溴化锂-二氧化碳联合供热机组的制作方法

1.本发明涉及供热技术领域，尤其是一种溴化锂-二氧化碳联合供热机组。


背景技术：

2.二氧化碳作为热泵工质在跨临界状态下循环，能够在冷却器中产生温度滑移；同时二氧化碳超临界流体具有比热大、导热系数高、动力粘度小的特点，这使得二氧化碳跨临界循环应用于热泵系统有着很高的能效系数。溴化锂溶液无毒无色并具有强烈的吸湿性，其能够作为水的载体应用于供热或制冷技术领域。而目前尚缺乏能够进行多级传热的溴化锂-二氧化碳联合供热机组。


技术实现要素：

3.为了解决上述的相关技术问题，本发明的目的是提供一种能够进行多级传热的溴化锂-二氧化碳联合供热机组。
4.为了达到上述的目的，本发明提供以下技术方案：一种溴化锂-二氧化碳联合供热机组，包括：二氧化碳系统，包括压缩机、膨胀阀以及第一换热器；溴化锂系统，包括带有蒸发器换热管的蒸发器、带有吸收器换热管的吸收器、带有发生器换热管的发生器、带有冷凝器换热管的冷凝器以及与所述的蒸发器流体连通的真空泵，所述的蒸发器、所述的吸收器、所述的发生器以及所述的冷凝器依次流体连通并构成一条供水循环流动的回路，所述的吸收器与所述的发生器之间布置有供溴化锂溶液从所述吸收器流向所述发生器的进料管与供溴化锂溶液从所述发生器流向所述吸收器的回料管；供水系统，包括供用户用水流入的入水阀与供用户用水流出的出水阀，所述的入水阀、所述的吸收器换热管、所述的冷凝器换热管依次流体连通并构成供用户用水流动的第一供水路径；其中，所述的压缩机、所述的发生器换热管、所述的蒸发器换热管、所述的膨胀阀以及所述的第一换热器依次流体连通并构成一条供二氧化碳流体循环流动的回路。
5.在上述的技术方案中，优选地，所述的二氧化碳系统还包括位于所述发生器换热管与所述蒸发器换热管之间的冷却器，所述的入水阀、所述的冷却器以及所述的出水阀依次流体连通并构成一条供用户用水流动的第二供水路径，所述的冷却器能够二氧化碳流体与用户用水进行热交换。还可以进一步优选地，所述的入水阀与所述的出水阀均为三通阀。
6.在上述的技术方案中，优选地，所述的溴化锂系统还包括位于所述吸收器与所述发生器之间的第二换热器，所述的第二换热器能供所述进料管与所述回料管内的溴化锂溶液进行热交换。
7.在上述的技术方案中，优选地，所述的第一换热器为一翅片式换热器。
8.在上述的技术方案中，优选地，所述的二氧化碳系统还设置有除霜阀，所述的蒸发器换热管、所述的除霜阀以及所述的第一换热器依次流体连通。
9.在上述的技术方案中，优选地，所述的进料管布置有溶液泵。
10.相较于现有技术，本发明所提供的溴化锂-二氧化碳联合供热机组内的二氧化碳
流体通过发生器换热管与蒸发器换热管对外放热，用户用水通过吸收器换热管与冷凝器换热管吸收热量，从而实现多级换热，减小各级换热的温差，提高热能转换效率。
附图说明
11.图1为本发明所提供的溴化锂-二氧化碳联合供热机组的原理示意图。
12.图中标记：100、溴化锂-二氧化碳联合供热机组；11、压缩机；12、冷却器；13、膨胀阀；14、第一换热器；15、除霜阀；21、蒸发器；211、蒸发器换热管；22、吸收器；221、吸收器换热管；23、发生器；231、发生器换热管；24、冷凝器；241、冷凝器换热管；25、真空泵；26、溶液泵；27、第二换热器。
具体实施方式
13.为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
14.此外，本技术中，诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释在此使用的空间相对描述语。
15.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
