深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组的制作方法

1.本实用新型涉及采暖装置，特别是一种深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组。


背景技术：

2.随着环保问题日益突出，温室气体排放增加已威胁人类生存环境越来越明显，节能减排已是刻不容缓。同时城市集中供热规模不断扩大，热源水输送往往需要经过较长距离才能到达用户处。因此增大热水供回水温差可减少输送的热水流量，从而可以降低输配管道的规格及运行过程中耗电量，从而约供热能耗，降低供热成本。
3.目前，集中供热一次网热水的供回水温度一般为60
‑
130℃左右。其中，回水温度受到用户用热要求的限制，利用常规换热器己经无法达到深度热回收的目的。
4.较常见的方案为吸收式大温差供热机组和水水板式热交换器组合的方式进行供暖。该方案需要将热泵制取的采暖水与热泵热源出水加热后的用户采暖水进行混合，不但存在温度损失，而且增加了热泵热源出水与用户采暖水换热的换热器系统施工费用。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组，通过对溶液的双级发生、对采暖水的四级加热、以及对热源水的四重回收利用，提高了能源的深度回收，减少能源浪费、环境热污染，实现了节能、降耗、减排的目的。
6.本实用新型的技术方案是：一种深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组，其中，包括蒸发器ⅰ、吸收器ⅰ、冷凝器ⅰ、发生器ⅰ、蒸发器ⅱ、吸收器ⅱ、冷凝器ⅱ和发生器ⅱ，吸收器ⅰ的出液口与发生器ⅰ的进液口连接，发生器ⅰ的出液口与吸收器ⅰ的进液口连接，吸收器ⅱ的出液口与发生器ⅱ的进液口连接，发生器ⅱ的出液口与吸收器ⅱ的进液口连接；
7.所述蒸发器ⅰ底部的出液口处设有冷剂泵ⅰ，蒸发器ⅰ的出液口与其顶部的进液口连接，蒸发器ⅱ底部的出液口处设有冷剂泵ⅱ，蒸发器ⅱ的出液口与其顶部的进液口连接，吸收器ⅰ的进液口处设有溶液泵ⅰ，发生器ⅰ的出液口处设有溶液泵ⅱ，吸收器ⅱ的出液口设有溶液泵ⅲ，发生器ⅱ的出液口处设有溶液泵ⅳ；
8.所述吸收器ⅰ的出液口和发生器ⅰ的进液口的连接管路与发生器ⅰ的出液口和吸收器ⅰ的进液口的连接管路之间设有换热器ⅰ，吸收器ⅱ的出液口和发生器ⅱ的进液口的连接管路与发生器ⅱ的出液口和吸收器ⅱ的进液口的连接管路之间设有换热器ⅱ；
9.所述吸收器ⅰ的出气口与蒸发器ⅰ的进气口连接，发生器ⅰ的出气口与冷凝器ⅰ的进气口连接，发生器ⅱ的出气口与冷凝器ⅱ的进气口连接，吸收器ⅱ的出气口与蒸发器ⅱ的进气口连接，冷凝器ⅰ的冷剂出口与蒸发器ⅰ的冷剂入口连接，冷凝器ⅱ的冷剂出口与蒸发器ⅱ的冷剂入口连接；
10.所述冷凝器ⅰ的换热管入口为采暖水入口，冷凝器ⅰ的换热管出口与冷凝器ⅱ的换热管入口连接，冷凝器ⅱ的换热管出口与吸收器ⅱ的换热管入口连接，吸收器ⅱ的换热管
