CN107771266A - 热回收设备 - Google Patents

热回收设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107771266A
CN107771266A CN201680035776.4A CN201680035776A CN107771266A CN 107771266 A CN107771266 A CN 107771266A CN 201680035776 A CN201680035776 A CN 201680035776A CN 107771266 A CN107771266 A CN 107771266A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
cold
producing medium
stream
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680035776.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107771266B (zh
Inventor
金台雨
李成圭
申俊浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Corp
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Publication of CN107771266A publication Critical patent/CN107771266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107771266B publication Critical patent/CN107771266B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/04—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media both being liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种热回收设备和方法，并且根据本申请的热回收设备和方法，由于在工业场所或各种化学工艺(例如用于生产石油化学产品的工艺)中排放的低于100℃的低级热源可以被使用以产生蒸汽，而不是被丢弃，并且产生的蒸汽可以用于各种工艺中，因此不仅可以减少作为用于反应器或蒸馏塔的外部热源的高温蒸汽的量，并且可以最大化节能效率，而且通过以级联方法将一个制冷剂流分开，并使所得流循环，从而至少两个制冷剂流还可以与废热流进行热交换，并且与仅使用一个制冷剂流的热回收设备相比，流入压缩机的制冷剂流的压力可以被调节得相对较高，从而可以减少压缩机中的压缩所需的能量。

Description

热回收设备
技术领域
本发明涉及一种热回收设备和方法。
本申请要求基于2015年6月18日提交的韩国专利申请No.10-2015-0086501的优先权权益，并且在相应的韩国专利申请的文献中公开的所有内容都包含为本说明书的一部分。
背景技术
在一般的化学工艺中，通过反应器和蒸馏塔的方式在不同的路径进行热交换，并且在这种热交换之后产生的废热可以再利用或丢弃。例如，如图1所示，当废热是低于120℃(例如70℃至110℃)的低级热源时，温度太低，从而基本上不可能再利用，并且因此在将冷凝水冷凝后丢弃废热。
此外，低压或高压蒸汽使用于工业领域的各种应用，特别地，在化学工艺中，主要使用高温和高压蒸汽。一般通过将正常温度和压力的水加热到蒸发点并将高压施加到变成水蒸气的水以增加内能来产生高温和高压蒸汽，其中需要消耗大量的能量以汽化液态水。
为了解决上述问题，专利文献1中公开了使用热泵***回收低级热源的热回收设备。然而，在该热回收设备的情况下，由于只有一个制冷剂流与废热流进行热交换以回收能量，所以存在需要大量能量的问题，以便将流入压缩机中的低温和低压的制冷剂流压缩成高温和高压的制冷剂流。
(专利文献1)KR 2015-0000422A
发明内容
技术问题
本申请提供了一种用于回收热量的设备和方法。
技术方案
本发明涉及一种热回收设备。根据本申请的热回收设备，由于在工业场所或各种化学工艺(例如用于生产石油化学产品的工艺)中排放的低于120℃的低级热源可以不被丢弃而是被使用以产生蒸汽，并且产生的蒸汽可以用于各种工艺中，因此可以减少作为用于反应器或蒸馏塔的外部热源的高温蒸汽的量，并且可以最大化节能效率。此外，在使用传统的热泵***的热回收设备的情况下，只有一个制冷剂流与废热流进行热交换以回收废热的能量，并且主要是在显热中存在的废热的性质下，废热在较低的温度下被回收，因为大量的能量被回收，从而需要更多的能量以将流入压缩机中的低压制冷剂流压缩成高温和高压的制冷剂流。但在本申请的热回收设备中，通过以级联方法(cascade method)将一个制冷剂流分开并使所得流循环，至少两个制冷剂流可以与废热流进行热交换，并且与仅使用一个制冷剂流的热回收设备相比，流入压缩机中的制冷剂流的压力可以被调节得相对较高，从而可以减少压缩机中压缩所需的能量。此外，可以防止在制冷剂的等熵压缩期间发生的制冷剂的部分汽化现象，从而提高热回收设备的热交换效率。
在下文中，参考附图来说明本申请的各种实施例，但是示出的附图不限制根据本申请的热回收设备的范围。
图2是示意性地示出根据本申请的一个实施例的示例性热回收设备(10)的图。
如图2所示，本申请的热回收设备(10)包括第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300)和至少两个压降装置(400)。第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300)和至少两个压降装置(400)可以通过管道被连接，例如被流体连接，使所述流体可以流过所述管道。在一个示例中，流体流过的管道可以是以下述顺序连接的循环回路或循环***：使流体在第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300))和至少两个压降装置(400)中循环。上述术语“热交换装置”是指组合至少两个热交换器的组件或包括至少两个热交换器的热交换单元，也可以指仅一个热交换器。例如，下述的第一热交换装置(100)和第三热交换装置(800)可以是包括至少两个热交换器的热交换装置，并且第二热交换装置(300)可以是仅由一个热交换器组成的装置。上述术语“压缩装置”是指组合至少两个压缩机的一个组件或包括至少两个压缩机的压缩单元。
如图2所示，本申请的热回收设备(10)包括至少两个制冷剂流循环的循环回路。例如，在本申请的热回收设备(10)中，通过将一个制冷剂流分成至少两个制冷剂流并使其循环，至少两个制冷剂流可以与废热流分阶段进行热交换，并且与仅使用一个制冷剂流的热回收设备相比，流入压缩机中的制冷剂流的压力可以调节得相对较高，从而可以减少压缩机中压缩所需的能量。在一个示例中，在本申请的热回收设备(10)中，包括第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)的至少两个制冷剂流(FD)分别地流入和流出第一热交换装置(100)和压缩装置(200)。例如，至少两个制冷剂流(FD)可以是由第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)组成的两个流、由第一制冷剂流(FD1)、第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)组成的三个流，或由第一制冷剂流(FD1)、第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)和第四制冷剂流(FD4)组成的四个流。由于制冷剂流的数量越多，热量能够以更优异的效率被回收，所以制冷剂流的总数的上限没有特别限定，但考虑到装置的设备成本和工艺经济效益等，制冷剂流的总数可以为5个以下。
通过管道循环的制冷剂流(FD)的总流速可以为5,000kg/hr至100,000kg/hr，例如10,000kg/hr至95,000kg/hr，或30,000kg/hr至90,000kg/hr，优选为75,000kg/hr至95,000kg/hr，但不限于此。此外，通过管道循环的至少两个制冷剂流(FD)中的每一个的流速可以为5,000kg/hr至50,000kg/hr，例如10,000kg/hr至45,000kg/hr，或20,000kg/hr至40,000kg/hr，优选为25,000kg/hr至35,000kg/hr，但不限于此。
如图2所示，在根据本申请的实施例的热回收设备(10)中，包括第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)的至少两个制冷剂流(FD)流入热交换装置(100)中。第一热交换装置(100)包括在本申请的热回收设备(10)中，以便利用至少两个制冷剂流(FD)对来自外部的流体流进行热交换，并且制冷剂可以通过热交换而汽化，然后作为具有比流入第一热交换装置(100)中的制冷剂流相对更高温度的气相流从热交换装置(100)流出。上述“气相”是指在制冷剂流的所有成分中中具有富气体成分流的状态，例如，在制冷剂流的所有成分中气体成分流的摩尔分数为0.9至1.0的状态。
在一个实施例中，至少两个制冷剂流(FD)和诸如废热流的第一流体流(W1)可以通过流体连接管道流入第一热交换装置(100)中，并且引入的至少两个制冷剂流(FD)和第一流体流(W1)可以彼此热交换，然后通过流体连接管道分别从第一热交换装置(100)流出。更具体地，流入热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)与流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且与第一制冷剂流(FD1)热交换的第一流体流(W1)与流入第一热交换装置(100)中的第二制冷剂流(FD2)进行热交换。
例如，当第一热交换装置(100)是包括第一-第一热交换器(101)和第一-第二热交换器(102)的热交换单元时，第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)可以分别流入第一-第一热交换器(101)中和第一-第二热交换器(102)中，其中流体流(W1)可以与，例如通过第一热交换装置(100)(即依次通过第一-第一热交换器(101)和第一-第二热交换器(102))的废热流进行热交换。在一个示例中，流入第一热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)可以与流入第一热交换装置(100)(例如第一-第一热交换器(101))中的第一流体流(W1)进行热交换，并且与在第一-第一热交换器中与第一制冷剂流(FD1)热交换后的第一流体流(W1)可以与流入第一热交换装置(100)(例如第一-第二热交换器(102))中的第二制冷剂流(FD2)进行热交换。
流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)可以是，例如通过冷凝器的废热流或冷凝水流，并且所述废热流可以是，例如放热反应器的冷却水，但不限于此。在本申请中，可以优选使用低于120℃(例如70℃至110℃)的低级热源的废热流。
在一个示例中，从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度可以满足下面的公式1。
[公式1]
1℃≤TF1-TR1≤35℃
在上述公式1中，TF1表示流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度，TR1表示从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度。
例如，从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度与流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度之间的差，TF1-TR1可以在1-35℃的范围内调节，例如1-10℃、7-15℃、15-35℃或20-25℃。
当从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度满足上述公式1时，与多级制冷剂流的相对后的级(stage)的料流相比，例如与顺序和废热流进行热交换的第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)或第四制冷剂流(FD4)的流相比，在较早的级中首先与废热流进行热交换的第一制冷剂流(FD1)可以在高温高压的状态下流入之后要描述的压缩装置。因此，可以减少压缩机使用的能量。
如果从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度满足上述公式1，则它们可以根据要应用的工艺类型和各工艺的条件进行各种调整，而没有任何特别的限制。在一个示例中，流入第一热交换装置(100)(例如第一-第一热交换器(101))中的第一流体流(W1)的温度可以为60℃至110℃，例如60℃至80℃、70℃至85℃、90℃至95℃或90℃至110℃，但不特别限定于此。此外，从第一热交换装置(100)(例如第一-第一热交换器(101))流出的第一制冷剂流(FD1)的温度可以为50℃至100℃，例如50℃至70℃、60℃至75℃、80℃至85℃或80℃至100℃，但不特别限定于此。在这种情况下，在与第一制冷剂流(FD1)进行热交换之后，从第一热交换装置(100)(例如第一-第一热交换器(101))流出的第一流体流(W1)的温度可以为40℃至110℃，例如40℃至60℃、55℃至90℃、70℃至85℃或80℃至110℃，但不特别限定于此。此外，流入第一热交换装置(100)(例如第一-第一热交换器(101))中的第一制冷剂流(FD1)的温度可以低于流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度，为55℃至105℃，例如55℃至75℃、65℃至80℃、85℃至90℃或85℃至105℃，但不限于此。
流入第一热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)的压力可以根据制冷剂的种类和操作条件而变化，没有特别限定。例如，流入第一热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)的压力可以为2kgf/cm2g至15kgf/cm2g，例如2kgf/cm2g至7kgf/cm2g、3kgf/cm2g至6kgf/cm2g或4kgf/cm2g至15kgf/cm2g，但不限于此。通过将流入第一热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)的压力控制到2kgf/cm2g至15kgf/cm2g，可以容易地调节压缩装置的压缩比。通常，压缩机的流出压力取决于温度，但是当流入压力高时，压缩比可以保持较低。当压缩比高时，可以从低温热源产生高温蒸汽，其中性能因数降低，而压缩比越低，性能因数越高，但存在难以从低温热源产生高温蒸汽的问题。在以上描述中，压力单位kgf/cm2g表示表压力。
流入和流出第一热交换装置(100)的第一流体流(W1)的压力没有特别限定，可以是，例如0.5kgf/cm2g至15kgf/cm2g、1kgf/cm2g至7kgf/cm2g或1kgf/cm2g至15kgf/cm2g。
此外，流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的流速可以为5,000kg/hr以上，例如10,000kg/hr以上、20,000kg/hr或25,000kg/hr以上，但不限于此。当流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的流速增加时，即使相同的热量传递到制冷剂，热传递后流出的第一流体流(W1)的流出温度仍保持较高，从而也可以将从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的流出温度保持较高。因此，流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的流速的上限没有特别限定，并且考虑到装置的效率和经济性，可以是例如500,000kg/hr以下或350,000kg/hr以下，但不限于此。
第一热交换装置(100)是指用于在流体和制冷剂之间进行热交换的装置或机器，并且如上所述，是指组合至少两个热交换器的一个组件或是指包括至少两个热交换器的热交换单元。在一个实施例中，第一热交换装置(100)可以包括至少两个热交换器，其中热交换器可以是蒸发器，以将液相制冷剂流蒸发成气相制冷剂流。
在一个实施例中，如图2所示，从第一热交换装置(100)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)流入压缩装置(200)中。压缩装置(200)包括在本申请的热回收设备(10)中，以便压缩从第一热交换装置(100)流出的至少两个气相制冷剂流(FD)并提高温度和压力，并且与从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流相比，通过经压缩装置(200)压缩的相对较高温度和压力的气相制冷剂流可以流入第二热交换装置(300)中。
例如，从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流(FD)可以通过流体连接管道流入压缩装置(200)中，并且引入的至少两个制冷剂流(FD)可以在压缩装置(200)中压缩之后通过流体连接管道流出。
在一个示例中，从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力与从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力之比可以满足下面的公式2。
[公式2]
2≤PC1/PH1≤6
在上述公式2中，PC1表示从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力(bar)，PH1表示从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力(bar)。
也就是说，从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力与从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力之比PC1/PH1可以被调节在2至6的范围内，例如2至5，优选2.2至3。压力比PC1/PH1是基于当从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力和从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力的单位为bar时的情况计算的值，并且在本技术领域中显而易见的是，如果根据测量压力的单位转换的比压的值变化，则压力比不能满足公式2。因此，公式2可以包括满足将测量压力的值转换为压力单位bar的所有情况。
当从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力与从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力之比满足公式2时，在压缩第一热交换装置(100)中的制冷剂时，压缩机所需的每单位质量的能量可以减少。
如果从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力和从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力满足公式2，则没有特别限定，并且可以根据所应用的工艺类型和各工艺的条件进行各种调整。在一个示例中，从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力可以与如前所述的从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力相同或不同，并且可以是例如2kgf/cm2g至15kgf/cm2g、2kgf/cm2g至7kgf/cm2g或4kgf/cm2g至15kgf/cm2g，但不限于此。此外，从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力可以是10kgf/cm2g至35kgf/cm2g，例如15kgf/cm2g至25kgf/cm2g、18kgf/cm2g至24kgf/cm2g或20kgf/cm2g至35kgf/cm2g，但不限于此。
此外，在压缩装置(200)中压缩后流出的至少两个制冷剂流(FD)的温度可以为100℃至160℃，例如110℃至130℃或105℃至145℃，但不限于此。
关于压缩装置(200)，可以使用本领域已知的各种压缩装置(200)，而没有任何限制，只要它们是能够压缩气相流的压缩装置即可，并且如上所述，可以是组合至少两个压缩机的一个组件或可以是包括至少两个压缩机的压缩单元，并且在一个示例中，所述压缩机可以是压缩机，但不限于此。
如图2所示，在本申请的示例性热回收设备(10)中，包括从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的至少两个制冷剂流(FD)可流入到第二热交换装置(300)中。
