[实用新型]一种热泵蒸汽机组

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种热泵蒸汽机组。

背景技术：

目前全球都面临能源不足的问题，节约能源显得尤为重要。传统蒸汽发生装置一般采用电加热或燃煤或燃气的方式加热水产生蒸汽，随着热泵装置的普及和人们对节能意识的逐步提高，因此提出一种新型热泵蒸汽机组，在使用上可以大大降低能源的消耗，同时热泵作为一种常压装置，使用安全可靠性好，并且无废气、尾气产生，环保效益好，因此，人们加大了对热泵蒸汽机组的研究。

现有的热泵蒸汽机组采用电辅助加热的方式完成，其前期的显热加热由常规热泵完成，大都只加热到70℃左右，后期的高温阶段及相变蒸发需要的大量潜热由电辅助加热完成。还有开发者提出在冷凝器内完成蒸发过程，但沸腾过程大量气泡产生会在板片表面形成泡状膜，极大影响板式换热器性能。因此，现有的热泵蒸汽技术还有待改进和发展。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种热泵蒸汽机组，解决了电辅助加热型热泵蒸汽机组中热泵加热量占比过低导致机组整体能效不高的问题；以及在高效换热的同时如何实现热泵加热提供蒸汽蒸发所需潜热值的问题。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种热泵蒸汽机组，包括自来水进口、用于加热进水的热泵循环系统、热水循环闪蒸系统和蒸汽出口；所述热泵循环系统包括依次连通的压缩机、油分离器、四通阀、板式冷凝器、膨胀阀、蒸发器，所述蒸发器还经所述四通阀跟压缩机连通，形成一个冷媒循环回路，此外还包括油冷却器，油冷却器的下端加热侧入口跟油分离器的下端高温油出口连通，油冷却器的上端油侧出口跟压缩机连通，形成油路循环回路；所述油冷却器的上端水侧入口还经给水泵连通自来水进口，油冷却器的下端水侧出口连通板式冷凝器下端的水侧入口；所述热水循环闪蒸系统包括依次连通的板式冷凝器、闪蒸罐、蒸汽压缩机、热补偿器，所述热补偿器连通蒸汽出口，此外还包括强制循环泵；所述板式冷凝器受热测的右侧下端设有一个热水出口，上端设有一个气体出口，所述板式冷凝器分别经气体出口、热水出口与闪蒸罐上下管道双连通；所述闪蒸罐还设有上下两个接口：上方的蒸汽出口和下方的热水出口，所述蒸汽出口与蒸汽压缩机的入口连接，确保闪蒸罐处于负压状态下；所述热水出口经强制循环泵与板式冷凝器水侧入口连通，形成热水循环闪蒸回路。

所述板式冷凝器分别经气体出口、热水出口与闪蒸罐上下管道双连通，同时闪蒸罐下方的热水出口经强制循环泵与板式冷凝器水侧入口连通，形成双连通循环回路。

所述板式冷凝器板片分为受热侧和冷凝侧；受热侧为待加热热水吸热发生升温沸腾的一侧，冷凝侧为高温高压气态工质发生相变冷凝的一侧，所述板片冷凝侧上端设有高温高压气态工质入口，下端设有中温高压工质出口；所述高温高压气态工质入口与热泵循环系统的油分离器经四通阀连通，油分离器分离出的高温高压气态工质依次经四通阀、高温高压气态工质入口进入板式冷凝器板片冷凝侧，发生相变冷凝过程，释放出大量热量，由中温高压工质出口流出然后经膨胀阀减压后进入蒸发器内再次蒸发为气态工质，最后进入压缩机内完成循环过程；所述受热侧板片下侧设有水侧入口和热水出口，板片上侧设有气体出口，受热侧设有带气液分离功能的特定换热器置挡板，及时排出分离的水蒸气，防止出现大量气泡聚集在板片表面导致的换热器的换热效率下降的问题，完成气液的一次分离过程，受热侧设有一个气体出口和一个热水出口，当出现局部沸腾产生气泡或者出现不凝气体等，沸腾蒸发的气体经板式冷凝器的气体出口直接进入闪蒸罐，可以快速实现气液分离，有效防止气泡汇聚在板片表面，保证板式冷凝器的高效换热。

所述蒸汽压缩机一方面为热水循环闪蒸系统提供负压环境，保证热水在低温环境下沸腾蒸发，从而不断闪蒸出蒸汽，充分利用热泵循环系统能效比高的优点，提高热泵蒸汽机组中热泵加热热量所占比重；另一方面提高蒸汽的压力及对应饱和状态下温度，对从闪蒸罐出口出来的蒸汽进行加压升温，闪蒸罐出口的蒸汽经过蒸汽压缩机升温加压后，变成正压状态下饱和蒸汽，便于蒸汽的贮存和进一步加热利用。