本發(fā)明涉及一種換熱系統(tǒng),具體涉及一種噴射式換熱系統(tǒng)
背景技術(shù):
目前由冷熱兩種流體構(gòu)成的常規(guī)的二源換熱系統(tǒng)都是由各類換熱器構(gòu)成,受到熱力學(xué)第二定律和傳熱定律的約束,換熱量存在一個(gè)極限,即熱流體的出口溫度不可能低于冷流體的入口溫度,這導(dǎo)致常規(guī)二源換熱系統(tǒng)的換熱極限較小,在某些場(chǎng)合不能夠用戶需求。
為了擴(kuò)大二源換熱系統(tǒng)的換熱極限,做到熱流體的出口溫度低于冷流體的入口溫度,實(shí)現(xiàn)相同的熱流體流量輸送更多的熱能,學(xué)者提出了吸收式換熱和吸收式換熱機(jī)組的概念,并在城市熱網(wǎng)擴(kuò)容改造、超遠(yuǎn)距離熱能輸送等工程實(shí)踐中取得了巨大的成功。
但是在工程實(shí)踐中吸收式換熱系統(tǒng)需要利用到溴化鋰吸收式熱泵技術(shù),出現(xiàn)了以下弊端:1換熱器等零部件眾多,系統(tǒng)復(fù)雜,運(yùn)行維護(hù)困難;2設(shè)備尺寸大,占地多,造價(jià)高昂;3溴化鋰溶液對(duì)設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕作用,設(shè)備壽命短;4系統(tǒng)處于真空負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行,易發(fā)生不凝性氣體滲漏,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差;5系統(tǒng)熱惰性大,響應(yīng)慢,調(diào)節(jié)控制困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明內(nèi)容是為了解決現(xiàn)有吸收式換熱系統(tǒng)需要利用到溴化鋰吸收式熱泵技術(shù)時(shí):1、換熱器等零部件眾多,系統(tǒng)復(fù)雜,運(yùn)行維護(hù)困難;2設(shè)備尺寸大,占地多,造價(jià)高昂;3溴化鋰溶液對(duì)設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕作用,設(shè)備壽命短;4系統(tǒng)處于真空負(fù)壓狀態(tài)運(yùn)行,易發(fā)生不凝性氣體滲漏,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差;5系統(tǒng)熱惰性大,響應(yīng)慢,調(diào)節(jié)控制困難的問題,進(jìn)而提供一種噴射式換熱系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是:
1、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第一氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈泛偷谝坏蜏責(zé)嵩垂苈罚谝坏蜏責(zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和調(diào)適換熱器連通并穿過調(diào)適換熱器設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器和第一低溫蒸發(fā)器連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端與第三工質(zhì)管路的入口端連通,第三工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一低溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一儲(chǔ)液器與第一低溫蒸發(fā)器之間的第三工質(zhì)管路上,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路入口端和第二工質(zhì)管路入口端連通,第一工質(zhì)管路依次與第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路出口端與第一引射器被引射流體入口端連通。
2、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第一氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈?、第一低溫?zé)嵩垂苈?、第二低溫?zé)嵩垂苈贰⒌谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷谒牡蜏責(zé)嵩垂苈?,第一低溫?zé)嵩垂苈返姆謩e與第二低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙撕偷谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷娜肟诙诉B通,第三低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,第二低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c調(diào)適換熱器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器和第一低溫蒸發(fā)器連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端與第三工質(zhì)管路的入口端連通,第三工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一低溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一儲(chǔ)液器與第一低溫蒸發(fā)器之間的第三工質(zhì)管路上,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路入口端和第二工質(zhì)管路入口端連通,第一工質(zhì)管路依次與第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路出口端與第一引射器被引射流體入口端連通。
3、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第一氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈泛偷谝坏蜏責(zé)嵩垂苈?,第一低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和調(diào)適換熱器連通并穿過調(diào)適換熱器設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器和第一低溫蒸發(fā)器連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端與第三工質(zhì)管路的入口端連通,第三工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路入口端和第二工質(zhì)管路入口端連通,第一工質(zhì)管路的出口端與第一引射器被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路依次與第一低溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射流體入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一氣液分離器和第一低溫蒸發(fā)器之間的第二工質(zhì)管路上。
