[發明專利]一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202111347433.0
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN113932474B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 沈九兵;王炳東;譚牛高;張振棟;周子晗
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F25B25/02
• 分類號: F25B25/02;F25B41/24;F25B41/20;F25B41/31;F25B41/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統，包括多效蒸發循環系統、溴化鋰吸收式熱泵循環系統以及壓縮式熱泵循環系統，其特征在于，所述多效蒸發循環系統包括：第一離心泵(1)、預熱器(2)、一效蒸發器(3)、第一減壓閥(4)、二效蒸發器(5)；待處理水通過管路連通到第一離心泵(1)入口，第一離心泵(1)出口通過管路連接到預熱器(2)入口(a1)，預熱器(2)出口(a2)通過管路連接到一效蒸發器(3)的溶液入口(b1)，所述一效蒸發器(3)溶液出口(b2)通過第一減壓閥(4)接至二效蒸發器(5)溶液入口(c1)，并由濃溶液出口(c2)排出，一效蒸發器(3)蒸汽出口(b5)通過管路接至二效蒸發器(5)的蒸汽入口(c3)；二效蒸發器(5)的凝結水出口(c4)通過管路接至預熱器(2)的冷凝水入口(a3)，并由出口(a4)排出；

所述溴化鋰吸收式熱泵循環系統包括：發生器(6)、冷凝器(7)、第二離心泵(8)、第一蒸發器(9)、吸收器(10)、溶液熱交換器(11)、第三離心泵(12)、第二減壓閥(13)；所述發生器(6)的蒸汽入口(d1)通過管路連接二效蒸發器(5)的蒸汽出口(c5),發生器(6)的冷凝水由出口(d2)排出，所述發生器(6)的上部蒸汽出口(d6)連接冷凝器(7)的蒸汽入口(e1)，所述冷凝器(7)的出口(e2)通過管路經第二離心泵(8)連接至第一蒸發器(9)的水入口(f1)，第一蒸發器(9)的蒸汽出口(f2)連接至吸收器(10)的頂部蒸汽入口(g1)；發生器(6)底部濃溶液出口(d7)經第三離心泵(12)接至溶液熱交換器(11)入口(h3)，所述溶液熱交換器(11)出口(h4)接至吸收器(10)的溶液入口(g2)；所述溶液熱交換器(11)的溶液入口(h1)通過管道接至一效蒸發器(3)的溶液出口(b4)，所述溶液熱交換器(11)的溶液出口(h2)經第二減壓閥(13)連接至發生器(6)的溶液入口(d5)；所述吸收器(10)的稀溶液出口(g3)連接一效蒸發器(3)的入口(b3)；

所述壓縮式熱泵循環系統包括：壓縮機(14)、第四離心泵(15)、第二蒸發器(16)、第三蒸發器(17)、第一節流閥(18)、第二節流閥(19)、蒸發壓力調節閥(20)；所述壓縮機(14)的出口分別連接至發生器(6)的制冷劑入口(d4)、第一蒸發器(9)的制冷劑入口(f3)；發生器(6)的制冷劑出口(d3)和第一蒸發器(9)的制冷劑出口(f4)通過管路匯合后，分別連接至第一截止閥(23)的入口和第一節流閥(18)的入口,所述第一節流閥(18)出口連接至第二蒸發器(16)的溶液入口(i1)，第二蒸發器(16)的溶液出口(i2)連接至蒸發壓力調節閥(20)入口；所述第一截止閥(23)出口通過管道連接至第二節流閥(19)的入口，第二節流閥(19)的出口連接至第三蒸發器(17)入口，第三蒸發器(17)的出口和蒸發壓力調節閥(20)的出口通過管道共同連接至壓縮機(14)；第四離心泵(15)出口連接冷凝器(7)的出口(e3)，冷凝器(7)出口(e4)連接第二蒸發器(16)的入口(i4)，第二蒸發器(16)出口(i3)接至第四離心泵(15)的入口。

2.根據權利要求1所述一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統，其特征在于，所述第二蒸發器(16)的出口(i3)管路上設置有第一溫度控制器(21)，所述第一溫度控制器(21)的控制信號通過導線連接第一節流閥(18)，壓縮機(14)入口處設置第二溫度控制器(22)，第二溫度控制器(22)的控制信號通過導線連接至第二節流閥(19)。

3.根據權利要求2所述一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統，其特征在于，所述壓縮機(14)的出口還通過第二截止閥(24)連接至第三蒸發器(17)的入口。

4.根據權利要求2所述一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統，其特征在于，所述壓縮式熱泵循環系統中的熱泵循環工質為能實現冷凝溫度為55℃～75℃、蒸發溫度為-5℃～35℃的工質。

5.根據權利要求2所述一種熱泵多效蒸發耦合式水處理系統，其特征在于，所述第三蒸發器(17)為空氣源蒸發器。