[实用新型]热能生产系统

说明书

本实用新型属于高温热泵技术领域，具体涉及一种热能生产系统，包括顺次连接的热泵蒸发器、压缩机、用热设备、高压储液罐和膨胀阀，膨胀阀又与热泵蒸发器相连；压缩机与用热设备之间设有增效器，压缩机的排气经过增效器后到达用热设备；热泵蒸发器的排气经过增效器后到达压缩机。本实用新型所述的热能生产系统，采用电能作为能源，可以替代采用石化燃料燃烧作为能源的蒸汽锅炉为工业生产加热，减少了环境污染。采用R123作为循环工质，代替蒸汽直接用于生产加热，节省了生产蒸汽的水资源。本实用新型可广泛应用于化工、医药、生物、造纸、纺织等工业领域，具有经济、环保、安全、可靠稳定的特点，具有巨大的社会价值和广泛的市场推广价值。

技术领域

本实用新型涉及一种热能生产系统，属于高温热泵技术领域。

背景技术

在化工、医药、生物、造纸、纺织等工业生产领域中，一般采用低压蒸汽(小于0.8MPa)作为加热用热源，大多数的工艺控制温度在100℃以下或100℃附近；产生蒸汽的装置为锅炉，一般采用化石类燃料燃烧，加热水来产生蒸汽，不仅使用大量的化石类燃料，且消耗大量水资源，带来了严重的环保和资源问题。尤其是随着环保压力的增大，化石类燃料的日益枯竭，蒸汽成本呈大幅上升趋势。如果能够找到一种安全、环保、经济、可靠的代替蒸汽的热源，将会为企业和社会带来巨大的经济效益和社会效益。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种采用电能作为能源的热能生产系统，可以替代采用石化燃料燃烧作为能源的蒸汽锅炉为工业生产加热。

本实用新型所述的热能生产系统，包括顺次连接的热泵蒸发器、压缩机、用热设备、高压储液罐和膨胀阀，膨胀阀又与热泵蒸发器相连；压缩机与用热设备之间设有增效器(即换热器)，压缩机的排气经过增效器后到达用热设备；热泵蒸发器的排气经过增效器后到达压缩机。

液相工质在热泵蒸发器内吸收前级系统≥70℃的余热后变为低温低压气体，经过压缩机压缩后变为高温高压气体，然后经过增效器(即换热器)，利用增效器(即换热器)，使压缩机的低温低压进气跟高温高压排气换热，一方面，使高温高压排气降温，将高温高压排气变为饱和气体，以增加后续加热过程(冷凝放热)的传热系数；另一方面提高压缩机的进气温度，提高压缩机效率，并降低能耗。变为饱和气体的气相工质直接用于生产加热，加热时，用热设备吸收气相工质的部分热量，高温高压气体冷凝为高温高压液体，进入高压储液罐，再经过膨胀阀节流膨胀后降压形成低温低压液体，进入热泵蒸发器吸收前级系统≥70℃的余热再气化为低温低压气体，完成一次循环。

所述的增效器为列管式换热器，结构紧凑，单位容积所提供的传热面积大、材料耗量少、传热系数大，检修、清洗方便。

所述的高压储液罐装有工质R123，采用R123作为循环工质，代替蒸汽直接用于生产加热。R123无毒、无害、不易燃易爆、无温室气体效应，且R123具有很好的压缩性，采用R123载热直供热能，COP可到4～9，因此具有很好的节能效果。

所述的高压储液罐配有液位、压力和温度显示设施，可以显示高压储液罐内的液位、压力和温度参数。

所述的压缩机为螺杆压缩机，可靠性高，运转可靠，寿命长；适应性强，可以在宽广的范围内保持较高的效率。

所述的高压储液罐配有蒸汽补偿装置，当压缩机出现故障不能运行时，可利用蒸汽补偿装置补充热能给循环工质满足生产继续使用，此时，循环工质只在高压储液罐与用热设备间循环。

所述的蒸汽补偿装置为蒸汽加热盘管，可以设在高压储液罐内，外接蒸汽。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：