一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，包括閉式熱源塔、熱源塔循環(huán)泵、旁通調(diào)節(jié)閥、熱泵機(jī)組、有機(jī)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥、出口調(diào)節(jié)閥、冷凝器旁通調(diào)節(jié)閥、回水調(diào)節(jié)閥、供水調(diào)節(jié)閥、冷凝器、第一、第二、第三和第四效換熱室、凝水換熱器、溶液換熱器、脫氣室、第一、第二換熱器、冷凝脫氣室、冷凝水泵、第一、第二溶液增壓泵、真空泵、壓力開(kāi)關(guān)、濃溶液調(diào)節(jié)閥、冷凝器調(diào)節(jié)閥、冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥、冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥、稀溶液調(diào)節(jié)閥、第一、第二、第三和第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第一、第二、第三和第四效供水調(diào)節(jié)閥、第二、第三和第四效疏水調(diào)節(jié)閥、第一、第二、第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥和第一效熱水調(diào)節(jié)閥。
【專利說(shuō)明】一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)制冷領(lǐng)域，具體是一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱源塔熱泵可有效解決空氣源熱泵在冬季容易產(chǎn)生的結(jié)霜問(wèn)題，可在冬、夏兩季 使用，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，近年來(lái)，針對(duì)熱源塔熱泵系統(tǒng)的研究和應(yīng)用越來(lái)越多。
[0003] 目前，熱源塔熱泵中存在的一個(gè)主要問(wèn)題是防凍溶液的再生。當(dāng)熱源塔在冬季使 用時(shí)，防凍溶液會(huì)吸收空氣中的水蒸汽，水蒸汽凝結(jié)所傳遞的潛熱通常小于防凍溶液在熱 源塔中吸熱量的30%。吸收空氣中的水分后，防凍溶液濃度變稀，冰點(diǎn)升高，因此需要重 新對(duì)防凍溶液進(jìn)行再生以維持溶液的冰點(diǎn)始終處于要求水平。熱源塔防凍溶液再生的方 式包括反滲透再生和熱力再生兩大類(lèi)，其中反滲透再生因防凍溶液的滲透壓過(guò)高使得技術(shù) 經(jīng)濟(jì)性能較低。目前的主流再生方式是熱力再生，它又包括沸騰式再生和非沸騰式再生兩 種。非沸騰式再生利用再生空氣和高溫防凍溶液直接接觸，使得防凍溶液中的水分在水蒸 汽分壓差的作用下轉(zhuǎn)移到再生空氣中。非沸騰式再生在常壓下進(jìn)行，簡(jiǎn)單方便，但傳質(zhì)效 果差，所需傳質(zhì)推動(dòng)力較大。沸騰式再生在真空環(huán)境下對(duì)防凍溶液進(jìn)行沸騰再生，傳質(zhì)效 果好，只需1?:TC的溫差就可以獲得較好的再生效果。但是由于防凍溶液在熱源塔中與 空氣直接接觸，其中含有的不凝性氣體在真空環(huán)境下會(huì)大量逸出并隨著水蒸汽進(jìn)入冷凝 器，嚴(yán)重影響冷凝換熱效果，因此必須對(duì)防凍溶液中的不凝性氣體進(jìn)行預(yù)處理，申請(qǐng)?zhí)枮?201410038285. 8的專利提出采用正滲透膜技術(shù)來(lái)隔絕不凝性氣體，但正滲透膜容易產(chǎn)生泥 垢和溶質(zhì)反滲透問(wèn)題。另外，在對(duì)防凍溶液進(jìn)行沸騰式再生時(shí)，目前的方式都是單效，當(dāng)熱 源溫度較高時(shí)（比如利用熱泵機(jī)組提供熱量），就會(huì)產(chǎn)生較大的能量浪費(fèi)。
[0004] 綜上所述，沸騰式再生是比較簡(jiǎn)單且高效的一種再生方式，它可有效利用低品位 熱源，無(wú)需加高壓，也不需要能量回收器，但要讓該技術(shù)具有可行性，則需解決不凝性氣體 以及高溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)時(shí)的熱量再利用問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，包括工作 子系統(tǒng)和再生子系統(tǒng)；所述工作子系統(tǒng)包括內(nèi)置循環(huán)溶液的閉式熱源塔、熱源塔循環(huán)泵、旁 通調(diào)節(jié)閥、熱泵機(jī)組、有機(jī)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥、出口調(diào)節(jié)閥、冷凝器旁通調(diào)節(jié)閥、回水 調(diào)節(jié)閥、供水調(diào)節(jié)閥；所述再生子系統(tǒng)包括冷凝器、第四效換熱室、第三效換熱室、第二效換 熱室、第一效換熱室、凝水換熱器、溶液換熱器、脫氣室、第一換熱器、第二換熱器、冷凝脫氣 室、冷凝水泵、第一溶液增壓泵、第二溶液增壓泵、真空泵、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第三效 換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、 脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、濃溶液調(diào)節(jié)閥、冷凝器調(diào)節(jié)閥、冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié) 閥、冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第四效供水調(diào)節(jié)閥、稀溶液調(diào)節(jié)閥、第三效 溶液出口調(diào)節(jié)閥、第四效疏水調(diào)節(jié)閥、第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第三效疏水調(diào)節(jié)閥、第三效 旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第二效疏水調(diào)節(jié)閥、第 三效供水調(diào)節(jié)閥、第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第二效供水調(diào)節(jié)閥、第二效供水調(diào)節(jié)閥和第一效 熱水調(diào)節(jié)閥；所述閉式熱源塔的循環(huán)溶液出口通過(guò)熱源塔循環(huán)泵分為兩路，第一路連接旁 通調(diào)節(jié)閥后與濃溶液調(diào)節(jié)閥出口相連，再接入閉式熱源塔的循環(huán)溶液進(jìn)口；第二路依次連 接凝水換熱器的低溫液體管道、溶液換熱器的低溫液體管道和稀溶液調(diào)節(jié)閥后接入脫氣 室；脫氣室頂部的水蒸汽出口連接冷凝脫氣室的水蒸汽進(jìn)口，冷凝脫氣室的冷凝水出口連 接冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口；脫氣室的溶液出口連接第二溶液增壓泵后分為兩路，第 一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第四效換熱室頂部的溶液進(jìn)口，第二路連接第一換熱 器的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié)閥后連接至第三效換熱室頂 部的溶液進(jìn)口，第二路連接第二換熱器的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第二效 供水調(diào)節(jié)閥后連接至第二效換熱室頂部溶液進(jìn)口，第二路通過(guò)第一效供水調(diào)節(jié)閥后連接至 第一效換熱室頂部溶液進(jìn)口；第一效換熱室的底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥連 接第二效換熱室的底部溶液進(jìn)口；第一效換熱室的蒸汽主管路出口、第二效換熱室的冷凝 管道、第二效疏水調(diào)節(jié)閥以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥的出口依次相互連接；第一效換熱室的蒸 汽旁路出口、第二溶液換熱器的冷凝管道和第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第二效換熱 室的底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥連接第三效換熱室的底部溶液進(jìn)口；第二效 換熱室的蒸汽主管路出口、第三效換熱室的冷凝管道、第三效疏水調(diào)節(jié)閥以及冷凝器疏水 調(diào)節(jié)閥的出口依次相互連接；第二效換熱室的蒸汽旁路出口、第一溶液換熱器的冷凝管道 和第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第三效換熱室的底部溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào) 節(jié)閥連接第四效換熱室的底部溶液進(jìn)口；第三效換熱室的蒸汽主管路出口、第四效換熱室 的冷凝管道、第四效疏水調(diào)節(jié)閥以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥的出口依次相互連接；第三效換熱 室的蒸汽旁路出口、脫氣室的冷凝管道、和第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；第四效換熱室 的底部溶液出口、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥、第一溶液增壓泵、溶液換熱器的高溫液體管道以 及濃溶液調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口依次連接；第四效換熱室的蒸汽主管路出口、冷凝器的冷凝管道和 冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥依次連接；冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥的出口、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥的出口、第 四效疏水調(diào)節(jié)閥的出口、第三效疏水調(diào)節(jié)閥、出口以及第二效疏水調(diào)節(jié)閥的出口、第三效旁 路疏水調(diào)節(jié)閥的出口、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥的出口、以及第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥的出口 相互連接后通過(guò)冷凝水泵連通凝水換熱器的高溫液體管道；冷凝脫氣室的氣體出口連接冷 凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)；脫氣室的氣體出口連接脫氣室壓力開(kāi)關(guān)；第四效換熱室的氣體出口連 接第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)；第三效換熱室的氣體出口連接第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)；第二效 換熱室的氣體出口連接第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)；第一效換熱室的氣體出口連接第一效換熱 室壓力開(kāi)關(guān)；冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第三效換熱 室壓力開(kāi)關(guān)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)以及第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)相互并聯(lián)后與真空泵的進(jìn) 氣口相互連接；熱泵機(jī)組的出水口分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥連接至外部換熱系統(tǒng)供 水管路；另外一路通過(guò)第一效熱水調(diào)節(jié)閥連接第一效換熱室的加熱管道；外部換熱系統(tǒng)回 水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥后與第一效換熱室的加熱管道出口連接后再接至熱泵機(jī)組的進(jìn)水 口；熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液出口、溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥和閉式熱源塔的有機(jī)溶液進(jìn)口依次 連接；閉式熱源塔的有機(jī)溶液出口連接出口調(diào)節(jié)閥后分為三路，一路連接冷凝器旁通閥； 第二路依次連接通過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥、冷凝器的低溫液體管道后與冷凝器旁通閥的出口連 接；第三路依次通過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥以及冷凝脫氣室的冷凝管道后與冷凝器旁通閥的出 口連接。
