[发明专利]一种太阳能辅助加热的第一类吸收式热泵

说明书

技术领域

本发明涉及石油行业的采油污水余热利用技术领域，具体涉及一种利用太阳能辅助加热的第一类吸收式混合热泵。

背景技术

目前，国内油田开采出来的原油含水量已经非常高(一般在90％以上)，原油从地下开采出后经过沿途中转站汇总到区域的联合站对原油进行脱水处理。国内不同地理位置的原油由于物性不尽相同，所以处理工艺也不完全一样。但是主要过程是通过沉降等方法实现油水分离，将原油的含水率降低到0.03％以下。

在油水分离过程中，分离后的污水仍有一定的热量(38～40℃)，经过简单处理后汇总到污水处理厂处理后排放或者回注到油井中，如果不对污水中的热能进行有效利用是对热能的一种浪费。

目前，利用低品位热能方法一种是直接采用压缩式热泵直接提温，该方法确实可以利用该部分余热，但是电力消耗极大，由于电是二次能源，品位较高，直接用来提升温位经济性非常不合适。另一种方法是提取回注水中的热量，通过吸收式热泵升温后用于工业生产和民用取暖，吸收式热泵虽然基本不耗电能，但是由于其技术原理限制温升有限，不能大范围推广该技术。

吸收式热泵又分为第一类吸收式热泵和第二类吸收式热泵。第一类吸收式热泵又称为增热型热泵，它是以高温热量为驱动热源回收低温余热热量，再以中温位形式输出可用热；第二类吸收式热泵又称为增温型热泵，它是以中温余热作为驱动热源，其中部分热量以高温形式输出可用热，其余以更低温位形式排放到环境中。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能辅助加热的第一类吸收式热泵，在保证投资成本提高幅度很小的情况下，将运行成本减小50％以上，大幅缩短回收期，具有巨大经济效益。克服了现有技术能耗大，费用高的缺点，利用较少的能源加上太阳能即可获得较多可利用的热能。

一种太阳能辅助加热的第一类吸收式热泵，该热泵包括蒸发器、冷凝器、换热器、太阳能集热器、吸收器、热交换器、再生器和锅炉；

外部的污水进入蒸发器的管程换热后排出，蒸发器的壳程入口与冷凝器相连，污水将从冷凝器进入蒸发器壳程中的冷凝水加热蒸发，蒸发器的壳程出口与吸收器连接；所述吸收器、热交换器和再生器通过溴化锂溶液管路连接后形成换热回路；锅炉与再生器通过管路连接保证换热器中溴化锂溶液的再生，再生器通过水蒸汽管路与冷凝器连接；

热媒水分别进入吸收器和冷凝器，吸收器和冷凝器分别将热媒水的温度提升5～8℃后统一汇入太阳能集热器，太阳能集热器将热媒水的温度升至设定值后再引入换热器的壳程入口，升温后的热媒水在换热器内将外部供暖水加热到设定值后持续在管路中循环，供暖水通过换热器壳程出口输出供用户使用。

进一步地，所述再生器和热交换器之间并联的管路上分别设有泵和节流阀，目的是使再生器和热交换器之间的溴化锂溶液形成循环。

进一步地，所述蒸发器与冷凝器之间的管路上依次连接泵和节流阀，目的是将冷凝器中的冷凝水泵入蒸发器中。

进一步地，所述外部污水的温度为38～45℃，污水经蒸发器换热后的温度降至28～35℃。

有益效果：

1、本发明将吸收式热泵与太阳能集热两种技术相结合，以吸收式热泵技术为基础，配合太阳能集热器辅助增热，增温到所需温位。在保证投资成本提高幅度很小的情况下，将运行成本减小50％以上，大幅缩短回收期，具有巨大经济效益。

2、本发明具有良好的操作性能，很强的跟随性和自衡能力，当外部工艺参数(如废热源的温度、压力、热水入口温度及流量、循环冷却水温等)维持不变时，热泵可很快进入稳定状态，且运行十分平稳。一旦外部工艺参数发生变化，热泵内部参数(如溴化锂溶液的浓度、蒸发压力、冷凝压力等)将迅速自动调整到新的平衡点而进入稳定状态，无需操作人员作任何调节。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种太阳能辅助加热的第一类吸收式热泵，热泵包括蒸发器、冷凝器、换热器、太阳能集热器、吸收器、热交换器、再生器和锅炉；