第二热交换装置包括在本申请的热回收设备(10)中，以便将来自外部的第二流体流(W2)与从压缩装置(200)流出的制冷剂流进行热交换，并且制冷剂可以通过热交换被冷凝，然后作为与从压缩装置(200)流出的制冷剂流相比具有相对较低温度的液相流流出，并且第二流体流(W2)可以吸收制冷剂冷凝期间产生的潜热。上述“液相”是指在制冷剂流中具有所有成分的富液体成分流的状态，例如，在制冷剂的所有成分中液体成分流的摩尔分数为0.9至1.0的状态。
在一个示例中，流入第二热交换装置中的第二流体(W2)可以是补充水，其中在第二热交换装置(300)中热交换的水可以通过吸收在制冷剂的冷凝期间产生的潜热而蒸发并以蒸汽的形式排出。
例如，用于热交换从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流的第二流体流(W2)可以通过流体连接管道流入第二热交换装置(300)中，并且引入的至少两个制冷剂流(FD)和第二流体流(W2)可以在第二热交换装置(300)中彼此热交换，然后分别通过流体连接管道从第二热交换装置(300)流出。
流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)的温度和压力没有特别限定，并且可以将具有各种温度和压力的第二流体流(W2)引入到第二热交换装置中。例如，可以将具有温度为70℃至120℃(例如88v至96℃或115℃至118℃)并且压力为0.0至30.0kgf/cm2g(例如0.5kgf/cm2g至18.0kgf/cm2g)的第二流体流(W2)引入到第二热交换装置(300)中。
此外，流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)的流速没有特别限定，可以为5,000kg/hr至500,000kg/hr，例如5000kg/hr至40,000kg/hr、50,000kg/hr至100,000kg/hr或150,000kg/hr至400,000kg/hr。
在一个示例中，在第二热交换装置(300)中与从压缩装置(200)流出的高温高压的制冷剂流(FD)热交换的水(W2)可以作为具有温度为100℃至170℃(例如115℃至120℃、120℃至150℃或140℃至165℃)并且压力为0.0kgf/cm2g至7.0kgf/cm2g(例如0.6kgf/cm2g至2.8kgf/cm2g)的蒸汽从第二热交换器装置(300)流出。
此外，在第二热交换装置(300)中与第二流体流(W2)热交换的至少两个制冷剂流(FD)可以在以下温度从第二热交换装置(300)流出：115℃至130℃，例如118℃至25℃或120℃至128℃，优选为120℃至125℃，并且不限于此。在第二热交换装置(300)中与第二流体流(W2)热交换的制冷剂流(FD)的压力可以根据制冷剂的种类和操作条件而不同地变化，该制冷剂流(FD)可以在下述压力下从第二热交换装置(300)流出：5.0kgf/cm2g至45.0kgf/cm2g，例如在5.0kgf/cm2g至13.0kgf/cm2g、8.0kgf/cm2g至25.0kgf/cm2g、20.0kgf/cm2g至28.0kgf/cm2g或33.0kgf/cm2g至45.0kgf/cm2g，并且不限于此。
第二热交换装置(300)是指用于在流动流体之间进行热交换的装置或机器，并且在一个实施例中，第二热交换装置(300)可以是冷凝器，以将气相制冷剂流冷凝至液相制冷剂流。
此外，本申请的示例性热回收设备(10)还可以包括储罐(500)。如图2所示，储罐(500)可以被装配成通过管道与第二热交换装置(300)流体连通。储罐(500)是用于供给流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)的装置，其中第二流体(W2)流入第二热交换装置(300)中，例如，可以将水储存在储罐(500)中。
从储罐(500)流出的第二流体流(W2)可以沿着管道流入第二热交换装置(300)中，以与流入第二热交换装置(300)中的制冷剂流(FD)进行热交换。在这种情况下，可以将热交换的第二流体流(W2)(例如高温高压的水)重新引入到储罐中，然后降低压力，以蒸汽的形式排出。
在一个实施例中，如图2所示，本申请的热回收设备(10)可以包括混流器(flowmixer)。
混流器(600)是用于将从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流合并成单个流的构件，其中合并为单个流的混合的制冷剂流(FM)可流入第二热交换装置(300)中。
在一个示例中，混流器(600)可以形成在制冷剂流动的管道中，并且例如，混流器(600)位于使从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)流入第二热交换装置(300)所形成的管道中。例如，混流器(600)可以形成为使得从压缩装置(200)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)流入混流器(600)中，并且在被混合后，流入第二热交换装置(300)中，其中流入第二热交换装置(300)中的混合的、单个的制冷剂流(FM)可与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)进行热交换。
此外，如图2所示，本申请的热回收设备(10)还可以包括分流器(flow splitter)。
分流器(700)是用于将在混流器(600)中合并的单个制冷剂流(FM)再次分成至少两个制冷剂流(FD)的构件，其中在上述混流器(600)中组合的制冷剂流(FM)可以在分流器(700)中分成至少两个制冷剂流(FD)，然后流入上述第一热交换装置(100)中。
在一个示例中，分流器(700)可以形成在制冷剂流动的管道中，并且例如形成在至少两个压降装置(400)的前端处或者形成在至少两个压降装置(400)之间。例如，当从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)经由混流器(600)混合，然后从第二热交换装置(300)流出时，分流器(700)可以位于使从第二热交换装置(300)流出的混合的、单个的制冷剂流(FM)流入至少两个压降装置(400)所形成的管道中。在这种情况下，在上述混流器(600)中混合的制冷剂流(FM)在第二热交换装置(300)中进行热交换后从第二热交换装置(300)流出，并且混合的制冷剂流(FM)经过分流器(700)以再次被分成可随后分别流入第一热交换装置(100)中的至少两个制冷剂流(FD)。此外，分流器(700)可以位于至少两个压降装置(400)之间。例如，通过一个压降装置(例如第一压降装置(401))减压的单个制冷剂流在流入其它压降装置(例如第二压降装置和第三压降装置(402,403))中之前经由分流器被分成至少两个制冷剂流(FD)，然后一个减压的制冷剂流(例如第一制冷剂流(FD))可以不经过压降装置而流入第一热交换装置(100)中，并且剩余的减压的制冷剂流，例如第二制冷剂流和第三制冷剂流(FD2，FD3)可以形成为以便在被引入到第二压降装置和第三压降装置(402,403)中之后分别流入第一热交换装置(100)中。
在一个示例中，从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)流入分流器(700)中，流入分流器(700)中的混合的制冷剂流(FM)在通过分流器(700)中的分配而被分成包括第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)的至少两个制冷剂流(FD)之后流入至少两个压降装置(400)中。
在一个实施例中，如图2所示，从第二热交换装置(300)流出的制冷剂流分别流入至少两个压降装置(400)中。
压降装置(400)包括在本申请的热回收设备(10)中，以便扩展从第二热交换装置(300)流出的至少两个液相制冷剂流(FD)并且降低温度和压力，并且可以扩展经过压降装置的至少两个制冷剂流(FD)，然后以与从第二热交换装置(300)流出的制冷剂流相比相对低的温度和压力状态重新引入到上述第一热交换装置(100)中。
例如，从第二热交换装置(300)流出的至少两个液相制冷剂流(FD)可以经由流体连接管道流入压降装置(400)中，并且引入的至少两个制冷剂流(FD)可以分别在压降装置(400)中扩展，然后以与从第二热交换装置(300)流出的制冷剂流相比相对低的温度和压力状态经由流体连接管道流出。在一个示例中，从压降装置(400)流出的至少两个制冷剂流可以在以下温度从压降装置(400)流出：40℃至110℃，例如45℃至55℃或74℃至82v，优选为85℃至90℃，但不限于此。此外，从压降装置(400)流出的至少两个制冷剂流(FD)的压力可以根据制冷剂的种类和操作条件而不同地变化，并且可以是例如5.0kgf/cm2g至45.0kgf/cm2g，例如5.1kgf/cm2g至8.3kgf/cm2g、12.0kgf/cm2g至14.5kgf/cm2g或5.6kgf/cm2g至8.8kgf/cm2g，并且优选地可以在5.2kgf/cm2g至9.3kgf/cm2g的压力下从压降装置流出，但不限于此。
在本申请的热回收设备(10)中，分别从至少两个压降装置(400)流出的至少两个制冷剂流(FD)的温度和压力可以彼此不同地调节，从而流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)可以与所述至少两个制冷剂流(FD)以逐步的方式进行热交换。在一个实施例中，首先与流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)进行热交换的第一制冷剂流(FD1)可以流经第一压降装置(401)并且在50℃至100℃(例如在58℃至62℃、70℃至85℃或82℃至88℃)的温度以及在1-16kg/cm2g(例如4-10.0kg/cm2g或5.2-9.3kg/cm2g)的压力下从第一压降装置(401)流出，然后流入上述第一热交换装置(100)中。此外，与和第一制冷剂流(FD1)热交换的第一流体流(W1)进行热交换并且流入第一热交换装置(100)中的第二制冷剂流(FD2)可以在40℃至100℃(例如在48℃至52℃、60℃至75℃、72℃至78℃或70℃至80℃)的温度以及在3.0-15.0kg/cm2g(例如3.0-5.0kg/cm2g、4.2-6.2kg/cm2g、5.2-7.1kg/cm2g或11.0-15.0kg/cm2g)的压力下从第二压降装置(402)流出，然后流入上述第一热交换装置(100)中。
压降装置(400)可以是，例如，分别安装在从第三热交换装置(300)流出的至少两个制冷剂流(FD)的流动的管道中的控制阀或涡轮机。
在一个示例中，如果压降装置(400)是涡轮机，则涡轮机可以是发电机。例如，压降装置(400)可以是可以将流过管道的制冷剂(即流体)的机械能转换成电能的水轮机，并且当使用水轮机时，热回收设备本身可以产生压缩机中消耗的功率，从而可以提高热回收设备的性能因数。
如上所述，本申请的热交换装置可以是组合至少两个热交换器的一个组件或者包括两个或更多个热交换器的热交换单元，并且压缩装置(200)可以是组合至少两个压缩机的一个组件或者包括至少两个压缩机的压缩单元。
在一个示例中，第一热交换装置(100)可以包括至少两个热交换器，并且压缩装置(200)可以包括至少两个压缩机。
图3是示意性地示出本申请的具有两个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图3所示，第一热交换装置(100)可包括第一-第一热交换器(101)和第一-第二热交换器(102)，压缩装置(200)可包括第一压缩机(201)和第二压缩机(202)，并且压降装置(400)可包括第一压降装置(401)和第二压降装置(402)。
在这种情况下，如图3所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，并且从第一-第一热交换器(101)流出的第一流体流(W1)可流入第一-第二热交换器(102)中。此外，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以在第一-第一热交换器(101)中与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且流入第一-第二热交换器(102)中的第二制冷剂流(FD2)可以在第一-第二热交换器(102)中与从第一-第一热交换器热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，在第一-第一热交换器(101)中进行热交换后流出的第一制冷剂流(FD1)可以流入第一压缩机(201)中，并且从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂出口流(FD2)可以流入第二压缩机(202)中。
此时，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在第一压降装置(401)中被调节为与第二制冷剂流(FD2)相比具有相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)中，由此在热交换后流入压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))中的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)可流入第二热交换装置(300)中，并且流入第二热交换装置(300)中的第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
此外，从第二热交换装置(300)流出的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流(FD2)相对更高的温度和压力，并且从第二热交换装置(300)流出的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对低的温度和压力。
如上所述的在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，并且在第二压降装置(402)中减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中。
图4是示意性地示出本申请的具有三个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图4所示，在本申请的热回收设备(10)中，第一热交换装置(100)可以包括第一-第一热交换器(101)、第一-第二热交换器(102))和第一-第三热交换器(103)，压缩装置(200)可以包括第一压缩机(201)、第二压缩机(202)和第三压缩机(203)，压降装置(400)可以包括第一压降装置(401)、第二压降装置(402)和第三压降装置(403)。
在这种情况下，如图4所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，从第一-第一热交换器(101)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第二热交换器(102)中，并且从第一-第二热交换器(102)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第三热交换器(103)中。此外，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中，第三制冷剂流(FD3)可以流入第一-第三热交换器(103)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以在第一-第一热交换器(101)中与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第二热交换器(102)中的第二制冷剂流(FD2)可以与从第一-第一热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且流入第一-第三热交换器(103)中的第三制冷剂流(FD3)可以与从第一-第二热交换器(102)流出并流入第一-第三热交换器(103)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)可以流入第一压缩机(201)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)可流入第二压缩机(202)中，从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)可流以入第三压缩机(203)。
此时，如上所述的流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在压降装置(401)中被调节为与第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)相比具有相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)中，由此热交换之后流入压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))中的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)、从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第三压缩机(203)流出的第三制冷剂流(FD3)可以流入第二热交换装置(300)中，并且流入第二热交换装置(300)中的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流(FD1，FD2，FD3)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
此外，从第二热交换装置(300)流出的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)相对更高的温度和压力，并且从第二热交换装置(300)流出的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对低的温度和压力。此外，从第二热交换装置(300)流出的第三制冷剂流(FD3)流入第三压降装置(403)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)相对低的温度和压力。
上述的在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，在第二压降装置(402)中被减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可流入第一-第二热交换器(102)中，并且在第三压降装置(403)中被减压之后流出的第三制冷剂流(FD3)可流入第一-第三热交换器(103)中。
图5是示意性地示出本申请的具有四个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图5所示，在本申请的热回收设备(10)中，第一热交换装置(100)可以包括第一-第一热交换器(101)、第一-第二热交换器(102)、第一-第三热交换器(103)和第一-第四热交换器(104)，压缩装置(200)可以包括第一压缩机(201)、第二压缩机(202)、第三压缩机(203)和第四压缩机(204)，并且压降装置(400)可以包括第一压降装置(401)、第二压降装置(402)、第三压降装置(403)和第四压降装置404)。
在这种情况下，如图5所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，从第一-第一热交换器(101)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第二热交换器(102)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第三热交换器(103)中并且从第一-第三热交换器(103)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第四热交换器(104)中。此外，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中，第三制冷剂流(FD3)可以流入第一-第三热交换器(103)中，第四制冷剂流(FD4)可以流入第一-第四热交换器(104)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第二热交换器(102)中的第二制冷剂流(FD2)可以与从第一-第一热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第三热交换器(103)中的第三制冷剂流(FD3)可以与从第一-第二热交换器(102)流出并流入第一-第三热交换器(103)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且流入第一-第四热交换器(104)中的第四制冷剂流(FD4)可以与从第一-第三热交换器(103)流出并流入第一-第四热交换器(104)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)可以流入第一压缩机(201)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)可以流入第二压缩机(202)中，从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)可以流入第三压缩机(203)中，并且从第一-第四热交换器(104)流出的第四制冷剂流(FD4)可以流入第四压缩机(204)中。
