[发明专利]一种单级压缩双效式热变换器

说明书

技术领域

本发明属于低温余热利用/节能环保技术领域。

背景技术

吸收式热泵以热能为动力，采用逆卡诺循环实现热量由低温向高温传递，特别适合有大量废热的场合。目前，吸收式热泵大致可分为两种，即第一类吸收式热泵和第二类吸收式热泵，前者它以高温驱动热为驱动力，回收低温余热实现对外供热，是一种增热型热泵，后者以余热与环境温度间的温度差为驱动力，以部分余热温度的降低为代价，获得高于自身温度的热量，又称增温型热泵。

当余热介质为潜热形式存在时，采用双效热变换器具有佳于双效热变换器的节能效果和余热利用效率，当供热区间和余热温度一定时，对于热变换器而言欲达到要求的供热温度，则需要较低的环境温度，否则将无法完成加热任务。

压缩式热泵的工作原理是以高品位的机械能或电能为动力，依靠压缩机提高制冷剂的压力以实现热力循环，是目前应用最广泛、技术最成熟的技术。由于制冷剂本身的物性，压缩式热泵可以回收0℃以下的热量，但一般认为其供热温度不超过65℃，原则上越低越好，因为当供热温度较高时，一方面压缩机的压比大幅增加，排气温度升高、吸气密度降低，工作效率下降，在容积效率存在的客观条件下，当压比增加到一定数值时，将会出现压缩机不停运转但却无法吸气的情况，另一方面，由于制冷剂高温下（130℃附近）或会发生分解，或会因达到临界温度而不能被液化，故为安全起见，供热温度不能太高。

发明集两种热泵的优势所得的复合热泵，将有助于解决上述两种热泵所难以解决的问题。

发明内容

本发明提供一种单级压缩双效式热变换器。

一种单级压缩双效式热变换器，主要由压缩机、第一冷凝器、第一节流阀、第二冷凝器、冷剂液泵、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、低压发生器、第一溶液泵、高压发生器、第二溶液泵和第二节流阀所组成，其中压缩机、第一冷凝器、节流阀、第二冷凝器构成单级压缩式热泵，第二冷凝器、冷剂液泵、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、低压发生器、第一溶液泵、高压发生器、第二溶液泵、第二节流阀构成双效热变换器，第一冷凝器还有冷却介质管路与外部连通，高压发生器和蒸发器还分别有余热介质管路与外部连通，吸收器还有被加热介质管路与外部连通，构成一种单级压缩双效式热变换器。

第二冷凝器既是单级压缩式热泵的蒸发器又是双效热变换器的冷凝器。

附图说明

附图所示为本发明提供的一种单级压缩双效式热变换器。

图中，1—压缩机，2—第一冷凝器，3—节流阀，4—第二冷凝器，5—冷剂液泵、6—蒸发器、7—吸收器、8—溶液热交换器、9—低压发生器、10—第一溶液泵、11—高压发生器、12—第二溶液泵、13—第二节流阀。

具体实施方式

本发明提供的一种单级压缩双效式热变换器是这样实现的：

结构上，主要由压缩机1、第一冷凝器2、第一节流阀3、第二冷凝器4、冷剂液泵5、蒸发器6、吸收器7、溶液热交换器8、低压发生器9、第一溶液泵10、高压发生器11、第二溶液泵12和第二节流阀13所组成，其中压缩机1、第一冷凝器2、节流阀3和第二冷凝器4构成单级压缩式热泵，第二冷凝器4、冷剂液泵5、蒸发器6、吸收器7、溶液热交换器8、低压发生器9、第一溶液泵10、高压发生器11、第二溶液泵12和第二节流阀13构成双效热变换器，第一冷凝器2还有冷却介质管路与外部连通，高压发生器11和蒸发器6还分别有余热介质管路与外部连通，吸收器7还有被加热介质管路与外部连通，构成一种单级压缩双效式热变换器。

工艺上，进入第二冷凝器4的冷剂蒸汽加热进入第二冷凝器4的制冷剂液成制冷剂蒸气并向压缩机1提供，压缩机1出口的高温高压制冷剂蒸气进入第一冷凝器2冷凝并放热于冷却介质，冷凝得到的制冷剂液第一节流阀3节流后进入第二冷凝器4，余热介质流经高压发生器11、加热进入其内的溶液释放并向低压发生器11提供冷剂蒸汽以作为其驱动热介质，高压发生器11的浓溶液经第二溶液泵12和溶液热交换器8后进入吸收器7，吸收冷剂蒸汽并放热于被加热介质，吸收器7的稀溶液经溶液热交换器8进入低压发生器9，高压发生器11出口的冷剂蒸汽流经低压发生器9、加热进入其内的溶液释放并向第二冷凝器4提供冷剂蒸汽，流经低压发生器9的冷剂蒸汽放热冷凝后得到的冷剂液经第二节流阀13后进入第二冷凝器4，进入冷凝器4的冷剂介质放热于制冷剂液后得到的冷剂液经冷剂液泵5进入蒸发器6，余热介质流经蒸发器6、加热进入其内的冷剂液成冷剂蒸汽并向吸收器7提供，构成中间完全冷却两级压缩式热变换器。其中，第二冷凝器4既是压缩式热泵的蒸发器又是双效热变换器的冷凝器。