[发明专利]基于喷射器的第二类吸收式热泵

说明书

技术领域

本发明涉及第二类吸收式热泵，具体涉及基于喷射器的第二类吸收式热泵。

背景技术

如图1所示的现有技术中，典型的第二类吸收式热泵循环，包括发生器6、冷凝器11、溶剂泵18、蒸发器1、吸收器2、溶液热交换器5、溶液泵3、溶液节流阀4。冷凝器11内部设置有热交换器并通过管路连接端口n和端口p。端口n和端口p为冷却水通道。图2的热动力循环必须引入冷却水来保证发生器6产生的溶剂蒸气冷凝，因此，整个热泵的效率小于1。工程实践中，通常的能效一般低于0.5。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了基于喷射器的第二类吸收式热泵，减少了热量损失，提高了热泵的能效。同时省略掉冷凝器内部的热交换器，节约工艺成本和材料成本。

本发明解决技术问题的技术方案为：基于喷射器的第二类吸收式热泵，包括蒸发器、发生器、喷射器和溶剂泵，所述蒸发器的溶剂出口通过管路连接至溶剂泵的溶剂入口，容积泵的溶剂出口通过管路与蒸发器的溶剂入口相接且之间设有喷射器，所述喷射器与发生器的蒸汽出口相接。

进一步地，还包括吸收器、溶液泵、溶液节流阀、溶液热交换器、溶剂节流阀，蒸发器内设有喷淋管，蒸发器蒸气出口通过蒸气通道连接至吸收器，吸收器内部设置有与高温热源出口和高温热源进口通过管路连接的热交换器，溶液热交换器内部设有两组热交换管路，其中第二端口与第一端口连通，第三端口与第四端口连通；吸收器内的稀溶液出口连接到溶液热交换器的第三端口；溶液热交换器的第四端口通过管路连接到溶液节流阀的入口；发生器内部设有通过管路与第二中温热源端口和中温热源出口连通的热交换器；溶液节流阀的出口通过管路连接至发生器内部的喷淋管，并将稀溶液喷淋到发生器内部的热交换器表面；发生器内部的浓溶液出口连接到溶液泵的进液口；溶液泵的出液口通过管路连接至溶液热交换器的第一端口；溶液热交换器的第二端口通过管路连接吸收器的浓溶液入口。

进一步地，所述喷射器包括同轴设置的引射室、喷嘴、混合室、扩散器，喷嘴设置于引射室内且轴向设有工作流体进口，引射室径向设有引射流体进口，引射室、混合室和扩散器顺序连接，扩散器轴向设有混合流体出口，喷射器的工作流体进口与溶剂泵的出液口通过管道相接，引射流体进口与发生器的蒸汽出口通过管道相接，混合流体出口通过管路与蒸发器的溶剂入口连通。

进一步地，所述蒸发器与溶剂泵之间设有冷剂池，且蒸发器与冷剂池之间设有溶剂节流阀。

进一步地，还包括溶剂热交换器，溶剂热交换器内部有两组热交换管路，其中第七端口和第八端口相通，第五端口和第六端口相通；蒸发器的溶剂出口通过管路连接至溶剂热交换器的第七端口，溶剂热交换器的第八端口通过管路连接至溶剂节流阀的入口；喷射器的混合流体出口通过管路连接至溶剂热交换器的第五端口，溶剂热交换器的第六端口通过管路连接至蒸发器的溶剂入口且与喷淋管接通。

进一步地，蒸发器与吸收器之间设有蒸汽压缩机，蒸发器的蒸汽出口连接至蒸汽压缩机的蒸汽入口，蒸汽压缩机的蒸汽出口连接至吸收器的蒸汽入口。

进一步地，所述蒸发器内设有与中温热源进口和第一中温热源端口连通的热交换器。

进一步地，第二中温热源端口通过管路连接第一中温热源端口，中温热源进口与中温热源出口连通外部中温热源。

进一步地，第一中温热源端口和中温热源进口连接外部温度高的中温热源，第二中温热源端口和中温热源出口连通外部温度低的中文热源。

进一步地，所述喷嘴两端开口面积大，中间开口面积小，所述扩散器为开口面积逐渐增大的喇叭口状。

本发明的有益效果：

1.溶剂在喷射器内部被强制冷凝，减少了热量损失，提高了热泵的能效。同时省略掉冷凝器内部的热交换器，节约工艺成本和材料成本。

2.本发明利用蒸气压缩式热泵和吸收式热泵的优势，同时也规避了他们的劣势。此外，两组中温热源也是工程实践中经常遇到的场景。空气压缩机热回收系统的热水温度一般在75℃，而内燃机组缸套水的出水温度通常在80℃。温度高的中温热源连接至e、f端口，温度低的中温热源连接至a、b端口。分立的热源设置有利于优化整个系统的性能。

3.本发明通过溶剂泵加压的方法对于改善蒸气压缩机的效率非常明显。

附图说明

图1为传统第二类吸收式热泵的原理示意图；

图2为本发明的第一种实施方式的原理示意图；

图3为本发明的第一种实施方式的原理示意图；

图4为本发明的第一种实施方式的原理示意图；