两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组

摘要

本发明涉及一种两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组，在机组的蒸发吸收器筒体内的蒸发吸收器分级隔板将蒸发吸收器筒体内部分隔成一级腔室和二级腔室，一级发生器和一级吸收器设置在一级腔室内，蒸发器和二级吸收器设置在二级腔室内；二级吸收器、一级发生泵、一级热交换器、一级发生器、吸收泵及各部件之间的溶液连通管组成一级溶液循环系统，一级吸收器、二级发生泵、二级热交换器、二级发生器及各部件之间的溶液连通管组成二级溶液循环系统。本发明采用两级发生器、两级吸收器结构，大幅度降低一级发生器和二级发生器的发生温度，从而可用温度较低的高温热媒（如温度85℃以上的热水、蒸汽或导热油）作为补偿热能加热溴化锂溶液。

说明书

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组。

背景技术

以往的一种单效型第一类溴化锂吸收式热泵机组如图1所示，该机组由蒸发器3、吸收器34、发生器36、冷凝器23、热交换器35、溶液泵33、冷剂泵4、控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀所构成，机组的中温热水流程为正串联流程（中温热水先进吸收器，然后经冷凝器出机组），发生器36和吸收器34均为单级结构。机组运行时，以进入发生器36的高温热媒（热水、导热油、蒸汽等）的热量作为补偿热能，回收进出蒸发器3的余热水热量，对外提供温度高于余热水温度的工艺用或建筑采暖用中温热水，主要应用于同时具有低温热源和中温供热需求的场所。这种机组对高温热媒的温度要求较高（一般为压力0.4MPa以上的蒸汽，温度115℃以上的热水或导热油），不适用于高温热媒温度较低的场所。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组，通过在原有单效型第一类溴化锂吸收式热泵机组基础上增加一级发生器、一级吸收器、一级热交换器和一只发生泵、一只吸收泵，使机组成为两级发生两级吸收结构，从而可用温度较低的高温热媒（如温度85℃以上的热水、蒸汽或导热油）作为补偿热能，有效拓宽了第一类溴化锂吸收式热泵机组的适用条件，有利于促进余热回收利用和降低高品位热能消耗。

本发明的目的是这样实现的：

一种两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组，包括蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器、热交换器、溶液泵和冷剂泵，所述吸收器包括一级吸收器和二级吸收器，发生器包括一级发生器和二级发生器，热交换器包括一级热交换器和二级热交换器，溶液泵包括一级发生泵、二级发生泵和吸收泵，

在机组的蒸发吸收器筒体内设置有蒸发吸收器分级隔板，蒸发吸收器分级隔板将蒸发吸收器筒体内部分隔成一级腔室和二级腔室，一级发生器和一级吸收器设置在一级腔室内，蒸发器和二级吸收器设置在二级腔室内；

二级吸收器、一级发生泵、一级热交换器、一级发生器、吸收泵及各部件之间的溶液连通管组成一级溶液循环系统，一级吸收器、二级发生泵、二级热交换器、二级发生器及各部件之间的溶液连通管组成二级溶液循环系统。

优选的，一级发生器和二级发生器的高温热媒流程为正串联流程或倒串联流程或并联流程。

优选的，二级吸收器、一级吸收器和冷凝器的中温热水流程为正串联流程或倒串联流程或并串联流程。

本发明的有益效果是：

本发明机组发生器和吸收器采用两级发生器、两级吸收器结构，大幅度降低一级发生器和二级发生器的发生温度，从而可用温度较低的高温热媒（如温度85℃以上的热水、蒸汽或导热油）作为补偿热能加热溴化锂溶液，驱动机组进行余热回收供热运行，有效拓宽了第一类溴化锂吸收式热泵机组的适用条件，有利于促进余热回收利用和降低高品位热能消耗。

