[实用新型]一种热泵系统及干燥系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热能工程领域的热泵技术，特别涉及一种以供给蒸汽与工艺蒸汽的压力差为驱动力的新型热泵及干燥系统。

背景技术

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。吸收式热泵系统利用吸收溶液在一定条件下能析出工质蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收工质蒸气这一特性实现制冷或者供热。现有的吸收式热泵系统主要包括：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。

通常的供热系统一般采用蒸汽锅炉或者由热电厂向用户提供较高温度和压力的供给蒸汽，一般的供给蒸汽为温度180-220℃、压力0.9-1.3MPa的高品位热源。可是，在实际应用中用户所需的工艺蒸汽往往并不需要如此高的压力和温度。比如常规的干燥系统，通常只需要饱和温度100-140℃、压力0.1-0.4MPa的蒸汽即可实现物料的干燥，尤其是对于一些热敏性物料干燥温度高了反而不利。因此，如图4所示，现有的干燥系统通常采用节流阀60对供给蒸汽管道40提供的对供给蒸汽进行降温减压以产生工艺蒸汽管道44内所需的工艺蒸汽。这样，供给蒸汽原有的高能量品位就白白的被浪费掉了。另一方面，工艺排出的余热也由于品位过低而难以得到循环利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的热泵系统，所要解决的技术问题是利用供给蒸汽与工艺蒸汽之间存在的压力差作为驱动力，来实现低品位余热的温度品位提升或者制冷。

本实用新型的目的在于还提供一种干燥系统，所要解决的技术问题是利用供给蒸汽与工艺蒸汽之间存在的压力差作为驱动力，来回收并提高干燥工艺所排余热的品位，并将其作为干燥介质的预热热源进行循环利用，从而实现干燥工艺能量利用效率的大幅度改善。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种热泵系统，包括吸收器、蒸发器、发生器以及冷凝器，吸收器内设有吸收换热器，蒸发器内设有蒸发换热器，发生器内设有发生换热器，所述的吸收器和发生器之间设有溶液循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环，所述发生换热器的入口与供给蒸汽管道相连接，所述发生器的顶部出口与工艺蒸汽管道相连接，所述闪蒸罐的入口和所述发生换热器的出口通过管道相连接，并在该管道上设有置疏水阀以及节流阀，所述疏水阀的作用是保证供给蒸汽在发生换热器内全部冷凝，所述节流阀的作用是将高压的冷凝水减压至工艺蒸汽所需的压力。闪蒸罐的顶部出口与所述工艺蒸汽管道相连接，闪蒸罐的底部出口和所述蒸发器的入口通过管道相连接，并在该管道上设有节流阀，用于将闪蒸罐中的冷凝水导入蒸发器，闪蒸罐的底部还设有排水管道和截止阀，用于将多余的冷凝水排出。

较佳的，前述的热泵系统，还设有蒸汽喷射式热泵，所述蒸汽喷射式热泵的工作流体入口与供给蒸汽的管道相连接，蒸汽喷射式热泵的引射流体入口与所述冷凝换热器的出口相连接，蒸汽喷射式热泵的压缩流体出口与工艺蒸汽的管道相连接。所述蒸汽喷射式热泵的作用是进一步提高发生器和蒸发罐产生的蒸汽的压力。

较佳的，前述的热泵系统，在所述的溶液循环管道上设有溶液热交换器，用于对从发生器输出的高温的吸收溶液与从吸收器输出的低温的吸收溶液进行换热。

依据本实用新型提出的一种干燥系统，其包括上述的热泵系统，还包括干燥室、空气预热器、空气加热器和湿空气换热器，该空气预热器与热泵系统中的吸收换热器相连接并形成回路，该湿空气换热器与热泵系统中的蒸发换热器相连接并形成回路，该空气加热器与热泵系统中的工艺蒸汽管道相连接。

本实用新型与现有技术相比具有如下明显的优点和有益效果：

本实用新型的热泵系统通过采用新型的吸收式热泵循环，进而有机结合了吸收式热泵和蒸汽喷射式热泵，以供给蒸汽与工艺蒸汽之间存在的压力差为驱动力，完成了低品位余热的品位提升或者制冷，实现了由其吸收换热器对用户供热或者由其蒸发换热器对用户供冷或者冷热联供。本热泵系统由冷凝换热器出口输出工艺蒸汽，其在数量及热焓上接近于输入到发生换热器的供给蒸汽，因而实质上并未消耗供给蒸汽而仅仅是有效利用了原本被浪费掉了的蒸汽压力落差，所以，本热泵系统所提供热量或者冷量的运行成本极低而经济效益极佳。