[实用新型]一种两级取热高温热泵循环装置

说明书

本实用新型公开了一种两级取热高温热泵循环装置，包括低压水蒸汽压缩机、换热器、高压水蒸汽压缩机、冷凝器、水力透平和蒸发器；低压水蒸汽压缩机的出口经换热器的第一通道与高压水蒸汽压缩机的进口相连通，所高压水蒸汽压缩机的出口经冷凝器的第一通道与水力透平的进口相连通，水力透平的出口经蒸发器的第一通道与低压水蒸汽压缩机的进口相连通，循环工质为水蒸汽；低压水蒸汽压缩机与高压水蒸汽压缩机采用同轴对头布置形式。本实用新型以水蒸汽作为循环工质，能够在较高的温度范围内满足用户的供热需求，且系统整体压力水平低，安全稳定，清洁高效，适用范围广，具有较高的性能系数。

技术领域

本实用新型属于热泵技术领域，特别涉及一种两级取热高温热泵循环装置。

背景技术

热泵技术仅需消耗少量压缩功，就能提供较大的热量，实现低品位热的充分、高效利用，是一种备受关注的节能装置。

目前应用较为广泛的热泵循环工质包括R22、R134a等有机物以及二氧化碳、氨等无机物；其中，R22、R134a等工质会造成臭氧层破坏或温室效应，正在被逐渐淘汰；氨、二氧化碳等无机物虽然能够实现较高的制热温度，但是需要极高的压力，部件的设计难度很大；此外，氨具有一定的毒性，二氧化碳泄露也会对环境造成影响，对系统的安全性造成较大威胁。

综上所述，亟需一种采用新型工质的热泵循环系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两级取热高温热泵循环装置，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本实用新型提供的热泵循环系统中，以水蒸汽作为循环工质，能够在较高的温度范围内满足用户的供热需求，且系统整体压力水平低，安全稳定，清洁高效，适用范围广，具有较高的性能系数(COP)。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种两级取热高温热泵循环装置，包括：低压水蒸汽压缩机、换热器、高压水蒸汽压缩机、冷凝器、水力透平和蒸发器；

所述低压水蒸汽压缩机的出口经所述换热器的第一通道与所述高压水蒸汽压缩机的进口相连通，所高压水蒸汽压缩机的出口经所述冷凝器的第一通道与所述水力透平的进口相连通，所述水力透平的出口经所述蒸发器的第一通道与所述低压水蒸汽压缩机的进口相连通，循环工质为水蒸汽；

所述低压水蒸汽压缩机与所述高压水蒸汽压缩机采用同轴对头布置形式。

本实用新型的进一步改进在于，还包括：

低温流体储罐，所述低温流体储罐的出口分别与所述换热器的第二通道进口以及所述冷凝器的第二通道进口相连通；

其中，在所述换热器和所述冷凝器中换热后的低温流体用于外部供热。

本实用新型的进一步改进在于，所述换热后的低温流体的温度为150℃～220℃。

本实用新型的进一步改进在于，所述低温流体为空气或水。

本实用新型的进一步改进在于，所述高压水蒸汽压缩机的出口处的水蒸汽的压力为8bar～23bar，所述水力透平的出口处的水蒸汽的压力为0.5bar～1.2bar。

本实用新型的进一步改进在于，还包括：

电机，所述电机用于驱动所述低压水蒸汽压缩机或所述高压水蒸汽压缩机进行水蒸汽压缩。

本实用新型的进一步改进在于，还包括：

发电机，所述发电机用于在所述水力透平的驱动下进行发电。

本实用新型的进一步改进在于，还包括：

热源，所述热源用于为所述蒸发器的换热提供热量。

本实用新型的进一步改进在于，所述热源为工业余热。