4、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第一氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈?、第一低溫?zé)嵩垂苈?、第二低溫?zé)嵩垂苈?、第三低溫?zé)嵩垂苈泛偷谒牡蜏責(zé)嵩垂苈?,第一低溫?zé)嵩垂苈返某隹诙朔謩e與第二低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙撕偷谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷娜肟诙诉B通,第三低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,第二低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c調(diào)適換熱器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器和第一低溫蒸發(fā)器連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端與第三工質(zhì)管路的入口端連通,第三工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,液分離器分別與第一工質(zhì)管路入口端和第二工質(zhì)管路入口端連通,第一工質(zhì)管路的出口端與第一引射器被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路依次與第一低溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射流體入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一氣液分離器和第一低溫蒸發(fā)器之間的第二工質(zhì)管路上。
5、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第二節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第二低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第二引射器、第一氣液分離器、第二氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、第四工質(zhì)管路、第五工質(zhì)管路、第六工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈泛偷谝坏蜏責(zé)嵩垂苈?,第一低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和調(diào)適換熱器連通并穿過調(diào)適換熱器設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器、第一低溫蒸發(fā)器和第二低溫蒸發(fā)器連通并穿過第二低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端通過第五工質(zhì)管路與第二引射器被引射工作流體入口端連通,第二引射器出口端與第六工質(zhì)管路的入口端連通,第六工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一低溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一儲(chǔ)液器和第一低溫蒸發(fā)器之間的第六工質(zhì)管路上,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路的入口端和第三工質(zhì)管路的入口端連通,第一工質(zhì)管路依次與第二低溫蒸發(fā)器和第二氣液分離器的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一氣液分離器和第二低溫蒸發(fā)器之間的第一工質(zhì)管路上,第三工質(zhì)管路的出口端與第一引射器被引射流體入口端連通,第二氣液分離器分別與第二工質(zhì)管路的入口端和第四工質(zhì)管路的入口端連通,第二工質(zhì)管路依次與第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射工作流體入口端連通,第四工質(zhì)管路的出口端與第二引射器被引射流體入口端連通。
6、它包括第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第二節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第二低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第二引射器、第一氣液分離器、第二氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、第四工質(zhì)管路、第五工質(zhì)管路、第六工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈贰⒌谝坏蜏責(zé)嵩垂苈?、第二低溫?zé)嵩垂苈贰⒌谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷谒牡蜏責(zé)嵩垂苈?,第一低溫?zé)嵩垂苈返某隹诙朔謩e與第二低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙撕偷谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷娜肟诙诉B通,第三低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,第二低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c調(diào)適換熱器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器、第一低溫蒸發(fā)器和第二低溫蒸發(fā)器連通并穿過第二低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端通過第五工質(zhì)管路與第二引射器被引射工作流體入口端連通,第二引射器出口端與第六工質(zhì)管路的入口端連通,第六工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一低溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一儲(chǔ)液器和第一低溫蒸發(fā)器之間的第六工質(zhì)管路上,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路的入口端和第三工質(zhì)管路的入口端連通,第一工質(zhì)管路依次與第二低溫蒸發(fā)器和第二氣液分離器的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一氣液分離器和第二低溫蒸發(fā)器之間的第一工質(zhì)管路上,第三工質(zhì)管路的出口端與第一引射器被引射流體入口端連通,第二氣液分離器分別與第二工質(zhì)管路的入口端和第四工質(zhì)管路的入口端連通,第二工質(zhì)管路依次與第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射工作流體入口端連通,第四工質(zhì)管路的出口端與第二引射器被引射流體入口端連通。
