耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，包括依次耦合式連接的前端壓縮式熱泵組件、溴化鋰吸收式熱泵和末端壓縮式熱泵組件，溴化鋰吸收式熱泵包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器，發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器之間通過帶膨脹節(jié)的連接管路依次連接；前端壓縮式熱泵組件包括第一蒸發(fā)器、第一冷凝器、第一壓縮機(jī)，負(fù)責(zé)利用廢熱源在第一蒸發(fā)器經(jīng)過熱交換加熱運(yùn)用水，再輸送到溴化鋰吸收式熱泵的蒸發(fā)器中作為工質(zhì)溶液形成前端循環(huán)；末端壓縮式熱泵組件包括第二蒸發(fā)器、第二冷凝器、第二壓縮機(jī)，第二蒸發(fā)器通過壓縮式熱泵依次與溴化鋰吸收式熱泵的吸收器和冷凝器形成循環(huán)連通；第二冷凝器與溴化鋰吸收式熱泵的冷凝器管路連通可繼續(xù)加熱運(yùn)用水。
【專利說明】耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，屬于余熱回收再利用【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在眾多的節(jié)能技術(shù)中，溴化鋰吸收式熱泵余熱回收技術(shù)以其高效節(jié)能和具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的特點(diǎn)尤為引人注目。溴化鋰吸收式熱泵以溴化鋰溶液作為工質(zhì)，對(duì)環(huán)境沒有污染，不破壞大氣臭氧層，而且具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。如果這些行業(yè)有工藝或采暖用熱需求的話，可以配備溴化鋰吸收式熱泵，回收利用工藝產(chǎn)生的廢熱。達(dá)到節(jié)能、減排、降耗的目的。此外，吸收式熱泵還可以吸收利用地下水、地表水、城市生活污水等低品位熱源的熱量，同樣可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0003]溴化鋰水溶液為工質(zhì),其中水為制冷劑,溴化鋰為吸收劑。溴化鋰屬鹽類，為白色結(jié)晶，易溶于水和醇，無毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)變質(zhì)。溴化鋰水溶液中有空氣存在時(shí)對(duì)鋼鐵有較強(qiáng)的腐蝕性。溴化鋰吸收式制冷機(jī)因用水為制冷劑，蒸發(fā)溫度在0°c以上，僅可用于空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和制備生產(chǎn)過程用的冷水。這種制冷機(jī)可用低壓水蒸汽或75°c以上的熱水作為熱源，因而對(duì)廢氣、廢熱、太陽能和低溫位熱能的利用具有重要的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，包括依次耦合式連接的前端壓縮式熱泵組件、溴化鋰吸收式熱泵和末端壓縮式熱泵組件，其特征在于:所述溴化鋰吸收式熱泵包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器，所述發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器之間通過帶膨脹節(jié)的連接管路依次連接。
[0007]所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述前端壓縮式熱泵組件包括第一蒸發(fā)器、第一冷凝器、第一壓縮機(jī)；負(fù)責(zé)利用廢熱源在第一蒸發(fā)器經(jīng)過熱交換加熱運(yùn)用水，再輸送到溴化鋰吸收式熱泵的蒸發(fā)器中作為工質(zhì)溶液形成前端循環(huán)。
[0008]所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述末端壓縮式熱泵組件包括第二蒸發(fā)器、第二冷凝器、第二壓縮機(jī)，其中第二蒸發(fā)器通過壓縮式熱泵依次與溴化鋰吸收式熱泵的吸收器和冷凝器形成循環(huán)連通；另外第二冷凝器與溴化鋰吸收式熱泵的冷凝器管路連通可繼續(xù)加熱運(yùn)用水。
[0009]所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制裝置，其中，各發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器中均設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，連接管路中均設(shè)有流量傳感器和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥上設(shè)閥門狀態(tài)傳感器；所述壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器和閥門狀態(tài)傳感器均與控制裝置相連。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型提供的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，與現(xiàn)有的溴化鋰熱泵系統(tǒng)相比，能有效提高運(yùn)用水的出水溫度。本實(shí)用新型可通過利用15°C的廢熱源將50°C的運(yùn)用水提高到110°C，比現(xiàn)有的溴化鋰熱泵系統(tǒng)在出水溫度上要多提高26-30°C。此外，本實(shí)用新型提供的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)能達(dá)到更高的制熱能效比(COP)，本實(shí)用新型的COP值可達(dá)4.5，而現(xiàn)有的溴化鋰熱泵系統(tǒng)的COP值為1-1.5。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型中溴化鋰吸收式熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型中壓縮式熱泵組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0015]如圖1至圖3所示，一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，包括依次耦合式連接的前端壓縮式熱泵組件、溴化鋰吸收式熱泵和末端壓縮式熱泵組件，所述溴化鋰吸收式熱泵包括發(fā)生器1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、吸收器4，所述發(fā)生器1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、吸收器4之間通過帶膨脹節(jié)的連接管路依次連接。
