[实用新型]一种多热源耦合热泵蒸汽加热系统

说明书

本实用新型公开了一种多热源耦合热泵蒸汽加热系统，包括多热源加热模块、热泵模块和高温蒸汽加热模块，多热源加热模块连接热泵模块，热泵模块连接高温蒸汽加热模块。通过太阳能装置、余热流体装置、热泵装置为闪蒸储液罐内的水工质提供热源，使水工质形成低压蒸汽。上述低压蒸汽通过水蒸气压缩机进入蒸发罐内的蒸发盘管，蒸发罐内的液体和蒸发盘管进行热交换，形成高温蒸汽。上述高温蒸汽通过加热水蒸气压缩机形成高温高压蒸汽进入加热箱，进行加热作业。

技术领域

本实用新型涉及一种热泵技术及其应用，特别是涉及一种多热源耦合热泵蒸汽加热系统，属于能源与热泵技术领域。

背景技术

加热，是指用某种方式去除溶剂保留固体含量的工艺过程，通常是指通入热空气将物料中水分蒸发并带走的过程。加热技术在工业上被广泛的应用，具有非常巨大的应用潜力。一般加热采用热加热，需要消耗巨大的热量来满足技术的使用。传统的加热技术都是依赖于锅炉加热系统，用燃煤锅炉来产生蒸汽。但是随着国家环保政策的出台，燃煤锅炉将会逐步被取代，新的加热技术被应用与研究。而基于工业加热的使用环境，在工业加热领域使用高成本的能源供热将收到限制。

热泵系统是一种高效的节能系统，通过热泵系统可以有效地回收低品位能源，降低高品位能源的消耗，从而提高能量的利用效率，缓解能源危机的压力。通过热泵系统将自然界中的低品位能源转换为高品位能源，进一步实现低温到高温的转变，在社会的生产生活中得到了广泛的应用。

现有技术中热泵系统中的热泵传热工质多采用氯氟烃类人工合成物质，此类工质会破坏臭氧层，从而增加温室效应，从环保角度上讲，其未来的使用与发展受到了明显的限制。基于此，目前越来越多的热泵开始使用低温室效应的环保工质，水作为自然工质受到了广泛的关注与研究。为了突破100摄氏度供热的高温热泵系统，人们逐渐使用多级压缩来提高热泵系统的效率。

申请号为201710630592.9的中国发明专利申请公开了一种双热源的两级闪蒸两级压缩式热泵装置，该装置采用了双热源、两级闪蒸和两级压缩的方式，将低品热源转换为高品热源，由于基于废热和太阳能的利用，废热的来源相对比较稳定，但是太阳能却受到季节、地域或天气的影响，太阳能集热有较大的浮动，不利于热泵系统稳定的供热使用。

山东科技大学机械电子工程学院的杨前明等在论文《太阳能空气源热泵多热源联供热水系统的节能分析》中披露为了在全年四季中均能充分利用低品位热能，提出一种更具节能潜力的复合系统：太阳能-空气能-污水余热复合系统(Solar-Air heat pump-wasteheat recovery，SAW)。此文主要提出SAW热水系统的构成及运行原理和SAW系统的热负荷计算与分析，并没有给出一种具体可用的热泵系统结构。

实用新型内容

鉴于现有技术中的工业加热技术的热源供应由于环保和成本发展受限，结合热泵系统和SAW系统理论，本实用新型提供一种环保、能源利用率高的新型多热源耦合热泵蒸汽加热系统。

本实用新型提供的一种多热源耦合热泵蒸汽加热系统，包括多热源加热模块、热泵模块和高温蒸汽加热模块，多热源加热模块连接热泵模块，热泵模块连接高温蒸汽加热模块；多热源加热模块包括闪蒸储液罐，闪蒸储液罐连接太阳能装置、余热流体装置、热泵装置；热泵模块包括水蒸气压缩机、蒸发罐，闪蒸储液罐连接水蒸气压缩机，水蒸气压缩机连接蒸发罐内的蒸发盘管，蒸发盘管连接集液灌，集液灌连接闪蒸储液罐，形成回路；高温蒸汽加热模块包括加热水蒸气压缩机和加热箱，蒸发罐连接加热水蒸气压缩机，加热水蒸气压缩机连接加热箱。通过太阳能装置、余热流体装置、热泵装置为闪蒸储液罐内的水工质提供热源，使水工质形成低压蒸汽。上述低压蒸汽通过水蒸气压缩机进入蒸发罐内的蒸发盘管，蒸发罐内的液体和蒸发盘管进行热交换，形成高温蒸汽。上述高温蒸汽通过加热水蒸气压缩机形成高温高压蒸汽进入加热箱，进行加热作业。

闪蒸储液罐一方面用来储存水工质高温热泵系统中的水工质，另一方面用来接收多热源加热系统的热量，实现水工质的蒸发；蒸发罐主要用来接收水工质高温热泵系统的冷凝热，进一步的加热高温蒸汽加热系统的补充液，使其蒸发。