喷射增焓相变增压水蒸汽热泵

摘要

喷射增焓相变增压水蒸汽热泵，设同轴顺次连接的进汽室、有加热外套的一支以上拉瓦尔喷管组件、收敛段有加热外套的一支以上收敛-扩张型扩压器组件及扩容减压管；加热外套是在外壁固定加热片和外装密闭的蒸汽加热套。喷管进口为低压水蒸汽，且进口压强大于出口的2倍，喷管出口至扩压器喉道汽流干度X＜1；扩压器出口小于喷管进口压强。利用拉瓦尔喷管和真空技术，将低压水蒸汽加速为超音速的含湿蒸汽，利用湿蒸汽特性使汽流在等温状态下增焓，利用扩压器将超音速湿蒸汽流转变为低亚音速的饱和水蒸汽，利用饱和水蒸汽温度、压力、热焓对应的特性实现非压缩方式的相变增压，热泵能耗比现有机械压缩器低数倍，比蒸汽喷射热泵低数十倍。可用于水蒸汽增压回热系统。

主权项

喷射增焓相变增压水蒸汽热泵，其特征是：i)设同轴顺次连接的被增压水蒸汽的进汽室(1)、有加热外套的一支以上拉瓦尔喷管组件(2、2A)、收敛段有加热外套的一支以上收敛‑扩张型扩压器组件(3、3A)以及扩容减压管(4)；其中，加热外套是指分别在拉瓦尔喷管(2.2)和扩压器收敛段(3.7)外壁固定加热片，并在加热片外装有密闭的通有蒸汽的喷管加热套(2.6)和收敛段加热套(3.6)；ii)拉瓦尔喷管进口蒸汽压强P2a为低压水蒸汽压强；且进口蒸汽压强P2a/出口蒸汽压强P2b＞2；iii)从拉瓦尔喷管出口面(2b)处至收敛‑扩张型扩压器喉道出口(3C)处这一段(Lx)汽流干度X＜1；iv)收敛‑扩张型扩压器出口压强P3b＜拉瓦尔喷管进口压强P2a；v)扩容减压管(4)采用圆柱‑圆锥‑圆柱形，进口面积S4a/出口面积S4b＞3。