此时，如上所述的流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在压降装置(401)中被调节为具有与第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)和第四制冷剂流(FD4)相比相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)中，由此热交换后流入压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))中的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)、从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)、从第三压缩机流出的第三制冷剂流(FD3)(203)和从第四压缩机(204)流出的第四制冷剂流(FD4)可流入第二热交换装置(300)中，并且流入第二热交换装置(300)中的第一制冷剂流、第二制冷剂流、第三制冷剂流和第四制冷剂流(FD1，FD2，FD3，FD4)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
此外，从第二热交换装置(300)流出的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)和第四制冷剂流(FD4)相对更高的温度和压力，并且从第二热交换装置(300)流出的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对低的温度和压力。此外，从第二热交换装置(300)流出的第三制冷剂流(FD3)流入第三压降装置(403)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)相对低的温度和压力，并且从第二热交换装置(300)流出的第四制冷剂流(FD4)流入第四压降装置(404)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流(FD1，FD2，FD3)相对低的温度和压力。
上述地在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，在第二压降装置(402)中减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中，在第三压降装置(403)中减压后流出的第三制冷剂流(FD3)可以流入第一-第三热交换器(103)中，在第四压降装置(404)中减压后流出的第四制冷剂流(FD4)可以流入第一-第四热交换器(104)中。
在本申请的热回收设备(10)中，经由管道通过第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300)和压降装置(400)的制冷剂流各自具有不同的温度和压力特性，并且作为气相流和/或液相流从第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300)和压降装置(400)流入或流出，由此根据制冷剂流的温度、压力和状态的变化的潜热可以用作产生蒸汽的热源。
在一个示例中，流入第一热交换装置(100)中的至少两个制冷剂流(FD)可以是液相流，并且所述至少两个制冷剂流中的液相流的体积分数可以是0.5至1.0，例如为0.9至1.0，优选为0.99至1.0。
从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的至少两个制冷剂流(FD)可以是气相流，并且所述至少两个制冷剂流中的气相流的体积分数可以是0.9至1.0，例如为0.95至1.0，优选为0.99至1.0。
此外，在等熵压缩之后从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)可以是气相流，并且所述至少两个制冷剂流中的气相流的体积分数可以是0.7至1.0，例如为0.95至1.0，优选为0.99至1.0。
从第二热交换装置(300)流出并流入压降装置(400)中的制冷剂流(FD)可以是液相流，并且混合的制冷剂流中的液相流的体积分数可以是0.9至1.0，例如为0.95至1.0，优选为0.99至1.0。
此外，从压降装置(400)流出的至少两个制冷剂流(FD)可以是液相流，并且所述至少两个制冷剂流中的气相流的体积分数可以为0至0.5，例如0至0.3，优选为0至0.1。
上述中，体积分数是指液相流或气相流的体积流速与流过管道的所有制冷剂流的体积流速之比，其中体积流速表示每小时流动的流体的体积，并且可以通过以下公式4计算。
[公式4]
体积流速＝Av(m3/s)
在上述公式4中，A表示管道的横截面面积(m2)，v表示制冷剂流的流速(m/s)。
本申请的热回收设备(10)的另一个实施例包括第三热交换装置(800)。图6是示意性地示出本申请的热回收设备(10)的另一个实施例的图。
如图6所示，本申请的热回收设备(10)还包括位于第一热交换装置和压缩装置(200)之间并且位于第二热交换装置装置和压降装置之间的第三热交换装置(800)。例如，第三热交换装置(800)可以与连接在第一热交换装置(100)和压缩装置(200)之间的管道以及连接在第二热交换装置(300)和压降装置(400)之间的管道连接，并且在一个示例中，第三热交换装置(800)可以流体地连接到管道，使得从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流(FD)在经过第三热交换装置(800)之后流入压缩装置(200)中，从第二热交换装置(300)流出的制冷剂流在经过第三热交换装置(800)之后流入压降装置(400)中。因为本申请的热回收设备(10)包括第三热交换装置(800)，所以可以防止在制冷剂的等熵压缩期间发生的制冷剂的汽化现象，并且因此可以提高热回收设备(10)的热交换效率。在上文所述中，“等熵压缩”是指在保持***熵恒定的条件下进行压缩，并且例如，可以指在与***环境没有热交换的状态下进行压缩的绝热压缩过程。
图7是示出本申请的示例性制冷剂的温度-熵图的曲线图。在一个示例中，如图7所示，热回收设备(10)循环的制冷剂可以是在温度-熵图中具有正斜率的饱和蒸气曲线的切线的制冷剂，例如，在制冷剂的温度-熵图中具有横轴为熵(J/kg·K)纵轴为温度(℃)的饱和蒸气曲线的切线的斜率在50℃至130℃下可以为1至3。温度-熵图中的饱和蒸汽曲线是指基于图的临界点的右侧曲线部分，也就是说，如图7所示，在制冷剂的温度-熵图中，当制冷剂被等熵压缩(图7中的箭头方向)时，制冷剂的饱和蒸气曲线的切线的斜率具有正斜率，从而存在导致从气相到液相的相变的部分，因此可能导致压缩装置(200)中的一些制冷剂流蒸发的现象。为了防止制冷剂的汽化现象，本申请的热回收设备(10)可以包括热交换装置(800)，从而提高热回收设备(10)的热交换效率。
如果制冷剂是在温度-熵图中的饱和蒸汽曲线的切线的斜率为正值的制冷剂，则可以使用本领域已知的各种制冷剂，但没有特别地限制，例如，可以使用选自R245fa、R1234ze和R1234yf中的至少一种制冷剂。
如图6所示，在根据本申请的实施例的热回收设备(10)中，从第一热交换装置(100)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)在被引入到第三热交换装置(800)中之后流入压缩装置(200)中，从第二热交换装置(300)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)在被引入到第三热交换装置(800)中之后流入压降装置(400)中，并且从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流(FD)和从第二热交换装置(300)流出的制冷剂流可以在第三热交换装置(800)中进行热交换。
例如，在第三热交换装置(800)中，从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二热交换装置(300)流出的第一制冷剂流(FD1)可以进行热交换，并且从第一热交换装置(100)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第二热交换装置(300)流出的第二制冷剂流(FD2)可以进行热交换。
在一个实施例中，如图6所示，热回收设备(10)还可以包括混流器(600)和分流器(700)。
如上所述，混流器是用于将从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)组合成单个流的构件，其中组合为单个流的混合的制冷剂流(FM)可以流入第二热交换装置(300)中。
在一个示例中，混流器(600)可以形成在制冷剂流动的管道中，并且例如位于形成为使从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)流入第二热交换装置(300)的管道中。例如，混流器(600)可以形成为使得从压缩装置(200)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)流入混流器(600)中，并且混合后流入第二热交换装置(300)中，其中流入第二热交换装置(300)中的混合的、单个的制冷剂流(FM)可与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)进行热交换。
另外，如上所述，分流器(700)是用于将在混流器(600)中组合的单个制冷剂流(FM)再次分成至少两个制冷剂流(FD)的构件，其中在上述混流器(600)中组合的制冷剂流(FM)可以在分流器(700)中分成至少两个制冷剂流(FD)，然后流入上述第一热交换装置(100)中。
在一个示例中，分流器(700)可以形成在制冷剂流动的管道中，并且例如形成在至少两个压降装置(400)的前端处或者形成在至少两个压降装置(400)之间。例如，当从压缩装置(200)流出的至少两个制冷剂流(FD)经由混流器(600)混合，然后流入第二热交换装置(300)中，并且混合的制冷剂流(FM)在第二热交换装置(300)中进行热交换后从第二热交换装置(300)流出，分流器(700)可以位于形成为使从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)经由第三热交换装置(800)流入至少两个压降装置(400)的管道中。在这种情况下，在上述混流器(600)中混合的制冷剂流(FM)在第二热交换装置(300)中进行热交换后从第二热交换装置(300)流出，混合的制冷剂流(FM)流入第三热交换装置(800)中，并且在第三热交换装置(800)中进行热交换后流出的混合的制冷剂流(FM)经过分流器(700)以再次被分成可随后分别流入上述第一热交换装置(100)中的至少两个制冷剂流(FD)。此外，分流器(700)可以位于至少两个压降装置(400)之间。例如，在分流器(700)中，通过一个压降装置(例如第一压降装置(401))减压的单个制冷剂在流入其它压降装置(例如第二压降装置和第三压降装置(402,403))中之前流经由分流器(700)被分成至少两个制冷剂流(FD)，然后一个减压的制冷剂流(例如第一制冷剂流(FD))可以不经过压降装置流入第一热交换装置(100)中，并且剩余的减压的制冷剂流(例如第二制冷剂流和第三制冷剂流(FD2，FD3))可以形成为在被分别引入到第二压降装置和第三压降装置(402,403)中之后流入第一热交换装置(100)中。
在一个示例中，如图6所示，从压缩装置(200)流出的包括第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)流入混流器(600)中并且在混合后流入第二热交换装置(300)中，其中流入第二热交换装置(300)中的混合的制冷剂流(FM)可与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
此外，如图6所示，在第二热交换装置(300)中进行热交换后流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三热交换装置(800)中，然后流入分流器(700)中，并且流入分流器(700)中的制冷剂流可以被分成包括分别流入至少两个压降装置(400)中的第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)。
在这种情况下，在第三热交换装置(800)中，从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)可以彼此热交换，并且从第一热交换装置(100)流出的第二制冷剂流(FD2)与与第一制冷剂流(FD1)热交换的混合的制冷剂流(FM)可以彼此热交换。
在一个实例中，从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度可以满足下面的公式3。
[公式3]
1℃≤TR3Hin-TR3Cout≤30℃
在上述公式3中，TR3Cout表示从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度，TR3Hin表示从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度。
也就是说，从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度之间的差，TR3Hin-TR3Cout，可以调节在1℃至30℃的范围内，例如在3℃至30℃、5℃至28℃、10℃至30℃或5.0℃至15.0℃。
当从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度满足上述公式3时，流入压缩装置(200)中的制冷剂流的温度可以充分提高，以防止一些上述汽化现象，因此热回收设备(10)的热交换效率能够提高。
如果从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度满足上述公式3，则可以根据要应用的工艺类型和各工艺的条件进行各种调整，没有任何限制。在一个示例中，从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)可以在下述温度流入压缩装置(200)中：60℃至120℃，例如68℃至82℃、75℃至90℃或90℃至120℃，但没有特别限定。此外，从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度可以为100℃至170℃，例如110℃至125℃、125℃至140℃或170℃至150℃，但不特别限定于此。
从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的至少两个制冷剂流(FD)可以是气相流，并且所述至少两个制冷剂流中的气相流的体积分数可以为0.9至1.0，例如为0.95至1.0，优选为0.99至1.0。
从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)可以是液相流，并且所述混合的制冷剂流中的液相流的体积分数可以为0.9至1.0，例如为0.95至1.0，优选为0.99至1.0。
如上所述，本申请的热交换装置可以是组合至少两个热交换器的一个组件，或者包括两个或更多个热交换器的热交换单元，并且压缩装置(200)可以是组合至少两个压缩机的一个组件，或者包括至少两个压缩机的压缩单元。
在一个示例中，第一热交换装置(100)和第三热交换装置(800)可以包括至少两个热交换器，并且压缩装置(200)可以包括至少两个压缩机。
图8是示意性地示出在本申请中具有两个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图8所示，在本申请的热回收设备(10)中，第一热交换装置(100)可以包括第一-第一热交换器(101)和第一-第二热交换器(102)，第三热交换装置(800)可以包括第三-第一热交换器(801)和第三-第二热交换器(802)，压缩装置(200)可以包括第一压缩机(201)和第二压缩机(202)，并且压降装置(400)可以包括第一压降装置(401)和第二压降装置(402)。
在这种情况下，如图8所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，从第一-第一热交换器流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第二热交换器(102)中，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可流入第一-第二热交换器(102)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第二热交换器(102)中的制冷剂流(FD2)可以与从第一-第一热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)在被引入到第三-第一热交换器(801)中之后可以流入第一压缩机(201)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)在被引入到第三-第二热交换器(802)中之后可以流入第二压缩机(202)中。
此时，如上所述的流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在第一压降装置(401)中被调节为与第二制冷剂流(FD2)相比具有相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)中，由此在第三-第一热交换器(801)中热交换后中压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，如图8所示，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)可流入混流器(600)中并且混合后流入第二热交换装置(300)中，流入第二热交换装置(300)中的混合的制冷剂流(FM)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
在第二热交换装置(300)中与第二流体流(W2)热交换后流出的混合的制冷剂流(FM)可以流入第三-第一热交换器(801)中，由此从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第一热交换器(801)中进行热交换。此外，在第三-第一热交换器(801)中与第一制冷剂流(FD1)热交换后流出的混合的制冷剂流可以流入第三-第二热交换器(802)中，由此从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第三-第一热交换器(801)流出的混合的制冷剂流(FM)在第三-第二热交换器(802)中进行热交换。
此外，如图8所示，在第三-第二热交换器(802)中进行热交换后流出的混合的制冷剂流(FM)可流入分流器(700)中，并且流入分流器(700)中的混合的制冷剂流(FM)可在分流器(700)中被分为第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)。
在分流器(700)中划分的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流(FD2)相对更高的温度和压力，并且在分流器(700)中划分的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对更低的温度和压力。
上述在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，并且在第二压降装置(402)中被减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中。
图9是示意性地示出在本申请中具有三个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图9所示，在本申请的热回收设备(10)中，第一热交换装置(100)可以包括第一-第一热交换器(101)、第一-第二热交换器(102)和第一-第三热交换器(103)，第三热交换装置(800)可以包括第三-第一热交换器(801)、第三-第二热交换器(802)和第三-第三热交换器(803)，压缩装置(200)可以包括第一压缩机(201)、第二压缩机(202)和第三压缩机(203)，并且压降装置(400)可以包括第一压降装置(401)、第二压降装置(402)和第三压降装置(403)。
