[發(fā)明專利]一種熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211089573.7
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115451610A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾華文;張寶成;馬東宇
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽正剛新能源科技有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F28D21/00;B01D3/14
• 代理公司: 合肥市科深知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34235
• 代理人: 賈新偉

本發(fā)明公開了一種熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，涉及制冷熱泵技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由水作為工質(zhì)，包括高壓壓縮機(jī)、低壓壓縮機(jī)、低溫蒸發(fā)冷凝器、高溫冷凝蒸發(fā)器、中冷器、節(jié)流閥、噴液閥等組成。工質(zhì)水在低溫蒸發(fā)冷凝器里吸收輕組分的冷凝熱量并蒸發(fā)，而后進(jìn)入低壓壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后進(jìn)入中冷器，與高溫冷凝蒸發(fā)器節(jié)流后蒸發(fā)的水蒸汽混合，底部水進(jìn)入第一節(jié)流閥，在低溫蒸發(fā)冷凝器內(nèi)蒸發(fā)后回到低壓壓縮機(jī)；中冷器上部的水蒸汽進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，壓縮后進(jìn)入高溫冷凝蒸發(fā)器對混合物料放熱冷凝，促使混合物料汽化，然后經(jīng)過第二節(jié)流閥，回到中冷器。本發(fā)明能夠充分回收精餾塔輕組分的冷凝熱，提高溫度后給混合物料加熱汽化分離，節(jié)省外部能源輸入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制冷熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)。

背景技術(shù)

精餾是一種根據(jù)沸點不同分離重輕組分的生產(chǎn)工藝，需要不停的汽化和液化，目前，汽化采用蒸汽或燃?xì)饧訜幔夯捎美鋮s塔散熱，這種生產(chǎn)設(shè)備一邊在不停的放熱，而另一邊在不停的加熱，如果能夠回收放出的熱量，提高溫度后用來替代原有的蒸汽或燃?xì)饧訜幔瑢⒋蠓冉档途s能耗。

現(xiàn)有水蒸汽壓縮機(jī)，一般用來提高蒸汽壓力或回收廢蒸汽，主要應(yīng)用在微壓蒸汽回收(MVR)，對于雜質(zhì)含量高的蒸汽沒辦法回收，溫度高的地方?jīng)]辦法應(yīng)用，因此應(yīng)用范圍較小。

目前，熱泵一般采用氟利昂作為工質(zhì)，加熱溫度一般不超過120℃；超過120℃加熱一般采用電加熱或蒸汽加熱，這些都是較高品位熱源，運行費用高，且不利于低碳減排，而氟利昂高溫?zé)岜糜捎诓捎枚嗉墘嚎s，能效較低，節(jié)能量有限。

而水作為一種天然工質(zhì)，具有許多優(yōu)點：ODP＝0,GWP＝0；使用安全，無毒；單位容積制冷量大、比熱大、粘度小，利于換熱和減少摩擦損失，隨處可見，價格低廉。目前，水作為工質(zhì)只有吸收式制冷系統(tǒng)，而蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)基本沒有，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)大多采用氟利昂工質(zhì)，但氟里昂相對于水來說不環(huán)保，價格高，安全性差，且系統(tǒng)能效不如水高。

因此，提供一種精餾塔熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜醚b置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，能夠回收精餾過程中輕組分的冷凝熱量，提高溫度后用來加熱混合物料，使精餾塔內(nèi)部熱量達(dá)到平衡，另外，采用水作為熱泵工質(zhì)，環(huán)保無毒。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種熱回收水媒多級壓縮超高溫?zé)岜孟到y(tǒng)，包括：低溫蒸發(fā)冷凝器，工質(zhì)水在低溫蒸發(fā)冷凝器里吸收熱量并蒸發(fā)；中冷器，其進(jìn)氣端經(jīng)低壓壓縮機(jī)連接至低溫蒸發(fā)冷凝器的出口，所述中冷器底部的水經(jīng)第一節(jié)流閥回流至低溫蒸發(fā)冷凝器內(nèi)蒸發(fā)后回到低壓壓縮機(jī)；高溫冷凝蒸發(fā)器，所述中冷器的出氣端通過高壓壓縮機(jī)與高溫冷凝蒸發(fā)器連接，水蒸氣經(jīng)高壓壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入高溫冷凝蒸發(fā)器對混合物料放熱冷凝后經(jīng)第二節(jié)流閥回到中冷器。

進(jìn)一步地，還包括第一噴液閥，所述第一噴液閥安裝在中冷器與低壓壓縮機(jī)連接的管路上；第一噴液閥開啟時，中冷器內(nèi)的液態(tài)水噴射到低壓壓縮機(jī)進(jìn)口，降低低壓壓縮機(jī)的排氣溫度。

進(jìn)一步地，還包括第二噴液閥，所述第二噴液閥安裝在高溫冷凝蒸發(fā)器的出口和高壓壓縮機(jī)進(jìn)氣口之間的管路上；第二噴液閥開啟時，高溫冷凝蒸發(fā)器出口的液態(tài)水噴射到高壓壓縮機(jī)進(jìn)氣口，降低高壓壓縮機(jī)的排氣溫度。

進(jìn)一步地，所述低溫蒸發(fā)冷凝器與精餾塔頂部連接，所述精餾塔頂出來的輕組分氣體在低溫蒸發(fā)冷凝器內(nèi)放熱冷凝，供熱泵系統(tǒng)的工質(zhì)水吸熱蒸發(fā)，從而回收輕組分的冷凝熱量。

進(jìn)一步地，還包括熱泵系統(tǒng)進(jìn)行熱回收的方法，所述的方法包括以下步驟：

步驟S1：精餾塔頂出來的輕組分氣體在低溫蒸發(fā)冷凝器內(nèi)放熱冷凝，供熱泵系統(tǒng)的工質(zhì)水吸熱蒸發(fā)；

步驟S2：工質(zhì)水在低溫蒸發(fā)冷凝器里吸收熱量并蒸發(fā)后進(jìn)入低壓壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮后進(jìn)入中冷器；