出口与吸收器ⅰ的换热管入口连接，吸收器ⅰ的换热管出口为采暖水出口；
11.所述发生器ⅱ的换热管入口为热源水入口，发生器ⅱ的换热管出口与发生器ⅰ的换热管入口连接，发生器ⅰ的换热管出口与蒸发器ⅰ的换热管入口连接，蒸发器ⅰ的换热管出口与蒸发器ⅱ的换热管入口连接，蒸发器ⅱ的换热管出口为热源水出口。
12.本实用新型中，所述发生器ⅰ的进液口、吸收器ⅰ的进液口、发生器ⅱ的进液口、吸收器ⅱ的进液口、蒸发器ⅰ的进液口、蒸发器ⅱ的进液口均位于顶部，且进液口处均设有喷淋装置，将冷剂均匀喷洒在换热管的表面。
13.所述蒸发器ⅰ的出气口、冷凝器ⅰ的进气口、冷凝器ⅱ的进气口、蒸发器ⅱ的出气口处均设有挡液板，过滤冷剂蒸汽中的液态冷剂。
14.本实用新型的有益效果是：
15.(1)采暖水依次经过冷凝器ⅰ、冷凝器ⅱ、吸收器ⅱ、吸收器ⅰ，从而达到采暖水温度阶梯型上升，从而实现采暖水高温出水；
16.(2)热源水依次经过发生器ⅱ、发生器ⅰ、蒸发器ⅰ、蒸发器ⅱ，从而达到热源水分阶回收，从而实现热源水深度回收利用。
17.(3)通过在冷凝器ⅰ与发生器ⅰ、冷凝器ⅱ与发生器ⅱ、蒸发器ⅰ与吸收器ⅰ、蒸发器ⅱ与吸收器ⅱ之间设置挡液板，避免溶液液滴或冷剂液滴通过冷剂蒸汽气流流通到外部，造成冷剂污染或增加能源损失。
18.(4)蒸发器ⅰ、吸收器ⅰ、蒸发器ⅱ、吸收器ⅱ、发生器ⅰ、发生器ⅱ的液体散布方式均使用重力滴淋结构，通过重力滴淋将流体均匀分布在换热管表面。
附图说明
19.图1是现有溴化锂吸收式热泵机组的流程示意图；
20.图2是本实用新型的循环原理流程示意图。
21.图图中：1蒸发器ⅰ；2吸收器ⅰ；3冷凝器ⅰ；4发生器ⅰ；5蒸发器ⅱ；6吸收器ⅱ；7冷凝器ⅱ；8发生器ⅱ；9换热器ⅰ；10换热器ⅱ；11溶液泵ⅰ；12溶液泵ⅱ；13溶液泵ⅲ；14溶液泵ⅳ；15冷剂泵ⅰ；16冷剂泵ⅱ；17挡液板；18滴淋装置。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
23.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
24.如图1所示，本实用新型所述的深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组包括蒸发器ⅰ1、吸收器ⅰ2、冷凝器ⅰ3、发生器ⅰ4、蒸发器ⅱ5、吸收器ⅱ6、冷凝器ⅱ7和发生器ⅱ8，吸收器ⅰ2的出液口通过连接管路与发生器ⅰ4的进液口连接，发生器ⅰ4的出液口通过连接管路与吸收器ⅰ2的进液口连接。吸收器ⅱ6的出液口通过连接管路与发生器ⅱ8的进液口连接，发生器ⅱ8的出液口通过连接管路与吸收器ⅱ6的进液口连接。发生器ⅰ4的进液口、吸收器ⅰ2的进液口、发生器ⅱ8的进液口、吸收器ⅱ6的进液口、蒸发器ⅰ1的进液口、蒸发器ⅱ5的进液口
均位于容器的顶部，且进液口处均设有滴淋装置18，通过重力滴淋将流体均匀分布在换热管表面。
