设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统的制作方法

本实用新型涉及溴化锂吸收式热泵机组技术领域，尤其涉及一种设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统。

背景技术：

冷热电三联供余热利用溴化锂吸收式热泵机组是以驱动热源(汽轮机抽汽或热网水等)为动力、以溴化锂溶液为循环工质的第一类吸收式热泵。在不同的温度下，溴化锂水溶液的浓度会发在溶液循环过程中发生着周期性变化。如果机组运行过程中，当溴化锂溶液浓度或溶液温度过低，会使溴化锂溶液达到饱和状态，溴化锂将以结晶形式析出，这就是所谓的溶液结晶(原理与日常氯化钠盐水的析晶相同)。当溶液结晶时，溴化锂溶液循环过程受阻，供热能力量显著下降。若处理不及时，会使机组无法正常运转，甚至引起热泵机组停机、屏蔽泵烧毁、电气元件损坏等严重故障。所以，热泵及组的溴化锂溶液结晶危害很大。

热泵机组最容易发生结晶的部位是发生器出口处(即浓溶液出口处)及溶液换热器的浓溶液侧，此处溴化锂溶液经蒸汽加热后，水分蒸发较多，所以溶液浓度最大，但是设备设计结构所限，浓溶液出口管道一般都是布置成外置式下降管形式，溶液换热器也是布置在设备本体以外，下降管经空气冷却后的温度有所降低，结晶往往从这里开始，溶液换热器中的稀溶液温度也较低，将进一步加剧浓溶液侧的结晶速度。通常情况下，发生热泵机组结晶的时间很短，大部分时间都是在结晶后才被发现或者是来不及处理结晶。

处理热泵机组浓溶液侧结晶问题通常有两种途径：一种是高温融解，常规的高温融解方法，是在发生器上部设置浓溶液溢流管(或称熔晶管)，该溢流管不经过溶液换热器，而直接与吸收器的稀溶液囊相连。当浓溶液通路因结晶被阻塞时，发生器的液位升高，高温浓溶液经溢流管直接进入吸收器，并在吸收器中直接与稀溶液混合，提高了进入溶液换热器的稀溶液温度，有助于浓溶液侧结晶的融解。但是高温融解方法解决溶液结晶问题，过程缓慢，耗时过长；同时，因整个热泵机组内为负压系统，所以一旦热泵机组设计制造时没有设计浓溶液溢流管，后期改造会相当不易。

另一种方法就是加热源方法，此方法是用外加的热源(如火焰、热水)对浓溶液出口管及溶液换热器进行加热，溶液温度提高后，其溴化锂的溶解度也随之升高，析出的晶体就会重新溶解溴化锂溶液的水中。但是其存在以下问题：虽然用外加热方法熔晶速度快，但是用火焰对管道和换热器加热，可能会导致金属材料的相变而造成金属材料特别是焊接部件的永久性失效；动用明火或热水等外加热源的方法，对作业人员造成灼烫伤等危险，对周围作业环境造成火灾隐患。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统，解决溴化锂吸收式热泵结晶的难题，本实用新型能使浓溶液出口管道处析出的溴化锂晶体重新溶解返回到溶液中，熔晶所需时间较短；结构简单，易于改造实施，且安全性高，能够保证作业人员的人身安全。

本实用新型的目的是这样实现的，一种设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统，包括热泵壳体，所述热泵壳体的顶部设置汽轮机抽汽管道，所述热泵壳体外侧设置溶液换热器，所述热泵壳体的一侧设置浓溶液出口管道，浓溶液出口管道的出口与溶液换热器的入口连通，溶液换热器的出口连通于热泵壳体，还包括稀释熔晶装置，所述稀释熔晶装置包括溶液换热器和浓溶液出口管道处围设的伴热管，所述伴热管的入口与汽轮机抽汽管道的入口连通设置，所述浓溶液出口管道、所述溶液换热器和所述伴热管围绕浓溶液出口管道和溶液换热器的位置均包覆保温层结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，热泵壳体内侧上部设置发生器和冷凝器，热泵壳体内侧下部设置吸收器和蒸发器，所述发生器的上方设置汽轮机抽汽管道，汽轮机抽汽管道的入口与热泵连通；所述蒸发器处设置冷水循环管，溶液换热器的出口连通于热泵壳体内吸收器的上部位置，热泵壳体的底部连通设置溶液泵，溶液泵经过溶液换热器后连通于热泵壳体的顶部，热泵壳体的底部还连通设置冷剂泵，冷剂泵的出口连通于蒸发器的上部，冷凝器的冷剂水出口也与蒸发器的上部连通，热泵壳体还连通有热水管路；吸收器的下部和发生器的上部之间还连通设置溢流管。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述热泵壳体外侧设置冷水换热器，所述冷水换热器内设置第一换热通道和第二换热通道，第一换热通道的入口与冷水循环管的入口连通，第一换热通道的出口与冷水循环管的出口连通；第二换热通道的入口与所述伴热管的出口连通，第二换热通道的出口与水箱连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，冷水循环管的入口处连通设置第一冷水支管，冷水循环管的出口处连通设置第二冷水支管，冷水循环管的入口通过所述第一冷水支管连通第一换热通道的入口，第一换热通道的出口通过所述第二冷水支管与冷水循环管的出口连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一冷水支管上设置第一冷水截止阀，所述第二冷水支管上设置第二冷水截止阀。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷水换热器为管式换热器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，冷水循环管的入口处设置中介水泵，所述冷水循环管的出口连通吸收塔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水箱为闭式凝结水箱。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述伴热管上位于所述保温层结构的两侧分别设置第一蒸汽截止阀和第二蒸汽截止阀，所述第一蒸汽截止阀和第二蒸汽截止阀用于控制所述伴热管内高温蒸汽的通断。

