CN103822284A - 一种吸收式换热机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸收式换热机组，包括热水型吸收式热泵机组、水-水换热器和一次侧管路、二次侧管路，所述一次侧管路从供水到回水依次经过所述热泵机组的发生器、所述水-水换热器和所述热泵机组的蒸发器，所述二次侧管路经过所述热泵机组的吸收器、冷凝器和水-水换热器；所述换热机组还包括热网加热器，所述一次侧管路进入所述热泵机组的发生器之前，先经过所述热网加热器。与现有技术相比，热网加热器在一次侧管路进入换热泵组之前对其进行加热，实现补热的功能，进一步升高一次侧管路的供水温度，从而增大了一次侧热水的供水、回水温差，进而能够减少吸收式换热机组的初投资和运行成本。

Description

一种吸收式换热机组

技术领域

本发明涉及供热设备技术领域，尤其涉及一种吸收式换热机组。

背景技术

随着城市集中供热规模逐年增加，集中热源产生的高温热水需要经过较长距离的输送才能到达供热区域，在供热量相同的情况下，增大供水、回水之间的温差可以减少供水流量，从而减少管道的初步投资，同时，还可以减少水泵的耗电量，因此可减少供热能耗和供热成本。

请参考图1，图1为专利CN101236032A公开的吸收式换热机组的结构示意图；下面简要介绍这种换热机组的工作原理及其存在的技术缺陷。

如图1所示，该换热机组包括热水型吸收式热泵机组1′、水-水换热器2′以及各种连接管路和附件。连接管路的水路系统包括一次侧管路3′和二次侧管路4′两部分。一次侧管路3′采用逐级顺序串联的方式，依次经过热泵机组1′的发生器、水-水换热器2′和热泵机组1′的蒸发器。二次侧管路4′经过热泵机组1′的吸收器、冷凝器和水-水换热器2′。

由于换热机组一次侧管路3′中的热水经过热泵机组1′的发生器、水-水换热器2′和热泵机组1′的蒸发器，将热水的热量进行阶梯式利用，因此一次侧热水的供水、回水之间的温差较大，具有较高的热水利用率。

然而，上述换热机组的一次侧管路3′的供水、回水之间的温差仍然不够大，当一次侧热水的供水温度或流量较低时，无法保证二次侧供水温度。现有技术中，即使有部分吸收式换热机组具有补热功能，当补热部分出现故障时，会导致整个换热机组无法正常运转。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有的吸收式换热机组进行优化设计，进一步提高供水、回水之间的温差，保证一次侧热水的稳定性，减小供热能耗和供热成本。

发明内容

本发明的目的为提供一种吸收式换热机组，该换热机组在一次侧管路进入热泵机组之前先经过热网加热器，实现补热的功能，进一步升高一次侧热水的供水温度，从而增大一次侧热水的供水、回水温差，减少初投资和运行成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种吸收式换热机组，包括热水型吸收式热泵机组、水-水换热器和一次侧管路、二次侧管路，所述一次侧管路从供水到回水依次经过所述热泵机组的发生器、所述水-水换热器和所述热泵机组的蒸发器，所述二次侧管路经过所述热泵机组的吸收器、冷凝器和水-水换热器；所述换热机组还包括热网加热器，所述一次侧管路进入所述热泵机组的发生器之前，先经过所述热网加热器。

采用这种结构，工作过程中，一次侧管路的热水首先在热网加热器中被加热，然后作为驱动热源进入热泵机组的发生器，加热浓缩溴化锂溶液，降温后流出热泵机组的发生器，然后进入水-水换热器的高温侧作为加热热源，加热进入水-水换热器的低温侧的热水回水，进一步降温后流出水-水换热器，最后进入热泵机组的蒸发器作为低品位热源，放热降温后流出热泵机组的蒸发器，返回集中热源。二次侧热水的部分管路进入热泵机组的吸收器、冷凝器吸热升温，另一部分管路进入水-水换热器的低温侧，与水-水换热器的高温侧换热升温，升温后的热水流出换热机组提供给用户供热。

