[发明专利]余热回收热泵系统

说明书

本发明提供一种余热回收热泵系统，热泵循环主回路包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机、冷凝器第一换热侧、经济器第一换热侧、第一节流阀以及蒸发器第一换热侧，冷凝器第二换热侧连接使用流体侧，蒸发器第二换热侧连接余热源流体侧；补气支路设有过冷器，过冷器的第一换热侧的输入端连接冷凝器第一换热侧，过冷器第一换热侧的输出端连接至压缩机，过冷器第二换热侧的输入端接入补充液，过冷器第二换热侧的输出端连接至使用流体侧。本发明的补气支路有效降低了节流装置的工作温度，防止节流装置受高温影响而缩短使用寿命，提升了节流装置的可靠性；补气支路充分利用补充液进行换热，进一步提升了热泵系统的能效，节能环保效果显著。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，尤其涉及一种余热回收热泵系统。

背景技术

随着全球能源形势及环境污染等问题日益严峻，节能减排已成为全世界关注的焦点，节能技术成为各国积极研发的目标。在工农业生产过程一方面对热量需求较大的生产工艺一般采用燃油、燃气锅炉供热，对热量需求较小的多采用电加热或电锅炉形式，另一方面工农业生产过程中存在大量中低温余热、废热热源未加利用，如40-60℃的工艺冷却水、数据机房空调系统的冷却水等。因此在生产工艺中采用热泵技术对中低温余热进行回收用于加热，与传统的锅炉加热系统相比，其热效率高，节能和环保效果显著，经济效益明显，且设备安全可靠，易于实现更高的自动化程度。热泵因其制热效率高、节能、环保等优点而成为能源应用领域的研究热点。

目前在采用补气增焓技术后，采用热泵技术进行余热回收后能够产生温度达到80℃以上液体或蒸汽，满足大部分工艺需求。但因机组高温化的问题，使得电子节流阀长期处于高温工作状态导致节流装置使用寿命和可靠性严重降低，而采用热力膨胀阀不能很好地适应热泵机组调节性能的快速响应，进而导致热泵系统压力及温度发生振荡影响热泵系统制热量及压缩机可靠性，而采用毛细管或节流短管等节流元件则无法适应高温热泵机组的变工况运行调节需要。

发明内容

本发明提供一种余热回收热泵系统，用以解决现有技术中热泵机组的节流阀不耐高温，无法满足或适应高温热泵机组的运行性能调节需求的缺陷，为工农业领域生产工艺高温加热需求提供更加节能环保的技术解决方案。

本发明提供一种余热回收热泵系统，包括：

热泵循环主回路，包括通过制冷剂管路依次连接的压缩机、冷凝器第一换热侧、经济器第一换热侧、第一节流阀以及蒸发器第一换热侧，所述冷凝器第二换热侧连接使用流体侧，所述蒸发器第二换热侧连接余热源流体侧；

补气支路，设有过冷器，所述过冷器的第一换热侧的输入端连接所述冷凝器第一换热侧，所述过冷器第一换热侧的输出端通过第二节流阀、所述经济器第二换热侧连接至所述压缩机，所述过冷器第二换热侧的输入端接入补充液，所述过冷器第二换热侧的输出端连接至所述使用流体侧。

根据本发明提供的余热回收热泵系统，还包括旁通支路，所述旁通支路的一端连接至所述过冷器第一换热侧与所述第二节流阀之间的补气支路上，另一端连接至所述第一节流阀与所述蒸发器第一换热侧之间的热泵循环主回路上，所述旁通支路上设置有第三节流阀。

根据本发明提供的余热回收热泵系统，所述使用流体侧包括第一流体循环回路和第二流体循环回路，所述第一流体循环回路和所述第二流体循环回路之间连通，所述过冷器第二换热侧的输出端连接至所述第二流体循环回路。

根据本发明提供的余热回收热泵系统，所述补充液为所述蒸发器第二换热侧输出端的余热流体。

根据本发明提供的余热回收热泵系统，所述蒸发器第二换热侧输出端连接至流体预热器的第一换热侧，所述补充液经过所述流体预热器的第二换热侧接入所述过冷器中。