[发明专利]热泵系统及其运行方法

权利要求书

1.一种热泵系统，其特征在于：所述热泵系统包括蒸发冷凝器、低温级系统及高温级系统，所述蒸发冷凝器包括放热管路和吸热管路，所述低温级系统与高温级系统分别与所述放热管路和吸热管路连接，所述低温级系统包括依次首尾相连的压缩机、膨胀阀及第一蒸发器，所述放热管路设置在所述压缩机和膨胀阀之间以冷凝放热，所述高温级系统包括若干电磁阀和依次首尾相连的第一水蒸汽压缩机、去过热换热器、第一冷凝器、第一电子膨胀阀、第一气液分离器，所述吸热管路设置在所述第一气液分离器和第一水蒸汽压缩机之间，所述电磁阀设置在管路之间用于控制介质流向，所述去过热换热器与所述第一冷凝器之间设有第一电磁阀，所述第一气液分离器包括第一入口和第一出口，所述第一入口与所述第一电子膨胀阀连接，所述第一出口经所述吸热管路与所述第一水蒸汽压缩机的入口连接，所述第一气液分离器还包括第二入口和第二出口，所述第二入口与第二电磁阀连接，所述第二出口与所述第一水蒸汽压缩机的入口连接，所述第二出口与所述第一水蒸汽压缩机之间设有第三电磁阀，所述第一出口经第四电磁阀与所述蒸发冷凝器连接，所述蒸发冷凝器的吸热管路与所述第一水蒸汽压缩机之间设有第一单向阀，所述高温级系统还包括第二蒸发器，所述第二蒸发器的一端经第五电磁阀与所述第一气液分离器的第一出口连接，另一端与所述第一水蒸汽压缩机的入口连接，所述第二蒸发器与所述第一水蒸汽压缩机之间设有第二单向阀，所述高温级系统还包括依次连接的第二水蒸汽压缩机、第二气液分离器、第二冷凝器、第二膨胀阀及第三气液分离器，所述第二水蒸汽压缩机经第六电磁阀与所述去过热换热器连接，所述第三气液分离器与所述第一电子膨胀阀连接，所述第二气液分离器包括气体出口和液体出口，所述气体出口与所述第二冷凝器连接，所述气体出口与所述第二冷凝器之间设有第七电磁阀，所述液体出口与所述第三气液分离器连接，所述液体出口与所述第三气液分离器之间设有第八电磁阀，所述第三气液分离器包括第三入口、第四入口、第三出口及第四出口，所述第三入口与所述第二膨胀阀连接，所述第三出口经第九电磁阀与所述第二水蒸汽压缩机入口连接，所述第四入口经所述第八电磁阀与所述第二气液分离器的液体出口连接，所述第四出口与所述第一电子膨胀阀连接，所述第四出口与所述第一电子膨胀阀之间依次设有第十电磁阀和第三单向阀，所述高温级系统还包括第三水蒸汽压缩机，所述第二气液分离器的气体出口还分别与第十三电磁阀和第十四电磁阀连接，所述十三电磁阀与所述第三水蒸汽压缩机连接。

2.如权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：所述高温级系统还包括水泵，所述第一气液分离器经第十一电磁阀连接至所述水泵入口，所述水泵出口经第十二电磁阀与所述第二水蒸汽压缩机连接。

3.一种如权利要求1-2任意一项所述的热泵系统的运行方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1，确定加入热泵系统的工业废水的温度；若工业废水的温度低于40℃则进行步骤2，若工业废水的温度高于40℃则进行步骤3；

步骤2，制冷剂通过第一蒸发器回收余热或吸热制冷蒸发，蒸发后的气态制冷剂进入压缩机，压缩后进入蒸发冷凝器的放热管路，第一气液分离器分离出的水经第五电磁阀在蒸发冷凝器的吸热管路中吸热蒸发为气体，气体经第一单向阀进入第一水蒸汽压缩机进行压缩后通过去过热换热器消除过热；

步骤3，第一气液分离器分离出的水经第四电磁阀进入第二蒸发器回收余热蒸发，随后经第二单向阀进入第一水蒸汽压缩机进行压缩后通过去过热换热器消除过热；

步骤4，确定所需热源的温度，若需要的热源温度在80～100℃之间则进行步骤5，若需要的热源温度在100～130℃之间则进行步骤6，若需要同时提供80～100℃及100～130℃两种热源则同时进行步骤5和步骤6；

步骤5，控制去过热换热器中的压缩蒸汽经第一电磁阀进入第一冷凝器冷凝放热以提供热源，冷凝后的水经第一电子膨胀阀节流降压后流入第一气液分离器，以此进行下一循环；

步骤6，控制去过热换热器中的压缩蒸汽经第六电磁阀进入第二水蒸汽压缩机中继续压缩，随后经第二气液分离器和第七电磁阀流入第二冷凝器内冷凝放热以提供热源，第二冷凝器中冷凝后的水经第二电子膨胀阀节流后流入第三气液分离器以此进行下一次循环。