与现有技术相比，热网加热器在一次侧管路进入换热泵组之前对其进行加热，实现补热的功能，进一步升高一次侧管路的供水温度，从而增大了一次侧热水的供水、回水温差。并且，热网加热器利用汽轮机的抽汽或者从锅炉引出的蒸汽来加热管路中的循环水，即加热介质为水，价格便宜，并且不容易引起腐蚀，所需要加热的温度较低，效率较高，进而能够减少吸收式换热机组的初投资和运行成本。

优选地，所述热网加热器为单独控制的加热器。

优选地，所述热网加热器为直燃型加热器。

优选地，所述热网加热器为蒸汽型加热器。

优选地，所述热网加热器为水-水加热器。

优选地，所述热网加热器为电加热器。

优选地，所述二次侧管路包括第一管路、第二管路，所述第一管路经过所述热泵机组的吸收器、冷凝器，所述第二管路经过所述水-水换热器。

优选地，所述二次侧管路的供水管分支为第一支路、第二支路，所述第一支路经过所述热泵机组的吸收器、冷凝器，所述第二支路经过所述水-水换热器，且所述第一支路、所述第二支路降温后合并为所述二次侧管路的回水管。

优选地，所述水-水换热器的数目为两个；

所述一次侧管路从供水到回水先经过所述热泵机组的发生器，再并联经过两个所述水-水换热器，最后经过所述热泵机组的蒸发器；

所述二次侧管路包括第三管路、第四管路，所述第三管路的供水管分支为第三支路、第四支路，所述第三支路经过所述热泵机组的吸收器、冷凝器，所述第四支路经过其中一个所述水-水换热器，且所述第三支路、所述第四支路降温后合并为所述第三管路的回水管；所述第四管路经过另一个水-水换热器。

附图说明

图1为现有技术中一种吸收式换热机组的结构示意图；

图2为本发明所提供吸收式换热机组的第一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供吸收式换热机组的第二种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供吸收式换热机组的第三种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

热泵机组1′；水-水换热器2′；一次侧管路3′；二次侧管路4′；

图2至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

热泵机组1；水-水换热器2；一次侧管路3；

二次侧管路4；第一管路41；第二管路42；第一支路43；第二支路44；第三管路45；第三支路451；第四支路452；第四管路46；热网加热器5。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种吸收式换热机组，该换热机组的一次侧管路在进入热泵机组之前先经过热网加热器，具有较好的补热功能，升高一次侧热水的供水温度，从而增大一次侧热水的供水、回水温差，减少吸收式换热机组的运行成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供吸收式换热机组的第一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图2所示，本发明提供一种吸收式换热机组，包括热水型热网加热器5、吸收式热泵机组1、水-水换热器2和一次侧管路3、二次侧管路4。一次侧管路3从供水到回水先经过热网加热器5、再经过热泵机组1的发生器、水-水换热器2和热泵机组1的蒸发器。二次侧管路4经过热泵机组1的吸收器、冷凝器和水-水换热器2。

采用这种结构，工作过程中，一次侧管路3的热水首先在热网加热器5中被加热，然后作为驱动热源进入热泵机组1的发生器，加热浓缩溴化锂溶液，降温后流出热泵机组1的发生器，然后进入水-水换热器2的高温侧作为加热热源，加热进入水-水换热器2的低温侧的热水回水，进一步降温后流出水-水换热器2，最后进入热泵机组1的蒸发器作为低品位热源，放热降温后流出热泵机组1的蒸发器，返回集中热源。二次侧热水的部分管路进入热泵机组1的吸收器、冷凝器吸热升温，另一部分管路进入水-水换热器2的低温侧，与水-水换热器2的高温侧换热升温，升温后的热水流出换热机组提供给用户供热。