[0007] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的改進(jìn)：所述循環(huán)溶液在夏 季工況下為水，冬季工況下為防凍溶液；所述防凍溶液選用有機(jī)物水溶液或無(wú)機(jī)物水溶液。
[0008] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述有機(jī)溶 液為乙二醇溶液。
[0009] -種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法；通過(guò)調(diào)整再生子系統(tǒng)關(guān)閉，工作子 系統(tǒng)的開(kāi)與關(guān)完成。
[0010] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法的改進(jìn)：夏季工 況下的使用步驟如下：再生子系統(tǒng)關(guān)閉，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，閉式熱源塔中的循環(huán)溶液為水， 閉式熱源塔實(shí)際上按蒸發(fā)式冷卻塔使用；有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液出口流出，并依 次通過(guò)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥以及閉式熱源塔的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔內(nèi)部換熱 管道，向換熱管道外表面上的水膜放出熱量，溫度降低，再?gòu)拈]式熱源塔的有機(jī)溶液出口流 出，依次通過(guò)調(diào)節(jié)閥和冷凝器旁通閥后，通過(guò)熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組；水從 閉式熱源塔的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵加壓，并通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥從閉式熱源 塔的循環(huán)溶液進(jìn)口流入；水在閉式熱源塔內(nèi)部被布灑在內(nèi)部換熱管道外表面形成水膜下 落，與閉式熱源塔從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，水膜中的一部分水分蒸發(fā)，同 時(shí)水膜吸收內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液的熱量，使其溫度降低；熱泵機(jī)組出水依次通過(guò)出水 口和供水調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管路；水在外部換熱系統(tǒng)供水管路內(nèi)換熱后，溫 度升高，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路經(jīng)回水調(diào)節(jié)閥從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組，并吸收熱泵機(jī) 組內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量。
[0011] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法的進(jìn)一步改進(jìn)： 冬季工況下，沒(méi)有防凍要求時(shí)的具體使用步驟如下：閉式熱源塔中的循環(huán)溶液為防凍溶液， 工作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，同時(shí)熱源塔循環(huán)泵關(guān)閉，此時(shí)：有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組的 有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥以及閉式熱源塔有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn) 入閉式熱源塔內(nèi)部換熱管道，與閉式熱源塔抽吸的環(huán)境空氣進(jìn)行間接換熱，溫度升高，再?gòu)?有機(jī)溶液出口流出，依次經(jīng)過(guò)出口調(diào)節(jié)閥和冷凝器旁通閥后，通過(guò)有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵 機(jī)組，并吸收熱泵機(jī)組內(nèi)蒸發(fā)器提供的冷量；熱泵機(jī)組出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥 進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管路，換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié) 閥從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組，并吸收熱泵機(jī)組內(nèi)的冷凝器提供的熱量；當(dāng)有防凍要求，但防凍 溶液無(wú)需再生時(shí)，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，此時(shí)：有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組的有機(jī)溶 液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥以及閉式熱源塔的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉 式熱源塔內(nèi)部的換熱管道，吸收換熱管道外表面上的液膜放出熱量，溫度升高，再?gòu)挠袡C(jī)溶 液出口流出，依次經(jīng)出口調(diào)節(jié)閥、冷凝器旁通閥以及有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組，并吸收熱 泵機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量；防凍溶液從閉式熱源塔的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔 循環(huán)泵加壓，并通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥從閉式熱源塔循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍溶液被布灑在閉式 熱源塔內(nèi)部的換熱管道外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn) 行直接接觸，液膜吸收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液放出 熱量，使其溫度升高；熱泵機(jī)組出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水 管路，換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥從進(jìn)水口流入熱泵機(jī) 組，并吸收熱泵機(jī)組內(nèi)的冷凝器提供的熱量。
[0012] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法的進(jìn)一步改進(jìn)： 冬季工況下，有防凍要求時(shí)的具體使用步驟如下：防凍溶液需再生，工作子系統(tǒng)和再生子 系統(tǒng)都打開(kāi)，此時(shí)：有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵、進(jìn) 口調(diào)節(jié)閥以及閉式熱源塔的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔內(nèi)部換熱管道，吸收換熱管道外 表面上的液膜放出熱量，溫度升高，再?gòu)拈]式熱源塔的有機(jī)溶液出口流出，經(jīng)出口調(diào)節(jié)閥后 分為三路，一路直接通過(guò)冷凝器旁通閥；第二路經(jīng)過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥進(jìn)入冷凝器的低溫液體 管道，吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的汽化潛熱后，溫度升高，再與從冷凝器旁通閥出口的溶 液混合；第三路經(jīng)過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥后進(jìn)入冷凝脫氣室的低溫液體管道，吸收水蒸汽冷 凝釋放的汽化潛熱后，溫度升高，再與從冷凝器旁通閥出口的溶液混合；混合后的有機(jī)溶液 溫度略升高，再通過(guò)熱泵機(jī)組的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組，吸收熱泵機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器提 供的冷量，溫度降低，再?gòu)臒岜脵C(jī)組的有機(jī)溶液出口流出，如此循環(huán)；防凍溶液從閉式熱源 塔的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵加壓后分為兩路，一路通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥，與濃溶 液調(diào)節(jié)閥出口的防凍溶液混合后，濃度增加，再?gòu)膹拈]式熱源塔的循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍 溶液被布灑在閉式熱源塔內(nèi)部換熱管道外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔從外界抽吸進(jìn) 來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，液膜吸收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道 中有機(jī)溶液放出熱量，使其溫度升高；另外一路進(jìn)入凝水換熱器的低溫液體管道；防凍溶 液在凝水換熱器的低溫液體管道中吸收凝水換熱器的高溫液體管道中的冷凝水所放出的 熱量后，溫度升高，再流入溶液換熱器的低溫液體管道，并在其中吸收溶液換熱器的高溫液 體管道中的防凍溶液釋放的熱量后，溫度進(jìn)一步升高，然后通過(guò)稀溶液調(diào)節(jié)閥降壓到脫氣 室壓力后進(jìn)入脫氣室；溶液在脫氣室中吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高 到脫氣室壓力下對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)溫度，溶液中的一部分水分沸騰蒸發(fā)，同時(shí)溶液中含有的不凝 性氣體大量逸出，溶液濃度略微增加，不凝性氣體含量大幅降低；混合有不凝性氣體的水蒸 汽從脫氣室頂部流出進(jìn)入冷凝脫氣室，水蒸汽在冷凝脫氣室中將熱量傳遞給冷凝脫氣室的 低溫液體管道中的有機(jī)溶液，變?yōu)槔淠瑫r(shí)冷凝脫氣室內(nèi)的水蒸汽分壓力降低，不凝性 氣體分壓力升高；冷凝脫氣室中產(chǎn)生的冷凝水從冷凝水出口流出后經(jīng)冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié) 閥與從冷凝室疏水調(diào)節(jié)閥流出的冷凝水混合；脫氣后的溶液從脫氣室流出后流入第二溶液 增壓泵，壓力增加后分為兩路，第一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥后從第四效換熱室的頂部溶 液進(jìn)口進(jìn)入第四效換熱室，第二路連接第一換熱器的低溫液體管道，吸收第一換熱器的冷 凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié) 閥從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第三效換熱室，第二路連接第二換熱器的低溫液體管道，吸收第二 換熱器的冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路通過(guò)第二 效供水調(diào)節(jié)閥從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第二效換熱室，另外一路通過(guò)第一效供水調(diào)節(jié)閥從頂部 溶液進(jìn)口進(jìn)入第一效換熱室；流入第一效換熱室的溶液在加熱管道外表面上形成液膜，液 膜被加熱管道中的熱水加熱到第一效換熱室壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收加 熱管道中熱水釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第一效換熱室的底部，在壓 差作用下，從底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥流入第二效換熱室，并在第二效換 熱室內(nèi)產(chǎn)生閃蒸；第一效換熱室中產(chǎn)生的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第二效換熱 室的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第二效疏 水調(diào)節(jié)閥流出，第一效換熱室中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入第二換熱器的冷凝管 道，向第二換熱器的低溫液體管道中的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第一 效旁路疏水調(diào)節(jié)閥流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥流出的冷凝水混合；流入第二效換熱室的 溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸汽加熱到第二效換熱室壓力 下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液 濃度增加，積聚在第二效換熱室的底部，在壓差作用下，從底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出 口調(diào)節(jié)閥流入第三效換熱室，并在第三效換熱室內(nèi)產(chǎn)生閃蒸。