[發(fā)明專利]一種多元多效吸收式熱泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110539266.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN113294937B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆廣;陳興彩;郭會(huì)軍;張亞瓊;張雄洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 閆廣
• 主分類號(hào): F25B30/04
• 分類號(hào): F25B30/04
• 代理公司: 石家莊國(guó)鉞天璽專利代理事務(wù)所(普通合伙) 13155
• 代理人: 王朝

本發(fā)明公開一種多元多效吸收式熱泵，包括：換熱器和多級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其中：每級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)均包括：蒸餾罐、回?zé)崞?、減壓閥、蒸發(fā)器、吸收塔和熱傳導(dǎo)件，任意相鄰的兩級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)中，位于上級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的回?zé)崞鞯某銎谕ㄟ^(guò)管道與位于下級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的蒸餾罐連通，并對(duì)下級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)提供熱源；位于第一級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)的熱源為外界高溫?zé)崮埽邷責(zé)崮芡ㄟ^(guò)換熱器對(duì)第一級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)的蒸餾罐中原溶液加熱。本發(fā)明所提出的多元多效吸收式熱泵，通過(guò)位于上級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)對(duì)下級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)提供熱源增大熱泵效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多元多效吸收式熱泵。

背景技術(shù)

熱泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、換熱面積多，吸收劑和制冷劑的價(jià)格也比較貴，熱源的造 價(jià)太高，初投資高，費(fèi)效比確實(shí)較差。比如燃?xì)怛?qū)動(dòng)的氨水型吸收式熱泵發(fā)熱 量與低氮冷凝燃?xì)忮仩t并未顯示出優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)效益更是低于后者。與其他燃料 的供熱項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益相比，燃?xì)鉄岜玫男б娓?。因此為提高熱泵的能效必?對(duì)熱泵進(jìn)行改良和升級(jí)才可以提高熱泵的效益。

目前對(duì)熱泵的改造一般采用兩效、三效等方式，采用一份高溫?zé)崮芊蛛x多 份原溶液，這樣在重吸收過(guò)程才可以吸收更多的低溫?zé)嵩吹臒崃?，從而提高?泵的能效。

多效蒸發(fā)、多級(jí)閃蒸、機(jī)械壓汽(MVR)等熱能多級(jí)利用技術(shù)是海水淡化、 渣水處理、石油石化等行業(yè)中常用的一種技術(shù)，該技術(shù)在使用時(shí)一般其各級(jí)的 溶液濃度并不高，因此溶液的沸點(diǎn)升高現(xiàn)象并不明顯，沸點(diǎn)升高一般不超過(guò) 5℃，因此熱能在梯級(jí)利用時(shí)，在有限的溫差下可以做非常多級(jí)，大大提高了 能源的利用效率。較低的沸點(diǎn)升高，使得微過(guò)熱的蒸汽在下一級(jí)中也比較容易 冷卻放熱。

但是在吸收式熱泵上，高濃度的溶液會(huì)產(chǎn)生非常高的沸點(diǎn)升高，以溴化鋰 溶液為例，其沸點(diǎn)一般每升高1個(gè)百分?jǐn)?shù)，沸點(diǎn)升高1℃。溴化鋰吸收式熱泵 為提高對(duì)水的重吸收作用，一般其溶液濃度非常高(原溶液一般不低于30％， 吸收劑態(tài)為60％以上)，即采用高溫?zé)崮苷麴s溴化鋰溶液時(shí)的沸點(diǎn)升高超過(guò) 60℃，極高的過(guò)熱度使多效蒸發(fā)技術(shù)難以應(yīng)用，兩級(jí)的蒸餾壓差特別大，從而 在有限的溫差下無(wú)法做到多效。

另一方面溴化鋰溶液、氨水溶液在高溫下對(duì)金屬的腐蝕作用特別強(qiáng)烈，溴 化鋰溶液不可超過(guò)140℃，氨水溶液在達(dá)到90℃時(shí)就會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的堿腐蝕， 會(huì)在內(nèi)部腐蝕鋼鐵產(chǎn)生氫氣這種不凝氣體，縮短機(jī)組的壽命、降低相變傳熱的 效率。這也是吸收式熱泵無(wú)法提高循環(huán)的溫度從而做到很多效的原因。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述提出的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多元多效吸收式熱泵。

一種多元多效吸收式熱泵，其包括：換熱器和多級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)，其中：

每級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)均包括：蒸餾罐、回?zé)崞鳌p壓閥、蒸發(fā)器、吸收塔和 熱傳導(dǎo)件，其中：

蒸餾罐有原溶液，熱源通入蒸餾罐并用于將蒸餾罐中的原溶液加熱至飽和 狀態(tài)使原溶液中的制冷劑形成蒸汽；

蒸餾罐的出汽口通過(guò)管道與回?zé)崞鞯倪B通，蒸餾罐中的蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入 回?zé)崞髦胁⒂糜诩訜峄責(zé)崞髦械娜芤海?/p>

蒸發(fā)器的出液端通過(guò)減壓閥與回?zé)崞鬟B通，蒸發(fā)器的出汽端與吸收塔連 通；

回?zé)崞鞯某鲆憾送ㄟ^(guò)管道與吸收塔連通，且回?zé)崞髦械募訜岬娜芤和ㄟ^(guò)泵 輸送至吸收塔內(nèi)；

熱傳導(dǎo)件的一部分延伸至吸收塔中且另一部分位于吸收塔外，熱傳導(dǎo)件用 于將吸收塔中熱量熱傳導(dǎo)至用熱設(shè)備；

吸收塔的出液端通過(guò)管道與回?zé)崞鬟B通，吸收塔循環(huán)的低溫原溶液排至回 熱器中；

回?zé)崞鞯某鲆憾送ㄟ^(guò)管道與蒸餾罐的進(jìn)液端連通；

任意相鄰的兩級(jí)熱泵循環(huán)系統(tǒng)中，位于上級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的回?zé)崞鞯某?汽口通過(guò)管道與位于下級(jí)的熱泵循環(huán)系統(tǒng)的蒸餾罐連通，并對(duì)下級(jí)的熱泵循環(huán) 系統(tǒng)提供熱源；