由上所述，本实用新型提供的设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统具有如下有益效果：

本实用新型设置伴热管和保温层结构构成的稀释熔晶装置，伴热管输送高温蒸汽为浓溶液出口管道和溶液换热器提供外置热源，保温层结构对浓溶液出口管道、溶液换热器和伴热管围绕浓溶液出口管道和溶液换热器的位置严密包覆保证提高溴化锂浓溶液温度，使该部位升温、保温以使浓溶液出口管道处析出的溴化锂晶体重新溶解返回到溶液中，且熔晶所需时间较短；本实用新型能够对所有介质全部回收，不会造成环境污染和工质浪费；本实用新型的结构简单，易于改造实施，且安全性高，能够保证作业人员的人身安全。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统的示意图。

图2：为现有技术中溴化锂吸收式热泵机组的示意图。

图中：

100、设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统；

101、热泵壳体；1、发生器；2、冷凝器；3、吸收器；4、蒸发器；5、汽轮机抽汽管道；6、冷水循环管；61、第一冷水支管；611、第一冷水截止阀；62、第二冷水支管；621、第二冷水截止阀；63、中介水泵；7、溶液换热器；8、浓溶液出口管道；9、溶液泵；10、冷剂泵；11、热水管路；12、溢流管；13、伴热管；131、第一蒸汽截止阀；132、第二蒸汽截止阀；14、保温层结构；15、冷水换热器；151、第一换热通道；152、第二换热通道；16、水箱；17、吸收塔。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供一种设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统100，包括热泵壳体101，热泵壳体101内侧上部设置发生器1和冷凝器2，热泵壳体101内侧下部设置吸收器3和蒸发器4，发生器1的上方设置汽轮机抽汽管道5，汽轮机抽汽管道5的入口与热泵(现有技术，图中未示出)连通；蒸发器4处设置冷水循环管6，热泵壳体101外侧设置溶液换热器7，热泵壳体101的一侧设置浓溶液出口管道8，浓溶液出口管道8的出口与溶液换热器7的入口连通，溶液换热器7的出口连通于吸收器3的上部，热泵壳体101的底部连通设置溶液泵9，溶液泵9经过溶液换热器7后连通于热泵壳体101的顶部，热泵壳体101的底部还连通设置冷剂泵10，冷剂泵10的出口连通于蒸发器4的上部，冷凝器2的冷剂水出口也与蒸发器4的上部连通，热泵壳体101还连通有热水管路11，热水管路11的一部分在吸收器3处进行换热，热水管路11的一部分在冷凝器2上方进行换热；吸收器3的下部和发生器1的上部之间还连通设置溢流管12；以上结构与现有技术的溴化锂吸收式热泵机组(如图2所示)呈相同设置；

如图1所示，本实用新型还包括稀释熔晶装置，该稀释熔晶装置包括溶液换热器7和浓溶液出口管道8处围设的伴热管13，伴热管13的入口与汽轮机抽汽管道5的入口连通设置，伴热管13用于输送高温蒸汽(热泵输出的蒸汽，此处高温是指高于浓溶液出口管道8溶液的温度)以为浓溶液出口管道8和溶液换热器7提供外置热源，浓溶液出口管道8、溶液换热器7和伴热管13围绕浓溶液出口管道和溶液换热器的位置均包覆保温层结构14。