第二效換熱室中產(chǎn)生的大部 分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第三效換熱室的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋 放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第三效疏水調(diào)節(jié)閥流出，第二效換熱室中的小部分水蒸 汽從蒸汽旁路出口流入第一換熱器的冷凝管道，向低溫液體管道的防凍溶液釋放冷凝潛熱 后成為冷凝水，然后從第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥流出的冷凝水 混合；流入第三效換熱室的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水蒸 汽加熱到第三效換熱室壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中水蒸汽釋放 的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第三效換熱室的底部，在壓差作用下，從底部 溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥流入第四效換熱室，并在第四效換熱室內(nèi)產(chǎn)生閃蒸。 第三效換熱室中的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第四效換熱室的冷凝管道，向冷凝 管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第四效疏水調(diào)節(jié)閥流出，第三效 換熱室中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入脫氣室的冷凝管道，向進(jìn)入脫氣室的防凍溶 液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié) 閥流出的冷凝水混合；流入第四效換熱室的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷 凝管道中的水蒸汽加熱到第四效換熱室壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管 道中水蒸汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第四效換熱室的底部，溶液從 底部溶液出口流出后通過(guò)第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第一溶液增壓泵，被增壓后進(jìn)入溶液 換熱器的高溫液體管道，向溶液換熱器的低溫液體管道中的防凍溶液釋放熱量后，再通過(guò) 濃溶液調(diào)節(jié)閥與從旁通調(diào)節(jié)閥出口的溶液混合，溶液濃度降低，但比從閉式熱源塔的循環(huán) 溶液出口流出的溶液濃度大；第四效換熱室中的水蒸汽從蒸汽主管路出口流入冷凝器的冷 凝管道，向冷凝器的低溫液體管道中的有機(jī)溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從冷凝 器疏水調(diào)節(jié)閥流出；分別從第四效疏水調(diào)節(jié)閥、第三效疏水調(diào)節(jié)閥、第二效疏水調(diào)節(jié)閥、第 一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥、第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥流出的冷凝水在冷 凝器疏水調(diào)節(jié)閥出口混合后，通過(guò)冷凝水泵加壓后，流入凝水換熱器的高溫液體管道，將熱 量傳遞給凝水換熱器的低溫液體管道中的防凍溶液后，溫度降低，然后排至外界；熱泵機(jī)組 的出水分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥向外部換熱系統(tǒng)供應(yīng)熱水，另一路通過(guò)第一效熱水 調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第四效換熱室的加熱管道，向管道外的液膜放熱后，溫度降低，然后與通過(guò)回水 調(diào)節(jié)閥的熱水回水混合后從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組，吸收熱泵機(jī)組內(nèi)的冷凝器提供的熱量， 溫度升高，再?gòu)某鏊诹鞒?，如此循環(huán)。
[0013] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法的進(jìn)一步改進(jìn)： 所述冷凝脫氣室、脫氣室、第一效換熱室、第二效換熱室、第三效換熱室、第四效換熱室的真 空度靠真空泵及冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)、第二效換 熱室壓力開(kāi)關(guān)、第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)和第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)相互配合后控制。
[0014] 作為對(duì)本發(fā)明所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法的進(jìn)一步改進(jìn)： 當(dāng)冷凝脫氣室的真空度較低時(shí)，冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)，真空泵從冷凝脫氣室的氣體出 口抽出不凝性氣體，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)冷凝脫氣室的真空度較高時(shí)，冷凝脫氣室 壓力開(kāi)關(guān)關(guān)閉；當(dāng)脫氣室的真空度較低時(shí)，脫氣室壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)，真空泵從脫氣室的氣體出 口抽出水蒸汽，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)脫氣室的真空度較高時(shí)，脫氣室壓力開(kāi)關(guān)關(guān)閉； 其余第一效換熱室、第二效換熱室、第三效換熱室和第四效換熱室的真空度保持方法與脫 氣室相似。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有熱源塔防凍溶液再生系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1)利用熱源塔熱泵機(jī)組冬季工況下所提供的40?45°C熱水為熱源驅(qū)動(dòng)再生過(guò) 程，解決了驅(qū)動(dòng)熱源的供給問(wèn)題，且對(duì)蒸汽冷凝熱進(jìn)行了多效利用，大大提高了再生C0P。
[0017] 2)在防凍液再生循環(huán)的加熱及冷卻過(guò)程中，進(jìn)行了梯級(jí)加熱及閃蒸熱回收，提高 了熱能利用率。
[0018] 3)對(duì)防凍溶液進(jìn)行脫氣預(yù)處理，確保了冷凝傳熱效果，減少了傳熱溫差。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020] 圖1是實(shí)施實(shí)例1主要結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1、圖1給出了一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)及方法，包括工作子系統(tǒng)和 再生子系統(tǒng)。
[0022] 工作子系統(tǒng)包括的閉式熱源塔1 (內(nèi)置循環(huán)溶液）、熱源塔循環(huán)泵14、旁通調(diào)節(jié)閥 29、 熱泵機(jī)組7、有機(jī)溶液循環(huán)泵18、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥26、出口調(diào)節(jié)閥27、冷凝器旁通調(diào)節(jié)閥28、 回水調(diào)節(jié)閥51和供水調(diào)節(jié)閥52。再生子系統(tǒng)包括冷凝器2、第四效換熱室3、第三效換熱 室4、第二效換熱室5、第一效換熱室6、凝水換熱器8、溶液換熱器9、脫氣室10、第一換熱器 11、第二換熱器12、冷凝脫氣室13、冷凝水泵15、第一溶液增壓泵16、第二溶液增壓泵17、 真空泵19、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)20、第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)21、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān) 22、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)23、冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)25、濃溶液調(diào)節(jié)閥 30、 冷凝器調(diào)節(jié)閥31、冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥32、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥33、冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥 34、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥35、第四效供水調(diào)節(jié)閥36、稀溶液調(diào)節(jié)閥37、第三效溶液出口調(diào) 節(jié)閥38、第四效疏水調(diào)節(jié)閥39、第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥40、第三效疏水調(diào)節(jié)閥41、第三效旁 路疏水調(diào)節(jié)閥42、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥43、第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥44、第二效疏水調(diào)節(jié) 閥45、第三效供水調(diào)節(jié)閥46、第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥47、第二效供水調(diào)節(jié)閥48、第二效供水 調(diào)節(jié)閥49和第一效熱水調(diào)節(jié)閥50。