25.蒸发器ⅰ1底部的出液口处设有冷剂泵ⅰ15，蒸发器ⅰ1的出液口通过连接管路与其顶部的进液口连接，通过冷剂泵ⅰ15，将蒸发器ⅰ1的冷剂抽至蒸发器ⅰ1的顶部。蒸发器ⅱ5底部的出液口处设有冷剂泵ⅱ16，蒸发器ⅱ5的出液口通过连接管路与其顶部的进液口连接，通过冷剂泵ⅱ16，将蒸发器ⅱ5的冷剂抽至蒸发器ⅱ5的顶部。
26.吸收器ⅰ2的进液口处设有溶液泵ⅰ11，通过溶液泵ⅰ11将溶液抽送至发生器ⅰ4内。发生器ⅰ4的出液口处设有溶液泵ⅱ12，通过溶液泵ⅱ12将溶液抽送至吸收器ⅰ2内。吸收器ⅱ6的出液口设有溶液泵ⅲ13，通过溶液泵ⅲ13将吸收器ⅱ6内的溶液抽送至发生器ⅱ8内。发生器ⅱ8的出液口处设有溶液泵ⅳ14，通过溶液泵ⅳ14将发生器ⅱ8内的溶液抽送至吸收器ⅱ6内。
27.吸收器ⅰ2的出液口和发生器ⅰ4的进液口的连接管路与发生器ⅰ4的出液口和吸收器ⅰ2的进液口的连接管路之间设有换热器ⅰ9。吸收器ⅱ6的出液口和发生器ⅱ8的进液口的连接管路与发生器ⅱ8的出液口和吸收器ⅱ6的进液口的连接管路之间设有换热器ⅱ10。
28.蒸发器ⅰ1的出气口通过连接管路与吸收器ⅰ2的进气口连接，发生器ⅰ4的出气口通过连接管路与冷凝器ⅰ3的进气口连接，发生器ⅱ8的出气口通过连接管路与冷凝器ⅱ7的进气口连接，蒸发器ⅱ5的出气口通过连接管路与吸收器ⅱ6的进气口连接。蒸发器ⅰ1的出气口、冷凝器ⅰ3的进气口、冷凝器ⅱ7的进气口、蒸发器ⅱ5的出气口处均设有挡液板17，避免溶液液滴或冷剂液滴通过冷剂蒸汽气流流通到外部，造成冷剂污染或增加能源损失。冷凝器ⅰ3的冷剂出口通过连接管路与蒸发器ⅰ1的冷剂入口连接，作为蒸发器ⅰ1的冷剂补充。冷凝器ⅱ7的冷剂出口通过连接管路与蒸发器ⅱ5的冷剂入口连接，作为蒸发器ⅱ5的冷剂补充。
29.冷凝器ⅰ3的换热管入口为采暖水入口，冷凝器ⅰ3的换热管出口通过连接管路与冷凝器ⅱ7的换热管入口连接，冷凝器ⅱ7的换热管出口通过连接管路与吸收器ⅱ6的换热管入口连接，吸收器ⅱ6的换热管出口通过连接管路与吸收器ⅰ2的换热管入口连接，吸收器ⅰ2的换热管出口为采暖水出口。
30.发生器ⅱ8的换热管入口为热源水入口，发生器ⅱ8的换热管出口通过连接管路与发生器ⅰ4的换热管入口连接，发生器ⅰ4的换热管出口通过连接管路与蒸发器ⅰ1的换热管入口连接，蒸发器ⅰ1的换热管出口通过连接管路与蒸发器ⅱ5的换热管入口连接，蒸发器ⅱ5的换热管出口为热源水出口。
31.该机组的运行过程如下所述。
32.来自用户的采暖水首先进入冷凝器ⅰ3的换热管内流动，流动过程中，采暖水对发生器ⅰ4中蒸发出的冷剂蒸汽进行冷却，冷剂蒸汽中的热量传递到采暖水中，采暖水温度第一次升高并流至发生器ⅱ8内，冷剂蒸汽冷却后凝结为冷剂水，冷剂水流至蒸发器ⅰ1内，作为蒸发器ⅰ1的冷剂补充。
33.蒸发器ⅰ1内，来自发生器ⅰ4的热源水进入蒸发器ⅰ1的换热管内侧，热源水对蒸发器ⅰ1内的冷剂水进行加热，冷剂水得到热量后蒸发为冷剂蒸汽，即热源水的热量传递到蒸发器ⅰ1内的冷剂蒸汽中，冷剂蒸汽经压力差流通到吸收器ⅰ2中。