7、它包括第一冷凝器、第二冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第二儲(chǔ)液器、第一節(jié)流膨脹閥、第二節(jié)流膨脹閥、第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器、第二工質(zhì)泵、第二高溫蒸發(fā)器、第一低溫蒸發(fā)器、第二低溫蒸發(fā)器、第一引射器、第二引射器、第一氣液分離器、第二氣液分離器、第一工質(zhì)管路、第二工質(zhì)管路、第三工質(zhì)管路、第四工質(zhì)管路、第五工質(zhì)管路、第六工質(zhì)管路、第七工質(zhì)管路、第八工質(zhì)管路、調(diào)適換熱器、高溫?zé)嵩垂苈?、第一低溫?zé)嵩垂苈?、第二低溫?zé)嵩垂苈?、第三低溫?zé)嵩垂苈泛偷谒牡蜏責(zé)嵩垂苈罚谝坏蜏責(zé)嵩垂苈返某隹诙朔謩e與第二低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙撕偷谌蜏責(zé)嵩垂苈泛偷娜肟诙诉B通,第三低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一冷凝器、第二冷凝器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,第二低溫?zé)嵩垂苈芬来闻c調(diào)適換熱器和第四低溫?zé)嵩垂苈返娜肟诙诉B通,高溫?zé)嵩垂苈芬来闻c第一高溫蒸發(fā)器、第二高溫蒸發(fā)器、調(diào)適換熱器、第二低溫蒸發(fā)器和第一低溫蒸發(fā)器連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器設(shè)置,第一引射器出口端與第三工質(zhì)管路的入口端連通,第三工質(zhì)管路依次與第一冷凝器、第一儲(chǔ)液器、第一低溫蒸發(fā)器和第一氣液分離器的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第一儲(chǔ)液器與第一低溫蒸發(fā)器之間的第三工質(zhì)管路上,第一氣液分離器分別與第一工質(zhì)管路入口端和第二工質(zhì)管路入口端連通,第一工質(zhì)管路依次與第一工質(zhì)泵、第一高溫蒸發(fā)器和第一引射器被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路出口端與第一引射器被引射流體入口端連通,第二引射器出口端與第八工質(zhì)管路的入口端連通,第八工質(zhì)管路依次與第二冷凝器、第二儲(chǔ)液器、第二低溫蒸發(fā)器和第二氣液分離器的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥設(shè)置在第二儲(chǔ)液器與第二低溫蒸發(fā)器之間的第八工質(zhì)管路上,第二氣液分離器分別與第六工質(zhì)管路入口端和第七工質(zhì)管路入口端連通,第六工質(zhì)管路依次與第二工質(zhì)泵、第二高溫蒸發(fā)器和第二引射器被引射工作流體入口端連通,第七工質(zhì)管路出口端與第二引射器被引射流體入口端連通。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明中所選用的工質(zhì)是純凈物質(zhì),如水、氟利昂類制冷劑、烷烴類有機(jī)物、氨等,而非溴化鋰溶液一類的二元溶液,腐蝕性小,系統(tǒng)也無(wú)需在真空負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行,防止氣體滲漏的現(xiàn)象發(fā)生,且系統(tǒng)壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定性高。
2、本發(fā)明中的引射器的功能相當(dāng)于吸收式換熱系統(tǒng)中的溶液換熱器和吸收器,本發(fā)明與吸收式換熱系統(tǒng)相比,減少了溶液換熱器和吸收器,取消了抽真空系統(tǒng),因此本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸小,占地少,造價(jià)更低,方便維修和維護(hù)。
3、本發(fā)明中所選用的工質(zhì)是純凈物質(zhì),其蒸發(fā)的飽和溫度只與飽和壓力有關(guān),相比溴化鋰溶液的蒸發(fā)溫度不但與壓力有關(guān),更與溶液的濃度密切相關(guān),因此本發(fā)明的一種噴射式換熱系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制更加簡(jiǎn)單容易。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式一方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式二方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式三方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式四方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式五方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式六方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式七方案的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第一引射器8、第一氣液分離器9、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1和第一低溫?zé)嵩垂苈?1,第一低溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10連通并穿過調(diào)適換熱器10設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10和第一低溫蒸發(fā)器7連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器7設(shè)置,第一引射器8出口端與第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第三工質(zhì)管路43依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一儲(chǔ)液器3與第一低溫蒸發(fā)器7之間的第三工質(zhì)管路43上,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41入口端和第二工質(zhì)管路42入口端連通,第一工質(zhì)管路41依次與第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路42出口端與第一引射器8被引射流體入口端連通。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一氣液分離器9分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎兀瑫r(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
低溫?zé)嵩吹奈鼰徇^程:低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡谝淮紊郎?,之后低溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足工質(zhì)熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡诙紊郎亍?/p>
如此,高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩催M(jìn)出系統(tǒng)之后,實(shí)現(xiàn)了熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移和交換,而且高溫?zé)嵩吹某隹跍囟瓤傻陀诘蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)了二源換熱系統(tǒng)的超大溫差換熱。