[0023] 閉式熱源塔1的循環(huán)溶液出口通過(guò)熱源塔循環(huán)泵14分為兩路，第一路連接旁通調(diào) 節(jié)閥29后與濃溶液調(diào)節(jié)閥30出口相連，再接入閉式熱源塔1的循環(huán)溶液進(jìn)口；第二路依次 連接凝水換熱器8的低溫液體管道、溶液換熱器9的低溫液體管道和稀溶液調(diào)節(jié)閥37后接 入脫氣室10 ;脫氣室10頂部的水蒸汽出口連接冷凝脫氣室13的水蒸汽進(jìn)口，冷凝脫氣室 13的冷凝水出口連接冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥33的進(jìn)口；脫氣室10的溶液出口連接第二溶 液增壓泵17后分為兩路，第一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥36后連接至第四效換熱室3頂部 的溶液進(jìn)口，第二路連接第一換熱器11的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效 供水調(diào)節(jié)閥46后連接至第三效換熱室4頂部的溶液進(jìn)口，第二路連接第二換熱器12的低 溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第二效供水調(diào)節(jié)閥48后連接至第二效換熱室5頂部 溶液進(jìn)口，第二路通過(guò)第一效供水調(diào)節(jié)閥49后連接至第一效換熱室6頂部溶液進(jìn)口；第一 效換熱室6的底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥44連接第二效換熱室5的底部溶 液進(jìn)口；第一效換熱室6的蒸汽主管路出口、第二效換熱室5的冷凝管道、第二效疏水調(diào)節(jié) 閥45以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34的出口依次相互連接；第一效換熱室6的蒸汽旁路出口、 第二溶液換熱器12的冷凝管道和第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥47依次連接；第二效換熱室5的 底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥40連接第三效換熱室4的底部溶液進(jìn)口；第二 效換熱室5的蒸汽主管路出口、第三效換熱室4的冷凝管道、第三效疏水調(diào)節(jié)閥41以及冷 凝器疏水調(diào)節(jié)閥34的出口依次相互連接；第二效換熱室5的蒸汽旁路出口、第一溶液換熱 器11的冷凝管道和第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥43依次連接；第三效換熱室4的底部溶液出口 通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥38連接第四效換熱室3的底部溶液進(jìn)口；第三效換熱室4的蒸 汽主管路出口、第四效換熱室3的冷凝管道、第四效疏水調(diào)節(jié)閥39以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥 34的出口依次相互連接；第三效換熱室4的蒸汽旁路出口、脫氣室10的冷凝管道、和第三 效旁路疏水調(diào)節(jié)閥42依次連接；第四效換熱室3的底部溶液出口、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥 35、第一溶液增壓泵16、溶液換熱器9的高溫液體管道以及濃溶液調(diào)節(jié)閥30的進(jìn)口依次連 接；第四效換熱室3的蒸汽主管路出口、冷凝器2的冷凝管道和冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34依次 連接；冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34的出口、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥33的出口、第四效疏水調(diào)節(jié)閥 39的出口、第三效疏水調(diào)節(jié)閥41、出口以及第二效疏水調(diào)節(jié)閥45的出口、第三效旁路疏水 調(diào)節(jié)閥42的出口、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥43的出口、以及第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥47的出 口相互連接后通過(guò)冷凝水泵15連通凝水換熱器8的高溫液體管道；冷凝脫氣室13的氣體 出口連接冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24 ;脫氣室10的氣體出口連接脫氣室壓力開(kāi)關(guān)25 ;第四效 換熱室3的氣體出口連接第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)20 ;第三效換熱室4的氣體出口連接第三 效換熱室壓力開(kāi)關(guān)21 ;第二效換熱室5的氣體出口連接第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)22 ;第一效 換熱室6的氣體出口連接第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)23 ;冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24、脫氣室壓力 開(kāi)關(guān)25、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)20、第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)21、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)22 以及第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)23相互并聯(lián)后與真空泵19的進(jìn)氣口相互連接。
[0024] 熱泵機(jī)組7的出水口分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥52連接至外部換熱系統(tǒng)供水 管路；另外一路通過(guò)第一效熱水調(diào)節(jié)閥50連接第一效換熱室6的加熱管道；外部換熱系統(tǒng) 回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥51后與第一效換熱室6的加熱管道出口連接后再接至熱泵機(jī)組 7的進(jìn)水口；熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液出口、溶液循環(huán)泵18、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥26和閉式熱源塔1的 有機(jī)溶液進(jìn)口依次連接；閉式熱源塔1的有機(jī)溶液出口連接出口調(diào)節(jié)閥27后分為三路，一 路連接冷凝器旁通閥28 ;第二路依次連接通過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥31、冷凝器2的低溫液體管道 后與冷凝器旁通閥28的出口連接；第三路依次通過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥32以及冷凝脫氣室 13的冷凝管道后與冷凝器旁通閥28的出口連接。
[0025] 閉式熱源塔1內(nèi)置的循環(huán)溶液在夏季工況下為水，冬季工況下為防凍溶液，防凍 溶液可選用有機(jī)物水溶液（如乙二醇溶液，本發(fā)明的本實(shí)施例中，使用乙二醇溶液）或無(wú)機(jī) 物水溶液（如氯化鈣溶液）。
[0026] 本發(fā)明在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，分為如下的步驟：
[0027] 系統(tǒng)運(yùn)行工況分為夏季工況和冬季工況兩種（因?yàn)殚]式熱源塔1內(nèi)置的循環(huán)溶液 在夏季工況下為水，冬季工況下為防凍溶液）；
[0028] 一、夏季工況下的具體使用步驟如下：
[0029] 1、夏季工況下再生子系統(tǒng)關(guān)閉，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，閉式熱源塔1中的循環(huán)溶液為 水，閉式熱源塔1實(shí)際上按蒸發(fā)式冷卻塔使用。
[0030] 2、有機(jī)溶液（乙二醇溶液）從熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液 循環(huán)泵18、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥26以及閉式熱源塔1的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔1內(nèi)部換熱管 道，向換熱管道外表面上的水膜放出熱量，溫度降低，再?gòu)拈]式熱源塔1的有機(jī)溶液出口流 出，依次通過(guò)調(diào)節(jié)閥27和冷凝器旁通閥28后，通過(guò)熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī) 組7 (為熱泵機(jī)組7內(nèi)部的冷凝器提供冷卻水）。
[0031] 3、水從閉式熱源塔1的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵24加壓，并通過(guò)旁 通調(diào)節(jié)閥29從閉式熱源塔1的循環(huán)溶液進(jìn)口流入；
[0032] 水在閉式熱源塔1內(nèi)部被布灑在內(nèi)部換熱管道外表面，形成水膜下落，與閉式熱 源塔1從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，水膜中的一部分水分蒸發(fā)，同時(shí)水膜吸 收內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液（步驟2所述）的熱量，使其溫度降低。
[0033] 4、熱泵機(jī)組7出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥52后進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管 路；水在外部換熱系統(tǒng)供水管路內(nèi)換熱后，溫度升高，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路經(jīng)回水調(diào) 節(jié)閥51從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組7,并吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量。
[0034] 二、冬季工況下的具體使用步驟如下：
[0035] 1、閉式熱源塔1中的循環(huán)溶液為防凍溶液（乙二醇溶液），當(dāng)沒(méi)有防凍要求時(shí)，工 作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，同時(shí)熱源塔循環(huán)泵14關(guān)閉，此時(shí)：
[0036] 1. 1、有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵18、進(jìn) 口調(diào)節(jié)閥26以及閉式熱源塔1有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔1內(nèi)部換熱管道，與閉式熱源 塔1抽吸的環(huán)境空氣進(jìn)行間接換熱，溫度升高，再?gòu)挠袡C(jī)溶液出口流出，依次經(jīng)過(guò)出口調(diào)節(jié) 閥27和冷凝器旁通閥28后，通過(guò)有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組7,并吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)蒸發(fā) 器提供的冷量。
[0037] 1. 2、熱泵機(jī)組7出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥52進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管 路，換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥51從進(jìn)水口流入熱泵 機(jī)組，并吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的冷凝器提供的熱量。
[0038] 2、當(dāng)有防凍要求，但防凍溶液無(wú)需再生時(shí)，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，此 時(shí)：
[0039] 2. 1、有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵18、進(jìn) 口調(diào)節(jié)閥26以及閉式熱源塔1的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔1內(nèi)部的換熱管道，吸收換 熱管道外表面上的液膜放出的熱量，溫度升高，再?gòu)挠袡C(jī)溶液出口流出，依次經(jīng)出口調(diào)節(jié)閥 27、冷凝器旁通閥28以及有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組7,并吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的蒸發(fā)器提供 的冷量。
