异类复合吸收式热泵

摘要

本发明提供了异类复合吸收式热泵，属于余热利用热泵技术领域。为了降低机组与系统造价，充分利用余热、充分利用余热与环境间温差并为热用户提供高品质热能，或者在第二类吸收式热泵机组的基础上增加发生器、冷凝器、节流阀等部件并借助于二类热泵的部件组成一类吸收式热泵流程，或者通过共用吸收器或共用吸收－蒸发器，或者通过共用蒸发器，构成三种同时具有一类、二类两种吸收式热泵流程的异类复合式一体机组；余热介质流经蒸发器、二类发生器放热，冷却介质流经二类冷凝器吸热，被加热介质依次或分别在一类和二类热泵流程得热；机组结构与流程简单，供热温度、性能指数高，两热泵流程的负荷分配比例可根据参数变化进行调节以得到较大节能效益。

主权项

1.异类复合吸收式热泵，主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阀、溶液泵、冷剂液泵和溶液热交换器等组成，分为三种基本类型——一是在第二类吸收式热泵机组的基础上增加发生器、冷凝器、节流阀或再加上溶液泵，二是两类吸收式热泵通过共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器，三是两类吸收式热泵通过共用蒸发器，分别构成同时具有一类、二类吸收式热泵流程的复合式一体机组；机组省略蒸发器等时为开式异类复合吸收式热泵，结合相变热交换器时组成对应的异类复合吸收式热泵混合供热系统；①第一种基本类型——在第二类吸收式热泵基础上主要增加发生器、冷凝器、节流阀或再增加溶液泵，新增冷凝器通过冷剂介质通道经新增节流阀或与蒸发器连通、或依次连通二类热泵流程的吸收-蒸发器与吸收器，新增发生器有浓溶液通道经溶液热交换器与二类热泵的吸收器连通和有稀溶液通道或通过新增溶液泵与二类热泵的吸收器连通、或通过二类热泵的溶液泵连通二类热泵的发生器，新增发生器还有冷剂蒸汽通道与新增冷凝器连通和有通道连通驱动热介质，二类热泵的吸收器和新增冷凝器还分别有管道连通被加热介质——二类热泵为两级或多级时，一类冷凝器(12)有冷剂介质通道经一类节流阀(13)连通二类蒸发器(3)或依次连通二类吸收-蒸发器(4)与二类吸收器(5)，一类发生器(11)分别有溶液通道经一类溶液热交换器(15)连通二类吸收器(5)和有溶液通道经一类溶液热交换器(15)、一类溶液泵(14)连通二类吸收器(5)或经溶液热交换器、二类溶液泵(6)连通二类发生器(1)，一类发生器(11)还有冷剂蒸汽通道与一类冷凝器(12)连通和有通道连通驱动热介质，二类吸收器(5)和一类冷凝器(12)分别有通道连通被加热介质，二类热泵部件彼此间按照二类热泵流程要求进行相应的连接并有通道分别连通余热介质和冷却介质；一类冷凝器(12)有冷剂介质通道经一类节流阀(13)连通二类蒸发器(3)时、冷剂介质分别自一类冷凝器(12)经一类节流阀(13)和自二类冷凝器(2)经二类冷剂液泵(7)、二类节流阀(8)进入二类蒸发器(3)吸收余热成冷剂蒸汽，一类冷凝器(12)有冷剂介质通道经一类节流阀(13)依次连通二类吸收-蒸发器(4)与二类吸收器(5)时、冷剂液自二类冷凝器(2)经二类冷剂液泵(7)、二类节流阀(8)进入二类蒸发器(3)吸收余热成冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入二类吸收-蒸发器(4)被来自二类吸收器(5)的溶液吸收并加热流经二类吸收-蒸发器(4)的冷剂介质使之成为蒸汽进入二类吸收器(5)、被来自一类发生器(11)或一类发生器(11)和二类发生器(2)的溶液吸收并放热，二类吸收器(5)内浓度降低后的溶液或全部经二类溶液热交换器(9)进入吸收-蒸发器(4)吸收来自二类蒸发器(3)的冷剂蒸汽并放热、浓度再降低的稀溶液再经二类溶液热交换器(10)后进入二类发生器(1)、在余热作用下释放出冷剂蒸汽进入二类冷凝器(2)被冷却介质冷凝成冷