[0016]所述前端壓縮式熱泵組件包括第一蒸發(fā)器5、第一冷凝器6、第一壓縮機(jī)7 ;負(fù)責(zé)利用廢熱源在第一蒸發(fā)器5經(jīng)過熱交換加熱運(yùn)用水，再輸送到溴化鋰吸收式熱泵的蒸發(fā)器3中作為工質(zhì)溶液形成前端循環(huán)。
[0017]所述末端壓縮式熱泵組件包括第二蒸發(fā)器8、第二冷凝器9、第二壓縮機(jī)10，其中第二蒸發(fā)器8通過壓縮式熱泵依次與溴化鋰吸收式熱泵的吸收器4和冷凝器2形成循環(huán)連通；另外第二冷凝器9與溴化鋰吸收式熱泵的冷凝器2管路連通可繼續(xù)加熱運(yùn)用水。
[0018]本實(shí)用新型的工作過程如下:先啟動(dòng)發(fā)生器I加熱，當(dāng)控制器位于發(fā)生器的溫度傳感器測(cè)得溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，泵開始?jí)嚎s由發(fā)生器傳輸過來的高溫蒸汽，當(dāng)壓力上升至一定溫度后將其排放至冷凝器2中。當(dāng)發(fā)生器I或冷凝器2端溫度發(fā)生變化時(shí)，泵可自動(dòng)調(diào)節(jié)工作頻率，增大或減小輸出，將冷凝器2端溫度保持在額定溫度。
[0019]對(duì)于溴化鋰吸收式熱泵和壓縮式熱泵模塊來說，當(dāng)工質(zhì)在發(fā)生器I內(nèi)受到運(yùn)用水的加熱后，溶液中的水不斷汽化；隨著運(yùn)用水的不斷汽化，發(fā)生器I內(nèi)的工質(zhì)溶液濃度不斷升高，進(jìn)入吸收器4 ;水蒸氣進(jìn)入冷凝器2，被冷凝器內(nèi)的冷卻水降溫后凝結(jié)，成為高壓低溫的液態(tài)水；當(dāng)冷凝器2內(nèi)的水通過節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器3時(shí)，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器3內(nèi)冷媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器4內(nèi)的工質(zhì)溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環(huán)泵送回發(fā)生器1，完成整個(gè)循環(huán)。這就形成了每個(gè)模塊內(nèi)部的循環(huán)。
[0020]而且每個(gè)模塊、組件之間也存在著相應(yīng)的循環(huán)，這就是前端、后端壓縮式熱泵組件與溴化鋰吸收式熱泵之間的循環(huán)。
[0021]所述耦合熱泵余熱回收系統(tǒng)，其前端壓縮式熱泵的工作流程為:15°C的廢熱源在第一蒸發(fā)器5中通過熱交換為壓縮式熱泵提供熱量，其循環(huán)后回路的溫度為0°C。蒸發(fā)器3中通入20°C的運(yùn)用水，通過第一蒸發(fā)器5、第二冷凝器6作用排出為40°C的工質(zhì)溶液，該工質(zhì)溶液可通過管路進(jìn)入溴化鋰吸收式熱泵的蒸發(fā)器3，40°C的工質(zhì)溶液在蒸發(fā)器3中放熱后重新變?yōu)?0°C，所以這一過程可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用水的循環(huán)。
[0022]溴化鋰吸收式熱泵的工作流程為:在后端壓縮式熱泵中的第二蒸發(fā)器8通入50°C的運(yùn)用水，并以前端壓縮式熱泵中吸收器的循環(huán)流動(dòng)管道作為熱源，經(jīng)過溴化鋰吸收式內(nèi)部的換熱反應(yīng)，其在冷凝器2中能輸出80±4°C的工質(zhì)溶液。而該工質(zhì)溶液不僅能為后端壓縮式熱泵提供80°C的運(yùn)用水，還能通過在后端壓縮式熱泵第二蒸發(fā)器8中的放熱反應(yīng)，使溶液本身將至50°C，那么這樣就形成了溴化鋰吸收式熱泵與后端壓縮式熱泵的循環(huán)。
[0023]后端壓縮式熱泵的熱源及運(yùn)用水均由溴化鋰吸收式熱泵提供。最終，從后端壓縮式熱泵第二冷凝器9中的出水溫度能達(dá)到110°C。
[0024]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，包括依次耦合式連接的前端壓縮式熱泵組件、溴化鋰吸收式熱泵和末端壓縮式熱泵組件，其特征在于:所述溴化鋰吸收式熱泵包括發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器，所述發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器之間通過帶膨脹節(jié)的連接管路依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述前端壓縮式熱泵組件包括第一蒸發(fā)器、第一冷凝器、第一壓縮機(jī)；負(fù)責(zé)利用廢熱源在第一蒸發(fā)器經(jīng)過熱交換加熱運(yùn)用水，再輸送到溴化鋰吸收式熱泵的蒸發(fā)器中作為工質(zhì)溶液形成前端循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述末端壓縮式熱泵組件包括第二蒸發(fā)器、第二冷凝器、第二壓縮機(jī)，其中第二蒸發(fā)器通過壓縮式熱泵依次與溴化鋰吸收式熱泵的吸收器和冷凝器形成循環(huán)連通；另外第二冷凝器與溴化鋰吸收式熱泵的冷凝器管路連通可繼續(xù)加熱運(yùn)用水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的耦合式熱泵余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制裝置，其中，各發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器中均設(shè)有壓力傳感器和溫度傳感器，連接管路中均設(shè)有流量傳感器和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥上設(shè)閥門狀態(tài)傳感器；所述壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器和閥門狀態(tài)傳感器均與控制裝置相連。
【文檔編號(hào)】F25B25/02GK203501532SQ201320524236
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】葛俊旭, 童水光, 茅旭飛 申請(qǐng)人:蘇州新華軟智能裝備有限公司