[实用新型]带蒸汽直接供热的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种第一类溴化锂吸收式热泵机组。属制冷设备技术领域。

背景技术

目前我国在油田、化工、冶金、焦化等行业存在大量的如采油分离水、工艺废水、低温废热水等低品位热源，同时我们在生产工艺和生活中又需要大量的中温热源，在既有低品位余热又需要中温热源的场合，采用第一类溴化锂吸收式热泵机组提取低温余热水的热量，制取出比低温热源高40℃以上的中温热源，可节省大量40%以上的中压蒸汽消耗，实现能源的综合利用，取得了较好的经济效益。标准的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组（如图1）由蒸汽发生器1、冷凝器2、蒸发器4、吸收器5、溶液热交换器3、溶液泵8、冷剂泵10、抽真空系统和控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀门等构成。制热流程是低温余热水进入蒸发器4传热管内，冷剂泵10将冷剂水液囊9中的冷剂水抽出并喷淋在蒸发器4内的传热管表面，吸收流经传热管内余热水的热量，汽化成冷剂蒸汽，余热水在放出热量后温度降低流出机组；吸收余热水热量后产生的冷剂蒸汽流入吸收器5，被吸收器顶部淋下的溴化锂浓溶液吸收。溴化锂浓溶液在吸收冷剂蒸汽时放出冷剂蒸汽的凝结热，加热流经吸收器传热管内的热水，使其温度升高后流出吸收器；溴化锂浓溶液在吸收冷剂蒸汽后浓度越来越低，汇集在吸收器底部，被溶液泵8抽出，经热交换器升温后进入蒸汽发生器1，在蒸汽发生器中被蒸汽加热浓缩，分离出冷剂蒸汽。浓溶液经热交换器传热管间与溴化锂稀溶液进行热量交换后流回吸收器4，继续吸收蒸发器中产生的冷剂蒸汽；而蒸汽发生器中产生的高温冷剂蒸汽流入冷凝器2内，加热流经冷凝器2传热管内的热水，使其温度继续升高后流出机组供用户使用，同时冷剂蒸汽放出热量后冷凝成冷剂水，进入蒸发器。因蒸发器中压力较低，进入蒸发器的冷剂水一部分闪发成冷剂蒸汽，另一部分冷剂水则因热量被闪发的那一部分带走而降温成饱和温度的冷剂水，流入蒸发器底部液囊。上述过程不断循环进行，即可不断地回收余热水热量制取所需的中温热源。但是，在生产工艺检修期间或其他原因，发生余热水断水情况，没有余热热量加入，热泵机组就只能停机，无法制取出所需的中温热源。如何才能解决在发生余热水断水情况，没有余热热量加入的条件下，蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组不需停机仍能为用户制取出所需的中温热源，成为目前研究的重要课题之一。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种在余热水发生断水情况，没有余热热量加入的条件下，机组不需停机仍能为用户制取出所需的中温热源的带蒸汽直接供热的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组。

本实用新型目的是这样实现的：一种带蒸汽直接供热的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组，包括蒸汽发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、溶液泵和冷剂泵，其特征在于：在溶液泵出口管与冷剂水液囊之间增设一稀溶液旁通管，并在其上设置一稀溶液旁通阀；在冷凝器冷剂水进蒸发器的U型管上增设一冷凝器冷剂水切换球阀，同时在该冷凝器冷剂水切换球阀前的冷凝器冷剂水进蒸发器的U型管与吸收器筒体底部之间增设一冷凝器冷剂水旁通管，并在其上设置一冷凝器冷剂水旁通阀。

热泵机组外部条件（指蒸汽、余热水、热水条件）正常情况下，稀溶液旁通阀、冷凝器冷剂水旁通阀处于关闭状态，冷凝器冷剂水切换球阀处于开启状态，热泵机组仍然按以往的供热流程运行。

当外部条件发生余热水断水非正常情况下，稀溶液旁通阀、冷凝器冷剂水旁通阀处于开启状态，冷凝器冷剂水切换球阀处于关闭状态，热泵机组按本实用新型的蒸汽直接供热流程运行。 此时，蒸汽仍然进入蒸汽发生器浓缩溶液放热而变成凝结水流出，热水仍然先进入吸收器再进入冷凝器，热水在冷凝器中吸收来自发生器冷剂蒸汽的凝结热量而升温，凝结后的冷剂水经冷凝器冷剂水旁通管直接进入吸收器筒体底部，与吸收器内淋下的浓溶液混合成为稀溶液，稀溶液由溶液泵送入蒸汽发生器内浓缩，上述过程不断循环进行，在没有余热热量加入的条件下，用蒸汽直接供热方式制取出所需的中温热源。由于余热水断水，没有余热热量加入，蒸发器内就蒸发不出冷剂蒸汽供吸收器浓溶液吸收，但吸收器传热管内有比浓溶液温度低的热水流过，淋在吸收器传热管外的浓溶液浓度不变而温度会降低，使吸收压力降低，蒸发压力也就降低，蒸发器传热管内存的未放空的余热水的热量就会被吸走而温度降低，为防止蒸发器传热管冻管，经稀溶液旁通管将部分稀溶液旁通入冷剂水液囊中冷剂水温度就会提升，由冷剂泵将混入溶液的冷剂水送入蒸发器传热管表面，蒸发器传热管表面温度升高，此循环也同时在不断的进行，这样就杜绝了蒸发器冻管的潜在因素，保证了在余热水断水非正常情况下，带蒸汽直接供热的蒸汽型第一类溴化锂吸收式热泵机组能够安全稳定运行。