剂液、浓度增大后再经二类溶液泵(6)打入一类发生器(11)或一部分经二类溶液热交换器(9)进入吸收-蒸发器(4)吸收来自二类蒸发器(3)的冷剂蒸汽并放热、浓度再降低的稀溶液再经二类溶液热交换器(10)后进入二类发生器(1)、在余热作用下释放出冷剂蒸汽进入二类冷凝器(2)被冷却介质冷凝成冷剂液、浓度增大后再经二类溶液泵(6)打入二类吸收器(5)而另一部分经一类溶液泵(14)打入一类发生器(11)，进入一类发生器(11)的溶液在驱动热作用下释放出冷剂蒸汽进入一类冷凝器(12)被冷凝，余热介质分别流经二类发生器(1)和二类蒸发器(3)放热，冷却介质流经二类冷凝器(2)吸热，驱动热介质流经一类发生器(11)放热，被加热介质依次或分别在二类吸收器(5)和一类冷凝器(12)中吸热，其特征在于：一类冷凝器(12)有冷剂介质通道经一类节流阀(13)连通二类蒸发器(3)或依次连通二类吸收-蒸发器(4)与二类吸收器(5)，一类发生器(11)分别有溶液通道经一类溶液热交换器(15)连通二类吸收器(5)和有溶液通道经一类溶液热交换器(15)、一类溶液泵(14)连通二类吸收器(5)或经溶液热交换器、二类溶液泵(6)连通二类发生器(1)，被加热介质管道分别或依次连通二类吸收器(5)和一类冷凝器(12)，来自一类冷凝器(12)和/或二类冷凝器(2)的冷剂介质进入二类蒸发器(3)吸收余热成冷剂蒸汽进入二类吸收-蒸发器(4)，二类发生器(2)和一类发生器(11)或一类发生器(11)的浓溶液进入二类吸收器(5)、吸收来自二类吸收-蒸发器(4)的冷剂蒸汽并放热，浓度降低后的溶液或一部分进入二类吸收-蒸发器(4)继续进行溶液的后续流程、另一部分经一类溶液泵(14)进入一类发生器(11)继续进行溶液的一类热泵流程或全部依次流经二类吸收-蒸发器(4)、二类发生器(1)、溶液泵(6)与一类发生器(11)进行溶液的工作流程，被加热介质分别或依次在二类吸收器(5)和一类冷凝器(12)吸热；当一类热泵为两级与多级时，有二类复合吸收-蒸发器(5)取代二类吸收器(5)，需在一类冷凝器(12)与吸收-蒸发器(5)之间增加一节流阀(30)并有冷剂介质管道依次连通吸收-蒸发器(5)和两级与多级的一类吸收器(29)；二类热泵为单级时，与前者所不同的地方在于：一类冷凝器(12)经一类节流阀(13)连通二类蒸发器(3)，二类吸收器(5)需要的冷剂蒸汽由二类蒸发器(3)直接提供，二类吸收器(5)的稀溶液直接经二类溶液热交换器(9)进入二类发生器(1)；②第二种基本类型——一类热泵与二类热泵通过共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器构成具有一类、二类吸收式热泵流程的异类复合式一体机组：相应的一类热泵部件与共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器组成一类热泵结构与流程，相应的二类热泵部件与共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器组成二类热泵结构与流程，二类热泵流程加热一类热泵流程的冷剂介质成冷剂蒸汽向一类热泵流程提供——一类冷凝器(12)通过冷剂介质通道经一类节流阀(13)依次连通共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器(32)与一类吸收器(33)，余热介质分别在二类热泵流程的发生器(1)、蒸发器(3)内放热，冷却介质在二类热泵流程的冷凝器(2)内吸热，驱动热介质在一类发生器(11)内放热，一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)分别有通道连通被加热介质或共用复合吸收-蒸发器(32)、一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