[实用新型]一种组合型双级蒸汽热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸汽热泵系统。特别是涉及一种在回收化工行业余热同时为该行业的塔底重沸器提供加热介质的组合型双级蒸汽热泵系统。

背景技术

经过对多个石化企业的现场调研和统计分析，石化行业中普遍存在大量80℃以上的工业余热需要冷却，冷却方式多采用水冷或空冷，这些冷却设备功耗很大，而生产工艺中的塔底重沸器则需要饱和温度在130-160℃左右的水蒸气对物料进行加热。但是对于如何回收这部分余热来满足重沸器的要求，相关研究很少，目前该品位的余热大都被舍弃，而重沸器则一般利用来自锅炉的高压蒸汽或导热油作为加热介质，造成极大的能源浪费。而且在其他工业行业中也存在类似的能源浪费现象，例如在造纸、轻纺及电力行业，大都是以蒸汽作为加热介质，同时为了达到生产的要求，蒸汽管道上一般都设置有减温减压装置，而一些设备排汽或者是凝结水的闪蒸蒸汽由于达不到生产工艺用热的参数需求则被白白地排放掉了。为了提高能源利用率，减少能源浪费，有必要找到一种方法回收这部分余热。

如利用蒸汽压缩式高温热泵将80℃工业废水取热，制取130℃的高温热水，但这明显不满足大部分重沸器的用热需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够回收80℃工业废水中的热量，同时生产出饱和温度在160℃左右过热蒸汽的组合型双级蒸汽热泵系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种组合型双级蒸汽热泵系统，包括用于加热物料的重沸器，所述重沸器的蒸汽入口连接喷射式热泵的过热蒸汽排出口，所述喷射式热泵的蒸汽产生部分连接用于与所述蒸汽产生部分进行热交换的蒸汽压缩式热泵。

所述的喷射式热泵包括有喷射器和闪蒸罐，所述喷射器的一个蒸汽入口通过一个高温高压蒸汽控制阀连接外部高压蒸汽，所述喷射器的另一个蒸汽入口连接所述闪蒸罐的蒸汽出口，所述闪蒸罐与所述的蒸汽压缩式热泵相连，用于将内部的循环水与所述的蒸汽压缩式热泵进行热交换产生喷射器所需的蒸汽。

所述的闪蒸罐还设置有用于进行补充水的补水口，所述补水口通过一个补水控制阀连接工业废水。

所述的蒸汽压缩式热泵包括有蒸发器和冷凝器，所述蒸发器外部循环侧的第一入口连接工业废水，蒸发器外部循环侧的第一出口为工业废水回水端，所述蒸发器内部循环侧的第二入口连接所述冷凝器内部循环侧的第一出口，所述蒸发器内部循环侧的第二出口连接所述冷凝器内部循环侧的第一入口，所述冷凝器外部循环侧的第二入口连接喷射式热泵中闪蒸罐的循环水出口端，所述冷凝器外部循环侧的第二出口连接喷射式热泵中闪蒸罐的循环水入口。

所述蒸发器内部循环侧的第二出口通过压缩机连接所述冷凝器内部循环侧的第一入口。

所述蒸发器内部循环侧的第二入口通过膨胀阀连接所述冷凝器的第一出口。

本实用新型的一种组合型双级蒸汽热泵系统，以高温高压蒸汽作为动力，能够回收80℃工业废水中的热量，同时生产出饱和温度在160℃左右的过热蒸汽供重沸器利用。具有如下有益效果。

(1)经过两种热泵形式的有机匹配，该系统能够回收石化行业工业废水中的余热并为该行业生产工艺中的重沸器提供加热介质，达到工业余热的再生利用效果，降低了冷却工业废水的功耗，并节省了原有工艺的高质能消耗量，达到节能减排的综合效果。

(2)闪蒸罐内的补充水也是来自工业废水，因此该系统中不仅包含工业废水余热的回收利用，还包含工业废水的回收，对于腐蚀性不大且较为清洁的工业废水，利用该系统能够在一定程度上降低其排放量。

(3)系统中的主要运动部件只有一台压缩机，不会出现前后两级工况的严重干扰，容易调节且运行稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种组合型双级蒸汽热泵系统的整体构成示意图。

图中

A：喷射式热泵B：蒸汽压缩式热泵

1：蒸发器2：压缩机

3：冷凝器4：膨胀阀

5：补水控制阀6：闪蒸罐

7：高温高压蒸汽控制阀8：喷射器

9：重沸器

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的一种组合型双级蒸汽热泵系统做出详细说明。