[0040] 2. 2、防凍溶液從閉式熱源塔1的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵24加壓， 并通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥29從閉式熱源塔循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍溶液被布灑在閉式熱源塔1內(nèi) 部的換熱管道外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔1從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接 接觸，液膜吸收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液放出熱量，使 其溫度升高。
[0041] 2. 3、同1. 2 (熱泵機(jī)組7出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥52進(jìn)入外部換熱系統(tǒng) 供水管路，換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥51從進(jìn)水口流 入熱泵機(jī)組，并吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的冷凝器提供的熱量。）
[0042] 3、當(dāng)有防凍要求，防凍溶液需再生時(shí)，工作子系統(tǒng)和再生子系統(tǒng)都打開(kāi)，此時(shí)：
[0043] 3. 1、有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵18、進(jìn) 口調(diào)節(jié)閥26以及閉式熱源塔1的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔1內(nèi)部換熱管道，吸收換熱 管道外表面上的液膜放出熱量，溫度升高，再?gòu)拈]式熱源塔1的有機(jī)溶液出口流出，經(jīng)出口 調(diào)節(jié)閥27后分為三路，一路直接通過(guò)冷凝器旁通閥28 ;第二路經(jīng)過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥31進(jìn)入 冷凝器2的低溫液體管道，吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的汽化潛熱后，溫度升高，再與從冷 凝器旁通閥28出口的溶液混合；第三路經(jīng)過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥32后進(jìn)入冷凝脫氣室13的 低溫液體管道，吸收水蒸汽冷凝釋放的汽化潛熱后，溫度升高，再與從冷凝器旁通閥28出 口的溶液混合。
[0044] 混合后的有機(jī)溶液溫度略升高，再通過(guò)熱泵機(jī)組7的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組 7,吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量，溫度降低，再?gòu)臒岜脵C(jī)組7的有機(jī)溶液出口流 出，如此循環(huán)。
[0045] 3. 2、防凍溶液從閉式熱源塔1的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵24加壓后 分為兩路，一路通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥29,與濃溶液調(diào)節(jié)閥出口 30的防凍溶液混合后，濃度增加， 再?gòu)膹拈]式熱源塔1的循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍溶液被布灑在閉式熱源塔1內(nèi)部換熱管道 外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔1從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，液膜吸 收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液放出熱量，使其溫度升高； 另外一路進(jìn)入凝水換熱器8的低溫液體管道。
[0046] 3. 3、防凍溶液在凝水換熱器8的低溫液體管道中吸收凝水換熱器8的高溫液體管 道中的冷凝水所放出的熱量后，溫度升高，再流入溶液換熱器9的低溫液體管道，并在其中 吸收溶液換熱器9的高溫液體管道中的防凍溶液釋放的熱量后，溫度進(jìn)一步升高，然后通 過(guò)稀溶液調(diào)節(jié)閥37降壓到脫氣室壓力后進(jìn)入脫氣室10。
[0047] 3. 4、溶液在脫氣室10中吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高到脫 氣室10壓力下對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)溫度，溶液中的一部分水分沸騰蒸發(fā)，同時(shí)溶液中含有的不凝性 氣體大量逸出，溶液濃度略微增加，不凝性氣體含量大幅降低。
[0048] 3. 5、混合有不凝性氣體的水蒸汽從脫氣室10頂部流出進(jìn)入冷凝脫氣室13,水蒸 汽在冷凝脫氣室13中將熱量傳遞給冷凝脫氣室13的低溫液體管道中的有機(jī)溶液，變?yōu)槔?凝水，同時(shí)冷凝脫氣室13內(nèi)的水蒸汽分壓力降低，不凝性氣體分壓力升高。
[0049] 冷凝脫氣室13中產(chǎn)生的冷凝水從冷凝水出口流出后經(jīng)冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥33 與從冷凝室疏水調(diào)節(jié)閥34流出的冷凝水混合。
[0050] 3. 6、脫氣后的溶液從脫氣室10流出后流入第二溶液增壓泵17,壓力增加后分為 兩路，第一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥36后從第四效換熱室3的頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第四效換 熱室3,第二路連接第一換熱器11的低溫液體管道，吸收第一換熱器11的冷凝管道中水蒸 汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié)閥46從頂部 溶液進(jìn)口進(jìn)入第三效換熱室4,第二路連接第二換熱器12的低溫液體管道,吸收第二換熱 器12的冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路通過(guò)第二 效供水調(diào)節(jié)閥48從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第二效換熱室5,另外一路通過(guò)第一效供水調(diào)節(jié)閥49 從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第一效換熱室6。
[0051] 3. 7、流入第一效換熱室6的溶液在加熱管道外表面上形成液膜，液膜被加熱管道 中的熱水加熱到第一效換熱室6壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收加熱管道中熱 水釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第一效換熱室6的底部，在壓差作用 下，從底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥44流入第二效換熱室5,并在第二效換熱 室內(nèi)產(chǎn)生閃蒸。
[0052] 第一效換熱室6中產(chǎn)生的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第二效換熱室5的 冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第二效疏水調(diào) 節(jié)閥40流出，第一效換熱室6中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入第二換熱器12的冷 凝管道，向第二換熱器12的低溫液體管道中的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后 從第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥47流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34流出的冷凝水混合。
[0053] 3. 8、流入第二效換熱室5的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道 中的水蒸汽加熱到第二效換熱室5壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中 水蒸汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第二效換熱室5的底部，在壓差作 用下，從底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥40流入第三效換熱室4,并在第三效換 熱室4內(nèi)產(chǎn)生閃蒸。第二效換熱室5中產(chǎn)生的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第三效 換熱室4的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第 三效疏水調(diào)節(jié)閥38流出，第二效換熱室5中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入第一換熱 器6的冷凝管道，向低溫液體管道的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第二效 旁路疏水調(diào)節(jié)閥45流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34流出的冷凝水混合。
[0054] 3. 9、流入第三效換熱室4的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道 中的水蒸汽加熱到第三效換熱室4壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中 水蒸汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第三效換熱室4的底部，在壓差作 用下，從底部溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥38流入第四效換熱室3,并在第四效換 熱室3內(nèi)產(chǎn)生閃蒸。第三效換熱室2中的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第四效換熱 室3的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第四效 疏水調(diào)節(jié)閥39流出，第三效換熱室4中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入脫氣室10的 冷凝管道，向進(jìn)入脫氣室10的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第三效旁路疏 水調(diào)節(jié)閥42流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34流出的冷凝水混合。
[0055] 3. 10、流入第四效換熱室3的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管 道中的水蒸汽加熱到第四效換熱室3壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道 中水蒸汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第四效換熱室3的底部，溶液從 底部溶液出口流出后通過(guò)第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥35進(jìn)入第一溶液增壓泵16,被增壓后進(jìn) 入溶液換熱器9的高溫液體管道，向溶液換熱器9的低溫液體管道中的防凍溶液釋放熱量 后，再通過(guò)濃溶液調(diào)節(jié)閥30與從旁通調(diào)節(jié)閥29出口的溶液混合，溶液濃度降低，但比從閉 式熱源塔1的循環(huán)溶液出口流出的溶液濃度大。第四效換熱室3中的水蒸汽從蒸汽主管路 出口流入冷凝器2的冷凝管道，向冷凝器2的低溫液體管道中的有機(jī)溶液釋放冷凝潛熱后 成為冷凝水，然后從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34流出。
