[实用新型]竖管升膜凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种回收凝汽、废蒸汽、乏蒸汽等凝结潜热，并利用热泵冷凝器直接产生水蒸汽的竖管升膜凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉。

(二)背景技术

(1)目前的水源热泵只能从热源侧的水源提取热量，并向使用侧的循环水释放热量。

(2)而在众多工业行业的工艺流程中，经常伴生有大量废蒸汽、乏蒸汽、二次蒸汽、凝汽等，如何利用热泵的蒸发器直接回收凝结潜热，是一项重要课题。

(3)同时如何有效利用热泵的冷凝器直接产生水蒸汽，而无需通过循环水泵与汽包的辅助，又成为另一项重要课题。

(4)因此发明一种热泵，既可从热源侧的凝汽中直接提取热量，又可在使用侧直接产生水蒸汽，就成为市场迫切期待的创新产品。

综上所述，市场期待着一种凝汽源热泵行业和余热蒸汽锅炉行业的跨界产品。

(三)发明内容

本发明目的是：系统集成管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器、压缩机，是凝汽源热泵行业与余热蒸汽锅炉行业的跨界产品；利用虹吸循环驱动热泵工质，以逆流方式提取凝汽源放热实现升膜蒸发，大幅提升热泵蒸发压力；利用虹吸循环驱动软化补水，以逆流方式提取热泵工质冷凝放热实现升膜蒸发，大幅提升热泵锅炉蒸发压力；利用逆流分段方式冷凝放热，以大幅降低热泵冷凝压力；大幅降低压缩机的压差、排量、投资、电耗，从而实现竖管升膜凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉。

按照附图1所示的竖管升膜凝汽源热泵驱动蒸汽锅炉，其由1-管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器；1-1-凝汽进口；1-2-分离腔；1-3-圆环分布垂直虹吸取热管簇；1-4-分流腔；1-5-凝水出口；1-6-液态热泵工质进口；1-7-气态热泵工质出口；1-8-吸油口；1-9-引射器；1-10-两通阀；1-11-不凝气排出口；2-凝汽；3-液位开关；4-膨胀阀；4-1-干燥过滤器；5-压缩机；5-1-回油口；5-2-驱动设备；5-3-回热器；6-管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器；6-1-软化补水进口；6-2-分离腔；6-3-圆环分布垂直虹吸放热管簇；6-4-分流腔；6-5-水蒸汽出口；6-6-气态热泵工质进口；6-7-液态热泵工质出口；6-8-出气口；7-热泵工质；8-软化补水；9-软化补水流量调节阀；10-水蒸汽压缩机；11-高压水蒸汽；12-压力开关；13-温度开关；14-真空泵组成，其特征在于：

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程顶部气态热泵工质出口1-7通过管道连接压缩机5、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程、干燥过滤器4-1、膨胀阀4、管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵循环回路；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1壳程的顶部凝汽进口1-1、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3外侧、底部凝水出口1-5，组成凝汽逆流放热回路；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程的底部液态热泵工质进口1-6、底部分流腔1-4、中部圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3内侧、顶部分离腔1-2、顶部气态热泵工质出口1-7，组成热泵工质的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸取热管簇1-3为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1的外壳为垂直设置的圆柱面；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程上部内壁设置液位开关3，依据热泵工质液位信号闭环控制膨胀阀4的开度，而膨胀阀4的出口通过管道连接管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发器1管程底部液态热泵工质进口1-6，组成热泵工质膨胀回路；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6壳程的顶部气态热泵工质进口6-6、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3外侧、底部液态热泵工质出口6-7，组成热泵工质的逆流放热回路；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6管程的底部软化补水进口6-1、底部分流腔6-4、中部圆环分布垂直虹吸放热管簇6-3内侧、顶部分离腔6-2、顶部水蒸汽出口6-5，组成软化补水的管内虹吸循环逆流取热升膜蒸发回路，其中圆环分布垂直虹吸加热管簇6-3为圆环分布、垂直设置的管簇，中央设置一个圆柱空间虹吸下降通道，而管簇内壁的多个圆柱空间设为虹吸上升通道，虹吸下降通道与虹吸上升通道的流通面积大致相等；

管内虹吸循环逆流取热升膜蒸汽锅炉冷凝器6的外壳为垂直设置的圆柱面；