在这种情况下，如图9所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，从第一-第一热交换器(101)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第二热交换器(102)中，并且从第一-第二热交换器(102)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第三热交换器(103)中。此外，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中，第三制冷剂流(FD3)可以流入第一-第三热交换器(103)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第二热交换器(102)中的第二制冷剂流(FD2)可以与从第一-第一热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且流入第一-第三热交换器(103)中的第三制冷剂流(FD3)可以与从第一-第二热交换器(102)流出并流入第一-第三热交换器(103)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)在被引入到第三-第一热交换器(801)中之后可流入第一压缩机(201)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)在被引入到第三-第二热交换器(802)中之后可流入第二压缩机(202)中，并且从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)在被引入到第三-第三热交换器(803)中之后可流入第三压缩机(203)中。
此时，如上所述流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在第一压降装置(401)中被调节为与第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)相比具有相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)，由此在第三-第一热交换器(801)中进行热交换后流入压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))中的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，如图9所示，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)、从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第三压缩机(203)流出的第三制冷剂流(FD3)可以流入混流器(600)，并且在组合后流入第二热交换装置(300)，并且流入第二热交换装置(300)的混合的制冷剂流(FM)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)可以流入第三-第一热交换器(801)中，由此从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二热交换装置流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第一热交换器(801)中进行热交换。从第三-第一热交换器(801)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三-第二热交换器(802)中，由此从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第三-第一热交换器(801)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第二热交换器(802)中进行热交换。此外，从第三-第二热交换器(802)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三-第三热交换器(803)中，由此从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)和从第三-第二热交换器(802)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第三热交换器(803)中进行热交换。
此外，如图9所示，从第三-第三热交换器(803)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入分流器(700)中，并且流入分流器(700)中的混合的制冷剂流(FM)可在分流器(700)中被分为第一制冷剂流(FD1)、第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)。
在分流器(700)中划分的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流(FD2)和第三制冷剂流(FD3)相对更高的温度和压力，在分流器(700)中划分的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对低的温度和压力，并且在分流器(700)中划分的第三制冷剂流(FD3)流入第三压降装置(403)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)相对更低的温度和压力。
上述在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，在第二压降装置(402)中减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可流入第一-第二热交换器(102)中，并且从第三压降装置(403)流出的第三制冷剂流(FD3)可流入第一-第三热交换器(103)中。
图10是示意性地示出本申请的具有四个制冷剂流的热回收设备(10)的一个实施例的图。
如图10所示，在本申请的热回收设备(10)中，第一热交换装置(100)可以包括第一-第一热交换器(101)、第一-第二热交换器(102)、第一-第三热交换器(103)和第一-第四热交换器(104)，第三热交换装置(800)可以包括第三-第一热交换器(801)、第三-第二热交换器(802)、第三-第三热交换器(803)和第三-第四热交换器(804)，压缩装置(200)可以包括第一压缩机(201)、第二压缩机(202)、第三压缩机(203)和第四压缩机(204)，并且压降装置(400)可以包括第一压降装置(401)、第二压降装置(402)、第三压降装置(403)和第四压降装置(404)。
在这种情况下，如图10所示，第一流体流(W1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，并且从第一-第一热交换器(101)流出的第一流体流(W1)可以流入第一-第二热交换器(102)中。从第一-第二热交换器(102)流出的第一流体流(W1)可流入第一-第三热交换器(103)中，从第一-第三热交换器(103)流出的第一流体流(W1)可流入第一-第四热交换器(104)中。此外，第一制冷剂流(FD1)可以流入第一-第一热交换器(101)中，第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中，第三制冷剂流(FD3)流入第一-第三热交换器(103)中，并且第四制冷剂流(FD4)可以流入第一-第四热交换器(104)中。
因此，流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)可以与流入第一-第一热交换器(101)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第二热交换器(102)中的第二制冷剂流(FD2)可以与从第一-第一热交换器(101)流出并流入第一-第二热交换器(102)中的第一流体流(W1)进行热交换，流入第一-第三热交换器(103)中的第三制冷剂流(FD3)可以与从第一-第二热交换器(102)流出并流入第一-第三热交换器(103)中的第一流体流(W1)进行热交换，并且流入第一-第四热交换器(104)中的第四制冷剂流(FD4)可以与从第一-第三热交换器(103)流出并流入第一-第四热交换器(104)中的第一流体流(W1)进行热交换。此外，从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)在被引入到第三-第一热交换器(801)中之后可流入第一压缩机(201)中，从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)在被引入到第三-第二热交换器(802)中之后可流入第二压缩机(202)中，从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)在被引入到第三-第三热交换器(803)中之后可流入第三压缩机(203)中，并且从第一-第四热交换器(104)流出的第四制冷剂流(FD4)在被引入到第三-第四热交换器(804)中之后可流入第四压缩机(204)中。
此时，如上所述的流入第一-第一热交换器(101)中的第一制冷剂流(FD1)在第一压降装置(401)中被调节为与第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)和第四制冷剂流(FD4)相比具有相对较高的温度和压力，然后流入第一热交换装置(100)中，由此在第三-第一热交换器(801)中进行热交换之后流入压缩装置(200)(例如第一压缩机(201))中的第一制冷剂流(FD1)的温度和压力可以保持足够高以减少压缩所需的能量。
此外，如图10所示，从第一压缩机(201)流出的第一制冷剂流(FD1)、从第二压缩机(202)流出的第二制冷剂流(FD2)、从第三压缩机(203)流出的第三制冷剂流(FD3)和从第四压缩机(204)流出的第四制冷剂流(FD4)可以流入混流器(600)中，并且在混合后流入第二热交换装置(300)，并且流入第二热交换装置(300)中的混合的制冷剂流(FM)可以与流入第二热交换装置(300)中的第二流体流(W2)(例如水)进行热交换以产生蒸汽。
此外，从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)可以流入第三-第一热交换器(801)中，由此从第一-第一热交换器(101)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第一-第二热交换器(102)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第一热交换器(801)中进行热交换。从第三-第一热交换器(801)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三-第二热交换器(802)中，由此从第一-第二热交换器(102)流出的第二制冷剂流(FD2)和从第三-第一热交换器(801)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第二热交换器(802)中进行热交换。从第三-第二热交换器(802)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三-第三热交换器(803)中，由此从第一-第三热交换器(103)流出的第三制冷剂流(FD3)和从第三-第二热交换器(802)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第三热交换器(803)中进行热交换。此外，从第三-第三热交换器(803)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入第三-第四热交换器(804)中，由此从第一-第四热交换器(104)流出的第四制冷剂流(FD4)和从第三-第三热交换器(803)流出的混合的制冷剂流(FM)可以在第三-第四热交换器(804)中进行热交换。
此外，如图10所示，从第三-第四热交换器(804)流出的混合的制冷剂流(FM)可流入分流器(700)中，并且流入分流器(700)中的混合的制冷剂流(FM)可在分流器(700)中被分为第一制冷剂流(FD1)、第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)和第四制冷剂流(FD4)。
在分流器(700)中划分的第一制冷剂流(FD1)流入第一压降装置(401)中，使得其可以被减压为具有比第二制冷剂流、第三制冷剂流和第四制冷剂流(FD2，FD3，FD4)相对更高的温度和压力，在分流器(700)中划分的第二制冷剂流(FD2)流入第二压降装置(402)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流(FD1)相对更低的温度和压力。此外，在分流器(700)中划分的第三制冷剂流(FD3)流入第三压降装置(403)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)相对更低的温度和压力，并且在分流器(700)中划分的第四制冷剂流(FD4)流入第四压降装置(404)中，使得其可以被减压为具有比第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流(FD1，FD2，FD3)相对更低的温度和压力。
上述在第一压降装置(401)中减压后流出的第一制冷剂流(FD1)可流入第一-第一热交换器(101)中，在第二压降装置(402)中被减压后流出的第二制冷剂流(FD2)可以流入第一-第二热交换器(102)中。此外，在第三压降装置(403)中减压后流出的第三制冷剂流(FD3)可以流入第一-第三热交换器(103)中，并且从第四压降装置(404)流出的第四制冷剂流(FD4)可以流入第一-第四热交换器(104)中。
本申请的另一个实施例提供了热回收方法。
可以通过使用上述热回收设备(10)来实施示例性热回收方法，如上所述，通过该方法，因为可以通过使用而不丢弃在工业场所或各种化学工艺(例如用于生产石油化学产品的工艺中)排放的低于120℃的低级热源来产生蒸汽，并且产生的蒸汽可用于各种工艺中，所以可以减少作为用于反应器或蒸馏塔的外部热源的高温蒸汽的量，并且可以最大化节能效率。此外，通过以级联方法将一个制冷剂流分开并使所得流循环，至少两个制冷剂流可以与废热流进行热交换，并且与使用一个制冷剂流的热回收设备相比，流入压缩机中的制冷剂流的压力可以被调节得相对较高，从而可以减少压缩机中的压缩所需的能量。
本申请的一个实施例的热回收方法包括制冷剂循环步骤、第一热交换步骤、第二热交换步骤和第三热交换步骤。
在一个实例中，热回收方法包括制冷剂循环步骤，循环制冷剂流以依次经过第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(300)和压降装置(400)。例如，热回收方法可以包括制冷剂循环步骤，所述制冷剂循环步骤包括：(i)将包括第一制冷剂流和第二制冷剂流的至少两个制冷剂流(FD)引入到第一热交换装置(100)中；(ii)将从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流(FD)引入到压缩装置(200)中；(iii)将从所述压缩装置(200)流出的包含第一制冷剂流和第二制冷剂流(FD1，FD2)的至少两个制冷剂流(FD)混合，然后将所述混合的制冷剂流引入到第二热交换装置(300)中；(iv)将从第二热交换装置(300)流出的所述混合的制冷剂流引入到压降装置(400)中；(v)将从压降装置(400)流出的制冷剂流分成包括第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)的至少两个制冷剂流(FD)；以及(vi)将包括分开的第一制冷剂流(FD1)和第二制冷剂流(FD2)的至少两个制冷剂流(FD)引入到第一热交换装置(100)中。
此外，热回收方法包括第一热交换步骤、第二热交换步骤以及第三热交换步骤，所述第一热交换步骤包括使流入第一热交换装置(100)中的第一制冷剂流(FD1)与流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)进行热交换，所述第二热交换步骤包括使与所述第一制冷剂流(FD1)热交换的所述第一流体流(W1)与流入第一热交换装置(100)中的第二制冷剂流(FD2)进行热交换，并且所述第三热交换步骤使流入第二热交换装置(300)中的所述混合的制冷剂流(FM)与流入第二热交换装置(300)中的所述第二流体流(W2)进行热交换。
所述制冷剂循环步骤、所述第一热交换步骤、所述第二热交换步骤和所述第三热交换步骤可以依次地构成或以任何顺序彼此独立地构成。另外，由于所述制冷剂循环步骤中的上述过程是循环过程，因此只要制冷剂流能够如上述那样循环，任何过程都可以首先执行。
在本申请的示例性热回收方法中，从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度可以满足下面的公式1。
[公式1]
1℃≤TF1-TR1≤35℃
在上述公式1中，TF1表示流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度，TR1表示从第一热交换器(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度。
当从热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度满足上述公式1时，与多个级中相对后期的制冷剂流(例如，随后与废热流进行热交换的第二制冷剂流(FD2)、第三制冷剂流(FD3)或第四制冷剂流(FD4)的)相比，在早期的级中，首先与废热流进行热交换的第一制冷剂流(FD1)可以在高温高压的状态下流入之后要描述的压缩装置。因此，可以减少压缩机使用的能量的量。由于与从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)的温度和流入第一热交换装置(100)中的第一流体流(W1)的温度的条件有关的详细描述与上述热回收设备(10)中所述说明相同，因此将被省略。
在本申请的热回收方法中，从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力与从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力可以满足下面的公式2。
[公式2]
2≤PC1/PH1≤6
在上述公式2中，PC1表示从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力(bar)，PH1表示从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力(bar)。
当从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力与从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力之比满足公式2时，在压缩第一热交换装置(100)中的制冷剂时，可以减少压缩机所需的每单位质量的能量。在本申请的热回收方法中，由于与从第一热交换装置(100)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的压力和从压缩装置(200)流出的第一制冷剂流(FD1)的压力有关的详细描述与上述热回收设备(10)中所述描述相同，因此将被省略。
此外，在本申请的热回收方法中，由于具体的温度、压力和流动条件的详细描述与上述热回收设备(10)中所述的内容相同，因此将被省略。
在本申请的热回收方法的另一个实施例中，在制冷剂循环步骤中依次经过第一热交换装置(100)、压缩装置(200)、第二热交换装置(200)和压降装置(400)而进行循环的制冷剂可以是在温度-熵图中的饱和蒸气曲线的切线的斜率具有正斜率的制冷剂，例如，在制冷剂的温度-熵图中具有横轴为熵(J/kg·K)、纵轴为温度(℃)的饱和蒸气曲线的切线的斜率在50℃至130℃下可以为1至3。
此外，在这种情况下，制冷剂循环步骤还可以包括：将从第一热交换装置(100)流出的至少两个制冷剂流(FD)引入到第三热交换装置(800)中，然后将其引入到压缩装置(200)中，并且将从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)引入到第三热交换装置(800)中，然后将其引入到压降装置(400)中。在一个示例中，本申请的热回收方法还可以包括第四热交换步骤以及第五热交换步骤，所述第四热交换步骤使从第一热交换装置(100)流出的第一制冷剂流(FD1)和从第二热交换装置(300)流出的混合的制冷剂流(FM)在第三热交换装置(800)中进行热交换，所述第五热交换步骤使与第一制冷剂流(FD1)热交换的混合的制冷剂流(FM)与从第一热交换装置(100)流出的第二制冷剂流(FD2)在第三热交换装置(800)中进行热交换。
因此，如上所述，可以防止在制冷剂的等熵压缩期间发生的制冷剂的汽化现象，并且可以提高热回收设备(10)的热交换效率。
在一个示例中，从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度可以满足公式3。
[公式3]
1℃≤TR3Hin-TR3Cout≤30℃
在上述公式3中，TR3Cout表示从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度，TR3Hin表示从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度。
当从第三热交换装置(800)流出并流入压缩装置(200)中的第一制冷剂流(FD1)的温度和从第二热交换装置(300)流出并流入第三热交换装置(800)中的混合的制冷剂流(FM)的温度满足上述公式3时，流入压缩装置(200)中的制冷剂流的温度可以充分提高，以防止一些上述汽化现象，并因此热回收设备(10)的热交换效率能够提高。此外，在所述热回收方法中，由于具体的温度、压力和流动条件的详细描述与上述热回收设备(10)中所述说明相同，因此将被省略。
