[发明专利]单工质联合循环热泵装置

说明书

本发明提供单工质联合循环热泵装置，属于制冷与热泵技术领域。压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经高温回热器与第二压缩机连通，第二路经第二供热器和膨胀机与回热器连通；第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环热泵装置。

技术领域：

本发明属于制冷与热泵技术领域。

背景技术：

冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，利用机械能转换为热能是实现制冷和高效供热的重要方式。基于单一逆向朗肯循环的蒸汽压缩式热泵装置，当放热主要依靠冷凝过程时，工质与被加热介质之间温差损失大，冷凝液的降压过程损失较大或利用代价高；低温热负荷获取受冷凝液降压不利影响较大，性能指数有待提高。基于单一逆向布雷顿循环的气体压缩式热泵装置，要求压缩比较低，这限制了供热参数的提高；低温吸热过程是升温的，这使得制冷或制热时低温环节往往存在较大温差损失，导致性能指数不合理；基于单一工质的热泵装置，其适应性有时会存在一定的局限。

从简单、主动、安全和高效地进行制冷或制热的原则出发，以及尽可能应对不同的制冷需求/供热需求，本发明提出了采用蒸发过程吸收低温热负荷和变温过程提供高温热负荷，充分利用冷凝液的显热和尽可能消除冷凝液降压副作用的单工质联合循环热泵装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供单工质联合循环热泵装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.单工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器和高温回热器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经高温回热器与第二压缩机连通，第二路经第二供热器和膨胀机与回热器连通；第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环热泵装置。

2.单工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、高温回热器和第三供热器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经高温回热器与第二压缩机连通，第二路经第二供热器和膨胀机与回热器连通；第二压缩机还有循环工质通道经第三供热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；供热器、第二供热器和第三供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环热泵装置。

3.单工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、第二压缩机、膨胀机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、高温回热器、喷管和第二回热器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经高温回热器与第二压缩机连通，第二路经第二供热器与膨胀机连通；第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与膨胀机连通，第二路自回热器末端引出之后经节流阀与蒸发器连通；蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环热泵装置。