)分别有通道连通被加热介质；二类冷凝器(2)的冷剂液经二类冷剂液泵(7)打入二类蒸发器(3)、吸收余热后成冷剂蒸汽，冷剂蒸汽或进入共用吸收-蒸发器(32)或进入二类吸收-蒸发器(4)被溶液吸收并放热，稀溶液经二类溶液热交换器(9)进入二类发生器(1)或经二类吸收-蒸发器(4)、二类溶液热交换器(10)后进入二类发生器(1)、在余热作用下释放出冷剂蒸汽进入二类冷凝器(2)被冷凝成冷剂液，一类冷凝器(12)的冷剂液经一类节流阀(13)节流进入共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器(32)、吸热成冷剂蒸汽进入一类吸收器(33)被来自一类发生器(11)的溶液吸收并放热，一类吸收器(33)内的稀溶液经一类溶液泵(14)和一类溶液热交换器(15)进入一类发生器(11)在驱动热的作用下释放出冷剂蒸汽进入一类冷凝器(12)被冷凝成冷剂液，余热介质分别流经二类发生器(1)和二类蒸发器(3)放热，冷却介质流经二类冷凝器(2)吸热，驱动热介质流经一类发生器(11)放热，被加热介质在复合共用吸收-蒸发器(32)、一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)吸热，其特征在于：一类冷凝器(12)经一类节流阀(13)连通共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器(32)，共用吸收-蒸发器或共用复合吸收-蒸发器(32)再有冷剂蒸汽通道连通一类热泵流程，二类冷凝器(2)的冷剂介质经二类冷剂液泵(7)打入二类蒸发器(3)吸收余热成冷剂蒸汽后进入二类热泵流程，一类冷凝器(11)的冷剂介质经一类节流阀(13)节流进入共用吸收-蒸发器或复合共用吸收-蒸发器(32)吸热成冷剂蒸汽进入一类热泵流程，一类溶液泵(14)和二类溶液泵(6)各自维持溶液循环，被加热介质在共用复合吸收-蒸发器(32)、一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)吸热；③第三种基本类型——一类热泵与二类热泵通过共用蒸发器(3)构成具有一类、二类吸收式热泵流程的异类复合式一体机组，共用蒸发器(3)与相应一类热泵部件组成一类热泵结构，共用蒸发器(3)与相应二类热泵部件组成二类热泵结构——二类热泵为两级或多级时，共用蒸发器(3)分别有冷剂蒸汽直接通道连通一类吸收器(33)和有冷剂介质通道经一类节流阀(13)与一类冷凝器(12)连通，共用蒸发器(3)还有冷剂蒸汽通道连通二类吸收-蒸发器(4)和有冷剂介质通道经二类节流阀(8)、冷剂液泵(7)连通二类冷凝器(2)，余热介质在二类发生器(1)、共用蒸发器(3)内放热，冷却介质在二类冷凝器(2)内吸热，驱动热介质在一类发生器(11)内放热，被加热介质分别在二类吸收器(5)、一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)吸热，其特征在于：共用蒸发器(3)有冷剂蒸汽通道分别连通一类和二类热泵流程，一类冷凝器(12)经一类节流阀(13)和二类冷凝器(2)经二类冷剂液泵(7)、二类节流阀(8)分别连通共用蒸发器(3)，来自一类冷凝器(12)和二类冷凝器(2)的冷剂介质进入共用蒸发器(3)吸收余热成冷剂蒸汽分别向一类和二类热泵流程提供、被相应溶液吸收并经相应流程分别回到一类冷凝器(12)和二类冷凝器(2)，一类溶液泵(14)和二类溶液泵(6)各自维持溶液循环，被加热介质依次或分别在二类吸收器(5)、一类吸收器(33)和一类冷凝器(12)吸热；二类热泵为单级时，共用蒸发器(3)分别有冷剂蒸汽通道连通一类吸收器(33)和二类吸收器(5)，共用蒸发器(3)还分别有冷剂介质通道经一类节流阀(13)连通一类冷凝器(12)和经二类溶液泵(7)连通二类冷凝器(2)。