[发明专利]工业用高温热泵系统

说明书

本发明公开了一种工业用高温热泵系统，包括：热泵单元，其由依次设置的第一压缩机、第一冷凝器、第二压缩机、第二冷凝器、节流阀和蒸发器相互连接构成制冷剂循环管路，且第二冷凝器分为第一段和第二段；产汽单元由水箱和引射器构成，水箱上设置与第二冷凝器第二段进行热交换的一级加热管路，其上设置有水泵和三通阀；三通阀上连接有依次与第一冷凝器和第二冷凝器第一段进行热交换的二级加热管路；引射器的高温蒸汽进口和二级加热管路的出口相连，引射器的闪蒸蒸汽进口和水箱的闪蒸排汽口通过管道相连，引射器的高温蒸汽出口设置有通向目标区域的管道。本发明能够在保证高温热泵供热温度的情况下，提高热泵系统的运行能效比。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，尤其是涉及一种工业用高温热泵系统。

背景技术

在工业生产过程中，如纺织、卷烟和造纸等场合，多采用高温蒸汽作为热源，加热纺织品、烟丝和纸张等。传统多采用燃气锅炉提供高温蒸汽，随着环境保护意识的日益增强，燃气锅炉的使用正在逐步减少。新出现的工业用高温热泵系统利用逆卡诺循环原理，可高效率地产生高温蒸汽，对物料进行加热。工业用高温热泵系统的冷凝温度与压力直接决定系统的运行能效，满足使用要求的工业用高温热泵系统多采用较高的冷凝温度。经研究，工业用高温热泵系统的能效比会随着冷凝温度的升高而逐渐下降。因此，在满足用户要求的前提下，如何降低工业用高温热泵系统的冷凝压力、提高热泵系统的能效，成为了目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种在较高冷凝温度下能够保持较高能效比的工业用高温热泵系统，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的工业用高温热泵系统，包括

热泵单元，包括依次设置的第一压缩机、第一冷凝器、第二压缩机、第二冷凝器、节流阀和蒸发器，所述第一压缩机、第一冷凝器、第二压缩机、第二冷凝器、节流阀和蒸发器通过管道连接构成制冷剂循环管路，其中，所述第二冷凝器分为第一段和第二段；

产汽单元，包括

水箱，所述水箱上设置有排水口、回水口和闪蒸排汽口，所述排水口和回水口之间设置有与第二冷凝器第二段进行热交换的一级加热管路，所述一级加热管路上设置有水泵和三通阀；所述三通阀上连接有依次与第一冷凝器和第二冷凝器第一段进行热交换的二级加热管路；

引射器，所述引射器上设置有高温蒸汽进口、闪蒸蒸汽进口和高温蒸汽出口，所述高温蒸汽进口和所述二级加热管路的出口相连，所述闪蒸蒸汽进口和水箱的闪蒸排汽口通过管道相连，所述高温蒸汽出口设置有通向目标区域的管道。

进一步地，所述热泵单元的制冷剂为R245fa，所述第一压缩机和第二压缩机均为双螺杆压缩机，所述蒸发器为风冷翅片式换热器或管壳式换热器。

优选地，所述第一冷凝器和第二冷凝器的第一段、第二段均为套管式换热器。

为了实现自动调节功能，更好地适应实际工况，所述水泵为变频水泵，所述三通阀为电动三通阀，所述二级加热管路的出口设置有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与PLC的信号输入端电连接，所述PLC的控制输出端与所述变频水泵的控制输入端、所述电动三通阀的控制输入端电连接。

为了达到较好的引射效果，所述引射器的高温蒸汽进口和高温蒸汽进口同轴设置，而闪蒸蒸汽进口设置在引射器侧面。

本发明提供的工业用高温热泵系统，结构简单、成本较低、便于维护和维修，其设置有第一压缩机、第二压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器和引射器，通过控制第一冷凝器中的冷却水流量，产生不同压力的高温蒸汽，利用高温蒸汽的动能和引射器结构，降低与第二冷凝器相连的水箱内的压力和冷却水温度，进而降低第二冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，从而在保证高温热泵供热温度的情况下，提高热泵系统的运行能效比。相较于现有的电加热或者锅炉加热系统，本发明能耗较低，能够在保证供热端需求的前提下，保持较高的加热效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式