[實用新型]一種工業排風梯級取熱式連續供熱的熱泵系統

有效

• 申請號: 201822002355.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN209181040U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 連紅軍;謝屹高
• 申請（專利權）人: 連紅軍
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F25B30/06;F25B47/02;F25B49/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種工業排風梯級取熱式連續供熱的熱泵系統，包括至少一級零上取熱熱力單元、至少一級零下取熱熱力單元、設置在所述零下取熱熱力單元上的融霜分路單元以及水路單元。本實用新型采用排風梯級取熱與時空分割原理相結合的綜合性技術路線，提出排風取熱后低于0℃工況下輪動式融霜技術思路，一方面將空氣取熱器設置為兩級或多級，每個空氣取熱器設置兩個或兩個以上蒸發器，以構成兩級或多級取熱系統；另一方面，對低于0℃工況下取熱器設置為多個可獨立運行的分路取熱與融霜系統，逐一輪動地對每個分路排風蒸發器進行融霜操作，從而實現兩級或多級取熱、輪動精準融霜和連續供熱。

技術領域

本實用新型涉及工業余熱回收利用領域，特別是涉及一種工業排風梯級取熱式連續供熱的熱泵系統。

背景技術

隨著國內外對節能減排的日益重視，工業余熱綜合利用技術近幾年在國內得到迅速發展。工業排風不僅工況穩定、排風量持續恒定，排風的焓值也很高，是一種可利用的低溫熱源，如礦井排風、設備機房散熱排風等。同時，周邊的用熱需求較多，如冬季礦井口防凍，職工熱水洗浴等。因此，提取排風中的余熱供給熱需求將起到節能減排的作用。主要提取方式為利用空氣源熱泵制冷劑經過蒸發器吸收工業排風的低位余熱，經壓縮機轉化為高位熱能從而滿足熱負荷需求。

但是，用熱需求大和工業排風余熱量(0℃以上)回收不足，是工業余熱利用項目的實際運行中出現的主要問題。而對工業排風余熱進行進一步回收(當排風溫度低于0℃時)，又會出現結霜結冰現象，嚴重影響其回收效果。目前應對方式有自然融霜法、逆循環融霜法、電融霜法等。而在實際效果來看，這些常規的方法都存在著不足和缺陷，無法實現連續供熱，余熱利用效率低，影響供熱效果等。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述問題，提出一種工業排風梯級取熱式連續供熱的熱泵系統，采用排風梯級取熱與時空分割原理相結合的綜合性技術路線，提出排風取熱后低于0℃工況下輪動式融霜技術思路，一方面將空氣取熱器設置為兩級或多級，每個空氣取熱器設置兩個或兩個以上蒸發器，以構成兩級或多級取熱系統；另一方面，對二級(或低于0℃工況)取熱器設置為多個可獨立運行的分路取熱與融霜系統。對每一路獨立的排風取熱系統均單獨分別設置一個取熱回路和融霜回路，通過電磁閥和膨脹閥的開閉、單向閥等管路和管件實現融霜工況和制熱工況的切換。其中一路排風蒸發器進行融霜的同時不影響其他分路排風蒸發器分路制熱工況的運行，逐一輪動地對每個分路排風蒸發器進行融霜操作，從而實現兩級或多級取熱、輪動精準融霜和連續供熱。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種工業排風梯級取熱式連續供熱的熱泵系統，包括至少一級零上取熱熱力單元、至少一級零下取熱熱力單元、設置在所述零下取熱熱力單元上的融霜分路單元以及水路單元；

所述零上取熱熱力單元包括依次連接的一級壓縮機、一級經濟器、至少兩組并聯設置的一級排風蒸發器，每一組一級排風蒸發器與一級經濟器之間均設有一級膨脹閥，所述一級經濟器上還并聯設有一級補氣膨脹閥與一級補氣電磁閥；

所述零下取熱熱力單元包括依次連接的二級壓縮機、二級經濟器、至少兩組并聯設置的二級排風蒸發器，每一組二級排風蒸發器與二級經濟器之間均設有二級電磁閥與二級膨脹閥，所述二級經濟器上還并聯設有二級補氣膨脹閥與二級補氣電磁閥；

所述融霜分路單元包括與所述二級壓縮機、二級排風蒸發器、二級經濟器依次相連形成的融霜通路，所述融霜通路包括設置在所述二級壓縮機與二級排風蒸發器之間管路上的融霜電磁閥以及設置在所述二級排風蒸發器與二級經濟器之間的單向閥；

所述水路單元包括設置在一級壓縮機與一級經濟器之間的一級冷凝器、所述二級壓縮機與二級經濟器之間的二級冷凝器，所述一級冷凝器與二級冷凝器串聯或并聯設置在進水口與出水口之間；

當所述熱泵系統在融霜時，每次僅對其中一組二級排風蒸發器進行融霜，其余二級排風蒸發器仍進行蒸發取熱。