[实用新型]一种模块式梯级取热乏风热泵机组

说明书

本实用新型涉及一种模块式梯级取热乏风热泵机组，包括机组外围护结构单元、多级热泵热力系统单元、矿井排风换热器清洗单元以及配电控制单元，且水‑工质换热器均采用逆流方式，按低蒸发低冷凝到高蒸发高冷凝次序与用户热水低温回水到高供水次序一一对应。本实用新型采用了模块化整体化设计理念，将乏风取热换热器进行分级设置，根据乏风流经的路径，将热泵热力系统分为高温取热区，中温或低温取热区等，而水‑工质换热器采用一个直流串接式换热器，用户回水低温端对应乏风中温或低温取热区的热力系统，用户供水高温端对乏风高温取热区的热力系统，提升了机组整体综合能效，充分取热，进而提升了机组的供热能力。

技术领域

本实用新型涉及一种矿井排风热泵，特别是涉及一种模块式梯级取热乏风热泵机组。

背景技术

随着国内外节能意识的逐步增强，矿井排风(又称之为乏风)热泵技术在矿业节能领域得到了广泛的应用。乏风具有风量大、风温稳定、相对湿度大、连续性好的特点，是热泵良好的低温余热资源，通过热泵技术，将排风中余热通过梯级方式提取出来，可以满足矿业企业建筑采暖、洗浴热水制备和井口防冻用热的更大负荷需要。

对于单级取热模块化乏风热泵机组可能存在取热焓差有限，易导致乏风余热利用不充分，进而产生无法满足矿山供热需求的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对单级取热模块化乏风热泵机组存在的问题，提出一种模块式梯级取热乏风热泵机组，其采用了模块化整体化设计理念，将乏风取热换热器进行分级设置，根据乏风流经的路径，将热泵热力系统分为高温取热区，中温或低温取热区等，而水-工质换热器采用一个直流串接式换热器，用户回水低温端对应乏风中温或低温取热区的热力系统，用户供水高温端对乏风高温取热区的热力系统，以提升机组整体综合能效，充分取热，提升供热能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种模块式梯级取热乏风热泵机组，包括机组外围护结构单元、多级热泵热力系统单元、矿井排风换热器清洗单元以及配电控制单元，所述机组外围护结构单元包括设置在侧面的机组立面外层保温防护板、设置在顶面的顶面外层保温防护板以及设置在底部的底座，

所述多级热泵热力系统单元包括并行设置的高温取热区一级热泵机构和低温取热区二级热泵机构，所述高温取热区一级热泵机构包括依次循环连接的一级压缩机、水-工质换热器、一级膨胀阀、一级取热器以及一级气液分离器，所述低温取热区二级热泵机构包括依次循环连接的二级压缩机、水-工质换热器、储液器、二级膨胀阀、二级取热器以及二级气液分离器，所述水-工质换热器上设有水换进水口与水换出水口，所述一级取热器、二级取热器沿乏风进风方向依次设置，

所述矿井排风换热器清洗单元包括设置在清洗液主管上的清洗加压泵、清洗电磁阀、清洗单向阀，所述清洗液主管通过清洗分配管与设置在所述一级取热器进风侧的扇形喷嘴相连接，所述配电控制单元包括配电控制柜、设置在所述一级取热器进风侧与二级取热器出风侧的微压差传感器以及温度压力传感器。

优选地，所述多级热泵热力系统单元还包括设置在所述一级取热器与二级取热器上侧的顶面外层保温防护板上的风机。

优选地，在所述模块式梯级取热乏风热泵机组工作时，乏风从底座处进入，并依次经所述一级取热器与二级取热器换热后从顶面排出。

优选地，所述一级取热器与二级取热器的底部设有水盘，所述水盘底部设有水盘排水管。

优选地，当所述微压差传感器反馈的压差达到或超过设定压差时，所述配电控制柜控制清洗电磁阀和清洗加压泵开启，清洗液通过清洗液主管与清洗分配管送至扇形喷嘴清洗所述一级取热器；当所述微压差传感器反馈的压差低于设定的回差时，所述配电控制柜控制清洗电磁阀和清洗加压泵关闭。

优选地，所述低温取热区二级热泵机构还包括设置在二级压缩机、与水-工质换热器之间的四通阀、并联设置在所述储液器与水-工质换热器之间的制冷用膨胀阀、并联设置在二级膨胀阀上的单向阀。