[发明专利]一种基于冷冻再生及再生热量利用的热源塔热泵系统

摘要

本发明提供了一种基于冷冻再生及再生热量利用的热源塔热泵系统，包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、水蒸气回路、溶液再生回路和冷热水回路。其中，溶液再生回路包括真空冷冻再生器、冰‐溶液分离器、回热器和第二压缩机等装置。将热源塔中需要进行再生的稀溶液喷入真空冷冻再生器中，稀溶液中部分水在真空环境下吸收自身的热量汽化，使剩余溶液温度下降至溶液冰点，冷冻而析出冰晶，通过冰‐溶液分离器分离冰晶，得到浓溶液，从而实现对溶液的再生。同时，利用水蒸气冷凝释放的热量对溶液进行加热，实现了水蒸气热量的再利用，高效解决了热源塔热泵系统的溶液再生问题，提高了热源塔热泵系统在各种运行工况下的综合效率与安全可靠性。

主权项

1.一种基于冷冻再生及再生热量利用的热源塔热泵系统，其特征在于，该系统包括制冷剂回路、溶液回路、真空维持回路、水蒸气回路、溶液再生回路和冷热水回路；所述制冷剂回路包括第一压缩机（1）、四通阀（2）、第一换热器（3）、第一单向阀（4）、第二单向阀（5）、储液器（6）、过滤器（7）、电子膨胀阀（8）、第三单向阀（9）、第四单向阀（10）、气液分离器（11）、第二换热器（12）及其相关连接管道，所述第一换热器（3）同时也是冷热水回路的组成部件；第二换热器（12）同时也是溶液回路的组成部件；制冷剂回路中，所述第一压缩机（1）的输出端与四通阀第一输入端（2a）连接，四通阀第一输出端（2b）与第一换热器第一输入端（3a）连接，第一换热器第一输出端（3b）同时与第一单向阀（4）的入口和第三单向阀（9）的出口连接，第一单向阀（4）的出口与储液器（6）的输入端连接，第二单向阀（5）的出口同时与储液器（6）的输入端和第一单向阀（4）的出口连接，储液器（6）的输出端通过过滤器（7）与电子膨胀阀（8）的输入端连接，电子膨胀阀（8）的输出端分成两路，一路连接第三单向阀（9）的入口，另一路连接第四单向阀（10）的入口，第四单向阀（10）的出口同时与第二换热器第一输入端（12a）和第二单向阀（5）的入口连接，第二换热器第一输出端（12b）与四通阀第二输入端（2c）连接，四通阀第二输出端（2d）与气液分离器（11）的输入端连接，气液分离器（11）的输出端与第一压缩机（1）的输入端连接，第三单向阀（9）的出口与第一换热器第一输出端（3b）和第一单向阀（4）的入口之间的管路连接；所述溶液回路包括第二换热器（12）、真空冷冻再生器（18）、第一溶液泵（14）、回热器（32）、第一电磁阀（16）、三通调节阀（13）、节流阀（17）、热源塔（15）及其相关连接管道，热源塔输出端（15b）与第一溶液泵（14）的入口连接，第一溶液泵（14）的出口与三通调节阀输入端（13a）连接，三通调节阀第一输出端（13b）与第二换热器第二输入端（12c）连接，三通调节阀第二输出端（13c）与回热器低温溶液输入端（32a）连接，回热器第一输出端（32b）连接热源塔第一输入端（15a），第二换热器第二输出端（12d）分为两路，一路通过第一电磁阀（16）连接在回热器第一输出端（32b）和热源塔第一输入端（15a）之间的管路上，另一路和节流阀（17）的入口连接，节流阀（17）的出口与真空冷冻再生器输入端（18a）连接；所述真空维持回路包括真空冷冻再生器（18）、第六电磁阀（26）、第七电磁阀（29）、调压罐（28）、调压阀（27）、真空泵（30）及其相关连接管道，真空冷冻再生器第三输出端 （18d）分成两路，一路与第六电磁阀（26）连接，另一路通过调压阀（27）与调压罐（28）的输入端连接，调压罐（28）的输出端通过第七电磁阀（29）连接真空泵（30）的入口；所述水蒸气回路包括真空冷冻再生器（18）、溶液过滤器（19）、第二压缩机（31）、回热器（32）、冷凝水箱（33）、第四电磁阀（34）、第五电磁阀（35）及其相关连接管道，真空冷冻再生器第二输出端（18c）与第二压缩机（31）的入口连接，第二压缩机（31）的出口与回热器水蒸气输入端（32c）连接，回热器第二输出端（32d）与冷凝水箱冷凝水进口（33a）连接，冷凝水箱空气进口（33c）与第四电磁阀（34）连接，冷凝水箱排水口（33b）与第五电磁阀（35）连接，溶液过滤器（19）安装于真空冷冻再生器（18）内部的上部位置，对从真空冷冻再生器第二输出端（18c）流出的水蒸气中的溶液进行过滤；所述溶液再生回路包括真空冷冻再生器（18）、第二电磁阀（20）、第二溶液泵（21）、冰‑溶液分离器（22）、第三电磁阀（23）、溶液贮存器（24）、电动调节阀（25）、压力传感器（36）、第一液位计（37）、第二液位计（38）及其相关连接管道，真空冷冻再生器第一输出端（18b）通过第二电磁阀（20）与第二溶液泵（21）的入口连接，第二溶液泵（21）的出口连接冰‑溶液分离器输入端（22a），冰‑溶液分离器溶液输出端（22b）通过第三电磁阀（23）与溶液贮存器（24）的输入端连接，溶液贮存器（24）的输出端连接电动调节阀（25）的入口，电动调节阀（25）的出口与热源塔第二输入端（15c）连接，所述第一液位计（37）、第二液位计（38）安装在真空冷冻再生器（18）中；所述冷热水回路包括第一换热器（3）及其与机组冷热水回水端和冷热水供水端之间的相关连接管路，所述冷热水回路中，第一换热器第二输入端（3c）接机组冷热水回水端，第一换热器第二输出端（3d）接机组冷热水供水端。