[发明专利]热泵循环系统及热泵循环方法及蒸发系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能工程领域的热泵循环技术，特别涉及一种结合了吸收式热泵循环与压缩式热泵循环的热泵循环系统及热泵循环方法及蒸发系统。

背景技术

现有的吸收式热泵循环系统，利用吸收溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷或者热泵循环。吸收式循环通常采用二组分吸收溶液，习惯上称低沸点组分为工质，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对，常见的有以水为工质，以溴化锂为吸收剂的水-溴化锂工质对。现有的吸收式热泵循环系统主要包括：内设换热器的发生器、内设换热器的冷凝器、内设换热器的蒸发器和内设换热器的吸收器。发生器和冷凝器通过蒸气通路相连，蒸发器和吸收器通过蒸气通路相连。吸收溶液通过吸收溶液管道在发生器和吸收器之间进行循环。吸收式热泵循环分为第一类吸收式热泵循环和第二类吸收式热泵循环。

作为现有第二类吸收式热泵循环系统的一个例子，其工作过程包括：(1)利用温度相对较低的外部驱动热源(如热水、烟气等)在发生器中加热从吸收器输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溴化锂溶液中的水蒸发出来，形成的浓溴化锂溶液循环到吸收器中。(2)发生器中形成的较低压力的水蒸气通过蒸气通路进入冷凝器中，被冷凝换热器中的冷却工质即外部冷量冷凝成冷凝水。(3)该冷凝水经冷凝水管道进入蒸发器中，吸收蒸发换热器中工质的热量即温度相对较高的外部热源(如热水、乏蒸汽等)而成为压力较高的水蒸气。(4)上述的水蒸气通过蒸气通路进入吸收器，被来自发生器中的浓溴化锂溶液吸收并产生高温的吸收热，同时溴化锂溶液的浓度降低，所述的吸收热通过吸收换热器对其中的工质进行加热，从而实现外部热源的温度提升。

上述现有的吸收式热泵循环系统需要有外部驱动热源和冷源才能够运行，从而使其适用范围受到了一定的限制。本发明的技术利用电力尤其是低谷电来提升工业余热废热的品质，使之得以循环利用，从而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的热泵循环系统，所要解决的技术问题是有效利用电力来驱动吸收式热泵循环系统从而实现热量的温度提升。

本发明的目的在于还提供一种蒸发系统，所要解决的技术问题是采用电力来驱动吸收式热泵循环系统来供应蒸发器所需热源。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种热泵循环系统，包括由吸收器、蒸发器、发生器以及冷凝器构成的吸收式热泵循环系统，以及压缩机和节流阀；发生器内设有发生换热器，冷凝器内设有冷凝换热器，所述压缩机、发生换热器、节流阀和冷凝换热器串联形成蒸气压缩式热泵循环子系统，该子系统内设有有机制冷工质。

较佳的，前述的热泵循环系统，在所述的吸收器和发生器之间设有第一循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环。

较佳的，前述的热泵循环系统，在所述的蒸发器和冷凝器之间设有第二循环管道，用于将水在蒸发器和冷凝器之间进行循环。

较佳的，前述的热泵循环系统，在所述的第一循环管道上设有第一循环换热器，用于对从发生器输出的低温的吸收溶液与从吸收器输出的高温的吸收溶液进行换热。

较佳的，前述的热泵循环系统，在所述的第二循环管道上设有第二循环换热器，用于对从蒸发器输出的高温的水与从冷凝器输出的低温的水进行换热。

较佳的，前述的热泵循环系统，在所述的蒸发换热器的出口和吸收换热器的进口之间设有增压泵，用于将蒸发换热器中生成的冷凝水输送到吸收换热器中。

本发明提出的热泵循环方法采用上述的热泵循环系统，该方法包括：通过蒸气压缩式热泵循环过程。通过蒸气压缩式热泵循环过程，向冷凝器提供冷量的同时向发生器提供驱动热源；通过吸收式热泵循环过程，将投入蒸发换热器的外部热源转化为高品质热源通过吸收换热器向用户提供。

所述的蒸气压缩式热泵循环过程包括：经压缩机压缩后的高温高压的有机制冷剂通过发生换热器冷凝，冷凝放热用作发生器的驱动热源；经过节流阀的低压有机制冷剂通过冷凝换热器蒸发，蒸发吸热用作冷凝器的冷量；