34.吸收器ⅰ2内，来自发生器ⅰ4的溶液吸收来自蒸发器ⅰ1的冷剂蒸汽，溶液浓度降低
的同时释放蒸汽潜热，来自吸收器ⅱ6的采暖水进入吸收器ⅰ2的换热管内侧，溶液吸收冷剂蒸汽释放的蒸汽潜热被采暖水系统吸收，采暖水的温度第四次升高，并从采暖水出口流出。吸收器ⅰ2内的稀溶液通过溶液泵ⅰ11输送到发生器ⅰ4中，在连接管路中流动时，经过换热器ⅰ9与来自发生器ⅰ4的溶液进行换热，来自吸收器ⅰ2的溶液温度提升，来自发生器ⅰ4的溶液温度降低。
35.发生器ⅰ4内，来自发生器ⅱ8的热源水进入发生器ⅰ4的换热管内侧，热源水加热来自吸收器ⅰ2的溶液。溶液经过热源水加热后蒸发出冷剂蒸汽，冷剂蒸汽经压力差流通到冷凝器ⅰ3中，浓缩后的溶液经溶液泵ⅱ12输送到吸收器ⅰ2中，在连接管路流动时，经过换热器ⅰ9与来自吸收器ⅰ2的溶液进行换热。
36.蒸发器ⅱ5内，来自蒸发器ⅰ1的热源水进入蒸发器ⅱ5的换热管内侧，热源水对蒸发器ⅱ5内的冷剂水进行加热，冷剂水得到热量后蒸发为冷剂蒸汽，即热源水的热量传递到蒸发器ⅱ5的冷剂蒸汽中，冷剂蒸汽经压力流动到吸收器ⅱ6内。
37.吸收器ⅱ6内，来自发生器ⅱ8的溶液吸收来自蒸发器ⅱ5的冷剂蒸汽，溶液浓度降低的同时释放蒸汽潜热，来自冷凝器ⅱ7的采暖水进入吸收器ⅱ6的换热管内，溶液吸收冷剂蒸汽释放的蒸汽潜热被采暖水吸收，采暖水的温度第三次升高，并流入吸收器ⅰ2。吸收器ⅱ6内的稀溶液通过溶液泵ⅲ13输送到发生器ⅱ8中，在连接管路中流动时，经换热器ⅱ10与来自发生器ⅱ8的溶液进行换热，来自吸收器ⅱ6的溶液温度提升，来自发生器ⅱ8的溶液温度降低。
38.发生器ⅱ8内，来自用户的热源水进入发生器ⅱ8的换热管内侧，热源水加热来自吸收器ⅱ6的溶液，溶液吸收热源水的热量后蒸发为冷剂蒸汽，冷剂蒸汽经压力差流通到冷凝器ⅱ7中。浓缩后的溶液经过溶液泵ⅳ14输送到吸收器ⅱ6中，在连接管道中流通时，经换热器ⅱ10与来自吸收器ⅱ6的溶液进行换热。
39.冷凝器ⅱ7内，来自冷凝器ⅰ3的采暖水进入冷凝器ⅱ7的换热管内流动，通过采暖水对发生器ⅱ8中蒸发出的冷剂蒸汽进行冷却，冷剂蒸汽中的热量传递到采暖水中，采暖水的温度第二次升高并流至吸收器ⅱ6内。冷剂蒸汽冷却凝结得到的冷剂水流通到蒸发器ⅱ5内，作为蒸发器
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的冷剂补充。至此完成采暖过程的循环。
40.在上述循环过程中，热源水依次流经发生器ⅱ8、发生器ⅰ4、蒸发器ⅰ1、蒸发器ⅱ5，热源水的热量被四重回收利用。采暖水依次流经冷凝器ⅰ3、冷凝器ⅱ7、吸收器ⅰ6、吸收器ⅱ2，实现了采暖水的多重加热升温。在发生器ⅱ8和发生器ⅰ4实现了溶液的双级发生，在无需外部辅助的前提下实现大幅度能源的深度回收，将热源水的温度深度回收到30℃以下。
41.以上对本实用新型所提供的深度热回收型溴化锂吸收式热泵机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。