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第一类热驱动联合循环热泵装置的制作方法

2021-10-09 16:16:00 来源:中国专利 TAG:制冷 热泵


1.本发明属于制冷与热泵技术领域。


背景技术:

2.冷需求、热需求和动力需求,为人类生活与生产当中所常见;现实中,人们经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力,也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行供热。在实现上述目的之过程中,常常面临多许多制约和限制,这些限制因素包括能源的类型、品位和数量,用户需求的类型、品位和数量,环境温度,工作介质的类型,设备的流程、结构和制造成本等。从热源角度来看,很多时候热源介质和被加热介质同时具有变温和高温的特点,这使得依据简单热力循环实现制冷或供热时往往存在着性能指数不合理、供热参数不高、压缩比过大和工作压力大等多个问题。
3.本发明针对利用高温或变温热源进行供热或供冷,也考虑到同时利用动力驱动,以及考虑兼顾动力输出需求,提出变温过程获取高温驱动热负荷、相变定温过程获取低温热负荷、工作压力较低、对冷凝显热加以有效利用和变温供热为主,对高温热源与被加热介质之间温差或高温热源与环境之间温差进行有效利用的第一类热驱动联合循环热泵装置。


技术实现要素:

4.本发明主要目的是要提供第一类热驱动联合循环热泵装置,具体

技术实现要素:
分项阐述如下:
5.1.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器和回热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通,第二路直接与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
6.2.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通,第二路经第二供热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
7.3.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通,第二路经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与第二膨胀机连通,第二路自回热器末端引出之后经节流阀与蒸发器连通,第二膨胀机还有循环工质通道与回热器连通;蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
8.4.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通、第二膨胀机还有循环工质通道经再热器与第二膨胀机连通和第二膨胀机再有循环工质通道与回热器连通,第二路经再热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
9.5.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第1

4项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加中温回热器,将回热器有循环工质通道与压缩机连通调整为回热器有循环工质通道经中温回热器与压缩机连通,将膨胀机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路调整为膨胀机有循环工质通道经供热器与中温回热器连通之后分成两路,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
10.6.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有第一循环工质通道与供热器连通,膨胀机还有第二循环工质通道与第二供热器连通,供热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
11.7.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有第一循环工质通道与第二供热器连通,膨胀机还有第二循环工质通道与供热器连通,供热器还有循环
工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
12.8.第一类热驱动联合循环热泵装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和新增压缩机所组成;压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有循环工质通道与膨胀机连通,膨胀机还有循环工质通道与供热器连通,供热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道分别与压缩机和新增压缩机连通,新增压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通,第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通;高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通,供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和新增压缩机并传输动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
13.9.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第6

8项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加新增供热器,将供热器有循环工质通道与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经新增供热器与回热器连通,新增供热器还有被加热介质通道与外部连通,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
14.10.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第6

8项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加喷管和第二回热器,将供热器有循环工质通道与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经第二回热器与回热器连通,回热器增设循环工质通道经喷管和第二回热器之后通过中间进气端口与第二膨胀机连通,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
15.11.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第6

8项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加再热器,将供热器有循环工质通道与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经再热器与回热器连通,将第二供热器有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通调整为第二供热器有循环工质通道与第二膨胀机连通、第二膨胀机还有循环工质通道经再热器与第二膨胀机连通和第二膨胀机再有循环工质通道与回热器连通,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
16.12.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第1

11项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,取消节流阀,取消蒸发器及其与外部连通的低温热介质通道,将蒸发器有循环工质通道与回热器连通调整为外部有蒸汽通道与回热器连通,将回热器有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路与外部连通,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
17.13.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第1

11项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,取消节流阀,增加涡轮机,将回热器有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路经涡轮机与蒸发器连通,涡轮机连接压缩机并传输动
力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
18.14.第一类热驱动联合循环热泵装置,是在第1

13项所述的任一一款第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加新增回热器,将压缩机有循环工质通道与高温热交换器连通调整为压缩机有循环工质通道经新增回热器与高温热交换器连通,将膨胀机有循环工质通道与供热器连通调整为膨胀机还有循环工质通道经新增回热器与供热器连通,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
附图说明:
19.图1是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。
20.图2是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。
21.图3是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。
22.图4是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。
23.图5是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。
24.图6是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。
25.图7是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。
26.图8是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。
27.图9是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第9种原则性热力系统图。
28.图10是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第10种原则性热力系统图。
29.图11是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第11种原则性热力系统图。
30.图12是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第12种原则性热力系统图。
31.图13是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第13种原则性热力系统图。
32.图14是依据本发明所提供的第一类热驱动联合循环热泵装置第14种原则性热力系统图。
33.图中,1