當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏低,而出口溫度要求較高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓?,則可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式二:結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第一引射器8、第一氣液分離器9、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1、第一低溫?zé)嵩垂苈?1、第二低溫?zé)嵩垂苈?2、第三低溫?zé)嵩垂苈?3和第四低溫?zé)嵩垂苈?4,第一低溫?zé)嵩垂苈?1的分別與第二低溫?zé)嵩垂苈?2的入口端和第三低溫?zé)嵩垂苈?3和的入口端連通,第三低溫?zé)嵩垂苈?3依次與第一冷凝器2和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,第二低溫?zé)嵩垂苈?2依次與調(diào)適換熱器10和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10和第一低溫蒸發(fā)器7連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器7設(shè)置,第一引射器8出口端與第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第三工質(zhì)管路43依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一儲(chǔ)液器3與第一低溫蒸發(fā)器7之間的第三工質(zhì)管路43上,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41入口端和第二工質(zhì)管路42入口端連通,第一工質(zhì)管路41依次與第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路42出口端與第一引射器8被引射流體入口端連通。
本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的區(qū)別在于低溫?zé)嵩吹奈鼰徇^程有所不同:低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng)之后分成兩路,一路通過第三低溫?zé)嵩垂苈?3在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘?,另一路通過第二低溫?zé)嵩垂苈?2在調(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘?,升溫之后的兩路低溫?zé)嵩醋詈髤R合并入第四低溫?zé)嵩垂苈?4而流出系統(tǒng)。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一氣液分離器9分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎?,同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高,而出口溫度要求不高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。因?yàn)楫?dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高時(shí),在低溫?zé)嵩磦?cè)仍然將第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10采用串聯(lián)連接,將使得調(diào)適換熱器10的低溫?zé)嵩催M(jìn)口溫度過高而失去調(diào)適作用,而在低溫?zé)嵩磦?cè)仍然將第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10采用串聯(lián)連接則可以避免該問題。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓瑒t可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式三:結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第一引射器8、第一氣液分離器9、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1和第一低溫?zé)嵩垂苈?1,第一低溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10連通并穿過調(diào)適換熱器10設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10和第一低溫蒸發(fā)器7連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器7設(shè)置,第一引射器8出口端與第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第三工質(zhì)管路43依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一氣液分離器9的入口端連通,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41入口端和第二工質(zhì)管路42入口端連通,第一工質(zhì)管路41的出口端與第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路42依次與第一低溫蒸發(fā)器7和第一引射器8被引射流體入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一氣液分離器9和第一低溫蒸發(fā)器7之間的第二工質(zhì)管路42上。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),第一氣液分離器9分離出來(lái)的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一低溫蒸發(fā)器7蒸發(fā)產(chǎn)生的低壓蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6和第一氣液分離器9的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎?,同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
低溫?zé)嵩吹奈鼰徇^程:低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡谝淮紊郎?,之后低溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足工質(zhì)熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡诙紊郎亍?/p>
如此,高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩催M(jìn)出系統(tǒng)之后,實(shí)現(xiàn)了熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移和交換,而且高溫?zé)嵩吹某隹跍囟瓤傻陀诘蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)了二源換熱系統(tǒng)的超大溫差換熱。
