CN104457014A - 一种双热源溴化锂吸收式热泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双热源溴化锂吸收式热泵，包括通过管路相互连接的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和换热器，其中，吸收器具有相互独立的第一腔室和第二腔室，蒸发器包括第一蒸发器和第二蒸发器；冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器；发生器包括第一发生器和第二发生器；换热器包括第一换热器和第二换热器；余热水管路依次穿过第一蒸发器和第二蒸发器；热水管路依次穿过第一空腔、第一冷凝器、第二空腔和第二冷凝器。与现有技术相比较，本发明可以利用双热源进行工作，适用范围更广。

Description

一种双热源溴化锂吸收式热泵

技术领域

本发明涉及一种热泵，特别是一种双热源溴化锂吸收式热泵。

背景技术

现有的单一热源（热源包括蒸汽、热水等，本文仅以蒸汽为例进行说明）的溴化锂吸收式热泵结构如图1所示，其包括发生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4和换热器5。工作时，吸收器4的稀溶液（溴化锂溶液）通过换热器5后从发生器1的入口进入发生器1并吸收热源热量，产生蒸汽，稀溶液变成浓溶液，发生器1的浓溶液经过换热器5回到吸收器4并吸收来自蒸发器3的蒸汽，同时放出热量，被引入到吸收器4内的热水吸收，热水实现一次升温，同时浓溶液又变成稀溶液，稀溶液再次通过溶液泵6泵送到发生器1，如此往复循环。稀溶液在发生器1内变成浓溶液时产生的蒸汽进入冷凝器2冷凝，蒸汽变成液态水，放出热量，被热水吸收，热水实现最后一次升温，冷凝器2的液态水进入蒸发器3中吸收余热水的热量，变成蒸汽，蒸汽进入吸收器4并被吸收器4中的浓溶液吸收，余热水在蒸发器3中降温放热。冷媒泵7用于将所述蒸发器3底部凝结水输送至蒸发器3顶部。

但在实际生产中发明人发现，此类热泵只能适用于现场使用单一压力蒸汽的情况，而当用户需要使用两种压力不同的蒸汽作为热源且更多的利用低压蒸汽时，则不能满足工作要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可以利用双热源进行工作的双热源溴化锂吸收式热泵。

为了实现上述目的，本发明提供的双热源溴化锂吸收式热泵，包括通过管路相互连接的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和换热器，所述管路包括输送余热水的余热水管路、输送热水的热水管路、输送稀溶液的稀溶液管路、输送浓溶液的浓溶液管路和输送凝水的凝水管路，其特征在于，所述吸收器具有相互独立的第一腔室和第二腔室，所述蒸发器包括位于所述第一腔室的第一蒸发器和位于所述第二腔室的第二蒸发器；

所述冷凝器包括通过凝水管路与所述第一蒸发器下部连接的第一冷凝器和通过另一凝水管路与所述第二蒸发器下部连接的第二冷凝器；

所述发生器包括第一发生器和第二发生器，所述第一发生器通过稀溶液管路与所述第一腔室下部连接，并通过浓溶液管路与所述第一腔室的中部连接；所述第二发生器通过另一稀溶液管路与所述第二空腔的下部连接，并通过另一浓溶液管路与所述第二腔室的中部连接；

所述换热器用于使稀溶液管路和浓溶液管路之间进行热交换，其包括设置于所述第一发生器和所述第一吸收器之间的稀溶液管路和浓溶液管路上的第一换热器，以及设置于所述第二发生器和所述第二吸收器之间的稀溶液管路和浓溶液管路上的第二换热器；

所述余热水管路依次穿过所述第一蒸发器和所述第二蒸发器；

所述热水管路依次穿过第一空腔、第一冷凝器、第二空腔和第二冷凝器。

作为优选，所述稀溶液管路上设置有溶液泵。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1、可以利用双热源进行工作，适用范围更广；

2、低压蒸汽比高压蒸汽的成本低，数量可观，更多的利用低压蒸汽可以大幅降低成本，节约能源。

附图说明

图1是现有技术的单热源的溴化锂吸收式热泵的原理示意图；

图2是本发明的双热源溴化锂吸收式热泵的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构做进一步详细的说明。

图1所示为现有技术的单热源溴化锂吸收式热泵，如图1所示，一般的溴化锂吸收式热泵通常都包括通过各种管路相互连接的发生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4和换热器5，所述管路一般包括输送余热水的余热水管路、输送热水的热水管路、输送稀溶液的稀溶液管路、输送浓溶液的浓溶液管路和输送凝水的凝水管路，这些管路分别用于连接相应设备，起到输送媒介的作用，在图1中并未一一示出。如本文背景技术中所述，传统的这种溴化锂吸收式热泵只能适用于单一热源的情况。图2所示为本发明的双热源溴化锂吸收式热泵的原理示意图，如图2所示，本发明中的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和换热器都各设置有两套，除余热水管路和热水管路外，其余管路均各自独立设置。具体地，其中所述吸收器具有相互独立的第一腔室14和第二腔室24，所述蒸发器包括位于所述第一腔室14的第一蒸发器13和位于所述第二腔室24的第二蒸发器23；