与现有技术相比，热网加热器5在一次侧管路3进入换热泵组之前对其进行加热，实现补热的功能，进一步升高一次侧管路3的供水温度，从而增大了一次侧热水的供水、回水温差。并且，热网加热器利用汽轮机的抽汽或者从锅炉引出的蒸汽来加热管路中的循环水，即加热介质为水，价格便宜，并且不容易引起腐蚀，所需要加热的温度较低，效率较高，进而能够减少吸收式换热机组的初投资和运行成本。

进一步的方案中，上述热网加热器5为单独控制的加热器。

采用这种结构，使得热网加热器5与吸收式换热机组的其他装置分别独立工作，即使热网加热器5发生故障，不能继续工作，也不会影响到吸收式换热机组的其他部分的工作。与现有技术中热网加热器5与换热机组的其他部分串联的结构相比，进一步保证了吸收式换热机组的工作稳定性。

上述热网加热器5的具体类型可以多种多样。

具体的方案中，上述热网加热器5为直燃型加热器。这种加热器通过燃烧石燃料或液体燃料或气体燃料直接价额一次侧热水，能够简单、方便地实现对一次侧管路3中的热水进行加热，具有较高的效率。

可以想到，上述热网加热器5还可以为其他类型，例如，蒸汽型加热器，通过蒸汽冷凝放出的潜热加热一次侧热水；或者水-水加热器，通过高温水换热来加热一次侧热水；或者电加热器，通过电加热的方式来加热一次侧热水。

上述热网加热器可以采用自动控制，即实时检测一次侧热水管路出口的温度，当该温度低于目标值时，热网加热器开启；当该温度高于目标值时，热网加热器逐步减小热量输入，直至关闭。当然，上述热网加热器还可以采用手动控制，用户可以根据实际需要自行选择和更换。

还可以进一步设置上述吸收式换热机组的二次侧管路4的具体设置方式。

在一种具体实施方式中，如图2所示，上述二次侧管路4包括第一管路41、第二管路42，第一管路41从供水到回水依次经过热泵机组1的吸收器、冷凝器，第二管路42经过水-水换热器2。

采用上述结构，二次侧管路4的第一管路41单独经过热泵机组1的吸收器、冷凝器吸热升温，第二管路42单独经过水-水换热器2的低温侧吸热升温，能够较为充分地吸收一次侧管路3的热量，以使一次侧管路3的供水、回水之间的温差较大。此外，由于第一管路41和第二管路42单独设置，因此这种吸收式换热机组的第一管路41、第二管路42可以输出两种不同参数的二次侧热水，便于分别通过各自的二次侧管网输送到不同的热用户。

请参考图3，图3为本发明所提供吸收式换热机组的第二种具体实施方式的结构示意图。

另一种具体实施方式中，如图3所示，上述二次管路的供水管可以分支为第一支路43、第二支路44，第一支路43从供水到回水依次经过热泵机组1的吸收器、冷凝器，第二支路44经过水-水换热器2的低温侧，且第一支路43、第二支路44降温后合并为二次侧管路4的回水管。

采用这种结构，由于第一支路43、第二支路44共用一个供水管、一个回水管，因此该二次侧管路4输出一种参数的二次侧热水，只需要一个二次侧管网输送到相同的热用户。这种结构适用于供热需求相对统一的地区。

请参考图4，图4为本发明所提供吸收式换热机组的第三种具体实施方式的结构示意图。

又一种具体实施方式中，如图4所示，上述水-水换热器2的数目可以为两个。一次侧管路3从供水到回水先经过热泵机组1的发生器，再并联经过两个水-水换热器2，最后经过热泵机组1的蒸发器。二次侧管路4包括第三管路45、第四管路46，第三管路45的供水管分支为第三支路451、第四支路452，第三支路451从供水到回水依次经过热泵机组1的吸收器、冷凝器，第四支路452经过其中一个水-水换热器2，且第三支路451、第四支路452降温后合并为第三管路45的回水管；第四管路46经过另一个水-水换热器2。