压缩机,2

膨胀机,3

第二膨胀机,4

节流阀,5

高温热交换器,6

供热器,7

蒸发器,8

回热器,9

涡轮机,10

第二供热器,11

喷管,12

第二回热器,13

再热器,14

中温回热器;a

新增压缩机,b

新增供热器,c

新增回热器。
具体实施方式:
34.首先要说明的是,在结构和流程的表述上,非必要情况下不重复进行;对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
35.图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
36.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器和回热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有循环工质通道与供热器6连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器8连通,第二路直接与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
37.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,流经膨胀机2降压作功,流经供热器6并放热,之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
38.图2所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
39.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有循环工质通道与供热器6连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器8连通,第二路经第二供热器10与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
40.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,流经膨胀机2降压作功,流经供热器6并放热,之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经第二供热器10、回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6和第二供热器10获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
41.图3所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
42.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有循环工质通道与供热器6连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通,第二路经第二回热器12与回热器8连通之后再分成两路——第一路自回热器8中间或末端引出并经喷管11和第二回热器12之后再通过中间进气端口与第二膨胀机3连通,第二路自回热器8末端引出之后经节流阀4与蒸发器7连通,第二膨胀机3还有循环工质通道与回热器8连通;蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
43.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,流经膨胀机2降压作功,流经供热器6并放热,之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经第二回热器12并放热,之后进入回热器8放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管11降压增速、流经第二回热器12吸热、通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功、之后进入回热器8,第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
44.图4所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
45.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有循环工质通道与供热器6连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通、第二膨胀机3还有循环工质通道经再热器13与第二膨胀机3连通和第二膨胀机3再有循环工质通道与回热器8连通,第二路经再热器13与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6还有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
46.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,流经膨胀机2降压作功,流经供热器6并放热,之后分成两路——第一路进入第二膨胀机3降压作功至一定程度之后流经再热器13吸热、进入第二膨胀机3继续降压作功、之后进入回热器8,第二路流经再热器13放热、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压、之后进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给
压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
47.图5所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
48.(1)结构上,在图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加中温回热器,将回热器8有循环工质通道与压缩机1连通调整为回热器8有循环工质通道经中温回热器14与压缩机1连通,将膨胀机2有循环工质通道与供热器6连通之后分成两路调整为膨胀机2有循环工质通道经供热器6与中温回热器14连通之后分成两路。
49.(2)流程上,与图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,流经中温回热器14并吸热,之后进入压缩机1升压升温;膨胀机2排放的循环工质流经供热器6和中温回热器14逐步放热,之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
50.图6所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
51.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有第一循环工质通道与供热器6连通,膨胀机2还有第二循环工质通道与第二供热器10连通,供热器6还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器8连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
52.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,进入膨胀机2降压作功至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器6放热、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器7,第二路继续降压作功、流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器8;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6和第二供热器10获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
53.图7所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
54.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有第一循环工质通道与第二
供热器10连通,膨胀机2还有第二循环工质通道与供热器6连通,供热器6还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器8连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
55.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5并吸热,进入膨胀机2降压作功至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器8,第二路继续降压作功、流经供热器6放热、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6和第二供热器10获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
56.图8所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
57.(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、节流阀、高温热交换器、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和新增压缩机所组成;压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通,高温热交换器5还有循环工质通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有循环工质通道与供热器6连通,供热器6还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通,蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通,回热器8还有循环工质通道分别与压缩机1和新增压缩机a连通,新增压缩机a还有循环工质通道与第二供热器10连通,第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器8连通;高温热交换器5还有高温热介质通道与外部连通,供热器6和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通,蒸发器7还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和新增压缩机a并传输动力。