附图说明

图1为以往的一种单效型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

图2为第一种实施方式中本发明两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

图3第二种实施方式中本发明两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

图4第三种实施方式中本发明两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

图5第四种实施方式中本发明两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

图6第五种实施方式中本发明两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组结构示意图。

其中：1-二级吸收器、2-一级发生泵、3-蒸发器、4-冷剂泵、5-一级吸收器、6-一级发生泵出液管、7-二级发生泵、8-一级发生器、9-吸收泵、10-二级发生泵出液管、11-一级热交换器、12-一级发生器出液管、13-一级发生器进液管、14-高温热媒进口管、15-一级腔室、16-二级热交换器、17-一级吸收器进液管、18-高温热媒出口管、19-二级发生器进液管、20-二级发生器出液管、21-二级发生器热媒进口管、22-二级发生器、23-冷凝器、24-中温热水出口管、25-吸收器出水管、26-蒸发吸收器分级隔板、27-蒸发吸收器筒体、28-二级腔室、29-余热水出口管、30-余热水进口管、31-二级吸收器进液管、32-中温热水进口管、33-溶液泵、34-吸收器、35-热交换器、36-发生器、37-二级发生器热媒出口管、38-一级发生器热媒进口管、39-一级发生器热媒出口管、40-冷凝器出水管。

具体实施方式

第一种实施方式参见图2，本发明涉及一种两级型第一类溴化锂吸收式热泵机组，该机组是由蒸发器3、吸收器、发生器、冷凝器、热交换器、溶液泵、冷剂泵、控制系统（图中未示出）及连接各部件的管路、阀所构成。其中，吸收器包括一级吸收器5和二级吸收器1，发生器包括一级发生器8和二级发生器22，热交换器包括一级热交换器11和二级热交换器16，溶液泵包括一级发生泵2、二级发生泵7和吸收泵9。在机组的蒸发吸收器筒体27内设置有蒸发吸收器分级隔板26，蒸发吸收器分级隔板26将蒸发吸收器筒体27内部分隔成一级腔室15和二级腔室28，一级发生器8和一级吸收器5设置在一级腔室15内，蒸发器3和二级吸收器1设置在二级腔室28内。一级发生泵出液管6作为一级热交换器11的低温稀溶液进口管接到一级热交换器11上，一级热交换器11的稀溶液出口管即为一级发生器进液管13接入一级发生器8；一级发生器8的浓溶液出口管——一级发生器出液管12作为一级热交换器11的高温浓溶液进口管接到一级热交换器11上，一级发生器出液管12上设有吸收泵9；一级热交换器11的浓溶液出口管即为二级吸收器进液管31接入二级吸收器1，使二级吸收器1、一级发生泵2、一级热交换器11、一级发生器8、吸收泵9及各部件之间的溶液连通管组成一级溶液循环系统。二级发生泵出液管10作为二级热交换器16的低温稀溶液进口管接到二级热交换器16上，二级热交换器16的稀溶液出口管即为二级发生器进液管19接入二级发生器22；二级发生器22的浓溶液出口管——二级发生器出液管20作为二级热交换器16的高温浓溶液进口管接到二级热交换器16上，二级热交换器16的浓溶液出口管即为一级吸收器进液管17接入一级吸收器5，使一级吸收器5、二级发生泵7、二级热交换器16、二级发生器22及各部件之间的溶液连通管组成二级溶液循环系统。一级发生器8和二级发生器22的高温热媒流程为正串联流程，机组的高温热媒进口管14接到一级发生器8上，一级发生器8的热媒出口管作为二级发生器22的二级发生器热媒进口管21接到二级发生器22上，高温热媒出口管18从二级发生器22接出；二级吸收器1、一级吸收器5和冷凝器23的中温热水流程为正串联流程，机组的中温热水进口管32接到二级吸收器1上，吸收器的中温热水出口管——吸收器出水管25从一级吸收器5接出，并作为冷凝器23的中温热水进口管接到冷凝器23上，中温热水出口管24从冷凝器23上接出。这种方式比较适用于高温热煤进出口温差较大和中温热水出口温度要求较高的应用场所。