采用这种结构，由于第三支路451、第四支路452共用一个供水管、回水管，因此该二次侧管路4的第三管路45输出一种参数的二次侧热水。由于第四管路46与第三管路45独立设置，因此第四管路46能够输出另一种参数的二次侧热水。这种换热机组能够输出两种参数不同的二次侧热水，其中第三管路45输出是的经过换热泵组、水-水换热器2的合并后的热水，第四管路46输出的是经过另一个水-水换热器2的热水。

还可以想到，上述水-水换热器2的数目还可以为三个或更多个，例如，设置当水-水换热器2的数目为三个，上述一次侧管路3从供水到回水先经过热泵机组1的发生器，再并联经过三个水-水换热器2，最后经过热泵机组1的蒸发器。二次侧管路4包括第五管路、第六管路，第五管路的供水管分支为第五支路、第六支路和第七支路，第五支路从供水到回水依次经过热泵机组1的吸收器、冷凝器，第六支路经过其中一个水-水换热器2，第七支路经过另一个水-水换热器2，且第五支路、第六支路和第七支路降温后合并为二次侧管路4的回水管；第六管路经过最后一个水-水换热器2。

这样，也能够获取两种参数不同的二次侧热水，具体参数与图4所示的换热机组的又有所不同。

由此可见，上述换热机组的组合方式可以有多种多样，用户可以根据实际需要的二次侧热水的具体参数自行组合使用。

以上对本发明所提供的一种吸收式换热机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种吸收式换热机组，包括热水型吸收式热泵机组（1）、水-水换热器（2）和一次侧管路（3）、二次侧管路（4），所述一次侧管路（3）从供水到回水依次经过所述热泵机组（1）的发生器、所述水-水换热器（2）和所述热泵机组（1）的蒸发器，所述二次侧管路（4）经过所述热泵机组（1）的吸收器、冷凝器和水-水换热器（2）；其特征在于，所述换热机组还包括热网加热器（5），所述一次侧管路（3）进入所述热泵机组（1）的发生器之前，先经过所述热网加热器（5）。

2.根据权利要求1所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述热网加热器（5）为单独控制的加热器。

3.根据权利要求2所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述热网加热器（5）为直燃型加热器。

4.根据权利要求2所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述热网加热器（5）为蒸汽型加热器。

5.根据权利要求2所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述热网加热器（5）为水-水加热器。

6.根据权利要求2所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述热网加热器（5）为电加热器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述二次侧管路（4）包括第一管路（41）、第二管路（42），所述第一管路（41）经过所述热泵机组（1）的吸收器、冷凝器，所述第二管路（42）经过所述水-水换热器（2）。

8.根据权利要求1-6任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述二次侧管路（4）的供水管分支为第一支路（43）、第二支路（44），所述第一支路（43）经过所述热泵机组（1）的吸收器、冷凝器，所述第二支路（44）经过所述水-水换热器（2），且所述第一支路（43）、所述第二支路（44）降温后合并为所述二次侧管路（4）的回水管。

9.根据权利要求1-6任一项所述的吸收式换热机组，其特征在于，所述水-水换热器（2）的数目为两个；

所述一次侧管路（3）从供水到回水先经过所述热泵机组（1）的发生器，再并联经过两个所述水-水换热器（2），最后经过所述热泵机组（1）的蒸发器；

所述二次侧管路（4）包括第三管路（45）、第四管路（46），所述第三管路（45）的供水管分支为第三支路（451）、第四支路（452），所述第三支路（451）经过所述热泵机组（1）的吸收器、冷凝器，所述第四支路（452）经过其中一个所述水-水换热器（2），且所述第三支路（451）、所述第四支路（452）降温后合并为所述第三管路（45）的回水管；所述第四管路（46）经过另一个水-水换热器（2）。

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