[实用新型]一种外挂式热泵系统

说明书

本实用新型属于工业生产能量回收技术领域。涉及一种外挂式热泵系统，包括间壁式换热器，间壁式换热器包括冷流体通道、热流体通道，外挂式热泵系统还包括用于引入工艺流股的工艺流股进口，用于引入热泵工质的热泵工质进口，以及工艺流股出口、热泵工质出口；工艺流股进口与热流体通道入口通过管道连通；工艺流股出口与热流体通道出口连通；热泵工质进口与冷流体通道入口连通；热泵工质出口与冷流体通道出口通过管道连通；冷流体通道出口与热泵工质出口之间的管道上和/或热流体通道入口与工艺流股进口之间的管道上设有升压设备。本实用新型中外挂式热泵系统与工艺装置之间只需通过管道连接，回收工艺装置中的余热，不改变原空间布置及工艺流程。

技术领域

本实用新型属于工业生产能量回收技术领域，涉及一种外挂式热泵系统。

背景技术

在传统的工业生产装置中，存在大量的低温热能没有被回收后再次用于工程的供热，而是采用冷却方式将这部分热能散发到自然界中，造成了能量资源的浪费。一个典型的事例就是化工生产中的精馏过程：精馏塔顶出来的蒸汽相物料通常都采用循环水冷却的方式令其冷凝降温，不但没有回收利用该股物料的冷凝潜热和冷却显热，还额外耗费了冷却系统的运行能量和水资源。

在近年来公开的技术创新中，热泵技术已经被融入到工业过程包括精馏过程的热集成节能方案中，对业界使用的传统技术方案的工艺流程结构进行了创新性的改变，将热泵子系统嵌入了精馏过程内部，这种方式适用于全新修建的生产装置，但对于采用传统技术方案的已建成的生产装置，由于热泵子系统中设备体积较大，无法将其安装到现有设备的间隔空间中，甚至连管路配置都会产生空间碰撞而难以解决。

目前我国的过程工业的现状是对于多数大宗产品，已建成装置的产能已经能满足国内市场甚至国际市场的需求，大量建设新装置必然带来产能的巨大过剩和浪费，不利于社会经济的稳定发展。因此我国实现绿色制造绿色发展的一个关键因素，是研发适合于对采用传统技术方案的现有装置不进行伤筋动骨的工程施工，而又能利用热泵技术原理较大程度地实现节能减排的技术方案，围绕这个生长点进行科技创新，创造可实施的方法和装置成为必然趋势。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于解决工业生产装置中的大量低温热能没有回收利用，且现有热能回收技术不适用于已建成工艺装置的节能减排升级改造，工程实施难度大的问题，提供一种外挂式热泵系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种外挂式热泵系统，包括间壁式换热器，所述间壁式换热器包括冷流体通道、热流体通道，其特征在于：所述外挂式热泵系统还包括用于引入携带热能的工艺流股的工艺流股进口，用于引入吸收所述工艺流股中热能的热泵工质流股的热泵工质进口，以及工艺流股出口、热泵工质出口；所述工艺流股进口与所述热流体通道入口通过管道连通；所述工艺流股出口与所述热流体通道出口通过管道连通；所述热泵工质进口与所述冷流体通道入口通过管道连通；所述热泵工质出口与所述冷流体通道出口通过管道连通；所述冷流体通道出口与热泵工质出口之间的管道上和/或所述热流体通道入口与工艺流股进口之间的管道上设有升压设备。

本方案中的外挂式热泵系统，通过工艺流股进口将携带热能的工艺流股引入间壁式换热器中与热泵工质流股进行热交换，回收工艺流股中的热能。整个外挂式热泵系统可设置于传统工艺装置外部，可设立在独立的空间位置，与现有工艺装置之间只需通过管道连接，不改变工艺装置原有的空间布置；并提供了热能再利用接口，可通过管道将吸热后的热泵工质流股输送至工艺装置中替代原有的加热工质，为工艺装置加热，工艺装置中原有的供热设备无需改变，不干扰工艺装置原有的工艺流程，从而不降低工艺装置的运行可靠性和安全性。

进一步，所述升压设备采用单级或多级的流体射流升压器或压缩机；所述升压设备后设有用于降低蒸汽过热度的喷淋罐，所述喷淋罐通过管道与升压设备连接。用所述升压设备对工艺流股或热泵工质流股进行升压以提高其冷凝温度，从而满足换热过程的传热温差需求，在升压后进行液体喷淋，降低蒸汽过热度。