當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏低,而出口溫度要求較高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓?,則可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式四:結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第一引射器8、第一氣液分離器9、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1、第一低溫?zé)嵩垂苈?1、第二低溫?zé)嵩垂苈?2、第三低溫?zé)嵩垂苈?3和第四低溫?zé)嵩垂苈?4,第一低溫?zé)嵩垂苈?1的出口端分別與第二低溫?zé)嵩垂苈?2的入口端和第三低溫?zé)嵩垂苈?3和的入口端連通,第三低溫?zé)嵩垂苈?3依次與第一冷凝器2和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,第二低溫?zé)嵩垂苈?2依次與調(diào)適換熱器10和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10和第一低溫蒸發(fā)器7連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器7設(shè)置,第一引射器8出口端與第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第三工質(zhì)管路43依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一氣液分離器9的入口端連通,液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41入口端和第二工質(zhì)管路42入口端連通,第一工質(zhì)管路41的出口端與第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路42依次與第一低溫蒸發(fā)器7和第一引射器8被引射流體入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一氣液分離器9和第一低溫蒸發(fā)器7之間的第二工質(zhì)管路42上。
本實(shí)施方式與實(shí)施方式三的區(qū)別在于低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng)之后分成兩路,一路通過第三低溫?zé)嵩垂苈?3在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘硪宦吠ㄟ^第二低溫?zé)嵩垂苈?2在調(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘郎刂蟮膬陕返蜏責(zé)嵩醋詈髤R合并入第四低溫?zé)嵩垂苈?4而流出系統(tǒng)。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),第一氣液分離器9分離出來(lái)的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一低溫蒸發(fā)器7蒸發(fā)產(chǎn)生的低壓蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6和第一氣液分離器9的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎?,同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高,而出口溫度要求不高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。因?yàn)楫?dāng)?shù)蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高時(shí),在低溫?zé)嵩磦?cè)仍然將第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10采用串聯(lián)連接,將使得調(diào)適換熱器10的低溫?zé)嵩催M(jìn)口溫度過高而失去調(diào)適作用,而在低溫?zé)嵩磦?cè)仍然將第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10采用串聯(lián)連接則可以避免該問題。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓?,則可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式五:結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第二節(jié)流膨脹閥24、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第二低溫蒸發(fā)器27、第一引射器8、第二引射器28、第一氣液分離器9、第二氣液分離器29、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、第四工質(zhì)管路44、第五工質(zhì)管路45、第六工質(zhì)管路46、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1和第一低溫?zé)嵩垂苈?1,第一低溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一冷凝器2和調(diào)適換熱器10連通并穿過調(diào)適換熱器10設(shè)置,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10、第一低溫蒸發(fā)器7和第二低溫蒸發(fā)器27連通并穿過第二低溫蒸發(fā)器27設(shè)置,第一引射器8出口端通過第五工質(zhì)管路45與第二引射器28被引射工作流體入口端連通,第二引射器28出口端與第六工質(zhì)管路46的入口端連通,第六工質(zhì)管路46依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一儲(chǔ)液器3和第一低溫蒸發(fā)器7之間的第六工質(zhì)管路46上,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41的入口端和第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第一工質(zhì)管路41依次與第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥24設(shè)置在第一氣液分離器9和第二低溫蒸發(fā)器27之間的第一工質(zhì)管路41上,第三工質(zhì)管路43的出口端與第一引射器8被引射流體入口端連通,第二氣液分離器29分別與第二工質(zhì)管路42的入口端和第四工質(zhì)管路44的入口端連通,第二工質(zhì)管路42依次與第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第四工質(zhì)管路44的出口端與第二引射器28被引射流體入口端連通。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)通過第二節(jié)流膨脹閥24再次節(jié)流降壓之后進(jìn)入第二低溫蒸發(fā)器27,在第二低溫蒸發(fā)器27內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第二氣液分離器29進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一氣液分離器9分離出來(lái)的次低壓工質(zhì)蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第二引射器28作為引射工作流體,在第二引射器28內(nèi)引射由第二氣液分離器29分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第二引射器28出口的次中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。
第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的次低壓環(huán)境,第二引射器28和第二節(jié)流膨脹閥24營(yíng)造了第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎?,同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