58.(2)流程上,第二膨胀机3和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温,之后分成两路——第一路流经新增压缩机a升压升温、流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器8,第二路流经压缩机1升压升温、流经高温热交换器5并吸热,流经膨胀机2降压作功、流经供热器6并放热、流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7;进入蒸发器7的循环工质吸热汽化,之后进入回热器8;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和新增压缩机a作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、新增压缩机a和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和新增压缩机a提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6和第二供热器10获取中温热负荷,低温热介质通过蒸发器7提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
59.图9所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
60.(1)结构上,在图6所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加新增供热器,将
供热器6有循环工质通道与回热器8连通调整为供热器6有循环工质通道经新增供热器b与回热器8连通,新增供热器b还有被加热介质通道与外部连通。
61.(2)流程上,与图6所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:供热器6排放的循环工质流经新增供热器b和回热器8逐步放热冷凝,流经节流阀4节流降压,之后进入蒸发器7,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
62.图10所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
63.(1)结构上,在图7所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加喷管和第二回热器,将供热器6有循环工质通道与回热器8连通调整为供热器6有循环工质通道经第二回热器12与回热器8连通,回热器8增设循环工质通道经喷管11和第二回热器12之后通过中间进气端口与第二膨胀机3连通。
64.(2)流程上,与图7所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:供热器6排放的循环工质流经第二回热器12并放热,之后进入回热器8放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管11降压增速、流经第二回热器12吸热和通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功,第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
65.图11所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
66.(1)结构上,在图6所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加再热器,将供热器6有循环工质通道与回热器8连通调整为供热器6有循环工质通道经再热器13与回热器8连通,将第二供热器10有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器8连通调整为第二供热器10有循环工质通道与第二膨胀机3连通、第二膨胀机3还有循环工质通道经再热器13与第二膨胀机3连通和第二膨胀机3再有循环工质通道与回热器8连通。
67.(2)流程上,与图6所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:供热器6排放的循环工质流经再热器13放热,流经回热器8放热冷凝,流经节流阀4节流降压,之后进入蒸发器7;第二供热器10排放的循环工质进入第二膨胀机3降压作功至一定程度之后流经再热器13吸热,进入第二膨胀机3继续降压作功,之后进入回热器8,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
68.图12所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
69.(1)结构上,在图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,取消节流阀,取消蒸发器7及其与外部连通的低温热介质通道,将蒸发器7有循环工质通道与回热器8连通调整为外部有蒸汽通道与回热器8连通,将回热器8有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通调整为回热器8有冷凝液管路与外部连通。
70.(2)流程上,外部蒸汽状态的循环工质进入回热器8,第二膨胀机3排放的循环工质进入回热器8,两路循环工质吸热升温之后进入压缩机1升压升温;压缩机1排放的循环工质流经高温热交换器5吸热升温,流经膨胀机2降压作功,流经供热器6并放热,之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经回热器8放热冷凝之后对外排放;膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1作动力,或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1提供动力;高温热介质通过高温热交换器5提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器6获取中温热负荷,外部蒸汽通过进出流程提供低温热负荷,形成第一类热驱动联合循环
热泵装置。
71.图13所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
72.(1)结构上,在图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,取消节流阀,增加涡轮机,将回热器8有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通调整为回热器8有冷凝液管路经涡轮机9与蒸发器7连通,涡轮机9连接压缩机1并传输动力。
73.(2)流程上,与图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:膨胀机2排放的循环工质流经供热器6放热之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器8,第二路流经回热器8放热冷凝和流经涡轮机9降压作功之后进入蒸发器7;涡轮机9输出的功提供给压缩机1作动力,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
74.图14所示的第一类热驱动联合循环热泵装置是这样实现的:
75.(1)结构上,在图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置中,增加新增回热器,将压缩机1有循环工质通道与高温热交换器5连通调整为压缩机1有循环工质通道经新增回热器c与高温热交换器5连通,将膨胀机2有循环工质通道与供热器6连通调整为膨胀机2还有循环工质通道经新增回热器c与供热器6连通。
76.(2)流程上,与图1所示的第一类热驱动联合循环热泵装置流程相比较,不同之处在于:压缩机1排放的循环工质流经新增回热器c吸热之后进入高温热交换器5,膨胀机2排放的循环工质流经新增回热器c放热之后进入供热器6,形成第一类热驱动联合循环热泵装置。
77.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的第一类热驱动联合循环热泵装置,具有如下效果和优势:
78.(1)提出了温差利用的新思路和新技术。
79.(2)热能(温差)驱动,实现供热/制冷,或可选择同时对外提供动力;必要时,借助外部动力实现供热/制冷,方式灵活,适应性好。
80.(3)采用相变过程完成低温热负荷的获取,循环工质与低温热资源之间的温差不可逆损失可控,有利于提升装置性能指数。
81.(4)循环工质在低压下完成高温吸热,循环工质与高温热源之间温差损失小,有利于提升装置性能指数。
82.(5)放热过程主要依靠变温过程来进行或变温放热与冷凝放热相结合,有利于降低放热环节的温差传热损失,提高性能指数,实现高效供热与高效高温供热。
83.(6)消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响,提高装置性能指数。
84.(7)大幅度提升冷凝液显热的利用程度,有利于降低压缩比和提高装置性能指数。
85.(8)工作压力低,装置安全性高。
86.(9)单一工质,有利于生产和储存;降低运行成本,提高循环调节的灵活性。
87.(10)在高温供热区采取低压运行方式,缓解或解决传统制冷与热泵装置中性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。
88.(11)适用范围广,能够很好地适应供能需求,工质与工作参数之间匹配灵活。
89.(12)扩展了热驱动压缩式热泵的类型,有利于更好地实现热能/机械能在制冷、高温供热和变温供热领域的高效利用。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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