CN202470543U - 一种中温热源串联的升温型吸收式热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器和溶液热交换器，中温热源以串联形式先后进入热泵机组的蒸发器和发生器，依次充当机组的低温热源和驱动热源，一方面能够在吸收器获得更高参数的热媒，另一方面中温热源经过了两次放热从而充分回收了中温热源的热量；热泵机组运行时不需要消耗高品位能源，耗电量小，可以利用工业领域很多装置产生的废热，用能成本低，运行经济性好，在吸收器中制取比中温热源温度更高的高温热媒，实现热量由中温热源向高温热源的转移。

Description

一种中温热源串联的升温型吸收式热泵

技术领域

本实用新型属于暖通空调领域，特别涉及一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，是利用低温热源作为驱动热源，制取比低温热源温度更高的高温热媒的升温型吸收式热泵。

背景技术

工业领域很多装置在生产过程中产生大量的150℃以下的低温废热，这些低温废热通常以废水、烟气、燃油等形式存在，由于其品味低及其腐蚀性、可燃性等因素无法直接使用而白白浪费掉；不仅如此，为满足工艺要求还可能需要设置专门的换热设备将这些低温废热冷却到一定温度。如何利用上述废热，在不需要消耗高品位能源的条件下制取比低温热源温度更高的高温热媒，是大家都在研究的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，该热泵机组在不需要消耗高品位能源的条件下制取比低温热源温度更高的高温热媒，能够实现节能减排和增加经济效益的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器和溶液热交换器；所述蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器是管壳式换热器；所述的管壳式换热器包括壳体和换热管，在壳体上分别设置有换热介质进口和换热介质出口；所述蒸发器和冷凝器壳体的换热介质是水，所述吸收器和所述发生器壳体的换热介质是溴化锂溶液；所述蒸发器的换热管输入口是被利用中温热源输入口，蒸发器的换热管输出口连接至发生器的换热管输入口，发生器的换热管输出口是被利用中温热源排出口，所述蒸发器壳体的换热介质出口通过一个连接管与所述吸收器的壳体连通，所述发生器的壳体通过另一连接管与所述冷凝器壳体的换热介质进口连接，冷凝器壳体的换热介质出口通过一个冷剂泵连接至所述蒸发器壳体的换热介质进口，所述发生器壳体的换热介质出口通过一个溶液泵连接至所述吸收器壳体的换热介质进口，所述吸收器壳体的换热介质出口连接至所述发生器壳体的换热介质进口，所述冷凝器的换热管进口和出口连接外部冷却水进出口，所述吸收器的换热管进口和出口作为产生高温热源的进出口连接外部用热设备；所述溶液换热器串接在所述吸收器壳体的换热介质进出口和发生器壳体的换热介质进出口之间的管路中间。

在所述蒸发器、吸收器和发生器的壳体内分别设置有喷淋装置，所述喷淋装置与蒸发器、吸收器和发生器壳体的换热介质进口连接。

所述冷剂泵和溶液泵均采用屏蔽泵。

所述中温热源是工业生产过程中产生的废水、烟气、燃油中的一种。

本实用新型的优势在于，中温热源以串联形式先后进入热泵机组的蒸发器和发生器，依次充当机组的低温热源和驱动热源，一方面能够在吸收器获得更高参数的热媒，另一方面中温热源经过了两次放热从而充分回收了中温热源的热量。热泵机组运行时不需要消耗高品位能源，耗电量小，可以利用工业领域很多装置产生的废热，用能成本低，运行经济性好。本实用新型涉及的升温型吸收式热泵利用低温热源作为驱动热源，在不需要消耗高品位能源和恰当设置换热介质的流量条件下可制取比中温热源温度更高的高温热媒，能够实现节能减排和增加经济效益的目的。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，参见图1，所述串联的升温型吸收式热泵包括蒸发器1、吸收器2、发生器3、冷凝器4、溶液热交换器5；所述蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器均是管壳式换热器；所述的管壳式换热器包括一个壳体1-1、2-1、3-1、4-1和换热管1-4、2-4、3-4、4-4，在壳体上分别设置有换热介质进口1-2、2-2、3-2、4-2和换热介质出口1-3、2-3、3-3、4-3；其中，所述蒸发器和冷凝器壳体中的换热介质是水9，所述吸收器和所述发生器壳体中的换热介质是溴化锂溶液10；所述蒸发器的换热管输入口1-4-1是被利用中温热源11的输入口，蒸发器的换热管输出口1-4-2连接至发生器换热管输入口3-4-1，发生器换热管输出口3-4-2是被利用中温热源的排出口，所述蒸发器壳体的换热介质出口通过一个连接管12与所述吸收器的壳体连通，所述发生器壳体通过另一连接管13与所述冷凝器壳体的换热介质进口连接，冷凝器换热介质出口通过一个冷剂泵6连接至所述蒸发器壳体的换热介质进口，所述发生器壳体的换热介质出口通过一个溶液泵7连接至所述吸收器壳体的换热介质进口，所述吸收器壳体的换热介质出口连接至所述发生器壳体的换热介质进口，所述冷凝器的换热管进口4-4-1和出口4-4-2连接外部冷却水进出口14，所述吸收器的换热管进口和出口2-4-1作为产生高温热源的进出口连接外部用热设备。