低溫?zé)嵩吹奈鼰徇^程:低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡谝淮紊郎兀蟮蜏責(zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足工質(zhì)熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹牡诙紊郎亍?/p>
如此,高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩催M(jìn)出系統(tǒng)之后,實(shí)現(xiàn)了熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移和交換,而且高溫?zé)嵩吹某隹跍囟瓤傻陀诘蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)了二源換熱系統(tǒng)的超大溫差換熱。
本實(shí)施方案一般稱之為一段半串聯(lián)方案。當(dāng)高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高,而且低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏低、出口溫度要求較高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。因?yàn)楸緦?shí)施方案中高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7和第二低溫蒸發(fā)器27中采用串聯(lián)的方式,可以實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臒崮茉诘蜏卣舭l(fā)階段進(jìn)行梯級(jí)利用,減少了系統(tǒng)的不可逆程度和可用能損失,保障系統(tǒng)的超大溫差換熱效果。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓?,則可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式六:結(jié)合圖6說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一節(jié)流膨脹閥4、第二節(jié)流膨脹閥24、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第一低溫蒸發(fā)器7、第二低溫蒸發(fā)器27、第一引射器8、第二引射器28、第一氣液分離器9、第二氣液分離器29、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、第四工質(zhì)管路44、第五工質(zhì)管路45、第六工質(zhì)管路46、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1、第一低溫?zé)嵩垂苈?1、第二低溫?zé)嵩垂苈?2、第三低溫?zé)嵩垂苈?3和第四低溫?zé)嵩垂苈?4,第一低溫?zé)嵩垂苈?1的出口端分別與第二低溫?zé)嵩垂苈?2的入口端和第三低溫?zé)嵩垂苈?3和的入口端連通,第三低溫?zé)嵩垂苈?3依次與第一冷凝器2和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,第二低溫?zé)嵩垂苈?2依次與調(diào)適換熱器10和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、調(diào)適換熱器10、第一低溫蒸發(fā)器7和第二低溫蒸發(fā)器27連通并穿過第二低溫蒸發(fā)器27設(shè)置,第一引射器8出口端通過第五工質(zhì)管路45與第二引射器28被引射工作流體入口端連通,第二引射器28出口端與第六工質(zhì)管路46的入口端連通,第六工質(zhì)管路46依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一儲(chǔ)液器3和第一低溫蒸發(fā)器7之間的第六工質(zhì)管路46上,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41的入口端和第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第一工質(zhì)管路41依次與第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥24設(shè)置在第一氣液分離器9和第二低溫蒸發(fā)器27之間的第一工質(zhì)管路41上,第三工質(zhì)管路43的出口端與第一引射器8被引射流體入口端連通,第二氣液分離器29分別與第二工質(zhì)管路42的入口端和第四工質(zhì)管路44的入口端連通,第二工質(zhì)管路42依次與第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第四工質(zhì)管路44的出口端與第二引射器28被引射流體入口端連通。
本實(shí)施方式與實(shí)施方式五的區(qū)別在于低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng)之后分成兩路,一路通過第三低溫?zé)嵩垂苈?3在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘?,另一路通過第二低溫?zé)嵩垂苈?2在調(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘郎刂蟮膬陕返蜏責(zé)嵩醋詈髤R合并入第四低溫?zé)嵩垂苈?4而流出系統(tǒng)。
工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)通過第二節(jié)流膨脹閥24再次節(jié)流降壓之后進(jìn)入第二低溫蒸發(fā)器27,在第二低溫蒸發(fā)器27內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第二氣液分離器29進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一氣液分離器9分離出來(lái)的次低壓工質(zhì)蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第二引射器28作為引射工作流體,在第二引射器28內(nèi)引射由第二氣液分離器29分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第二引射器28出口的次中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了工質(zhì)的熱力循環(huán)。
第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的次低壓環(huán)境,第二引射器28和第二節(jié)流膨脹閥24營(yíng)造了第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎兀瑫r(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^三次降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
