[發明專利]雙工質聯合循環壓縮式熱泵

有效

• 申請號: 201810211501.2
• 申請日: 2018-03-10
• 公開（公告）號: CN108662809B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李華玉
• 申請（專利權）人: 李華玉
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B41/06;F25B40/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供雙工質聯合循環壓縮式熱泵，屬于能源動力與熱泵技術領域。供熱器經循環泵連通混合蒸發器，膨脹機經中溫蒸發器連通混合蒸發器，混合蒸發器分別連通壓縮機和第二膨脹機，壓縮機經高溫熱交換器連通膨脹機，供熱器經第二循環泵連通中溫蒸發器，中溫蒸發器連通第三膨脹機，第二膨脹機和第三膨脹機連通供熱器；第二壓縮機連通第二供熱器，第二供熱器經節流閥連通蒸發器，蒸發器連通第二壓縮機；高溫熱交換器和中溫蒸發器有熱源介質通道、供熱器和第二供熱器有被加熱介質通道、蒸發器有低溫熱介質通道分別連通外部，膨脹機、第二膨脹機和第三膨脹機連接壓縮機和第二壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環壓縮式熱泵。

技術領域：

本發明屬于能源動力和熱泵技術領域。

背景技術：

冷需求、熱需求和動力需求，為人類生活與生產當中所常見；現實中，人們經常需要利用高溫熱能來實現制冷、供熱或轉化為動力，也需要利用動力來進行制冷或利用動力并結合低溫熱能進行供熱。在實現上述目的之過程中，將面臨多方面的考慮或條件限制，包括能源的類型、品位和數量，用戶需求的類型、品位和數量，環境溫度，工作介質的類型，設備的流程、結構和制造成本等等。

在制冷或制熱技術領域，利用相變介質實現溫差利用是常用技術手段，具有諸多的優勢，也存在著不足——尤其是針對非優質燃料、高溫和變溫熱源時，將導致溫差利用不充分、性能指數低或運行壓力過高等問題；在實際需求中，還要考慮在制熱或制冷同時對外提供動力，考慮在制冷/制熱時實現機械能的有效利用，以及對投入能源、低溫介質和供熱需求的適應范圍等。

本發明針對利用非優質燃料、高溫或變溫熱源實現制冷/制熱，兼顧機械能有效利用或動力輸出需求，提出了能夠保留相變介質優勢，低壓運行，溫差利用充分，結構合理，資源利用合理，工作參數范圍廣，以及具有較為廣泛適用范圍的雙工質聯合循環壓縮式熱泵。

發明內容：

本發明主要目的是要提供雙工質聯合循環壓縮式熱泵，具體發明內容分項闡述如下：

1.雙工質聯合循環壓縮式熱泵，主要由壓縮機、膨脹機、第二膨脹機、第三膨脹機、循環泵、第二循環泵、高溫熱交換器、供熱器、混合蒸發器、中溫蒸發器、第二壓縮機、第四膨脹機和第二供熱器所組成；供熱器有冷凝液管路經循環泵與混合蒸發器連通，膨脹機有蒸汽通道經中溫蒸發器與混合蒸發器連通，混合蒸發器還有蒸汽通道分別與壓縮機和第二膨脹機連通，壓縮機還有蒸汽通道經高溫熱交換器與膨脹機連通，第二膨脹機還有蒸汽通道與供熱器連通；供熱器還有冷凝液管路經第二循環泵與中溫蒸發器連通之后中溫蒸發器再有蒸汽通道與第三膨脹機連通，第三膨脹機還有蒸汽通道與供熱器連通；外部有低溫熱介質通道與第二壓縮機連通，第二壓縮機還有低溫熱介質通道經第二供熱器與第四膨脹機連通，第四膨脹機還有低溫熱介質通道與外部連通；高溫熱交換器還有熱源介質通道與外部連通，供熱器和第二供熱器還有被加熱介質通道與外部連通，膨脹機、第二膨脹機、第三膨脹機和第四膨脹機連接壓縮機和第二壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環壓縮式熱泵。

2.雙工質聯合循環壓縮式熱泵，主要由壓縮機、膨脹機、第二膨脹機、第三膨脹機、循環泵、第二循環泵、高溫熱交換器、供熱器、混合蒸發器、中溫蒸發器、第二壓縮機、第四膨脹機、第二供熱器和低溫回熱器所組成；供熱器有冷凝液管路經循環泵與混合蒸發器連通，膨脹機有蒸汽通道經中溫蒸發器與混合蒸發器連通，混合蒸發器還有蒸汽通道分別與壓縮機和第二膨脹機連通，壓縮機還有蒸汽通道經高溫熱交換器與膨脹機連通，第二膨脹機還有蒸汽通道與供熱器連通；供熱器還有冷凝液管路經第二循環泵與中溫蒸發器連通之后中溫蒸發器再有蒸汽通道與第三膨脹機連通，第三膨脹機還有蒸汽通道與供熱器連通；外部有低溫熱介質通道經低溫回熱器與第二壓縮機連通，第二壓縮機還有低溫熱介質通道經第二供熱器和低溫回熱器與第四膨脹機連通，第四膨脹機還有低溫熱介質通道與外部連通；高溫熱交換器還有熱源介質通道與外部連通，供熱器和第二供熱器還有被加熱介質通道與外部連通，膨脹機、第二膨脹機、第三膨脹機和第四膨脹機連接壓縮機和第二壓縮機并傳輸動力，形成雙工質聯合循環壓縮式熱泵。