[0056] 3. 11、從各疏水調(diào)節(jié)閥（第四效疏水調(diào)節(jié)閥39、第三效疏水調(diào)節(jié)閥41、第二效疏水 調(diào)節(jié)閥45、第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥47、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥43、第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥 42)流出的冷凝水在冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥34出口混合后，通過(guò)冷凝水泵15加壓后，流入凝水 換熱器8的高溫液體管道，將熱量傳遞給凝水換熱器8的低溫液體管道中的防凍溶液后，溫 度降低，然后排至外界。
[0057] 3. 12、冷凝脫氣室13、脫氣室10、第一效換熱室6、第二效換熱室5、第三效換熱室 4、第四效換熱室3的真空度靠真空泵及各自的壓力開(kāi)關(guān)（真空泵為真空泵19、各自的壓力 開(kāi)關(guān)分別為冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)25、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)23、第二 效換熱室壓力開(kāi)關(guān)22、第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)21、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)20)保證。當(dāng)冷 凝脫氣室13的真空度較低時(shí)，冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24打開(kāi)，真空泵19從冷凝脫氣室13的 氣體出口抽出不凝性氣體，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)冷凝脫氣室13的真空度較高時(shí)，冷 凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)24關(guān)閉。當(dāng)脫氣室10的真空度較低時(shí)，脫氣室壓力開(kāi)關(guān)25打開(kāi)，真空 泵從脫氣室10的氣體出口抽出水蒸汽，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)脫氣室10的真空度較 高時(shí)，脫氣室壓力開(kāi)關(guān)25關(guān)閉。其余第一效換熱室、第二效換熱室、第三效換熱室和第四效 換熱室的真空度保持方法與脫氣室相似。
[0058] 3. 13、熱泵機(jī)組7的出水分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥52向外部換熱系統(tǒng)供應(yīng) 熱水，另一路通過(guò)第一效熱水調(diào)節(jié)閥50進(jìn)入第四效換熱室3的加熱管道，向管道外的液膜 放熱后，溫度降低，然后與通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥51的熱水回水混合后從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組7， 吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的冷凝器提供的熱量，溫度升高，再?gòu)某鏊诹鞒?，如此循環(huán)。
[0059] 實(shí)施實(shí)例1的計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1(針對(duì)熱源塔熱泵系統(tǒng)從空氣中吸收的1kg水蒸 汽），系統(tǒng)處于冬季工況下的再生模式，設(shè)計(jì)條件為：環(huán)境溫度〇°C，防凍溶液采用氯化鈣 溶液，質(zhì)量濃度為20 %，防凍溶液的冰點(diǎn)為-20°C，防凍溶液再生質(zhì)量濃度為28 %，熱水進(jìn) 出水溫度為45/40°C，采用4效再生，效間傳熱溫差為3°C，系統(tǒng)最小壓力為863. 6pa(絕對(duì) 壓力），最大壓力為第一效換熱室壓力4459pa，脫氣室乏汽占進(jìn)液量的0? 5%，冷凝脫氣室 凝結(jié)水溫2°C，凝水率98. 5%，冷凝脫氣室中真空泵抽取的水蒸汽和不凝性氣體的體積比 為4. 15:1，再生時(shí)稀溶液的循環(huán)倍率為9. 33,脫水率為10. 7%，因冷凝器和冷凝脫氣室熱 回收而減少的熱源塔熱負(fù)荷為579 kj/kg，再生耗熱量為786 kj/kg，熱泵、真空泵、第一溶 液增壓泵、第二溶液增壓泵、冷凝水泵耗電量分別為393、13、1. 62、0. 28、0. 23 kj/kg，再生 C0P(定義為lkg水的潛熱和再生耗電量之比）為6. 12,再生火用效為9.7%。相比目前采 用單效再生約3. 7的再生C0P，本發(fā)明提高了 60%的效率，對(duì)高品位熱量進(jìn)行了很好的利 用，此外直接采用熱泵所產(chǎn)生的熱水進(jìn)行再生，而不是直接連接熱泵冷凝器或再冷器，因此 更具有現(xiàn)實(shí)可行性。
[0060] 由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，再生效率高，且解決了不凝氣體問(wèn)題，具有更 好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有效實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的初衷。
[0061] 以上實(shí)施實(shí)例中，可綜合考慮具體的使用條件與要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能等因素合理 確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，以兼顧系統(tǒng)的適用性和經(jīng)濟(jì)性。
[0062] 表1實(shí)施實(shí)例1的熱力計(jì)算結(jié)果（針對(duì)熱源塔熱泵系統(tǒng)從空氣中吸收的1kg水蒸 汽）
[0063]

【權(quán)利要求】
1. 一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，其特征是：包括工作子系統(tǒng)和再生子系統(tǒng)；所述 工作子系統(tǒng)包括內(nèi)置循環(huán)溶液的閉式熱源塔（1)、熱源塔循環(huán)泵（14)、旁通調(diào)節(jié)閥（29)、熱 泵機(jī)組（7)、有機(jī)溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥（26)、出口調(diào)節(jié)閥（27)、冷凝器旁通調(diào)節(jié)閥 (28)、回水調(diào)節(jié)閥（51)、供水調(diào)節(jié)閥（52);所述再生子系統(tǒng)包括冷凝器（2)、第四效換熱室 (3)、第三效換熱室（4)、第二效換熱室（5)、第一效換熱室（6)、凝水換熱器（8)、溶液換熱器 (9) 、脫氣室（10)、第一換熱器（11)、第二換熱器（12)、冷凝脫氣室（13)、冷凝水泵（15)、第 一溶液增壓泵（16)、第二溶液增壓泵（17)、真空泵（19)、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（20)、第 三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（21)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（22)、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（23)、冷 凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24)、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（25)、濃溶液調(diào)節(jié)閥（30)、冷凝器調(diào)節(jié)閥（31)、 冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥（32)、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥（33)、冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)、第四效溶 液出口調(diào)節(jié)閥（35)、第四效供水調(diào)節(jié)閥（36)、稀溶液調(diào)節(jié)閥（37)、第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥 (38)、第四效疏水調(diào)節(jié)閥（39)、第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥（40)、第三效疏水調(diào)節(jié)閥（41)、第三 效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（42)、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（43)、第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥（44)、第二 效疏水調(diào)節(jié)閥（45)、第三效供水調(diào)節(jié)閥（46)、第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（47)、第二效供水調(diào) 節(jié)閥（48)、第一效供水調(diào)節(jié)閥（49)和第一效熱水調(diào)節(jié)閥（50);所述閉式熱源塔（1)的循 環(huán)溶液出口通過(guò)熱源塔循環(huán)泵（14)分為兩路，第一路連接旁通調(diào)節(jié)閥（29)后與濃溶液調(diào) 節(jié)閥（30)出口相連，再接入閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液進(jìn)口；第二路依次連接凝水換熱器 (8)的低溫液體管道、溶液換熱器（9)的低溫液體管道和稀溶液調(diào)節(jié)閥（37)后接入脫氣室 (10) ； 脫氣室（10)頂部的水蒸汽出口連接冷凝脫氣室（13)的水蒸汽進(jìn)口，冷凝脫氣室（13) 的冷凝水出口連接冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥（33)的進(jìn)口； 脫氣室（10)的溶液出口連接第二溶液增壓泵（17)后分為兩路，第一路通過(guò)第四效供 水調(diào)節(jié)閥（36)后連接至第四效換熱室（3)頂部的溶液進(jìn)口，第二路連接第一換熱器（11) 的低溫液體管道后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié)閥（46)后連接至第三效換熱 室（4)頂部的溶液進(jìn)口，第二路連接第二換熱器（12)的低溫液體管道后分為兩路，其中一 路通過(guò)第二效供水調(diào)節(jié)閥（48)后連接至第二效換熱室（5)頂部溶液進(jìn)口，第二路通過(guò)第一 效供水調(diào)節(jié)閥（49)后連接至第一效換熱室（6)頂部溶液進(jìn)口； 第一效換熱室（6)的底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥（44)連接第二效換熱 室（5)的底部溶液進(jìn)口； 第一效換熱室（6)的蒸汽主管路出口、第二效換熱室（5)的冷凝管道、第二效疏水調(diào)節(jié) 閥（45)以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)的出口依次相互連接； 第一效換熱室（6)的蒸汽旁路出口、第二溶液換熱器（12)的冷凝管道和第一效旁路疏 水調(diào)節(jié)閥（47)依次連接； 第二效換熱室（5)的底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥（40)連接第三效換熱 室⑷的底部溶液進(jìn)口； 第二效換熱室（5)的蒸汽主管路出口、第三效換熱室（4)的冷凝管道、第三效疏水調(diào)節(jié) 閥（41)以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)的出口依次相互連接； 第二效換熱室（5)的蒸汽旁路出口、第一溶液換熱器（11)的冷凝管道和第二效旁路疏 水調(diào)節(jié)閥（43)依次連接； 第三效換熱室（4)的底部溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥（38)連接第四效換熱 室⑶的底部溶液進(jìn)口； 第三效換熱室（4)的蒸汽主管路出口、第四效換熱室（3)的冷凝管道、第四效疏水調(diào)節(jié) 閥（39)以及冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)的出口依次相互連接； 第三效換熱室（4)的蒸汽旁路出口、脫氣室（10)的冷凝管道、和第三效旁路疏水調(diào)節(jié) 閥（42)依次連接； 第四效換熱室（3)的底部溶液出口、第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥（35)、第一溶液增壓泵 (16)、溶液換熱器（9)的高溫液體管道以及濃溶液調(diào)節(jié)閥（30)的進(jìn)口依次連接； 第四效換熱室（3)的蒸汽主管路出口、冷凝器（2)的冷凝管道和冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥 (34)依次連接； 冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)的出口、冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥（33)的出口、第四效疏水調(diào)節(jié) 閥（39)的出口、第三效疏水調(diào)節(jié)閥（41)、出口以及第二效疏水調(diào)節(jié)閥（45)的出口、第三效 旁路疏水調(diào)節(jié)閥（42)的出口、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（43)的出口、以及第一效旁路疏水調(diào) 節(jié)閥（47)的出口相互連接后通過(guò)冷凝水泵（15)連通凝水換熱器（8)的高溫液體管道； 冷凝脫氣室（13)的氣體出口連接冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24); 脫氣室（10)的氣體出口連接脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（25); 第四效換熱室（3)的氣體出口連接第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（20); 第三效換熱室（4)的氣體出口連接第三效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（21); 第二效換熱室（5)的氣體出口連接第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（22); 第一效換熱室（6)的氣體出口連接第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（23); 冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24)、脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（25)、第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（20)、第三 效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（21)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（22)以及第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（23)相 互并聯(lián)后與真空泵（19)的進(jìn)氣口相互連接； 熱泵機(jī)組（7)的出水口分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥（52)連接至外部換熱系統(tǒng)供水 管路；另外一路通過(guò)第一效熱水調(diào)節(jié)閥（50)連接第一效換熱室（6)的加熱管道； 外部換熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥（51)后與第一效換熱室（6)的加熱管道出口 連接后再接至熱泵機(jī)組（7)的進(jìn)水口； 熱泵機(jī)組⑵的有機(jī)溶液出口、溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥（26)和閉式熱源塔（1) 的有機(jī)溶液進(jìn)口依次連接； 閉式熱源塔（1)的有機(jī)溶液出口連接出口調(diào)節(jié)閥（27)后分為三路，一路連接冷凝器旁 通閥（28);第二路依次連接通過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥（31)、冷凝器（2)的低溫液體管道后與冷凝 器旁通閥（28)的出口連接；第三路依次通過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥（32)以及冷凝脫氣室（13) 的冷凝管道后與冷凝器旁通閥（28)的出口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，其特征是：所述循環(huán)溶液 在夏季工況下為水，冬季工況下為防凍溶液； 所述防凍溶液選用有機(jī)物水溶液或無(wú)機(jī)物水溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)，其特征是：所述有機(jī)溶液 為乙二醇溶液。
4. 一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法；其特征是：通過(guò)調(diào)整再生子系統(tǒng)關(guān) 閉，工作子系統(tǒng)的開(kāi)與關(guān)完成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法，其特征是：夏 季工況下的使用步驟如下： 再生子系統(tǒng)關(guān)閉，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，閉式熱源塔（1)中的循環(huán)溶液為水，閉式熱源塔 (1)實(shí)際上按蒸發(fā)式冷卻塔使用； 有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組（7)的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào) 節(jié)閥（26)以及閉式熱源塔（1)的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔（1)內(nèi)部換熱管道，向換熱 管道外表面上的水膜放出熱量，溫度降低，再?gòu)拈]式熱源塔（1)的有機(jī)溶液出口流出，依次 通過(guò)調(diào)節(jié)閥（27)和冷凝器旁通閥（28)后，通過(guò)熱泵機(jī)組（7)的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī) 組⑵； 水從閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵（24)加壓，并通過(guò)旁通 調(diào)節(jié)閥（29)從閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液進(jìn)口流入； 水在閉式熱源塔（1)內(nèi)部被布灑在內(nèi)部換熱管道外表面形成水膜下落，與閉式熱源塔 (1)從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，水膜中的一部分水分蒸發(fā)，同時(shí)水膜吸收內(nèi) 部換熱管道中有機(jī)溶液的熱量，使其溫度降低； 熱泵機(jī)組（7)出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥（52)后進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管路； 水在外部換熱系統(tǒng)供水管路內(nèi)換熱后，溫度升高，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路經(jīng)回水調(diào)節(jié) 閥（51)從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組（7)，并吸收熱泵機(jī)組（7)內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法，其特征是：冬 季工況下，沒(méi)有防凍要求時(shí)的具體使用步驟如下： 閉式熱源塔（1)中的循環(huán)溶液為防凍溶液，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，同時(shí)熱 源塔循環(huán)泵（14)關(guān)閉，此時(shí)： 有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組（7的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào)節(jié) 閥（26)以及閉式熱源塔（1)有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔（1)內(nèi)部換熱管道，與閉式熱源 塔（1)抽吸的環(huán)境空氣進(jìn)行間接換熱，溫度升高，再?gòu)挠袡C(jī)溶液出口流出，依次經(jīng)過(guò)出口調(diào) 節(jié)閥（27)和冷凝器旁通閥（28)后，通過(guò)有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組（7)，并吸收熱泵機(jī)組 (7)內(nèi)蒸發(fā)器提供的冷量； 熱泵機(jī)組（7)出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥（52)進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管路， 換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥（51)從進(jìn)水口流入熱泵機(jī) 組，并吸收熱泵機(jī)組（7)內(nèi)的冷凝器提供的熱量； 當(dāng)有防凍要求，但防凍溶液無(wú)需再生時(shí)，工作子系統(tǒng)打開(kāi)，再生子系統(tǒng)關(guān)閉，此時(shí)： 有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組（7)的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào) 節(jié)閥（26)以及閉式熱源塔（1)的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔（1)內(nèi)部的換熱管道，吸收 換熱管道外表面上的液膜放出熱量，溫度升高，再?gòu)挠袡C(jī)溶液出口流出，依次經(jīng)出口調(diào)節(jié)閥 (27)、冷凝器旁通閥（28)以及有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組（7)，并吸收熱泵機(jī)組（7)內(nèi)的蒸 發(fā)器提供的冷量； 防凍溶液從閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵（24)加壓，并通 過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥（29)從閉式熱源塔循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍溶液被布灑在閉式熱源塔（1)內(nèi) 部的換熱管道外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔（1)從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直 接接觸，液膜吸收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液放出熱量， 使其溫度升高； 熱泵機(jī)組（7)出水依次通過(guò)出水口和供水調(diào)節(jié)閥（52)進(jìn)入外部換熱系統(tǒng)供水管路， 換熱后，溫度降低，再?gòu)耐獠繐Q熱系統(tǒng)回水管路通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥（51)從進(jìn)水口流入熱泵機(jī) 組，并吸收熱泵機(jī)組（7)內(nèi)的冷凝器提供的熱量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法，其特征是：冬 季工況下，有防凍要求時(shí)的具體使用步驟如下： 防凍溶液需再生，工作子系統(tǒng)和再生子系統(tǒng)都打開(kāi)，此時(shí)： 有機(jī)溶液從熱泵機(jī)組（7)的有機(jī)溶液出口流出，并依次通過(guò)溶液循環(huán)泵（18)、進(jìn)口調(diào) 節(jié)閥（26)以及閉式熱源塔（1)的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入閉式熱源塔（1)內(nèi)部換熱管道，吸收換 熱管道外表面上的液膜放出熱量，溫度升高，再?gòu)拈]式熱源塔（1)的有機(jī)溶液出口流出，經(jīng) 出口調(diào)節(jié)閥（27)后分為三路，一路直接通過(guò)冷凝器旁通閥（28);第二路經(jīng)過(guò)冷凝器調(diào)節(jié)閥 (31)進(jìn)入冷凝器（2)的低溫液體管道，吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的汽化潛熱后，溫度升 高，再與從冷凝器旁通閥（28)出口的溶液混合；第三路經(jīng)過(guò)冷凝脫氣室調(diào)節(jié)閥（32)后進(jìn)入 冷凝脫氣室（13)的低溫液體管道，吸收水蒸汽冷凝釋放的汽化潛熱后，溫度升高，再與從 