本實(shí)施方案一般稱之為一段半并聯(lián)方案。當(dāng)高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高,而且低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏低、出口溫度要求不高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。因?yàn)楸緦?shí)施方案中高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7和第二低溫蒸發(fā)器27中采用串聯(lián)的方式,可以實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臒崮茉诘蜏卣舭l(fā)階段進(jìn)行梯級(jí)利用,減少了系統(tǒng)的不可逆程度和可用能損失,保障系統(tǒng)的超大溫差換熱效果。
設(shè)置第一氣液分離器9的理由如下:在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的管路系統(tǒng)上設(shè)置了第一氣液分離器9,使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的液態(tài)工質(zhì)形成串聯(lián)流動(dòng)的形式,優(yōu)先保障低溫蒸發(fā)器的蒸發(fā)流量需求,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,未蒸發(fā)的液態(tài)工質(zhì)自然能夠滿足第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)流量需求,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自適應(yīng)地滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的工質(zhì)流量分配,充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,降低系統(tǒng)的控制難度。
設(shè)置調(diào)適換熱器10的理由如下:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),工質(zhì)熱力循環(huán)的狀態(tài)是明確的,即第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7各自的蒸發(fā)溫度是明確的,而且二者之間的換熱量比值也是明確的。如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,將會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臏亟颠^程無(wú)法同時(shí)滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度和換熱量之比的要求,使得系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
例如系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度為155℃,出口溫度為35℃,第一高溫蒸發(fā)器6的蒸發(fā)溫度為100℃,第一低溫蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度為30℃,第一高溫蒸發(fā)器6與第一低溫蒸發(fā)器7之間的換熱量比值為10:6,那么如果高溫?zé)嵩催M(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6之后直接進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的最大溫降為55℃,在第一低溫蒸發(fā)器7的最小溫降為65℃,無(wú)論如何是無(wú)法滿足換熱量之比為10:6的要求的。
因此本發(fā)明在第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7之間的高溫?zé)嵩垂苈?1上增加設(shè)置了調(diào)適換熱器10,它可以自適應(yīng)地調(diào)整第一低溫蒸發(fā)器7的高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)低溫?fù)Q熱器7換熱量的調(diào)節(jié),使得第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比滿足熱力循環(huán)的要求。
仍然針對(duì)上述例子,設(shè)計(jì)第一高溫蒸發(fā)器6出口高溫?zé)嵩礈囟葹?05℃,增加調(diào)適換熱器10之后,調(diào)適換熱器10出口高溫?zé)嵩礈囟瓤梢哉{(diào)節(jié)為65℃,第一低溫蒸發(fā)器7的出口高溫?zé)嵩礈囟葹?5℃,則高溫?zé)嵩丛诘谝桓邷卣舭l(fā)器6內(nèi)的溫降為50℃,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)的溫降為30℃,忽略高溫?zé)嵩吹谋葻嶙兓?,則可以滿足第一高溫蒸發(fā)器6和第一低溫蒸發(fā)器7的換熱量之比為10:6的熱力循環(huán)的要求。
具體實(shí)施方式七:結(jié)合圖7說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種噴射式換熱系統(tǒng),它包括第一冷凝器2、第二冷凝器22、第一儲(chǔ)液器3、第二儲(chǔ)液器23、第一節(jié)流膨脹閥4、第二節(jié)流膨脹閥24、第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6、第二工質(zhì)泵25、第二高溫蒸發(fā)器26、第一低溫蒸發(fā)器7、第二低溫蒸發(fā)器27、第一引射器8、第二引射器28、第一氣液分離器9、第二氣液分離器29、第一工質(zhì)管路41、第二工質(zhì)管路42、第三工質(zhì)管路43、第四工質(zhì)管路44、第五工質(zhì)管路45、第六工質(zhì)管路46、第七工質(zhì)管路47、第八工質(zhì)管路48、調(diào)適換熱器10、高溫?zé)嵩垂苈?1、第一低溫?zé)嵩垂苈?1、第二低溫?zé)嵩垂苈?2、第三低溫?zé)嵩垂苈?3和第四低溫?zé)嵩垂苈?4,第一低溫?zé)嵩垂苈?1的出口端分別與第二低溫?zé)嵩垂苈?2的入口端和第三低溫?zé)嵩垂苈?3和的入口端連通,第三低溫?zé)嵩垂苈?3依次與第一冷凝器2、第二冷凝器22和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,第二低溫?zé)嵩垂苈?2依次與調(diào)適換熱器10和第四低溫?zé)嵩垂苈?4的入口端連通,高溫?zé)嵩垂苈?1依次與第一高溫蒸發(fā)器6、第二高溫蒸發(fā)器26、調(diào)適換熱器10、第二低溫蒸發(fā)器27和第一低溫蒸發(fā)器7連通并穿過第一低溫蒸發(fā)器7設(shè)置,第一引射器8出口端與第三工質(zhì)管路43的入口端連通,第三工質(zhì)管路43依次與第一冷凝器2、第一儲(chǔ)液器3、第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的入口端連通,第一節(jié)流膨脹閥4設(shè)置在第一儲(chǔ)液器3與第一低溫蒸發(fā)器7之間的第三工質(zhì)管路43上,第一氣液分離器9分別與第一工質(zhì)管路41入口端和第二工質(zhì)管路42入口端連通,第一工質(zhì)管路41依次與第一工質(zhì)泵5、第一高溫蒸發(fā)器6和第一引射器8被引射工作流體入口端連通,第二工質(zhì)管路42出口端與第一引射器8被引射流體入口端連通,第二引射器28出口端與第八工質(zhì)管路48的入口端連通,第八工質(zhì)管路48依次與第二冷凝器22、第二儲(chǔ)液器23、第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的入口端連通,第二節(jié)流膨脹閥24設(shè)置在第二儲(chǔ)液器23與第二低溫蒸發(fā)器27之間的第八工質(zhì)管路48上,第二氣液分離器29分別與第六工質(zhì)管路46入口端和第七工質(zhì)管路47入口端連通,第六工質(zhì)管路46依次與第二工質(zhì)泵25、第二高溫蒸發(fā)器26和第二引射器28被引射工作流體入口端連通,第七工質(zhì)管路47出口端與第二引射器28被引射流體入口端連通。