为了提高热泵机组的热效率，在所述吸收器壳体的换热介质进出口和发生器壳体的换热介质进出口之间的连接管路上串接有所述的溶液热交换器，本实施例的溶液热交换器是钎焊式换热器。

实施例中的所述溶液泵和溶剂泵均为屏蔽泵。

本实施例的工作原理是：中温热源首先进入到热泵机组的蒸发器1中，冷剂水吸收其热量而蒸发，产生的水蒸气进入到吸收器2中被溴化锂溶液吸收；从蒸发器1流出的中温热源然后进入发生器3中作为驱动热源，加热浓缩来自吸收器2中的溴化锂稀溶液，产生的冷剂蒸汽进入冷凝器4中，被来自冷却塔8的冷却水冷凝为冷剂水，然后经冷剂泵6送入蒸发器1中继续冷剂循环；而产生的浓溶液经溶液泵7加压并在溶液热交换器5中与来自吸收器2的稀溶液换热后进入到吸收器2中继续吸收冷剂蒸气完成溴化锂溶液循环。外部换热设备的高温热源进入机组的吸收器2中被吸收水蒸气后放热的溴化锂溶液加热升温后离开机组。由于溴化锂溶液吸收从蒸发器来的蒸汽会产生比中温热源更高的温度，因此，适当的控制换热介质的流量和流速，会从吸收器的换热管获取比中温热源更高温度的换热介质。从冷却塔中回来的冷却水进入机组的冷凝器3中带走冷剂蒸汽的凝结热，然后流回冷却塔降温。

为了提高蒸发、吸收及发生器效率，在所述蒸发器、吸收器和发生器的壳体内设置有喷淋装置1-5、2-5、3-5，所述喷淋装置与蒸发器、吸收器和发生器壳体的换热介质进口连接。

如图1所示，所述蒸发器为管壳式换热器，其中换热管固定在两侧管板上，中温热源在管程内流动，冷剂水在蒸发器的壳体内蒸发，冷剂喷淋装置设置在换热管的上方；所述吸收器也为管壳式换热器，其中换热管固定在两侧管板上，换热介质在管程内流动，壳体中的换热管束上方设置溶液喷淋装置，溴化锂溶液由溶液喷淋装置喷淋在换热管上，吸收蒸发器中产生的冷剂蒸汽；升温型吸收式热泵的冷凝器为管壳式换热器，换热管固定在两侧管板上，冷却水在管程内流动，发生器产生的冷剂蒸汽在壳程内换热管外表面凝结；所述发生器为管壳式换热器，其中换热管固定在两侧管板上，中温热源在管程内流动，壳程内换热管束上方设置溶液喷淋管，溴化锂溶液在壳程内被中温热源加热而产生水蒸气，溴化锂溶液变为浓溶液；升温型吸收式热泵属于真空设备所述冷剂泵和溶液泵均采用屏蔽泵。

实施例中涉及的升温型吸收式热泵中的中温热源可以是工业生产过程中产生的废水、烟气、燃油等形式中的一种。 

Claims (4)

1.一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器和溶液热交换器；所述蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器是管壳式换热器；所述的管壳式换热器包括壳体和换热管，在壳体上分别设置有换热介质进口和换热介质出口；其特征在于，所述蒸发器和冷凝器的换热介质是水，所述吸收器和所述发生器的换热介质是溴化锂溶液；所述蒸发器的换热管输入口是被利用中温热源输入口，蒸发器的换热管输出口连接至发生器的换热管输入口，发生器的换热管输出口是被利用中温热源排出口，所述蒸发器的换热介质出口通过一个连接管与所述吸收器的壳体连通，所述发生器的壳体通过另一连接管与所述冷凝器壳体的换热介质进口连接，冷凝器壳体的换热介质出口通过一个冷剂泵连接至所述蒸发器壳体的换热介质进口，所述发生器壳体的换热介质出口通过一个溶液泵连接至所述吸收器壳体的换热介质进口，所述吸收器壳体的换热介质出口连接至所述发生器壳体的换热介质进口，所述冷凝器的换热管进口和出口连接外部冷却水进出口，所述吸收器的换热管进口和出口作为产生高温热源的进出口连接外部用热设备；所述溶液换热器串接在所述吸收器壳体的换热介质进出口和发生器壳体的换热介质进出口之间的管路中间。

2.根据权利要求1所述的一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，其特征在于，在所述蒸发器、吸收器和发生器的壳体内分别设置有喷淋装置，所述喷淋装置与蒸发器、吸收器和发生器壳体的换热介质进口连接。

3.根据权利要求1所述的一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，其特征在于，所述冷剂泵和溶液泵均采用屏蔽泵。

4.根据权利要求1所述的一种中温热源串联的升温型吸收式热泵，其特征在于，所述中温热源是工业生产过程中产生的废水、烟气、燃油中的一种。

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