16.图1示出了本发明所提供的溴化锂-二氧化碳联合供热机组100（以下简称供热机组100），供热机组100能够利用多级传热为用户用水加热，减小各级传热的温差，提高热能利用率。供热机组100包括二氧化碳系统、溴化锂系统以及供水系统。
17.二氧化碳回路包括压缩机11、冷却器12、膨胀阀13以及第一换热器14，压缩机11、发生器换热管231（见下文）、冷却器12、蒸发器换热管211（见下文）、膨胀阀13以及第一换热器14依次流体连通并构成一条供二氧化碳流体循环流动的回路。第一换热器14为一翅片式换热器，并能供二氧化碳流体与空气进行热交换。
18.供热机组100工作时，压缩机11对二氧化碳流体加压并将其向前推动，其后，二氧化碳流体依次在发生器换热管231、冷却器12以及蒸发器换热管211处对外发出热量并温度
下降。随后，二氧化碳流体通过膨胀阀13扩容降温后到达第一换热器14吸收热量并温度上升，自第一换热器14流出的二氧化碳流体到达压缩机11的入口处，完成一个循环。
19.二氧化碳回路还布置有位于膨胀阀13旁路上的除霜阀15，蒸发器换热管211、除霜阀15以及第一换热器14依次流体连通。当除霜阀15开启时，膨胀阀15入口处的二氧化碳流体可不经扩压降温地从除霜阀15达到第一换热器14处，以消除第一换热器14的结霜。
20.溴化锂系统包括带有蒸发换热管211的蒸发器21、带有吸收换热管221的吸收器22、带有发生换热管231的发生器23以及带有冷凝换热管241的冷凝器24。蒸发器21、吸收器22、发生器23以及冷凝器24依次流体连通并构成一条供水循环流动的回路。
21.溴化锂系统还包括与蒸发器21流体连通的真空泵25以及布置于吸收器22与发生器23之间的溶液泵26与第二换热器27。吸收器22与发生器23之间布置有供溴化锂溶液从吸收器22流向发生器23的进料管（图中未标示出）与供溴化锂溶液从发生器23流向吸收器22的回料管（图中未标示出），溶液泵26布置于进料管上并为溴化锂溶液提供流动动力。进料管与回料管均与第二换热器27流体连通，第二换热器27可供进料管与回料管内的溴化锂溶液进行热交换。
22.在供热机组100工作时，真空泵25启动，降低蒸发器21内的气压以及内部水的蒸发温度。位于蒸发器21内的水吸收蒸发器换热管211处二氧化碳流体放出的热量后气化成水蒸气，水蒸气进入吸收器22内被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收并对吸收器换热管221发出热量。吸收器22内的浓溴化锂溶液稀释并经溶液泵26到达发生器23内。
23.发生器23内的稀溴化锂溶液吸收发生器换热管231处二氧化碳流体发出的热量，稀溴化锂溶液内部的水气化成水蒸气析出，溴化锂溶液浓度提升并经回料管返回吸收器22内。发生器23内的水蒸气流入冷凝器24，对冷凝器换热管241放出热量并冷凝成水。冷凝器24的水流入蒸发器21，完成一个循环。
24.供水路径包括位于头尾两端的入水阀31与出水阀32，入水阀31与出水阀32均为三通阀并分别供用户用水流入与流出。入水阀31、吸收器换热管221、冷凝器换热管241以及出水阀32依次流体连通并构成共用户用水流动的第一供水路径，在第一供水路径上，用户用水先后在吸收器换热管221与冷凝器换热管241吸收热量并温度提升。入水阀31、冷却器12与出水阀32依次流体连通并构成共用户用水流动的第二供水路径，在第二供水路径上，用户用水吸收冷却器12处的热量并温度上升。由此，供热机组100利用多级传热将二氧化碳流体的热量传递至用户用水，为用户用水加热。
25.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。