[实用新型]多级压缩多冷凝器中间节流不完全冷却中高温热泵系统

说明书

本实用新型公开了一种多级压缩多冷凝器中间节流不完全冷却中高温热泵系统。本实用新型由蒸发器、各级压缩机、各级冷凝器、各级节流阀、各级旁通节流阀和各级回热器组成，第i‑1级压缩机与第i级回热器相连，第i级回热器与第i级压缩机相连，第i级压缩机与第i+1级回热器相连，第i级压缩机与第i级冷凝器相连，第i级冷凝器与第i级节流阀连接，第i+1级节流阀与第i级节流阀相连，第i+1级回热器与第i级节流阀相连，第i级节流阀与第i‑1级节流阀相连；第i级冷凝器与第i级旁通节流阀相连，第i级旁通节流阀与第i级回热器相连，第i级回热器与第i‑1级节流阀相连。通过设置不同的级数对常温水按照工艺要求进行加热。

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，特别是涉及一种多级压缩多冷凝器中间节流不完全冷却中高温热泵系统。

背景技术

生活中及工业上对中高温热水及蒸汽的需求十分广泛，然而生产中高温热水往往会消耗大量电力及燃料资源。热泵产品作为一种清洁、高效、稳定的采暖设备已得到广泛使用，进一步提高热泵设备的能效对推动节能减排，提升经济效益具有重要的实际意义和社会价值。

采用常规中高温热泵系统冷凝温度恒定，常温水在冷凝器中直接加热，常温水进出口温差较大，受冷凝器制冷剂和常温水换热温差的限制，冷凝器中两侧流体的换热温差分布严重不均匀，导致冷凝器中平均换热温差很大，换热过程产生较大的不可逆损失，系统能效较低。使用非共沸工质的常规单级压缩热泵系统，其蒸发和冷凝过程的温度滑移相当，适用于热源和热沉侧换热流体温度变化接近的工况，但对于中高温热泵系统，热源侧的温度变化一般较小，热沉侧的水或蒸汽的温度升较大或很大，远大于热源侧流体的温降。并且对于热源和热沉温跨较大的工况，常规压缩机压缩比较大，压缩机效率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种采用多级压缩多级冷凝中高温热泵系统，以解决换热过程不可逆损失大、压缩比大以及系统能效低的问题。

本实用新型一种多级压缩多冷凝器中间节流不完全冷却中高温热泵系统所采取的技术方案是：系统中3≤i≤n-1，n≥4；

第一级压缩机3出口与第一级冷凝器4工质侧入口相连，第一级压缩机3工质侧出口与第二级回热器6过热气侧入口相连，第二级回热器6过热气侧出口与第二级压缩机8相连，第一级冷凝器4工质侧出口与第一级节流阀5入口相连，第二级节流阀11出口与第一级节流阀5入口相连，第二级回热器6两相流体侧出口与第一级节流阀5入口相连，第一级节流阀5出口与蒸发器1工质侧入口相连，蒸发器1工质侧出口与第一级压缩机3入口相连；第二级冷凝器9工质侧出口通过设置第二级旁通节流阀7的管路连接第二级回热器6；

第i-1级压缩机出口与第i级回热器12过热气侧入口相连，第i级回热器12 过热气侧出口与第i级压缩机13入口相连，第i级压缩机13出口与第i+1级回热器过热气侧入口相连，第i级压缩机13出口与第i级冷凝器15工质侧入口相连，第i级冷凝器15工质侧出口与第i级节流阀16入口连接，第i+1级节流阀出口与第i级节流阀16入口相连，第i+1级回热器两相流体侧出口与第i级节流阀16入口相连，第i级节流阀16出口与第i-1级节流阀入口相连；第i级冷凝器 15工质侧出口与第i级旁通节流阀14入口相连，第i级旁通节流阀14出口与第i级回热器12两相流体侧入口相连，第i级回热器12两相流体侧出口与第i-1级节流阀入口相连；

第n-1级压缩机出口与第n级回热器18过热气侧入口相连，第n级回热器 18过热气侧出口与第n级压缩机19入口相连，第n级压缩机19出口与第n级冷凝器17工质侧入口相连，第n级冷凝器17工质侧出口与第n级节流阀10入口连接，第n级节流阀10出口与第n-1级节流阀入口相连；第n级冷凝器17工质侧出口与第n级旁通节流阀20入口相连，第n级旁通节流阀20出口与第n级回热器18两相流体侧入口相连，第n级回热器18两相流体侧出口与第n-1级节流阀入口相连；