在一个示例中，在热回收方法的另一个实施例中，流入第二热交换装置(300)中的第二流体(W2)可以是水，并且本申请的示例性热回收方法还可以包括将与流入第二热交换装置(300)中的制冷剂流热交换的水作为蒸汽排出的蒸汽产生步骤。
此外，热回收方法的另一个实施例可以进一步包括将从第一热交换装置(100)流出的第一流体流(W1)冷凝和排出的步骤。
本申请的热回收设备(10)和方法可以应用于各种石油化工过程。
例如，在生产正丁醇的羰基合成(oxo reaction)过程的情况下，其中在该过程中产生的废热的温度约为85℃，在这种情况下约7.6Gcal/hr的热量被丢弃，从而可以将其应用于羰基反应过程。此外，在通过烷基化反应制造异丙基苯的过程的情况下，约6.8Gcal/hr的热量被丢弃，从而也可以将其应用于异丙基苯的制造过程。此外，在丙烯酸的生产过程中，吸收器中产生的废热的温度约为75℃，约1.6-3.4Gcal/hr的热量被丢弃，从而也可以将其应用于丙烯酸的生产过程。
发明效果
根据本申请的热回收设备和方法，由于在工业场所或各种化学工艺(例如用于生产石油化学产品的工艺中)排放的低于120℃的低级热源可以被使用而不被丢弃，以产生蒸汽，并且产生的蒸汽可以用于各种工艺中，因此不仅可以减少作为用于反应器或蒸馏塔的外部热源的高温蒸汽的量，并且可以最大化节能效率，而且通过以级联方法将一个制冷剂流分开并使所得流循环，至少两个制冷剂流还可以与废热流进行热交换，并且与仅使用一个制冷剂流的热回收设备相比，流入压缩机中的制冷剂流的压力可以被调节得相对较高，从而可以减少压缩机中的压缩所需的能量。
附图说明
图1是示意性地示出传统的废热处理装置的图；
图2和图6是示意性地示出本申请的示例性热回收设备的图；
图3和图8是示意性地示出本申请的具有两个制冷剂流的热回收设备的一个实施例的图；
图4和图9是示意性地示出本申请的具有三个制冷剂流的热回收设备的一个实施例的图；
图5和图10是示意性地示出本发明的具有四个制冷剂流的热回收设备的一个实施例的图；
图7是说明性地示出本申请的制冷剂的温度-熵图的曲线图；
图11和图12是示意性地示出根据本申请的比较例的热回收设备的图。
10：热回收设备 100：第一热交换装置
101：第一-第一热交换器 102：第一-第二热交换器
103：第一-第三热交换器 104：第一-第四热交换器
200：压缩装置 201：第一压缩机
202：第二压缩机 203：第三压缩机
204：第四压缩机 300：第二热交换装置
400：至少两个压降装置
401：第一压降装置 402：第二压降装置
403：第三压降装置 404：第四压降装置
500：储罐 600：混流器
700：分流器
FD：至少两个制冷剂流 FD1：第一制冷剂流
FD2：第二制冷剂流 FD3：第三制冷剂流
FD4：第四制冷剂流 FM：混合的制冷剂流
W1：第一流体流 W2：第二流体流
具体实施方式
在下文中，通过根据本发明的实施例和不是根据本申请的比较例来更详细地说明本申请，但是本申请的范围不受下面列举的实施例的限制。
实施例1
使用图4的热回收设备产生蒸汽。
使三个制冷剂(1,1,1,3,3-五氟丙烷，R245fa)流循环，以分别依次流经第一热交换装置、压缩装置、第二热交换装置和至少两个控制阀。具体地，通过将具有90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.0气体体积分数的状态的第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一热交换器，并同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在100.3℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第一热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第二热交换器。同时，通过将具有80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第一-第二热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在90.1℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第二热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第三热交换器。同时，通过将具有70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第三制冷剂流以26,000kg/hr的流速引入第一-第三热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在80.3℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第三热交换器流出。热交换后从第一-第一热交换器流出的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第一压缩机。此外，热交换后从第一-第二热交换器流出的第二制冷剂流以80.1℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第二压缩机，并且热交换后从第一-第三热交换器流出的第三制冷剂流以70.3℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三压缩机。
在第一压缩机中压缩的第一制冷剂流以125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.83的气体体积分数的状态从第一压缩机流出，其中在第一压缩机使用的功(work)的量为146,754.0W。在第二压缩机中压缩的第二制冷剂流以125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.79的气体体积分数的状态从第二压缩机流出，其中在第二压缩机使用的功的量为183,232.0W。在第三压缩机中压缩的第三制冷剂流以125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.75的气体体积分数的状态从第三压缩机流出，其中在第三压缩机使用的功的量为202,341.0W。
此后，将分别从第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机流出的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流引入混流器中，混合，并将具有125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.79的气体体积分数的状态的混合的制冷剂流以85,000kg/hr的流速引入作为第二热交换装置的冷凝器。同时，将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的水以10,000kg/hr的流速引入冷凝器，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.33的气体体积分数的状态的蒸汽，并且混合的制冷剂流被冷凝并在125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)和0.0的气体体积分数的状态下流出，并被引入分流器。
混合的制冷剂流在分流器中被分成分别具有125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流，并通过将第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一控制阀、将第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第二控制阀以及将第三制冷剂流以26,000kg/hr的流速引入第三控制阀中，来进行减压。
经过第一控制阀的减压后的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第一控制阀流出，然后以30,000kg/hr的流速被重新引入第一-第一热交换器。此外，经过第二控制阀的减压后的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第二控制阀流出，然后以29,000kg/hr的流速被重新引入第一-第二热交换器，并且经过第三控制阀的减压后的第三制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三控制阀流出，然后以26,000kg/hr的流速被重新引入第一-第三热交换器
在这种情况下，热回收设备的性能因数由下面的公式5计算并表示在下表1中。性能因数表示相对于输入到压缩机的能量被热交换介质吸收的热量，也就是说，回收能量相对于输入能量的比。例如，如果性能因数为3，则意味着获得输入电力的三倍的热量。
[公式5]
在上述公式5中，Q表示由冷凝器冷凝的热量，W表示由压缩机所做的功的总量。
实施例2
使用图9的热回收设备产生蒸汽。
使三个制冷剂(1,1,1,3,3-五氟丙烷，R245fa)流循环，以依次流经第一热交换装置、第三热交换装置、压缩装置、第二热交换装置、第三热交换装置和至少两个控制阀。具体地，通过将具有90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，并同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在100.3℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第一热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第二热交换器。同时，通过将具有80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第一-第二热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在90.1℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第二热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第三热交换器。同时，通过将具有70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第三制冷剂流以26,000kg/hr的流速引入第一-第三热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在80.3℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第三热交换器流出。然后，在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流被引入第三-第一热交换器，从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流在热交换后从第三-第一热交换器流出，然后被引入第一压缩机。并且，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流被引入第三-第二热交换器，从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流在热交换后从第三-第二热交换器流出，并被引入第二压缩机。此外，在第一-第三热交换器中热交换后流出的第三制冷剂流被引入第三-第三热交换器，从第一-第三热交换器流出并流入第三-第三热交换器的第三制冷剂流在热交换后从第三-第三热交换器流出，然后被引入第三压缩机。此外，从第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机流出的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流被引入作为第二热交换装置的冷凝器，并与经过冷凝器的流体流进行热交换，并且从冷凝器流出的制冷剂流被再次引入第三-第一热交换器，并与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后被引入第三-第二热交换器。此外，在从冷凝器流出并在第三-第一热交换器中热交换后流出的制冷剂流被引入第三-第二热交换器中，并与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后被引入第三-第三热交换器。此外，通过依次流经第三-第一热交换器和第三-第二热交换器进行热交换后流出的制冷剂流与从第一-第三热交换器流出并流入第三-第三热交换器的第三制冷剂流进行热交换，并流经控制阀。具体地，在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第一制冷剂流以115.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第一压缩机。此外，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流以80.1℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第二热交换器中热交换之后流出的第二制冷剂流以107.4℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第二压缩机。在第一-第三热交换器中热交换后流出的第三制冷剂流以70.3℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第三制冷剂流以103.1℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第三压缩机。此后，在第一压缩机中压缩的第一制冷剂流以133.5℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第一压缩机流出，其中在第一压缩机使用的功的量为160,677.0W。在第二压缩机中压缩的第二制冷剂流以131.8℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第二压缩机流出，其中在第二压缩机使用的功的量为203,121.0W。此外，在第三压缩机中压缩的第三制冷剂流以133.7℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第三压缩机流出，其中在第三压缩机使用的功的量为228,863.0W。
此后，将分别从第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机流出的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流引入混流器中，混合，并将具有133℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态的混合的制冷剂流以85,000kg/hr的流速引入作为第二热交换装置的冷凝器。同时，将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的水以10,000kg/hr的流速引入冷凝器，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.44的气体体积分数的状态的蒸汽，并且混合的制冷剂流被冷凝并在125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态下流出，并被引入第三-第一热交换器。混合的制冷剂流在第三-第一热交换器中与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后以121.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第一热交换器排出，并被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第一热交换器中进行热交换后流入第三-第二热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后以117.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第二热交换器排出，并被引入第三-第三热交换器。此外，在第三-第二热交换器中进行热交换后流入第三-第三热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第三热交换器流出并流入第三-第三热交换器的第三制冷剂流进行热交换，然后以113.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第三热交换器流出，然后被引入分流器。
混合的制冷剂流在分流器中被分成分别具有113℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流，并通过将第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一控制阀、将第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第二控制阀并将第三制冷剂流以26,000kg/hr的流速引入第三控制阀中，来进行减压。
经过第一控制阀的减压后的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第一控制阀流出，然后以30,000kg/hr的流速被重新引入第一-第一热交换器。此外，经过第二控制阀的减压后的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第二控制阀流出，然后以29,000kg/hr的流速被重新引入第一-第二热交换器，并且经过第三控制阀的减压后的第三制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三控制阀流出，然后以26,000kg/hr的流速被重新引入第一-第三热交换器。在这种情况下，热回收设备的性能因数表示在下表1中。
实施例3
使用图8的热回收设备产生蒸汽。
使两个制冷剂(1,1,1,3,3-五氟丙烷，R245fa)流循环，以依次流经第一热交换装置、第三热交换装置、压缩装置、第二热交换装置、第三热交换装置和至少两个控制阀。具体地，通过将具有90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第一制冷剂流以45,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，并同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在95.4℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数为的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第一热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第二热交换器。同时，通过将具有70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第二制冷剂流以43,000kg/hr的流速引入第一-第二热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在80.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第二热交换器流出。然后，在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流被引入第三-第一热交换器，从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流在热交换后从第三-第一热交换器流出，然后被引入第一压缩机。并且，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流被引入第三-第二热交换器，从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流在热交换后从第三-第二热交换器流出，并被引入第二压缩机。此外，从第一压缩机和第二压缩机流出的第一制冷剂流和第二制冷剂流被引入作为第二热交换装置的冷凝器，并与经过冷凝器的流体流进行热交换，并且从冷凝器流出的制冷剂流被再次引入第三-第一热交换器，并与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后被引入第三-第二热交换器。此外，从冷凝器流出并在第三-第一热交换器中热交换后流出的制冷剂流被引入第三-第二热交换器中，并与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后流经控制阀。具体地，在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第一制冷剂流以115.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第一压缩机。此外，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第二热交换其中热交换后流出的第二制冷剂流以101.3℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第二压缩机。此后，在第一压缩机中压缩的第一制冷剂流以133.5℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第一压缩机流出，其中在第一压缩机使用的功的量为241,006.0W。在第二压缩机中压缩的第二制冷剂流以131.9℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第二压缩机流出，其中在第二压缩机使用的功的量为376,775.0W。