第一套工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第一儲(chǔ)液器3收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第一節(jié)流膨脹閥4節(jié)流降壓之后進(jìn)入第一低溫蒸發(fā)器7,在第一低溫蒸發(fā)器7內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第一氣液分離器9進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第一工質(zhì)泵5驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第一高溫蒸發(fā)器6,在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第一引射器8作為引射工作流體,在第一引射器8內(nèi)引射由第一氣液分離器9分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第一引射器8出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第一冷凝器2,在第一冷凝器2內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第一儲(chǔ)液器3,如此就構(gòu)成了第一套工質(zhì)的熱力循環(huán)。第一引射器8和第一節(jié)流膨脹閥4營(yíng)造了第一低溫蒸發(fā)器7和第一氣液分離器9的低壓環(huán)境,第一引射器8和第一工質(zhì)泵5營(yíng)造了第一高溫蒸發(fā)器6的高壓環(huán)境。
第二套工質(zhì)的熱力循環(huán)過程:第二儲(chǔ)液器23收集冷凝的液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)在壓差的驅(qū)動(dòng)下,通過第二節(jié)流膨脹閥24節(jié)流降壓之后進(jìn)入第二低溫蒸發(fā)器27,在第二低溫蒸發(fā)器27內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),之后進(jìn)入第二氣液分離器29進(jìn)行氣液分離,分離后的液態(tài)工質(zhì)由第二工質(zhì)泵25驅(qū)動(dòng)升壓后進(jìn)入第二高溫蒸發(fā)器26,在第二高溫蒸發(fā)器26內(nèi)液態(tài)工質(zhì)被高溫?zé)嵩醇訜岵⒎序v蒸發(fā),產(chǎn)生的高壓工質(zhì)蒸汽進(jìn)入第二引射器28作為引射工作流體,在第二引射器28內(nèi)引射由第二氣液分離器29分離出來(lái)的低壓工質(zhì)蒸汽,第二引射器28出口的中壓工質(zhì)蒸汽再進(jìn)入第二冷凝器22,在第二冷凝器22內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)被低溫?zé)嵩蠢鋮s冷凝,冷凝之后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入第二儲(chǔ)液器23,如此就構(gòu)成了第二套工質(zhì)的熱力循環(huán)。第二引射器28和第二節(jié)流膨脹閥24營(yíng)造了第二低溫蒸發(fā)器27和第二氣液分離器29的低壓環(huán)境,第二引射器28和第二工質(zhì)泵25營(yíng)造了第二高溫蒸發(fā)器26的高壓環(huán)境。
高溫?zé)嵩吹姆艧徇^程:高溫?zé)嵩赐ㄟ^高溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng),首先在第一高溫蒸發(fā)器6內(nèi)放熱,加熱第一套高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第一次降溫,之后高溫?zé)嵩丛诘诙邷卣舭l(fā)器26內(nèi)放熱,加熱第二套高壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第二次降溫,之后高溫?zé)嵩丛谡{(diào)適換熱器10內(nèi)放熱,加熱低溫?zé)嵩词怪郎?,同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第三次降溫,之后高溫?zé)嵩丛诘诙蜏卣舭l(fā)器27內(nèi)放熱,加熱第二套低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第四次降溫,最后高溫?zé)嵩丛诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7內(nèi)放熱,加熱第一套低壓工質(zhì)使之沸騰蒸發(fā),同時(shí)高溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)第五次降溫。高溫?zé)嵩赐ㄟ^五次梯級(jí)降溫之后可實(shí)現(xiàn)出口溫度低于低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度。
低溫?zé)嵩吹奈鼰徇^程:低溫?zé)嵩赐ㄟ^第一低溫?zé)嵩垂苈?1進(jìn)入系統(tǒng)之后分成兩路,一路低溫?zé)嵩赐ㄟ^第三低溫?zé)嵩垂苈?3首先在第一冷凝器2內(nèi)吸熱,冷凝第一套工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹牡谝淮紊郎?,之后在第二冷凝?2內(nèi)吸熱,冷凝第二套工質(zhì)蒸汽,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹牡诙紊郎?,另一路低溫?zé)嵩赐ㄟ^第二低溫?zé)嵩垂苈?2在調(diào)適換熱器10內(nèi)吸熱,降低高溫?zé)嵩吹臏囟仁怪疂M足熱力循環(huán)的溫度要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)該路低溫?zé)嵩吹臏囟忍嵘?,升溫之后的兩路低溫?zé)嵩醋詈髤R合并入第四低溫?zé)嵩垂苈?4而流出系統(tǒng)。
如此,高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩催M(jìn)出系統(tǒng)之后,實(shí)現(xiàn)了熱量從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移和交換,而且高溫?zé)嵩吹某隹跍囟瓤傻陀诘蜏責(zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度,實(shí)現(xiàn)了二源換熱系統(tǒng)的超大溫差換熱。
本實(shí)施方案一般稱之為雙段并聯(lián)方案。當(dāng)高溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏高,而且低溫?zé)嵩吹倪M(jìn)口溫度偏低、出口溫度要求不高時(shí),適合采用本實(shí)施方案。因?yàn)楸緦?shí)施方案中高溫?zé)嵩床坏诘谝坏蜏卣舭l(fā)器7和第二低溫蒸發(fā)器27中采用串聯(lián)的方式,而且在第一高溫蒸發(fā)器6和第二高溫蒸發(fā)器26中也采用串聯(lián)的方式,既實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臒崮茉诘蜏卣舭l(fā)階段進(jìn)行梯級(jí)利用,又實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹臒崮茉诟邷卣舭l(fā)階段進(jìn)行梯級(jí)利用,進(jìn)一步減少了系統(tǒng)的不可逆程度和可用能損失,保障系統(tǒng)的超大溫差換熱效果。