[发明专利]一种高效紧凑型高温吸收式热泵机组

说明书

技术领域

本发明属热泵装置技术领域，特别涉及一种高效紧凑型高温吸收式热泵机组。

背景技术

目前，各类热泵装置已经广泛的应用于各种采暖、生活和生产热水供应系统中，其中增热型吸收式热泵以高温热能为驱动力，提取低温余热，供应采暖、热水或工艺用热，具有良好的节能、环保和经济效益，得到了较为广泛的应用，例如采用地下水、地表水或工业废热水等为低位热源，以高温蒸汽或燃油、燃气为驱动能源，为建筑物供暖的吸收式热泵机组。在实际工程中，经常遇到余热资源温度较低而用户需求温度较高的情况，如余热温度为20～10℃，而要求的供热温度为70～90℃，这时采用普通的双效或单效吸收式热泵机组往往无法将余热温度提升到用户需求的程度，采用两级或多级吸收式热泵串联的方式虽然可以达到较大幅度提升余热温度的目的，但将给系统带来了能源利用效率低下、体积庞大、投资大以及运行调节复杂等问题，使吸收式热泵在这种场合的应用受到了严重限制，甚至失去了经济价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑型高温吸收式热泵机组，其特征在于：采用了两级蒸发、两级吸收的方式，并用低压吸收器中产生的热量直接加热来自高压闪蒸箱中高压蒸发的冷剂水，该紧凑型高温吸收式热泵机组由发生器、冷凝器、高压吸收器、高压闪蒸箱、低压吸收器、低压蒸发器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器、第一节流装置、第二节流装置、第一溶液泵和/或第二溶液泵、第一冷剂泵、第二冷剂泵以及各类连接管路附件组成；发生器和冷凝器同处于一个腔体内，二者被隔板隔开，高压吸收器、高压闪蒸箱、低压吸收器和低压蒸发器处于一个筒体内，所述筒体经隔板分为两个腔体，一个腔体内设置高压吸收器和高压闪蒸箱，另一个腔体内设置低压吸收器和低压蒸发器，高压吸收器和高压闪蒸箱之间、低压吸收器和低压蒸发器之间均采用隔板隔开，所述低压吸收器采用管壳式换热结构，换热管水平布置，管内为蒸发侧，管外为吸收侧，换热管内侧与高压闪蒸箱连通；上述发生器、高温溶液热交换器、高压吸收器、低温溶液热交换器、低压吸收器、第一溶液泵和/或第二溶液泵通过管路连接构成溶液回路，冷剂回路如下：冷凝器、第一节流装置、高压闪蒸箱通过管路依次串联连接，高压闪蒸箱冷剂水出口分两路，其中一路经第一冷剂泵与低压吸收器换热管内侧相连，另一路经第二节流装置与低压蒸发器相连，低压蒸发器冷剂水出口经第二冷剂泵连接到低压蒸发器的冷剂蒸汽端。

所述溶液回路为串联式结构溶液回路或者倒串联式结构溶液回路。

所述串联式结构溶液回路如下：发生器、高温溶液热交换器一侧、高压吸收器、低温溶液热交换器一侧、低压吸收器、第一溶液泵、低温溶液热交换器另一侧、高温溶液热交换器另一侧通过管路依次串联连接构成串联式结构溶液回路。

所述倒串联式结构溶液回路如下：发生器、高温溶液热交换器一侧、低温溶液热交换器一侧、低压吸收器、第一溶液泵、低温溶液热交换器另一侧、高压吸收器、第二溶液泵、高温溶液热交换器另一侧通过管路依次串联连接构成倒串联式结构溶液回路。

采用两级蒸发和两级吸收的方式，低压蒸发器从低温热源吸取热量，用低压吸收器中产生的热量加热高压闪蒸箱中高压蒸发的冷剂水，最终用高压吸收器和冷凝器中产生的热量来加热热水。

热水进入机组后，依次经过高压吸收器和冷凝器被逐级加热后送出，即机组的供热量为高压吸收器和冷凝器两者热负荷之和。

所述低压吸收器中，溴化锂溶液在换热管外低压侧流动，吸收低压蒸发器产生的冷剂蒸汽，并将在吸收过程中产生热量传向管内，高压闪蒸箱流出的液态冷剂水在换热管内侧流动，吸收来自管外的热量后返回高压闪蒸箱中闪蒸，产生冷剂蒸汽进入到高压吸收器中。