此后，将分别从第一压缩机和第二压缩机流出的第一制冷剂流和第二制冷剂流引入混流器中，混合，并将具有132.7℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态的混合的制冷剂流以88,000kg/hr的流速引入作为第二热交换装置的冷凝器。同时，将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的水以10,000kg/hr的流速引入冷凝器，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.46的气体体积分数的状态的蒸汽，并且混合的制冷剂流被冷凝并在125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态下流出，然后被引入第三-第一热交换器。混合的制冷剂流在第三-第一热交换器中与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后以119.7℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第一热交换器排出，并被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第一热交换器中进行热交换后流入第三-第二热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后以111.3℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第二热交换器流出，然后被引入分流器。
混合的制冷剂流在分流器中被分成分别具有113℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态的第一制冷剂流和第二制冷剂流，并通过将第一制冷剂流以45,000kg/hr的流速引入第一控制阀，并将第二制冷剂流以43,000kg/hr的流速引入第二控制阀中，来进行减压。
经过第一控制阀的减压后的第一制冷剂流以90.0℃、9.3kgf/cm2g(10.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第一控制阀流出，然后以45,000kg/hr的流速被重新引入第一-第一热交换器。此外，经过第二控制阀的减压后的第二制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第二控制阀流出，然后以43,000kg/hr的流速被重新引入第一-第二热交换器。在这种情况下，热回收设备的性能因数表示在下表1中。
实施例4
除改变以下条件外，蒸汽是由与实施例2相同的方法产生的，其中性能因数表示在下表2中。
通过将具有85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第一制冷剂流以45,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，并同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在94.9℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第一热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第二热交换器。同时，通过将具有80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第二制冷剂流以14,500kg/hr的流速引入第一-第二热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在90.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第二热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第三热交换器。同时，通过将具有75.0℃、6.1kgf/cm2g(6.95bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第三制冷剂流以20,000kg/hr的流速引入第一-第三热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在85.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数为的状态下以100,000kg/hr的流速从第一-第三热交换器流出。在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流以85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第一制冷剂流以115.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第一压缩机。此外，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.96的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第二热交换器中热交换之后流出的第二制冷剂流以105.4℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第二压缩机。在第一-第三热交换器中热交换后流出的第三制冷剂流以75.0℃、6.1kgf/cm2g(6.96bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第三制冷剂流以97.0℃、6.1kgf/cm2g(6.96bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第三压缩机。此后，在第一压缩机中压缩的第一制冷剂流以136.5℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第一压缩机流出，其中在第一压缩机使用的功的量为280,414.0W。在第二压缩机中压缩的第二制冷剂流以129.7℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第二压缩机流出，其中在第二压缩机使用的功的量为101,026.0W。此外，在第三压缩机中压缩的第三制冷剂流以125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)和0.99的气体体积分数的状态从第三压缩机流出，其中在第三压缩机使用的功的量为154,381.0W。
此后，将分别从第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机流出的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流引入混流器中，混合，并将具有132.2℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态的混合的制冷剂流以79,500kg/hr的流速引入作为第二热交换装置的冷凝器。同时，将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的水以10,000kg/hr的流速引入冷凝器，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.41的气体体积分数的状态的蒸汽，并且混合的制冷剂流被冷凝并在125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态下流出，并被引入第三-第一热交换器。混合的制冷剂流在第三-第一热交换器中与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后以117.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第一热交换器排出，并被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第一热交换器中进行热交换后流入第三-第二热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后以115.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第二热交换器排出，并被引入第三-第三热交换器。此外，在第三-第二热交换器中进行热交换后流入第三-第三热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第三热交换器流出并流入第三-第三热交换器的第三制冷剂流进行热交换，然后以107.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第三热交换器流出，然后被引入分流器。
混合的制冷剂流在分流器中被分成分别具有107.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流，并通过将第一制冷剂流以45,000kg/hr的流速引入第一控制阀、将第二制冷剂流以14,500kg/hr的流速引入第二控制阀，并将第三制冷剂流以20,000kg/hr的流速引入第三控制阀中，来进行减压。
经过第一控制阀的减压后的第一制冷剂流以85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第一控制阀流出，然后以45,000kg/hr的流速被重新引入第一-第一热交换器。此外，经过第二控制阀的减压后的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第二控制阀流出，然后以14,500kg/hr的流速被重新引入第一-第二热交换器，并且经过第三控制阀的减压后的第三制冷剂流以75.0℃、6.1kgf/cm2g(6.96bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三控制阀流出，然后以20,000kg/hr的流速被重新引入第一-第三热交换器。
实施例5
除改变以下条件外，蒸汽是由与实施例2相同的方法产生的，其中性能因数表示在下表2中。
通过将具有85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，并同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以200,000kg/hr的流速引入第一-第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在94.9℃、1.0kgf/cm2g以及气体体积分数为0.0的状态下以200,000kg/hr的流速从第一-第一热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第二热交换器。同时，通过将具有80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第一-第二热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在90.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以200,000kg/hr的流速从第一-第二热交换器流出，并且热交换后的废热流被引入第一-第三热交换器。同时，通过将具有77.5℃、6.6kgf/cm2g(7.45bar)以及0.0的气体体积分数的状态的第三制冷剂流以13,000kg/hr的流速引入第一-第三热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在87.7℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以200,000kg/hr的流速从第一-第三热交换器流出。在第一-第一热交换器中热交换后流出的第一制冷剂流以85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第一热交换器，并且在第三-第一热交换器中热交换之后流出的第一制冷剂流以115.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第一压缩机。此外，在第一-第二热交换器中热交换后流出的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及0.96的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第二热交换器中热交换之后流出的第二制冷剂流以104.4℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第二压缩机。在第一-第三热交换器中热交换后流出的第三制冷剂流以77.5℃、6.6kgf/cm2g(7.45bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三-第三热交换器，并且在第三-第三热交换器中热交换之后流出的第三制冷剂流以102.4℃、6.6kgf/cm2g(7.45bar)以及1.0的气体体积分数的状态被引入第三压缩机。此后，在第一压缩机中压缩的第一制冷剂流以136.5℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第一压缩机流出，其中在第一压缩机使用的功的量为186,943.0W。在第二压缩机中压缩的第二制冷剂流以128.7℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第二压缩机流出，其中在第二压缩机使用的功的量为201,548.0W。此外，在第三压缩机中压缩的第三制冷剂流以128.2℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态从第三压缩机流出，其中在第三压缩机使用的功的量为95,781.0W。
此后，将分别从第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机流出的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流引入混流器中，混合，并将具有131.9℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.00的气体体积分数的状态的混合的制冷剂流以72,000kg/hr的流速引入作为第二热交换装置的冷凝器。同时，将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的水以10,000kg/hr的流速引入冷凝器，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.37的气体体积分数的状态的蒸汽，并且混合的制冷剂流被冷凝并在125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)和0.0的气体体积分数的状态下流出，并被引入第三-第一热交换器。混合的制冷剂流在第三-第一热交换器中与从第一-第一热交换器流出并流入第三-第一热交换器的第一制冷剂流进行热交换，然后以119.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第一热交换器排出，并被引入第三-第二热交换器，并且在第三-第一热交换器中进行热交换后流入第三-第二热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第二热交换器流出并流入第三-第二热交换器的第二制冷剂流进行热交换，然后以114.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第二热交换器排出，并被引入第三-第三热交换器。此外，在第三-第二热交换器中进行热交换后流入第三-第三热交换器的混合的制冷剂流与与从第一-第三热交换器流出并流入第三-第三热交换器的第三制冷剂流进行热交换，然后以112.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三-第三热交换器流出，然后被引入分流器。
混合的制冷剂流在分流器中被分成分别具有112.4℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.00的气体体积分数的状态的第一制冷剂流、第二制冷剂流和第三制冷剂流，并通过将第一制冷剂流以30,000kg/hr的流速引入第一控制阀、将第二制冷剂流以29,000kg/hr的流速引入第二控制阀并将第三制冷剂流以13,000kg/hr的流速引入第三控制阀中进行减压。
经过第一控制阀的减压后的第一制冷剂流以85.0℃、8.1kgf/cm2g(8.92bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第一控制阀流出，然后以30,000kg/hr的流速被重新引入第一-第一热交换器。此外，经过第二控制阀的减压后的第二制冷剂流以80.0℃、7.1kgf/cm2g(7.94bar)和0.00的气体体积分数的状态从第二控制阀流出，然后以29,000kg/hr的流速被重新引入第一-第二热交换器，并且经过第三控制阀的减压后的第三制冷剂流以77.5℃、6.6kgf/cm2g(7.45bar)以及0.00的气体体积分数的状态从第三控制阀流出，然后以13,000kg/hr的流速被重新引入第一-第三热交换器。
比较例1
使用图11的热回收设备产生蒸汽。
使制冷剂(1,1,1,3,3-五氟丙烷，R245fa)以81,000kg/hr的相同的流速循环，以依次经过第一热交换器、压缩机、第二热交换器和控制阀。具体地，通过将具有70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的制冷剂流引入第一热交换器，并且同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在80.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速流出，并且制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后通过将其引入压缩机来进行压缩。在压缩机中压缩的制冷剂流以125.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.75的气体体积分数的状态从压缩机流出。在这种情况下，在压缩机中使用的功的量为629,387.0W。从压缩机流出的制冷剂流被引入第二热交换器，并且同时将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的水以10,000kg/hr的流速引入，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.29的气体体积分数的状态的蒸汽，并且冷凝的制冷剂流以125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入控制阀。流入控制阀的制冷剂流在70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态下流出，然后被引入第一热交换器。
在这种情况下，热回收设备的性能因数表示在下表3中。
比较例2
使用图12的热回收设备产生蒸汽。