所述冷凝器包括通过凝水管路121与所述第一蒸发器13下部连接的第一冷凝器12和通过另一凝水管路221与所述第二蒸发器23下部连接的第二冷凝器22；

所述发生器包括第一发生器11和第二发生器21，所述第一发生器11通过稀溶液管路111与所述第一腔室14下部连接，第一发生器11的底部通过浓溶液管路112与所述第一腔室14的中部连接；所述第二发生器21通过另一稀溶液管路211与所述第二空腔24的下部连接，第二发生器21的底部通过另一浓溶液管路212与所述第二腔室24的中部连接；

所述换热器用于使稀溶液管路和浓溶液管路之间进行热交换，其包括设置于所述第一发生器11和所述第一吸收器14之间的稀溶液管路111和浓溶液管路112上的第一换热器15，以及设置于所述第二发生器21和所述第二吸收器24之间的稀溶液管路211和浓溶液管路212上的第二换热器25；优选地，如图2所示，在所述稀溶液管路上可以分别设置溶液泵，如图2中设置于稀溶液管路111上的溶液泵16和设置于稀溶液管路211上的溶液泵26。

所述余热水管路20依次穿过所述第一蒸发器13和所述第二蒸发器23；

所述热水管路30依次穿过第一空腔14、第一冷凝器12、第二空腔24和第二冷凝器22。

在本发明的技术方案中，余热水通过余热水管路20先进入吸收器的第一蒸发器13，再进入第二蒸发器23，分别将热量传导给蒸发器中的冷媒水，蒸发器中的冷媒水则分别通过各自的循环管路泵送并循环使用，见附图中的冷媒泵17和冷媒泵27。余热水自身的温度在这一过程中由高变低。对于蒸发器来说，其蒸发效果的好坏与余热水温度成正比，因此第一空腔14中的第一蒸发器13的蒸发效果要好于第二空腔24中的第二蒸发器23的蒸发效果。同时，热水通过热水管路30先进入第一空腔14，再进入第一冷凝器12中吸收热量，然后进入第二空腔24，最后进入第二冷凝器22中进行二次吸热后，最终才进入用户端。在此过程中热水的温度是逐渐升高的，对于吸收器来说，其中溴化锂溶液吸收效果好坏则与热水的温度成反比，因此第一空腔14中的热量吸收效果要好于第二空腔24中的热量吸收效果。基于上述条件，在实际使用时，如图2所示，可以在连接第一空腔14的第一发生器11中通入低压蒸汽作为热源，而在连接第二空腔24的第二发生器21中通入高压蒸汽作为热源。可以看出，本发明相比较于现有技术可以利用双热源（低压蒸汽热源及高压蒸汽热源）进行工作，适用范围更广；低压蒸汽比高压蒸汽的成本低，数量可观，更多的利用低压蒸汽可以大幅降低成本，节约能源。

当然，以上所述是发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种双热源溴化锂吸收式热泵，包括通过管路相互连接的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和换热器，所述管路包括输送余热水的余热水管路、输送热水的热水管路、输送稀溶液的稀溶液管路、输送浓溶液的浓溶液管路和输送凝水的凝水管路，其特征在于，所述吸收器具有相互独立的第一腔室和第二腔室，所述蒸发器包括位于所述第一腔室的第一蒸发器和位于所述第二腔室的第二蒸发器；

所述冷凝器包括通过凝水管路与所述第一蒸发器下部连接的第一冷凝器和通过另一凝水管路与所述第二蒸发器下部连接的第二冷凝器；

所述发生器包括第一发生器和第二发生器，所述第一发生器通过稀溶液管路与所述第一腔室下部连接，并通过浓溶液管路与所述第一腔室的中部连接；所述第二发生器通过另一稀溶液管路与所述第二空腔的下部连接，并通过另一浓溶液管路与所述第二腔室的中部连接；

所述换热器用于使稀溶液管路和浓溶液管路之间进行热交换，其包括设置于所述第一发生器和所述第一吸收器之间的稀溶液管路和浓溶液管路上的第一换热器，以及设置于所述第二发生器和所述第二吸收器之间的稀溶液管路和浓溶液管路上的第二换热器；

所述余热水管路依次穿过所述第一蒸发器和所述第二蒸发器；

所述热水管路依次穿过第一空腔、第一冷凝器、第二空腔和第二冷凝器。

2.如权利要求1所述的双热源溴化锂吸收式热泵，其特征在于，所述稀溶液管路上设置有溶液泵。