冷凝器旁通閥（28)出口的溶液混合； 混合后的有機(jī)溶液溫度略升高，再通過(guò)熱泵機(jī)組（7)的有機(jī)溶液進(jìn)口進(jìn)入熱泵機(jī)組 (7)，吸收熱泵機(jī)組（7)內(nèi)的蒸發(fā)器提供的冷量，溫度降低，再?gòu)臒岜脵C(jī)組（7的有機(jī)溶液出 口流出，如此循環(huán)； 防凍溶液從閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液出口流出，經(jīng)過(guò)熱源塔循環(huán)泵（24)加壓后分為 兩路，一路通過(guò)旁通調(diào)節(jié)閥（29)，與濃溶液調(diào)節(jié)閥出口（30)的防凍溶液混合后，濃度增加， 再?gòu)膹拈]式熱源塔（1)的循環(huán)溶液進(jìn)口流入，防凍溶液被布灑在閉式熱源塔（1)內(nèi)部換熱 管道外表面形成液膜下落，與閉式熱源塔1從外界抽吸進(jìn)來(lái)的環(huán)境空氣進(jìn)行直接接觸，液 膜吸收空氣中的顯熱和水蒸汽，同時(shí)液膜向內(nèi)部換熱管道中有機(jī)溶液放出熱量，使其溫度 升高；另外一路進(jìn)入凝水換熱器（8)的低溫液體管道； 防凍溶液在凝水換熱器（8)的低溫液體管道中吸收凝水換熱器（8)的高溫液體管道中 的冷凝水所放出的熱量后，溫度升高，再流入溶液換熱器（9)的低溫液體管道，并在其中吸 收溶液換熱器（9)的高溫液體管道中的防凍溶液釋放的熱量后，溫度進(jìn)一步升高，然后通 過(guò)稀溶液調(diào)節(jié)閥（37)降壓到脫氣室壓力后進(jìn)入脫氣室（10); 溶液在脫氣室（10)中吸收冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高到脫氣室 (10)壓力下對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)溫度，溶液中的一部分水分沸騰蒸發(fā)，同時(shí)溶液中含有的不凝性氣 體大量逸出，溶液濃度略微增加，不凝性氣體含量大幅降低； 混合有不凝性氣體的水蒸汽從脫氣室（10)頂部流出進(jìn)入冷凝脫氣室（13)，水蒸汽在 冷凝脫氣室（13)中將熱量傳遞給冷凝脫氣室（13)的低溫液體管道中的有機(jī)溶液，變?yōu)槔?凝水，同時(shí)冷凝脫氣室（13)內(nèi)的水蒸汽分壓力降低，不凝性氣體分壓力升高； 冷凝脫氣室（13)中產(chǎn)生的冷凝水從冷凝水出口流出后經(jīng)冷凝脫氣室疏水調(diào)節(jié)閥（33) 與從冷凝室疏水調(diào)節(jié)閥（34)流出的冷凝水混合； 脫氣后的溶液從脫氣室（10)流出后流入第二溶液增壓泵（17)，壓力增加后分為兩路， 第一路通過(guò)第四效供水調(diào)節(jié)閥（36后從第四效換熱室3的頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第四效換熱室 (3)，第二路連接第一換熱器（11)的低溫液體管道，吸收第一換熱器（11)的冷凝管道中水 蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路通過(guò)第三效供水調(diào)節(jié)閥（46)從 頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第三效換熱室（4)，第二路連接第二換熱器（12)的低溫液體管道，吸收 第二換熱器12的冷凝管道中水蒸汽釋放的冷凝潛熱，溫度升高，之后分為兩路，其中一路 通過(guò)第二效供水調(diào)節(jié)閥48從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第二效換熱室（5)，另外一路通過(guò)第一效供 水調(diào)節(jié)閥（49)從頂部溶液進(jìn)口進(jìn)入第一效換熱室（6); 流入第一效換熱室￠)的溶液在加熱管道外表面上形成液膜，液膜被加熱管道中的熱 水加熱到第一效換熱室（6)壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收加熱管道中熱水釋 放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第一效換熱室￠)的底部，在壓差作用下， 從底部溶液出口通過(guò)第一效溶液出口調(diào)節(jié)閥（44)流入第二效換熱室（5)，并在第二效換熱 室內(nèi)產(chǎn)生閃蒸； 第一效換熱室（6)中產(chǎn)生的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第二效換熱室（5)的 冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從第二效疏水調(diào) 節(jié)閥（40)流出，第一效換熱室（6)中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入第二換熱器（12) 的冷凝管道，向第二換熱器（12)的低溫液體管道中的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝 水，然后從第一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（47)流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)流出的冷凝水混 合； 流入第二效換熱室（5)的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水 蒸汽加熱到第二效換熱室（5)壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中水蒸 汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第二效換熱室（5)的底部，在壓差作用 下，從底部溶液出口通過(guò)第二效溶液出口調(diào)節(jié)閥（40)流入第三效換熱室（4)，并在第三效 換熱室（4)內(nèi)產(chǎn)生閃蒸；第二效換熱室（5)中產(chǎn)生的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入 第三效換熱室（4)的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水， 然后從第三效疏水調(diào)節(jié)閥（38)流出，第二效換熱室（5)中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出 口流入第一換熱器￠)的冷凝管道，向低溫液體管道的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝 水，然后從第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（45)流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)流出的冷凝水混 合； 流入第三效換熱室（4)的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水 蒸汽加熱到第三效換熱室（4)壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中水蒸 汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第三效換熱室（4)的底部，在壓差作用 下，從底部溶液出口通過(guò)第三效溶液出口調(diào)節(jié)閥（38)流入第四效換熱室（3)，并在第四效 換熱室（3)內(nèi)產(chǎn)生閃蒸；第三效換熱室（2)中的大部分水蒸汽從蒸汽主管路出口流入第四 效換熱室（3)的冷凝管道，向冷凝管道外表面上的液膜釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后 從第四效疏水調(diào)節(jié)閥（39)流出，第三效換熱室（4)中的小部分水蒸汽從蒸汽旁路出口流入 脫氣室（10)的冷凝管道，向進(jìn)入脫氣室（10)的防凍溶液釋放冷凝潛熱后成為冷凝水，然后 從第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（42)流出，與從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)流出的冷凝水混合； 流入第四效換熱室（3)的溶液在冷凝管道外表面上形成液膜，液膜被冷凝管道中的水 蒸汽加熱到第四效換熱室（3)壓力下所對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)后沸騰蒸發(fā)，同時(shí)吸收冷凝管道中水蒸 汽釋放的熱量，水分蒸發(fā)后的溶液濃度增加，積聚在第四效換熱室（3)的底部，溶液從底部 溶液出口流出后通過(guò)第四效溶液出口調(diào)節(jié)閥（35)進(jìn)入第一溶液增壓泵（16)，被增壓后進(jìn) 入溶液換熱器（9)的高溫液體管道，向溶液換熱器9的低溫液體管道中的防凍溶液釋放熱 量后，再通過(guò)濃溶液調(diào)節(jié)閥（30)與從旁通調(diào)節(jié)閥29出口的溶液混合，溶液濃度降低，但比 從閉式熱源塔（1)的循環(huán)溶液出口流出的溶液濃度大；第四效換熱室（3)中的水蒸汽從蒸 汽主管路出口流入冷凝器2的冷凝管道，向冷凝器（2)的低溫液體管道中的有機(jī)溶液釋放 冷凝潛熱后成為冷凝水，然后從冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)流出； 分別從第四效疏水調(diào)節(jié)閥（39)、第三效疏水調(diào)節(jié)閥（41)、第二效疏水調(diào)節(jié)閥（45)、第 一效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（47)、第二效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（43)、第三效旁路疏水調(diào)節(jié)閥（42)流出 的冷凝水在冷凝器疏水調(diào)節(jié)閥（34)出口混合后，通過(guò)冷凝水泵（15)加壓后，流入凝水換熱 器（8)的高溫液體管道，將熱量傳遞給凝水換熱器（8)的低溫液體管道中的防凍溶液后，溫 度降低，然后排至外界； 熱泵機(jī)組（7)的出水分為兩路，一路通過(guò)供水調(diào)節(jié)閥（52)向外部換熱系統(tǒng)供應(yīng)熱水， 另一路通過(guò)第一效熱水調(diào)節(jié)閥（50)進(jìn)入第四效換熱室3的加熱管道，向管道外的液膜放熱 后，溫度降低，然后與通過(guò)回水調(diào)節(jié)閥（51)的熱水回水混合后從進(jìn)水口流入熱泵機(jī)組（7)， 吸收熱泵機(jī)組7內(nèi)的冷凝器提供的熱量，溫度升高，再?gòu)某鏊诹鞒?，如此循環(huán)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5、6、7所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法，其特征 是：所述冷凝脫氣室（13)、脫氣室（10)、第一效換熱室（6)、第二效換熱室（5)、第三效換熱 室（4)、第四效換熱室（3)的真空度靠真空泵（19)及冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24)、脫氣室壓 力開(kāi)關(guān)（25)、第一效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（23)、第二效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（22)、第三效換熱室壓 力開(kāi)關(guān)（21)和第四效換熱室壓力開(kāi)關(guān)（20)相互配合后控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多效再生的熱源塔熱泵系統(tǒng)的使用方法，其特征是：當(dāng) 冷凝脫氣室（13)的真空度較低時(shí)，冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24)打開(kāi)，真空泵（19)從冷凝脫 氣室（13)的氣體出口抽出不凝性氣體，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)冷凝脫氣室（13)的真 空度較高時(shí)，冷凝脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（24)關(guān)閉； 當(dāng)脫氣室（10)的真空度較低時(shí)，脫氣室壓力開(kāi)關(guān)（25)打開(kāi)，真空泵從脫氣室（10)的 氣體出口抽出水蒸汽，增壓到常壓后排放，反之，當(dāng)脫氣室（10)的真空度較高時(shí)，脫氣室壓 力開(kāi)關(guān)（25)關(guān)閉； 其余第一效換熱室、第二效換熱室、第三效換熱室和第四效換熱室的真空度保持方法 與脫氣室相似。
【文檔編號(hào)】F25B29/00GK104235986SQ201410495836
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】王厲, 駱菁菁 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)