专利名称：具有双发生器的第二类吸收式热泵机组的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油、化工、热电、冶金领域，具体涉及一种具有双发生器的第二类吸收式热泵机组。
背景技术：
传统热泵以废热水或废气(汽)为蒸发器加热介质。在蒸发器中，管外的工质被管内的蒸发器加热而蒸发成工质蒸汽后，进入吸收器后再被来自发生器的工质溶液吸收， 在吸收过程释放出的热量，把流过吸收器传热管内的水加热，从而得到所需要的热水。另一方面，吸收工质蒸汽后得到的稀溶液出吸收器后，经溶液热交换器和节流阀进入发生器，被传热管内流过的废热水(气或汽)加热升温至沸腾，再产生出工质蒸汽，同时溶液浓缩成浓溶液，溶液泵把浓溶液经热交换器输送至吸收器，重新吸收工质蒸汽。发生器中产生的低压工质蒸汽进入冷凝器，被传热管内的冷却水冷却成工质液，由工质液泵输送至蒸发器，再次被加热蒸发，从而完成循环。第二类热泵机组可利用中间温度的废热与低温热源之间的热势差，制取热量少但温度高于中温废热的热水或蒸汽。在石化、冶金、造纸、热电等企业中产生的余热大多都排空，不但造成大量浪费，而且污染环境，若能合理利用这些余热，既可节约能源、减少运行成本，又可保护环境、减少热污染。热泵的利用是解决这一问题的有效途径，利用第二类热泵机组，回收这些低品位余热，用于供暖、物料干燥、产生高品位的热水或蒸汽及物料蒸发等，可带来巨大的经济效益和社会效益。第二类吸收式热泵机组的热平衡关系式为(忽略溶液泵及工质液泵的功耗) Q0+Qg=Qa+Qc (1)式中QO——蒸发器热负荷，W ； Qg——发生器热负荷，W ；
Qa——吸收器热负荷，W; Qc——冷凝器热负荷，W。 式(1)中，等号左边为蒸发器和发生器所利用的废热源的热量，右边为冷凝器和吸收器放出的热量，其中冷凝器的放热量通过冷却水释放到环境中去，而吸收器的放热量是对外供出的热量。其性能系数ζ 可用下式计算 ζ =QaQ0+Qg=l-QcQ0+Qg (2) 由( 式可见，第二类吸收式热泵机组的性能系数总是小于1，这类热泵机组的实际运行数据表明，装有溶液热交换器的第二类热泵机组性能系数为0. 45左右，较低的COP值影响了这种第二类热泵机组的推广和在企业中的应用。这样就急需设计一种较高COP值、结构简单、安装方便、运行稳定、安全性高的第二类吸收式热泵机组。
发明内容为解决以上现有技术中热泵的COP值低的问题，本实用新型提供一种较高COP值、 结构简单、安装方便、运行稳定、安全性高的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组。本实用新型通过以下的技术方案来解决上述的技术问题具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、工质泵、溶液泵、溶液热交换器、真空泵及抽气装置、控制系统及连接各部件的管道和阀门，以上所说的发生器包括发生器I和发生器II，发生器II通过管道与蒸发器串联连通，发生器 II、蒸发器通过管道串联后再与发生器I通过管道并联连通。发生器I和发生器II、蒸发器也可以是通过串联的管道相连通。溶液泵、工质泵分别有与之相对应的溶液泵变频器、工质泵变频器。通过液位控制来调节变频器的大小，从而调节泵的转速来使热泵系统稳定运行。蒸发器与吸收器之间有工质排放管，在工质排放管上设有工质排放电磁阀，用以控制工质的排放。在发生器内有通过管道输送的废热源，该废热源可以是太阳能、地热能、工业余热或废热，工业余热或废热为蒸汽、热水、导热油。本实用新型采用双发生器结构，将出蒸发器的废热源送入发生器II内继续提取其热量，这样就可以减少用于发生器I的热源，从而可以提高废热的利用率，提高热泵的COP值。本实用新型的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组具有如下的优点(1)本实用新型的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组由于采用了双发生器的结构，使溶液浓缩过程变为双效二次浓缩，提高了工业余热/废热、太阳能、地热能等能源的利用率，COP值能达到0. 5 0. 6左右，比普通的单效吸收式热泵的COP值高约25 30%， 使相同的废热量获得更多有用的高温热源，减少了能源的浪费；(2)进行热量回收的温度范围较广，可以在较宽的范围内进行热量的回收。
图1为现有技术中第二类吸收式的热泵机组的工作流程图；图2为本实用新型的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组工作流程图；图中，1-发生器，2-冷凝器，3-蒸发器，4-吸收器，5-工质泵，6_溶液泵，7_溶液热交换器，8-真空泵，9-发生器I，10-发生器II。
具体实施方式
以下结合附图1、2和具体实施方式
