[发明专利]一种自循环喷射式热泵系统

说明书

本发明提供一种自循环喷射式热泵系统，包括：发生器，其能够产生高温高压的制冷剂蒸汽；蒸发器，其能够产生低温低压的制冷剂蒸汽；喷射器，其能够引射低温低压的制冷剂蒸汽；冷凝器，在所述冷凝器中冷凝后得到的制冷剂液体部分经膨胀阀后进入所述蒸发器，剩余制冷剂液体进入所述发生器中；气动液体增压泵，其设置在所述发生器和喷射器之间，高温高压的制冷剂蒸汽首先进入所述气动液体增压泵中驱动其运行，之后进入通过所述喷射器喷出；所述气动液体增压泵能够将来自所述冷凝器的制冷剂液体泵入所述发生器中，本发明所述自循环喷射式热泵系既可以实现喷射式热泵系统的自循环运行，且所述气动液体增压泵无需消耗电能，同时运动稳定性高。

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，特别涉及一种自循环喷射式热泵系统。

背景技术

随着能源问题的日益紧张，节能的重要意义日益凸显。当前，我国工业领域存在着大量低品位余热，这些能量大部分未经利用就直接排放到环境中，造成了能源浪费。

热泵作为一种充分利用低品位热能的高效节能装置，使用热泵系统将工业余热回收利用具有一定的经济效益，同时也减少了对环境的热污染。其中，喷射式热泵利用喷射器来替代传统热泵系统中的压缩机减少了压缩机的耗功，且具有结构简单，投资小，运行可靠，热效率高，节约能源有利于环保等优点。

喷射式热泵的工作原理是制冷剂在发生器内吸收高温热源的热量形成的高温高压蒸气进入喷射器入射口，引射蒸发器内由于膨胀阀和低温热源作用而形成的低温低压蒸气，在喷射器混合室内混合后进入冷凝器释放热量，冷凝后的制冷剂一部分进入蒸发器，一部分由循环泵送回发生器。

通常，喷射式热泵系统中发生器内的压强往往比冷凝器高很多，因此，实现系统循环运行需要在发生器与冷凝器之间设置扬程较高的工质循环泵，工质循环泵的电能消耗较大，而且，长时间运行会产生大量热量，制冷剂在工质循环泵中气化还回引起泵的气蚀问题。

此外，就工业余热而言，其温度并不恒定，这还会引起发生罐内的压强波动，致使冷凝液无法循环进入发生罐内，导致热泵系统无法正常运行。

发明内容

本发明设计出一种自循环喷射式热泵系统，以克服现有喷射式热泵由于采用工质循环泵实现制冷剂循环的方式产生的电能消耗大、工质循环泵易因长时间高温运行带来的气蚀问题，以及由于工业余热温度波动带来的热泵系统运动稳定性差的问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种自循环喷射式热泵系统，包括：

发生器，制冷剂在所述发生器中与高温热源进行热交换，产生高温高压的制冷剂蒸汽；

蒸发器，制冷剂在所述蒸发器中与低温热源进行热交换，产生低温低压的制冷剂蒸汽；

喷射器，来自所述发生器的高温高压的制冷剂蒸汽通过所述喷射器喷出，在所述喷射器的引射口形成低压区，引射来自蒸发器的低温低压的制冷剂蒸汽，来自发生器的高温高压的制冷剂蒸汽和来自蒸发器的低温低压的制冷剂蒸汽混合后从所述喷射器的喷射口排出；

冷凝器，从所述喷射器的喷射口排出的制冷剂蒸汽在所述冷凝器中冷凝后得到的制冷剂液体部分经膨胀阀后再次进入所述蒸发器中与低温热源进行热交换，剩余制冷剂液体再次进入所述发生器中与高温热源进行热交换；

所述自循环喷射式热泵系统还包括：气动液体增压泵，其设置在所述发生器和喷射器之间，来自所述发生器的高温高压的制冷剂蒸汽首先进入所述气动液体增压泵中驱动其运行，之后进入通过所述喷射器喷出；所述气动液体增压泵能够将来自所述冷凝器的制冷剂液体泵入所述发生器中。

进一步的，所述气动液体增压泵内设置：

气体端活塞，

液体端活塞，

连杆，所述连杆连接所述气体端活塞和液体端活塞，所述气体端活塞能够通过所述连杆带动所述液体端活塞运动；