机组运行时，一级溶液循环系统和二级溶液循环系统同步配合运行。高温热媒经高温热媒进口管14进入机组，依次进入一级发生器8和二级发生器22，加热发生器中的溴化锂溶液，然后经高温热媒出口管18出机组。余热水经余热水进口管30进入机组蒸发器3的换热管束内，被换热管束外的冷剂水蒸发吸热降温，然后经余热水出口管29出机组。中温热水经中温热水进口管32进入机组，依次进入二级吸收器1、一级吸收器5和冷凝器23，被吸收器中的吸收热和冷凝器23中的冷凝热加热升温，然后经中温热水出口管24出机组。由于一级发生器8中产生的高温冷剂蒸汽直接进入一级吸收器5，被来自二级发生器22的浓溶液吸收，使得一级腔室15内的工作压力远低于二级发生器22和冷凝器23的工作压力，从而大幅度降低了一级发生器8内的溶液发生温度（发生温度可降低至约80℃）。与此同时，在一级吸收器5换热管束内中温热水的冷却作用和一级腔室15内的压力环境下，一级吸收器5内的稀溶液浓度可大幅度降低至45%以下，该稀溶液进入二级发生器22后，可使二级发生器22的溶液发生温度大幅度降低至约80℃，从而可用温度85℃以上的高温热媒加热溴化锂溶液，驱动机组进行余热回收供热运行。

第二种实施方式参见图3，一级发生器8和二级发生器22的高温热媒流程为倒串联流程，机组的高温热媒进口管14接到二级发生器22上，二级发生器22的高温热媒出口管——二级发生器热媒出口管37作为一级发生器8的高温热媒进口管接到一级发生器8上，高温热媒出口管18从一级发生器8接出。其余结构与第一种实施方式结构相同。这种方式比较适用于高温热煤进出口温差较大和余热水出口温度较高的应用场所。

第三种实施方式参见图4，一级发生器8和二级发生器22的高温热媒流程为并联流程，一级发生器8的高温热媒进口管——一级发生器热媒进口管38和二级发生器22的高温热媒进口管——二级发生器热媒进口管21同时接自机组的高温热媒进口管14，一级发生器8的高温热媒出口管——一级发生器热媒出口管39和二级发生器22的高温热媒出口管——二级发生器热媒出口管37同时接至机组的高温热媒出口管18。其余结构与第一种实施方式结构相同。这种方式比较适用于高温热煤进出口温差较小和中温热水出口温度要求较高的应用场所。

第四种实施方式参见图5，二级吸收器1、一级吸收器5和冷凝器23的中温热水流程为并串联流程。其中，二级吸收器1和一级吸收器5的中温热水流程为并联流程，中温热水进口管32分两路支管分别接入一级吸收器1和二级吸收器5，吸收器出水管25为一级吸收器1和二级吸收器5的中温水出口合并管，吸收器出水管25作为冷凝器23的中温热水进口管接到冷凝器23上，中温热水出口管24从冷凝器23上接出。其余结构与第一种实施方式结构相同。这种方式比较适用于高温热媒进出口温差较大和中温热水进口温度较高的应用场所。

第五种实施方式参见图6，二级吸收器1、一级吸收器5和冷凝器23的中温热水流程为倒串联流程。中温热水进口管32作为冷凝器23的中温热水进口管接到冷凝器23上，冷凝器23的中温热水出口管——冷凝器出水管40作为二级吸收器1的中温热水进口管接到二级吸收器1上，二级吸收器1和一级吸收器5的中温热水流程结构为串联结构，中温热水出口管24从一级吸收器5接出。其余结构与第一种实施方式结构相同。这种方式比较适用于高温热煤进出口温差较大和中温热水进口温度较低的应用场所。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。