对本实用新型具有双发生器的第二类吸收式热泵机组作进一步的说明，以便本领域内的技术人员更了解本实用新型，但并不以此限制本实用新型。具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，该热泵机组包括冷凝器2、蒸发器3、吸收器4、工质泵5、溶液泵6、溶液热交换器7、真空泵8及抽气装置、控制系统及连接各部件的管道和阀门，还包括发生器I 9和发生器II 10，发生器II 10通过管道与蒸发器3串联连通，发生器II 10、蒸发器3通过管道串联后再与发生器I 9通过管道并联连通。发生器 I 9和发生器II 10内有通过管道输送的废热源，该废热源是废热水，也可以是其它形式的热源。附图1中，现有技术中的第二类吸收式的热泵机组包括发生器1及发生器1内的废热源，该废热源为废热水、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4、工质泵5、溶液泵6、溶液热交换器 7、真空泵8及抽气装置、控制系统及连接各部件的管路和阀门，其工作原理是呈蒸汽态的高温废热水进入发生器I 9，稀溶液经发生器I 9中的高温废热水加热并在真空泵8抽真空的状态下浓缩为中间溶液，同时高温废热水在冷凝器2的作用下生成工质液，该工质液在工质泵5和管路的输送下进入蒸发器3，在蒸发器3中，管外的工质由管内的蒸发器3加热而蒸发成工质蒸汽，该工质蒸汽进入吸收器4后再被来自发生器I 9的中间溶液吸收，在吸收过程释放出的热量，将流过吸收器4中传热管道内的水加热，从而得到所需要的热水。吸收工质蒸汽后得到的稀溶液输出吸收器4后，经溶液热交换器7和节流阀进入发生器1，被传热管道内流过的废热水加热升温至沸腾，再产生出工质蒸汽，同时稀溶液浓缩为浓溶液，溶液泵6将浓溶液由溶液热交换器7输送至吸收器4，重新吸收工质蒸汽，发生器1中产生的低压工质蒸汽进入冷凝器2，低压工质蒸汽经传热管内的冷却水冷却，转化为工质液，该工质液由工质液泵输送至蒸发器，再次被加热蒸发，从而完成循环。附图2中，本实用新型的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，包括冷凝器2、 蒸发器3、吸收器4、工质泵5、溶液泵6、溶液热交换器7、真空泵8及抽气装置、控制系统及连接各部件的管路和阀门，还包括发生器I 9和发生器II 10，发生器II 10通过管道与蒸发器3串联连通，发生器II 10、蒸发器3通过管道串联后再与发生器I 9通过管道并联连通。其工作原理是呈蒸汽态的高温废热水一部分进入发生器I 9，稀溶液经发生器
I9中的高温废热水加热并在真空泵8抽真空的状态下浓缩为中间溶液，同时高温废热水在冷凝器2的作用下生成工质液，该工质液在工质泵5和管路的输送下进入蒸发器3，在蒸发器3中，管外的工质由管内的蒸发器3加热蒸发成工质蒸汽，该工质蒸汽进入吸收器4后再被来自发生器I 9的中间溶液吸收，在吸收过程释放出的热量，将流过吸收器4管道内的水加热，从而得到所需要的热水。呈蒸汽态的高温废热水的另一部分输向蒸发器3，经蒸发放热后再进入发生器
II10，其余热对稀溶液进行加热并在真空泵8不断抽真空下将稀溶液浓缩为中间溶液，同时高温废热水在冷凝器2的作用下生成工质液，该工质液在工质泵5和管路的输送下进入蒸发器3，在蒸发器3中，管外的工质液由管内的蒸发器3加热而蒸发成工质蒸汽，该工质蒸汽进入吸收器4后再被来自发生器II 10的中间溶液吸收，在吸收过程释放出的热量，将流过吸收器4管道内的水加热，从而得到所需要的热水。吸收工质蒸汽后得到的稀溶液输出吸收器4后，经溶液热交换器7和节流阀进入发生器I 9和发生器II 10，被管道内流过的废热水加热升温至沸腾，再产生出工质蒸汽，同时稀溶液浓缩为浓溶液，溶液泵6将浓溶液由溶液热交换器7输送至吸收器4，重新吸收工质蒸汽，发生器II 10中产生的低压工质蒸汽进入冷凝器2，低压工质蒸汽经管道内的冷却水冷却，转化为工质液，该工质液由工质泵5输送至蒸发器3，再次被加热蒸发，从而完成循环。由于本实用新型的热泵将蒸发器3内的热量回收后经发生器II 10对稀溶液进行加热，较之前的热泵系统中将蒸发器3中输出的热量直接排放，提高了该吸收式热泵热量的利用率。以上所说的废热源还可以是高温的废蒸汽或者是导热油；溶液泵、工质泵可以分别设置与之相对应的溶液泵变频器、工质泵变频器；蒸发器与吸收器之间可设置工质排放管，在工质排放管上有工质排放电磁阀，像这样的变换也落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、工质泵、溶液泵、溶液热交换器、真空泵及抽气装置、控制系统及连接各部件的管道和阀门，其特征在于，所述的发生器包括发生器I和发生器II，发生器II通过管道与蒸发器串联连通，发生器II、蒸发器通过管道串联后再与发生器I通过管道并联连通。
2.如权利要求1所述的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，其特征在于所述的发生器I和发生器II、蒸发器通过串联的管道相连通。
3.如权利要求1所述的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，其特征在于所述的溶液泵、工质泵分别有与之相对应的溶液泵变频器、工质泵变频器。
4.如权利要求1所述的具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，其特征在于所述的蒸发器与吸收器之间有工质排放管，在工质排放管上设有工质排放电磁阀。
专利摘要本实用新型属于石油、化工、热电、冶金领域，具体涉及一种具有双发生器的第二类吸收式热泵机组。一种具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，包括发生器，冷凝器、蒸发器、吸收器、工质泵、溶液泵、溶液热交换器、真空泵及抽气装置、控制系统及连接各部件的管道和阀门，其特征在于，以上所说的发生器包括发生器Ⅰ和发生器Ⅱ，发生器Ⅱ通过管道与蒸发器串联连通，发生器Ⅱ、蒸发器通过管道串联后再与发生器Ⅰ通过管道并联连通。采用上述结构的一种具有双发生器的第二类吸收式热泵机组，其COP值高，且其结构简单、安装方便、运行稳定、安全性高。
文档编号F25B30/00GK202083147SQ20112013011
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者魏春光 申请人:魏春光