使制冷剂(1,1,1,3,3-五氟丙烷，R245fa)以81,000kg/hr的相同的流速循环，以依次经过第一热交换器、第三热交换器、压缩机、第二热交换器、第三热交换器和控制阀。具体地，通过将具有70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态的制冷剂流引入第一热交换器，并且同时将具有110.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的废热流以100,000kg/hr的流速引入第一热交换器，来允许进行热交换。在热交换之后，废热流在80.0℃、1.0kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态下以100,000kg/hr的流速流出，并且制冷剂流以70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及1.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三热交换器。从第一热交换器流出并流入第三热交换器的制冷剂流被引入第二热交换器，并与经过第二热交换器的流体流进行热交换，并且从第二热交换器中流出的制冷剂流被再次引入第三热交换器，与从第一热交换器流出并流入第三热交换器的制冷剂流进行热交换，然后流经控制阀。具体地，在第三热交换器中热交换的制冷剂流以115.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态从第三热交换器流出，然后被引入压缩机。此外，在压缩机中压缩的制冷剂流以146.0℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及1.0的气体体积分数的状态从压缩机流出。在这种情况下，在压缩机中使用的功的量为735,139.0W。从压缩机流出的制冷剂流被引入第二热交换器，并且同时将具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.0的气体体积分数的状态的水以10,000kg/hr的流速引入，并与制冷剂流进行热交换。热交换后，水排出为具有115.0℃、0.7kgf/cm2g以及0.47的气体体积分数的状态的蒸汽，并且冷凝的制冷剂流以125℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)以及0.0的气体体积分数的状态流出，然后被引入第三热交换器。在第二热交换器中进行热交换后冷凝并流入第三热交换器的制冷剂流与从第一热交换器流出并流入第三热交换器的制冷剂流热交换，然后以105.3℃、20.7kgf/cm2g(21.3bar)和0.0的气体体积分数的状态从第三热交换器流出，并被引入控制阀。流入控制阀的制冷剂流在70.0℃、5.2kgf/cm2g(6.1bar)以及0.0的气体体积分数的状态下流出，然后被引入第一热交换器。
在这种情况下，热回收设备的性能因数表示在下表3中。
[表1]
[表2]
[表3]

Claims (29)

1.一种热回收设备，包括通过管道流体连接的第一热交换装置、压缩装置、第二热交换装置和至少两个压降装置，制冷剂流过所述管道，其中，
包括第一制冷剂流和第二制冷剂流的至少两个制冷剂流流入所述第一热交换装置中，
流入所述第一热交换装置中的所述第一制冷剂流与流入所述第一热交换装置中的第一流体流进行热交换，并且与所述第一制冷剂流热交换后的所述第一流体流与所述第二制冷剂流进行热交换，
从所述第一热交换装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流流入所述压缩装置中，
从所述压缩装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流流入所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的第二流体流进行热交换，
从所述第二热交换装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流分别流入所述至少两个压降装置中，并且
分别从所述至少两个压降装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流流入所述第一热交换装置中。
2.根据权利要求1所述的热回收设备，其中，从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流的温度和流入所述第一热交换装置中的所述第一流体流的温度满足下面的公式1：
[公式1]
1℃≤TF1-TR1≤35℃
其中，TF1表示流入所述第一热交换装置中的所述第一流体流的温度，TR1表示从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流的温度。
3.根据权利要求1所述的热回收设备，其中，从所述压缩装置流出的所述第一制冷剂流的压力与从所述第一热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的压力之比满足下面的公式2：
[公式2]
2≤PC1/PH1≤6
其中，PC1表示从所述压缩装置流出的所述第一制冷剂流的压力(bar)，PH1表示从所述第一热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的压力(bar)。
4.根据权利要求1所述的热回收设备，还包括混流器，其中，
从所述压缩装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流被引入到所述混流器中，混合，然后被引入所述第二热交换装置中，并且
流入所述第二热交换装置中的混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换。
5.根据权利要求4所述的热回收设备，还包括分流器，其中，从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流流入所述分流器中，并且流入所述分流器中的所述制冷剂流被分成包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的至少两个制冷剂流，然后被分别引入到至少两个压降装置中。
6.根据权利要求1所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括至少两个热交换器，并且所述压缩装置包括至少两个压缩机。
7.根据权利要求6所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器和第一-第二热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机和第二压缩机，所述压降装置包括第一压降装置和第二压降装置，其中，
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，并且从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，并且所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压缩机中，并且从所述第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流和从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流流入所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，并且从所述第二热交换装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，并且从所述第二热交换装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，并且
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中。
8.根据权利要求6所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器、第一-第二热交换器和第一-第三热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机，并且所述压降装置包括第一压降装置、第二压降装置和第三压降装置，并且其中，
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，并且从所述第一-第二热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第三热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第三热交换器中的所述第三制冷剂流与从所述第一-第二热交换器流出并流入所述第一-第三热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压缩机中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压缩机中，并且从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流流入所述第三压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流、从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流和从所述第三压缩机流出的所述第三制冷剂流流入所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述第一制冷剂流、所述第二制冷剂流和所述第三制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，并且从所述第二热交换装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，从所述第二热交换装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，并且从所述第二热交换装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第三压降装置中，并且
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，并且从所述第三压降装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中。
9.根据权利要求6所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器、第一-第二热交换器、第一-第三热交换器和第一-第四热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机和第四压缩机，并且所述压降装置包括第一压降装置、第二压降装置、第三压降装置和第四压降装置，并且其中
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第三热交换器中，并且从所述第一-第三热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第四热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，并且第四制冷剂流流入所述第一-第四热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第三热交换器中的所述第三制冷剂流与从所述第一-第二热交换器流出并流入所述第一-第三热交换器中的所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第四热交换器中的所述第四制冷剂流与从所述第一-第三热交换器流出并流入所述第一-第四热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压缩机中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压缩机中，从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流流入所述第三压缩机中，并且从所述第一-第四热交换器流出的所述第四制冷剂流流入所述第四压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流、从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流、从所述第三压缩机流出的所述第三制冷剂流和从所述第四压缩机流出的所述第四制冷剂流流入所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述第一制冷剂流、所述第二制冷剂流、所述第三制冷剂流和所述第四制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，并且从所述第二热交换装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，从所述第二热交换装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，从所述第二热交换装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第三压降装置中，并且从所述第二热交换装置流出的所述第四制冷剂流流入所述第四压降装置中，并且
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，从所述第三压降装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，并且从所述第四压降装置流出的所述第四制冷剂流流入所述第一-第四热交换器中。
10.根据权利要求1所述的热回收设备，其中，所述制冷剂是在温度-熵图中具有正斜率的饱和蒸汽曲线的切线的制冷剂。
11.根据权利要求10所述的热回收设备，其中，所述温度-熵图中的所述饱和蒸气曲线的切线的斜率在50℃至130℃下为1至3。
12.根据权利要求10所述的热回收设备，其中，所述制冷剂是选自由R245fa、R1234ze和R1234yf组成的组中的一种或多种。
13.根据权利要求10所述的热回收设备，还包括第三热交换装置，其中，
从所述第一热交换装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流流入所述第三热交换装置中，然后被引入到所述压缩装置中，
从所述第二热交换装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流流入所述第三热交换装置中，然后被引入到所述压降装置中，并且
从所述第一热交换装置流出的所述至少两个制冷剂流和从所述第二热交换装置流出的所述至少两个制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换。
14.根据权利要求13所述的热回收设备，其中，从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流和从所述第二热交换装置流出的所述第一制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换，并且从所述第一热交换装置流出的所述第二制冷剂流和从所述第二热交换装置流出的所述第二制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换。
15.根据权利要求13所述的热回收设备，还包括混流器和分流器，其中，
从所述压缩装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流被引入到所述混流器中，混合，然后被引入到所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，
从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三热交换装置中，然后被引入到所述分流器中，
流入所述分流器中的所述制冷剂流被分成包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的至少两个制冷剂流，然后被分别引入到至少两个压降装置中，
从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流和从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换，
从所述第一热交换装置流出的所述第二制冷剂流与和所述第一制冷剂流热交换后的所述混合的制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换。
16.根据权利要求15所述的热回收设备，其中，从所述第三热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的温度和从所述第二热交换装置流出并流入所述第三热交换装置中的所述混合的制冷剂流的温度满足下面的公式3：
[公式3]
1℃≤TR3Hin-TR3Cout≤30℃
其中，TR3Cout表示从所述第三热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的温度，TR3Hin表示从所述第二热交换装置流出并流入所述第三热交换装置中的所述混合的制冷剂流的温度。
17.根据权利要求15所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置和所述第三热交换装置包括至少两个热交换器，并且所述压缩装置包括至少两个压缩机。
18.根据权利要求17所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器和第一-第二热交换器，所述第三热交换装置包括第三-第一热交换器和第三-第二热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机和第二压缩机，并且所述压降装置包括第一压降装置和第二压降装置，并且其中，
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，并且从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，并且所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，然后被引入到所述第一压缩机中，并且从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，然后被引入到所述第二压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流和从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流被引入到所述混流器中，混合，然后被引入到所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，并且从所述第三-第二热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述分流器中，
流入所述分流器中的所述混合的制冷剂流在所述分流器中被分成所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流，
在所述分流器中分成的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，并且在所述分流器中分成的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，并且从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流和从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第一热交换器中进行热交换，并且从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流和从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第二热交换器中进行热交换。
19.根据权利要求17所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器、第一-第二热交换器和第一-第三热交换器，所述第三热交换装置包括第三-第一热交换器、第三-第二热交换器和第三-第三热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机，并且所述压降装置包括第一压降装置、第二压降装置和第三压降装置，其中
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，并且从所述第一-第二热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第三热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，并且第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第三热交换器中的所述第三制冷剂流与从所述第一-第二热交换器流出并流入所述第一-第三热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，然后被引入到所述第一压缩机中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，然后被引入到所述第二压缩机中，并且从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流流入所述第三-第三热交换器中，然后被引入到所述第三压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流、从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流和从所述第三压缩机流出的所述第三制冷剂流被引入到所述混流器中，组合，然后被引入到所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，从所述第三-第二热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第三热交换器中，并且从所述第三-第三第三热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述分流器中，