本实用新型提供的设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统，设置伴热管和保温层结构构成的稀释熔晶装置，伴热管输送高温蒸汽为浓溶液出口管道和溶液换热器提供外置热源，保温层结构对浓溶液出口管道、溶液换热器和伴热管围绕浓溶液出口管道和溶液换热器的位置严密包覆保证提高溴化锂浓溶液温度，使该部位升温、保温以使浓溶液出口管道处析出的溴化锂晶体重新溶解返回到溶液中，且熔晶所需时间较短；本实用新型的结构简单，易于改造实施，且安全性高，能够保证作业人员的人身安全。

进一步，如图1所示，热泵壳体101外侧设置冷水换热器15，在本实施方式中，冷水换热器15为管式换热器；冷水换热器15内设置第一换热通道151和第二换热通道152，第一换热通道151的入口与冷水循环管6的入口连通，第一换热通道151的出口与冷水循环管6的出口连通；第二换热通道152的入口与伴热管13的出口连通，第二换热通道152的出口与水箱16连通。在本实施方式中，水箱16为闭式凝结水箱。伴热管13的疏水及剩余蒸汽经冷水换热器15(管式换热器，管式换热器的第一换热通道151为冷水系统)换热凝结，凝结水回到水箱16(闭式凝结水箱)实现回收。本实用新型能够对所有介质全部回收，不会造成环境污染和工质浪费。

进一步，如图1所示，冷水循环管6的入口处连通设置第一冷水支管61，冷水循环管6的出口处连通设置第二冷水支管62，冷水循环管6的入口通过第一冷水支管61连通第一换热通道151的入口，第一换热通道151的出口通过第二冷水支管62与冷水循环管6的出口连通。

如图1所示，为便于冷水循环控制，第一冷水支管61上设置第一冷水截止阀611，第二冷水支管62上设置第二冷水截止阀621。

进一步，如图1所示，冷水循环管6的入口处设置中介水泵63，冷水循环管6的出口连通吸收塔17。

进一步，如图1所示，伴热管13上位于保温层结构14的两侧分别设置第一蒸汽截止阀131和第二蒸汽截止阀132，第一蒸汽截止阀131和第二蒸汽截止阀132用于控制伴热管13内高温蒸汽的通断。第一蒸汽截止阀131和第二蒸汽截止阀132的参数根据实际使用需求确定。

本实用新型的设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统100的使用方法如下：

浓溶液出口管道8处未发生结晶时，本实用新型处于正常工作状态，第一蒸汽截止阀131和第二蒸汽截止阀132关闭，伴热管13内无高温蒸汽流通，第一冷水截止阀611和第二冷水截止阀621关闭，冷水换热器15内无流体通过及换热；

当浓溶液出口管道8处发生结晶时，停止正常工作；开启第一蒸汽截止阀131、第二蒸汽截止阀132、第一冷水截止阀611和第二冷水截止阀621，蒸汽进入伴热管13为浓溶液出口管道8和冷水换热器15加热升温，保温层结构14可以起到很好隔热效果，保证保温层结构14内达到100℃以上；启动溶液泵9，将热泵壳体101底部的稀溶液源源不断的输送到发生器1内，启动冷剂泵10，使蒸发器4内冷剂水充分蒸发以保证吸收器3内溴化锂溶液保持在较低浓度水平。待浓溶液的溢流管12温度降到45℃以下时或浓溶液出口管道8至溶液换热器7之前的管道表面温度达到80℃(测量未包覆保温的部分或在保温层结构14上开孔测温)，说明浓溶液出口管道8及溶液换热器7已经熔晶完毕，热泵机组可以恢复正常运行模式。

本实用新型的稀释熔晶装置的技术方案也适用于火力发电厂内热水型溴化锂吸收式制冷机组和蒸汽溴化锂型吸收式制冷机组，不同之处为热水型溴化锂吸收式制冷机组可以不设置冷水换热器15(管式换热器)，伴热管13内的热网水可以排放到循环水池内或排放到工业废水池内回收。

由上所述，本实用新型提供的设置稀释熔晶装置的溴化锂吸收式热泵循环系统具有如下有益效果：

本实用新型设置伴热管和保温层结构构成的稀释熔晶装置，伴热管输送高温蒸汽为浓溶液出口管道和溶液换热器提供外置热源，保温层结构对浓溶液出口管道、溶液换热器和伴热管围绕浓溶液出口管道和溶液换热器的位置严密包覆保证提高溴化锂浓溶液温度，使该部位升温、保温以使浓溶液出口管道处析出的溴化锂晶体重新溶解返回到溶液中，且熔晶所需时间较短；本实用新型能够对所有介质全部回收，不会造成环境污染和工质浪费；本实用新型的结构简单，易于改造实施，且安全性高，能够保证作业人员的人身安全。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。