流入所述分流器中的所述混合的制冷剂流在所述分流器中被分成所述第一制冷剂流、所述第二制冷剂流和所述第三制冷剂流，
在所述分流器中分成的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，在所述分流器中分成的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，并且在所述分流器中分流的所述第三制冷剂流流入所述第三压降装置中，
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，并且从所述第三压降装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，并且
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流与从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第一热交换器中进行热交换，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流与从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第二热交换器中进行热交换，并且从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流与从所述第三-第二热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第三热交换器中进行热交换。
20.根据权利要求17所述的热回收设备，其中，所述第一热交换装置包括第一-第一热交换器、第一-第二热交换器、第一-第三热交换器和第一-第四热交换器，所述第三热交换装置包括第三-第一热交换器、第三-第二热交换器、第三-第三热交换器和第三-第四热交换器，所述压缩装置包括第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机和第四压缩机，所述压降装置包括第一压降装置、第二压降装置、第三压降装置和第四压降装置，并且其中，
所述第一流体流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第一-第一热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第二热交换器中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第三热交换器中，并且从所述第一-第三热交换器流出的所述第一流体流流入所述第一-第四热交换器中，
所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，第四制冷剂流流入所述第一-第四热交换器中，
流入所述第一-第一热交换器中的所述第一制冷剂流与流入所述第一-第一热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第二热交换器中的所述第二制冷剂流与从所述第一-第一热交换器流出并流入所述第一-第二热交换器中的所述第一流体流进行热交换，流入所述第一-第三热交换器中的所述第三制冷剂流与从所述第一-第二热交换器流出并流入所述第一-第三热交换器中的所述所述第一流体流进行热交换，并且流入所述第一-第四热交换器中的所述第四制冷剂流与从所述第一-第三热交换器流出并流入所述第一-第四热交换器中的所述第一流体流进行热交换，
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，然后被引入到所述第一压缩机中，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，然后被引入到所述第二压缩机中，从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流流入所述第三-第三热交换器中，然后被引入到所述第三压缩机中，并且从所述第一-第四热交换器流出的所述第四制冷剂流流入所述第三-第四热交换器中，然后被引入到所述第四压缩机中，
从所述第一压缩机流出的所述第一制冷剂流、从所述第二压缩机流出的所述第二制冷剂流、从所述第三压缩机流出的所述第三制冷剂流和从所述第四压缩机流出的所述第四制冷剂流被引入到所述混流器中，混合，然后被引入到所述第二热交换装置中，
流入所述第二热交换装置中的所述混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的所述第二流体流进行热交换，从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第一热交换器中，从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第二热交换器中，从所述第三-第二热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第三热交换器中，从所述第三-第三热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述第三-第四热交换器中，并且从所述第三-第四热交换器流出的所述混合的制冷剂流流入所述分流器中，
流入所述分流器中的所述混合的制冷剂流在所述分流器中被分成所述第一制冷剂流、所述第二制冷剂流、所述第三制冷剂流和所述第四制冷剂流，在所述分流器中分成的所述第一制冷剂流流入所述第一压降装置中，在所述分流器中分成的所述第二制冷剂流流入所述第二压降装置中，在所述分流器中分成的所述第三制冷剂流流入所述第三压降装置中，并且在所述分流器中分成的所述第四制冷剂流流入所述第四压降装置中，
从所述第一压降装置流出的所述第一制冷剂流流入所述第一-第一热交换器中，从所述第二压降装置流出的所述第二制冷剂流流入所述第一-第二热交换器中，从所述第三压降装置流出的所述第三制冷剂流流入所述第一-第三热交换器中，并且从所述第四压降装置流出的所述第四制冷剂流流入所述第一-第四热交换器中，并且
从所述第一-第一热交换器流出的所述第一制冷剂流与从所述第一-第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第一热交换器中进行热交换，从所述第一-第二热交换器流出的所述第二制冷剂流与从所述第三-第一热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第二热交换器中进行热交换，从所述第一-第三热交换器流出的所述第三制冷剂流与从所述第三-第二热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第三热交换器中进行热交换，并且从所述第一-第四热交换器流出的所述第四制冷剂流与从所述第三-第三热交换器流出的所述混合的制冷剂流在所述第三-第四热交换器中进行热交换。
21.一种热回收方法，包括：
制冷剂循环步骤，所述制冷剂循环步骤包括：将包括第一制冷剂流和第二制冷剂流的至少两个制冷剂流引入到第一热交换装置中，将从所述第一热交换装置流出的所述至少两个制冷剂流引入到压缩装置中，将从所述压缩装置流出的包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的所述至少两个制冷剂流混合，然后将混合的制冷剂流引入到第二热交换装置中，将从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流引入到压降装置中，将从所述压降装置流出的制冷剂流分成包括所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的至少两个制冷剂流，并将包括分成的所述第一制冷剂流和所述第二制冷剂流的至少两个制冷剂流引入到所述第一热交换装置中；
第一热交换步骤，所述第一热交换步骤包括使流入所述第一热交换装置中的所述第一制冷剂流与流入所述第一热交换装置中的第一流体流进行热交换；
第二热交换步骤，所述第二热交换步骤包括使和所述第一制冷剂流热交换后的所述第一流体流与流入所述第一热交换装置中的所述第二制冷剂流进行热交换；以及
第三热交换步骤，所述第三热交换步骤使流入所述第二热交换装置中的所述混合的制冷剂流与流入所述第二热交换装置中的第二流体流进行热交换。
22.根据权利要求21所述的热回收方法，其中，从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流的温度和流入所述第一热交换装置中的所述第一流体流的温度满足下面的公式1：
[公式1]
1℃≤TF1-TR1≤35℃
其中，TF1表示流入所述第一热交换装置中的所述第一流体流的温度，TR1表示从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流的温度。
23.根据权利要求21所述的热回收方法，其中，从所述压缩装置流出的所述第一制冷剂流的压力与从所述第一热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的压力之比满足下面的公式2：
[公式2]
2≤PC1/PH1≤6
其中，PC1表示从所述压缩装置流出的所述第一制冷剂流的压力(bar)，PH1表示从所述第一热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的压力(bar)。
24.根据权利要求21所述的热回收方法，其中，所述制冷剂是在温度-熵图中具有正斜率的饱和蒸气曲线的切线的制冷剂。
25.根据权利要求24所述的热回收方法，其中，所述温度-熵图中的所述饱和蒸气曲线的切线的斜率在50℃至130℃下为1至3。
26.根据权利要求24所述的热回收方法，其中，所述制冷剂循环步骤还包括：将从所述第一热交换装置流出的至少两个制冷剂流在被引入到第三热交换装置中后引入到所述压缩装置中，以及将从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流在被引入到所述第三热交换装置中之后引入到所述压降装置中；并且还包括
第四热交换步骤，所述第四热交换步骤使从所述第二热交换装置流出的所述混合的制冷剂流与从所述第一热交换装置流出的所述第一制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换；以及
第五热交换步骤，所述第五热交换步骤使从所述第一热交换装置流出的所述第二制冷剂流与和所述第一制冷剂流热交换后的所述混合的制冷剂流在所述第三热交换装置中进行热交换。
27.根据权利要求26所述的热回收方法，其中，从所述第三热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的温度和从所述第二热交换装置流出并流入所述第三热交换装置中的所述混合的制冷剂流的温度满足下面的公式3：
[公式3]
1℃≤TR3Hin-TR3Cout≤30℃
其中，TR3Cout表示从所述第三热交换装置流出并流入所述压缩装置中的所述第一制冷剂流的温度，TR3Hin表示从所述第二热交换装置流出并流入所述第三热交换装置中的所述混合的制冷剂流的温度。
28.根据权利要求21所述的热回收方法，其中，流入所述第二热交换装置中的第二流体为水。
29.根据权利要求28所述的热回收方法，还包括蒸汽产生步骤，所述蒸汽产生步骤将与流入所述第二热交换装置中的所述制冷剂流热交换后的所述水排出为蒸汽。
CN201680035776.4A 2015-06-18 2016-06-17 热回收设备 Active CN107771266B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086501A KR101839781B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 열 회수 장치
KR10-2015-0086501 2015-06-18
PCT/KR2016/006462 WO2016204560A1 (ko) 2015-06-18 2016-06-17 열 회수 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107771266A true CN107771266A (zh) 2018-03-06
CN107771266B CN107771266B (zh) 2020-05-15

Family

ID=57546701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680035776.4A Active CN107771266B (zh) 2015-06-18 2016-06-17 热回收设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10591219B2 (zh)
JP (1) JP6458169B2 (zh)
KR (1) KR101839781B1 (zh)
CN (1) CN107771266B (zh)
WO (1) WO2016204560A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112313177A (zh) * 2019-05-28 2021-02-02 株式会社Lg化学 废水焚烧方法和废水焚烧装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461293B (zh) * 2014-06-10 2019-01-08 株式会社Lg化学 热回收装置
DE102018114762B4 (de) * 2017-07-10 2023-12-28 Hanon Systems Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
KR102489173B1 (ko) 2019-07-04 2023-01-18 주식회사 엘지화학 열교환 시스템 및 이를 포함하는 디에스터계 조성물 제조 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133624A (ja) * 2005-03-14 2009-06-18 Mitsubishi Electric Corp 冷凍空調装置
CN102997383A (zh) * 2012-02-28 2013-03-27 张育仁 一种空调压缩机出口能量的回收和利用方法
JP2013151931A (ja) * 2012-01-04 2013-08-08 General Electric Co <Ge> 廃熱回収システム
CN104089513A (zh) * 2014-07-14 2014-10-08 武汉广弘环保工程有限公司 一种热能回收利用***
KR20150000422A (ko) * 2013-06-24 2015-01-02 주식회사 엘지화학 열 회수 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201058A (en) * 1976-02-05 1980-05-06 Vaughan Raymond C Method and apparatus for generating steam
KR100443815B1 (ko) * 2001-12-24 2004-08-09 주식회사 세기센추리 폐열회수 열펌프 유닛
KR100569779B1 (ko) * 2004-12-27 2006-04-11 주식회사 동양에스코 냉, 온수겸용 폐열회수식 복합형 히트펌프 장치
US20090288432A1 (en) * 2006-08-08 2009-11-26 Alexander Lifson Tandem compressors with pulse width modulation suction valve
US20100319346A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-23 General Electric Company System for recovering waste heat
JP2012127606A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Mitsubishi Electric Corp 冷凍空調装置
JP5845590B2 (ja) * 2011-02-14 2016-01-20 富士電機株式会社 ヒートポンプ式蒸気生成装置
JP5691844B2 (ja) 2011-05-30 2015-04-01 富士電機株式会社 ヒートポンプ式蒸気生成装置
JP6019837B2 (ja) 2011-12-21 2016-11-02 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプシステム
JP5279105B1 (ja) 2012-03-31 2013-09-04 株式会社東洋製作所 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法
WO2015140879A1 (ja) * 2014-03-17 2015-09-24 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009133624A (ja) * 2005-03-14 2009-06-18 Mitsubishi Electric Corp 冷凍空調装置
JP2013151931A (ja) * 2012-01-04 2013-08-08 General Electric Co <Ge> 廃熱回収システム
CN102997383A (zh) * 2012-02-28 2013-03-27 张育仁 一种空调压缩机出口能量的回收和利用方法
KR20150000422A (ko) * 2013-06-24 2015-01-02 주식회사 엘지화학 열 회수 장치
CN104089513A (zh) * 2014-07-14 2014-10-08 武汉广弘环保工程有限公司 一种热能回收利用***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112313177A (zh) * 2019-05-28 2021-02-02 株式会社Lg化学 废水焚烧方法和废水焚烧装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10591219B2 (en) 2020-03-17
JP6458169B2 (ja) 2019-01-23
KR101839781B1 (ko) 2018-03-20
CN107771266B (zh) 2020-05-15
US20180135914A1 (en) 2018-05-17
KR20160150150A (ko) 2016-12-29
WO2016204560A1 (ko) 2016-12-22
JP2018513956A (ja) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101592412B (zh) 可调节多温度制冷装置
TWI707115B (zh) 混合製冷劑液化系統和方法
CN107771266A (zh) 热回收设备
KR101431133B1 (ko) 이젝터가 포함된 해양 온도차 발전사이클장치
CN104196584B (zh) 一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷***
KR101995728B1 (ko) 열 회수 장치
CN107356007A (zh) 一种自复叠三温变容量输出制冷***
CN201449080U (zh) 使用单台压缩机的多温度制冷装置
JP2019124456A (ja) 熱回収装置
CN110017665A (zh) 具有内部冷却回路的氨合成
CN105546877B (zh) 重力场低品位热源转换装置及方法
CN205641655U (zh) 复叠式制冷循环***及具有其的空调器
CN205403270U (zh) 一种适用于低压制冷剂的换热装置
CN111099976A (zh) 用于混合碳四烯烃氢甲酰化制备碳五醛过程中的制冷循环***及方法
CN109442804A (zh) 一种深度冷凝乏汽的双级压缩热泵循环***
CN209512325U (zh) 一种水制冷剂空调设备
CN107131687A (zh) 一种适用于低压制冷剂的换热装置
KR101642653B1 (ko) 열 회수 장치
CN209230074U (zh) 一种深度冷凝乏汽的双级压缩热泵循环***
KR101653105B1 (ko) 열 회수 장치
US10203155B2 (en) Method and device for condensing a first fluid rich in carbon dioxide using a second fluid
KR101643844B1 (ko) 열 회수 장치
CN108168132A (zh) 一种热管耦合相变蓄冷制取注射水的***及其工艺
CN106178579A (zh) 尾气处理装置和工艺以及环己烷生产装置
JP2011089766A (ja) 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant