本文作者:kaifamei

凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器的制作方法

更新時間:2025-12-27 08:14:42 0條評論

凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器的制作方法


凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器
(一)技術領域
1.本發明涉及一種由壓縮式熱泵的蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,由壓縮式熱泵的冷凝器直接產生常壓水蒸汽,再由高壓水蒸汽通過引射器的引射、混合、擴壓而成為中壓水蒸汽;
(二)

背景技術:



2.目前的水源熱泵的蒸發器,只能提取液體載冷劑的降溫顯熱,無法直接回收負壓水蒸汽的凝結潛熱;其冷凝器只能對液體載熱劑加熱升溫,無法產生常壓水蒸汽。
3.因此為回收負壓水蒸汽的凝結潛熱,而通過熱泵產生常壓水蒸汽,就必須由水蒸汽取熱器+水源超高溫熱泵+減壓閃蒸器+水蒸汽壓縮機,這4套系統耦合完成。
4.(1)水蒸汽取熱器:通過水蒸汽取熱器從凝汽中取熱,包含3℃的水蒸汽取熱器換熱端差、5℃的取熱循環溫差、取熱循環泵電耗;
5.(2)減壓閃蒸器:通過熱泵加熱循環、節流閥減壓、閃蒸罐中降溫閃蒸等3個過程產生常壓水蒸汽,包含8℃閃蒸溫降以及加熱循環泵電耗。
6.(3)水蒸汽壓縮機:通過水蒸汽壓縮機增壓并輸出中壓水蒸汽,包含水蒸汽壓縮機電耗。
7.(4)水源超高溫熱泵:通過熱泵蒸發器回收取熱循環熱量,通過熱泵冷凝器提供加熱循環熱量,包含熱泵循環溫差所對應的壓縮機電耗,而熱泵循環溫差=常壓水蒸汽與負壓水蒸汽的飽和溫度差+3℃水蒸汽取熱器換熱端差+5℃的取熱循環溫差+8℃閃蒸溫降。
8.綜上所述,上述4套系統耦合,不僅投資加倍,而且運行費加倍,難以實現技術的經濟性。因此節能市場迫切期待一種壓縮式超高溫熱泵與水蒸汽發生器的跨界產品,不僅由熱泵蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,而且由熱泵冷凝器直接產生常壓水蒸汽。
(三)

技術實現要素:



9.本發明目的是:不僅由熱泵蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,而且由熱泵冷凝器直接產生常壓水蒸汽,再由高壓水蒸汽引射并混合成為中壓水蒸汽;從而不僅成倍降低系統初投資,而且成倍降低系統運行費。
10.按照附圖1所示的凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器,其由1
?
凝汽源干式蒸發器;1
?1?
凝汽進口;1
?2?
凝汽擋板;1
?3?
水平凝汽管簇; 1
?4?
凝水出口;1
?5?
兩相熱泵工質進口;1
?6?
氣態熱泵工質出口;1
?7??
不凝氣排出口;1
?8?
凝水過濾器;1
?9?
凝水泵;1
?
10
?
凝水止回閥;1
?
11
??
真空泵;1
?
12
?
導流腔;2
?
凝汽;2
?1?
凝水;3
?
壓縮機;3
?1?
壓縮機回油口;3
?2?
吸氣關斷閥;3
?3?
排氣關斷閥;3
?4?
排氣止回閥;3
?5?
吸氣壓力傳感器;3
?6?
吸氣溫度傳感器;3
?7?
吸氣視鏡;3
?8?
噴液電磁閥;3
?9?
噴液膨脹閥;3
?
10
?
噴液視鏡;3
?
11
?
噴液角閥;4
?
冷凝器驅動降膜蒸汽發生器;4
?1?
循環水進口;4
?2?
布液器;4
?3?
降膜蒸發管簇;4
?4?
水蒸汽出口;4
?5?
氣態熱泵工質進口;4
?6?
液態熱泵工質出口;4
?7?
循環水出口;4
?8?
循環水過濾器;4
?9?
循環水提升泵;4
?
10
??
循環水止回閥;4
?
11
?
補水口;4
?
12
?
補水箱;4
?
13
?
補水過
濾器;4
?
14
??
補水泵;4
?
15
?
補水止回閥;4
?
16
?
分離腔;4
?
17
?
汽水分離器;4
?
18
??
循環水位開關;4
?
19
?
補水;4
?
20
?
折流板;5
?
膨脹閥;5
?1?
干燥過濾器;5
?2?
熱泵工質截止閥;5
?3?
蒸發器視液鏡;5
?4?
蒸發器電磁閥;5
?5?
油冷電磁閥;5
?6?
油冷膨脹閥;5
?7?
油冷截止閥;5
?8?
油冷視液鏡;6
?
油分離器;6
?1?
油加熱器;6
?2?
油位開關;6
?3?
油溫開關;6
?4??
壓力維持閥;7
?
油冷卻器;7
?1?
油過濾器;7
?2?
油止回閥;7
?3?
油電磁閥;7
?4?
油截止閥;7
?5?
油視液鏡;8
?
熱泵工質;9
?
水蒸汽壓縮機; 10
?
高壓水蒸汽;11
?
中壓水蒸汽組成,其特征在于:
11.凝汽源干式蒸發器1管程上部一側的氣態熱泵工質出口1
?
6通過管道連接壓縮機3、油分離器6、氣態熱泵工質進口4
?
5、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4殼程、液態熱泵工質出口4
?
6、膨脹閥5、凝汽源干式蒸發器1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵循環回路;
12.熱泵工質截止閥5
?
2通過管道連接干燥過濾器5
?
1、熱泵工質截止閥5
?
2、三通、蒸發器電磁閥5
?
4、并聯的膨脹閥5與熱泵工質截止閥 5
?
2、蒸發器視液鏡5
?
3、熱泵工質截止閥5
?
2、兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵工質節流連接回路;
13.凝汽源干式蒸發器1殼程頂部的凝汽進口1
?
1及其凝汽擋板1
?
2、中部的水平凝汽管簇1
?
3外側、底部的凝水出口1
?
4通過管道所連接的凝水過濾器1
?
8、凝水泵1
?
9、凝水止回閥1
?
10,以生成和排放水平凝汽管簇1
?
3外側的凝水2
?
1,組成凝結和排放回路;
14.凝汽源干式蒸發器1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5、兩端導流腔1
?
12、中部的水平凝汽管簇1
?
3內側、管程上部一側的氣態熱泵工質出口1
?
6,組成熱泵工質管內干式蒸發取熱回路;
15.由吸氣壓力傳感器3
?
5和吸氣溫度傳感器3
?
6的信號閉環控制膨脹閥5的開度,而膨脹閥5與熱泵工質截止閥5
?
2相互并聯,再通過管道連接蒸發器視液鏡5
?
3、熱泵工質截止閥5
?
2、凝汽源干式蒸發器 1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵工質節流控制回路;
16.氣態熱泵工質進口4
?
5、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4殼程中部的降膜蒸發管簇4
?
3外側與折流板4
?
20所形成的通道、液態熱泵工質出口4
?
6,組成熱泵工質冷凝放熱回路;
17.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程底部的循環水出口4
?
7通過管道連接循環水過濾器4
?
8、循環水提升泵4
?
9、循環水止回閥4
?
10、循環水進口4
?
1、多層布液器4
?
2、管程中部的降膜蒸發管簇4
?
3內側、下部的分離腔4
?
16,組成管內降膜取熱蒸發回路;
18.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部內壁設置循環水位開關 4
?
18,由其水位信號閉環控制補水泵4
?
14的啟停,而補水箱4
?
12的底部出口通過管道連接補水過濾器4
?
13、補水泵4
?
14、補水止回閥 4
?
15、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部的補水口4
?
11,以補充補水4
?
19,組成補水控制回路;
19.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部由降膜取熱而蒸發出來的常壓水蒸汽,先經分離腔4
?
16、水蒸汽出口4
?
4、汽水分離器4
?
17的二級分離,再由管道連接至水蒸汽壓縮機9的低壓吸入口,組成常壓水蒸汽輸出回路;
20.凝汽源干式蒸發器1殼程頂部的不凝氣排出口1
?
7通過管道連接真空泵1
?
11的進氣口,組成不凝氣排出回路;
21.油分離器6的底部出油口通過管道連接油截止閥7
?
4、油冷卻器7 的油側、油過濾器7
?
1、油止回閥7
?
2、油電磁閥7
?
3、油截止閥7
?
4、油視液鏡7
?
5、壓縮機回油口3
?
1,組成油
冷卻回路;
22.熱泵工質截止閥5
?
2通過管道連接干燥過濾器5
?
1、熱泵工質截止閥5
?
2、三通、油冷截止閥5
?
7、三通、油冷電磁閥5
?
5、油冷膨脹閥 5
?
6、油冷截止閥5
?
7、油冷卻器7熱泵工質側、油冷視液鏡5
?
8、油冷截止閥5
?
7、三通,組成熱泵工質冷卻油回路;
23.油冷截止閥5
?
7通過管道連接三通、噴液電磁閥3
?
8、噴液膨脹閥 3
?
9、噴液視鏡3
?
10、噴液角閥3
?
11、三通、吸氣關斷閥3
?
2、三通、壓縮機3吸入口,組成熱泵工質噴液冷卻電機回路;
24.壓縮機3的排氣口通過管道連接排氣關斷閥3
?
3、排氣止回閥3
?
4,組成壓縮機排氣控制回路;
25.油位開關6
?
2和油溫開關6
?
3通過信號控制油分離器6底部油加熱器6
?
1的啟停,組成油加熱器控制回路;
26.油分離器6的頂部排氣口通過管道連接壓力維持閥6
?
4、三通、壓縮機3的吸氣口,組成壓縮機排壓壓力控制回路;
27.壓縮機3的吸氣口通過管道連接吸氣視鏡3
?
7,組成壓縮機吸氣狀態監視回路。
28.水蒸汽壓縮機9為熱壓縮式汽汽引射器,高壓水蒸汽10流經其高壓進汽口并由其內部噴嘴高速噴出,而在噴嘴周邊所形成的負壓通過其低壓進汽口引射水蒸汽出口4
?
4中流出的常壓水蒸汽,混合之后再經擴壓成為中壓水蒸汽11,由出汽口送出。
29.凝汽2是負壓水蒸汽,或是常壓水蒸汽,或是二次蒸汽,或是廢蒸汽,或是乏蒸汽。
30.補水4
?
19是軟化水,或是海水,或是無機溶液,或是有機溶液,或是污水。
31.本發明的工作原理結合附圖1說明如下:
32.1、凝汽的凝結放熱:凝汽2通過凝汽進口1
?
1及其凝汽擋板1
?
2 引入凝汽源干式蒸發器1的殼程中,在其中部的水平凝汽管簇1
?
3外側凝結放熱并生成凝水2
?
1,以提供熱泵熱源,同時凝水2
?
1則由底部的凝水出口1
?
4排出,并流經凝水過濾器1
?
8、凝水泵1
?
9、凝水止回閥1
?
10而排放。
33.2、熱泵工質逆流取熱干式蒸發:依據吸氣壓力傳感器3
?
5和吸氣溫度傳感器3
?
6的信號閉環控制膨脹閥5的開度,以使液態熱泵工質8 流經干燥過濾器5
?
1、蒸發器電磁閥5
?
4,由并聯的膨脹閥5與熱泵工質截止閥5
?
2節流后形成低壓兩相熱泵工質8,從下至上流經蒸發器視液鏡5
?
3、熱泵工質截止閥5
?
2、兩相熱泵工質進口1
?
5、兩端導流腔 1
?
12,而在凝汽源干式蒸發器1管程中部的水平凝汽管簇1
?
3內側以逆流方式提取凝汽源放熱而干式蒸發,最后以5℃過熱度而從管程上部一側的氣態熱泵工質出口1
?
6排出。
34.3、熱泵循環:凝汽源干式蒸發器1管程上部的低壓過熱氣態熱泵工質8流經一側的氣態熱泵工質出口1
?
6,而被壓縮機3壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質8,再流經油分離器6、氣態熱泵工質進口4
?
5而送入冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4的殼程中,而在中部垂直降膜蒸發管簇4
?
3的外側,以順流方式分段釋放過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱,而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質8,并把冷凝熱量釋放給管程中的降膜取熱循環補水4
?
19,再由殼程底部的液態熱泵工質出口4
?
6、干燥過濾器5
?
1而流經膨脹閥5,由其節流成為低壓兩相熱泵工質8,最后經下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5,重新流入凝汽源干式蒸發器1 的管程中,以完成熱泵循環。
35.4、循環水順流降膜取熱蒸發:循環水流經循環水出口4
?
7、循環水過濾器4
?
8、循環
水提升泵4
?
9、循環水止回閥4
?
10、循環水進口 4
?
1,再由多層布液器4
?
2的均勻分布而依據重力流入冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程中部各降膜蒸發管簇4
?
3內側,其中以降膜方式提取熱泵工質8的冷凝放熱而蒸發成為常壓水蒸汽,再經下部分離腔 4
?
16、水蒸汽出口4
?
4、汽水分離器4
?
17的二級分離后,再由管道流入水蒸汽壓縮機9的低壓進汽口。
36.5、補水:冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部內壁設置循環水位開關4
?
18,依據其水位信號閉環控制補水泵4
?
14的啟停,以使補水 4
?
19從補水箱4
?
12的底部出口流經補水過濾器4
?
13、補水泵4
?
14、補水止回閥4
?
15,最后從補水口4
?
11流入冷凝器驅動降膜蒸汽發生器 4的管程下部。
37.6、中壓水蒸汽輸出:1份高壓水蒸汽10流經熱壓縮式汽汽引射器 9的高壓進汽口,并由其內部噴嘴高速噴射,而在噴嘴周邊所形成的負壓通過其低壓進汽口引射水蒸汽出口4
?
4中流出的0.4份常壓水蒸汽,混合之后再經擴壓成為1.4份中壓水蒸汽11,由出汽口送出。
38.7、排放不凝氣:開啟真空泵1
?
11,以從不凝氣排出口1
?
7抽出凝汽源干式蒸發器1殼程凝汽2中的不凝氣,并排放至環境。
39.8、油冷卻循環:油分離器6所分離出的油壓縮機潤滑油,從底部出油口流經油截止閥7
?
4,并在油冷卻器7的油側中被冷卻降溫,然后流經油過濾器7
?
1、油止回閥7
?
2、油電磁閥7
?
3、油截止閥7
?
4、油視液鏡7
?
5而回至壓縮機回油口3
?
1。熱泵工質流經熱泵工質截止閥 5
?
2、干燥過濾器5
?
1、熱泵工質截止閥5
?
2、三通、油冷截止閥5
?
7、三通、油冷電磁閥5
?
5、油冷膨脹閥5
?
6、油冷截止閥5
?
7而流入油冷卻器7的熱泵工質側蒸發吸熱,然后熱泵工質流經油冷視液鏡5
?
8、油冷截止閥5
?
7、三通,最后流入凝汽源干式蒸發器1。
40.9、噴液冷卻電機:熱泵工質流經油冷截止閥5
?
7、三通、噴液電磁閥3
?
8、噴液膨脹閥3
?
9、噴液視鏡3
?
10、噴液角閥3
?
11、三通、吸氣關斷閥3
?
2、三通,而噴入壓縮機3吸入口,以冷卻壓縮機電機。
41.10、油加熱:依據油位開關6
?
2和油溫開關6
?
3的信號閉環控制油分離器6底部油加熱器6
?
1的啟停,以控制油溫。
42.11、壓縮機的排壓控制:油分離器6的頂部排氣口所連接的壓力維持閥6
?
4,通過管道連接三通、壓縮機3的吸氣口,以當壓縮機的排壓過高時,向壓縮機的吸氣口泄壓;壓縮機3的排氣口通過管道連接排氣關斷閥3
?
3、排氣止回閥3
?
4,以控制壓縮機的排氣壓力。
43.12、監視壓縮機吸氣狀態:壓縮機3的吸氣口通過管道連接吸氣視鏡3
?
7,以監視壓縮機的吸氣狀態。
44.因此與現有水蒸汽取熱器+水源超高溫熱泵+減壓閃蒸器+水蒸汽壓縮機這4套耦合系統相比較,本發明技術優勢如下:系統集成凝汽源干式蒸發器、超高溫壓縮式熱泵、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器、引射器,不僅由熱泵蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,而且由熱泵冷凝器直接產生常壓水蒸汽,再由高壓水蒸汽引射并混合成為中壓水蒸汽;其中通過降低16℃熱泵循環溫差,降低50%的熱泵壓縮機電耗,同時免除水蒸汽壓縮機、取熱循環泵、加熱循環泵的投資與電耗;從而不僅成倍降低系統初投資,而且成倍降低系統運行費。
(四)附圖說明
45.附圖1為本發明的系統流程圖。
壁厚2.0mm/長度120mm的不銹鋼管循環水出口4
?
7;直徑50mm/壁厚 1.5mm/長度100mm的不銹鋼循環水過濾器4
?
8;流量5t/h/揚程10mh20 的不銹鋼循環水提升泵4
?
9;直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼循環水止回閥4
?
10;直徑30mm/壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼管補水口4
?
11;長度1000mm
×
寬度1000mm
×
高度1000mm/厚度3mm的不銹鋼補水箱4
?
12;接口直徑30mm/壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼補水過濾器4
?
13;流量3t/h/揚程7mh2o的不銹鋼補水泵4
?
14;接口直徑30mm/ 壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼補水止回閥4
?
15;直徑1200mm/高度 400mm的圓柱形分離腔4
?
16;直徑800mm/高度1800mm的圓柱形汽水分離器4
?
17;量程400mm的不銹鋼循環水位開關4
?
18;溫度20℃/流量 2.66t/h的軟化水補水4
?
19;直徑1200mm/厚度2.5mm的半圓形折流板4
?
20;接口直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼電子膨脹閥5;接口直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼干燥過濾器5
?
1;接口直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼熱泵工質截止閥5
?
2;接口直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼蒸發器視液鏡5
?
3;接口直徑50mm/壁厚1.5mm/長度100mm的不銹鋼蒸發器電磁閥5
?
4;接口直徑 30mm/壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼油冷電磁閥5
?
5;接口直徑30mm/ 壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼油冷膨脹閥5
?
6;接口直徑30mm/壁厚 1.5mm/長度70mm的不銹鋼油冷截止閥5
?
7;接口直徑30mm/壁厚1.5mm/ 長度70mm的不銹鋼油冷視液鏡5
?
8;分離效率98%/容積0.5m3的油分離器6;輸入電功率400w的油加熱器6
?
1;量程200mm的油位開關6
?
2;量程0
?
140℃的油溫開關6
?
3;接口直徑120mm/壁厚2.5mm/長度300mm 的不銹鋼壓力維持閥6
?
4;冷卻量50kw的油冷卻器7;接口直徑30mm/ 壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼油過濾器7
?
1;接口直徑30mm/壁厚 1.5mm/長度70mm的不銹鋼油止回閥7
?
2;接口直徑30mm/壁厚1.5mm/ 長度70mm的不銹鋼油電磁閥7
?
3;接口直徑30mm/壁厚1.5mm/長度70mm 的不銹鋼油截止閥7
?
4;接口直徑30mm/壁厚1.5mm/長度70mm的不銹鋼油視液鏡7
?
5;700kg的r245fa熱泵工質8;引射比0.4的熱壓縮式汽汽引射器9;絕壓10bar/流量6.65t/h的高壓水蒸汽10;飽和溫度 139℃/流量9.31t/h的中壓水蒸汽11組成。
48.凝汽源干式蒸發器1管程上部一側的氣態熱泵工質出口1
?
6通過管道連接壓縮機3、油分離器6、氣態熱泵工質進口4
?
5、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4殼程、液態熱泵工質出口4
?
6、膨脹閥5、凝汽源干式蒸發器1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵循環回路;
49.熱泵工質截止閥5
?
2通過管道連接干燥過濾器5
?
1、熱泵工質截止閥5
?
2、三通、蒸發器電磁閥5
?
4、并聯的膨脹閥5與熱泵工質截止閥 5
?
2、蒸發器視液鏡5
?
3、熱泵工質截止閥5
?
2、兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵工質節流連接回路;
50.凝汽源干式蒸發器1殼程頂部的凝汽進口1
?
1及其凝汽擋板1
?
2、中部的水平凝汽管簇1
?
3外側、底部的凝水出口1
?
4通過管道所連接的凝水過濾器1
?
8、凝水泵1
?
9、凝水止回閥1
?
10,以生成和排放水平凝汽管簇1
?
3外側的凝水2
?
1,組成凝結和排放回路;
51.凝汽源干式蒸發器1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5、兩端導流腔1
?
12、中部的水平凝汽管簇1
?
3內側、管程上部一側的氣態熱泵工質出口1
?
6,組成熱泵工質管內干式蒸發取熱回路;
52.由吸氣壓力傳感器3
?
5和吸氣溫度傳感器3
?
6的信號閉環控制膨脹閥5的開度,而膨脹閥5與熱泵工質截止閥5
?
2相互并聯,再通過管道連接蒸發器視液鏡5
?
3、熱泵工質截止閥5
?
2、凝汽源干式蒸發器 1管程下部一側的兩相熱泵工質進口1
?
5,組成熱泵工質節流控
制回路;
53.氣態熱泵工質進口4
?
5、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4殼程中部的降膜蒸發管簇4
?
3外側與折流板4
?
20所形成的通道、液態熱泵工質出口4
?
6,組成熱泵工質冷凝放熱回路;
54.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程底部的循環水出口4
?
7通過管道連接循環水過濾器4
?
8、循環水提升泵4
?
9、循環水止回閥4
?
10、循環水進口4
?
1、多層布液器4
?
2、管程中部的降膜蒸發管簇4
?
3內側、下部的分離腔4
?
16,組成管內降膜取熱蒸發回路;
55.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部內壁設置循環水位開關 4
?
18,由其水位信號閉環控制補水泵4
?
14的啟停,而補水箱4
?
12的底部出口通過管道連接補水過濾器4
?
13、補水泵4
?
14、補水止回閥 4
?
15、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部的補水口4
?
11,以補充補水4
?
19,組成補水控制回路;
56.冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4管程下部由降膜取熱而蒸發出來的常壓水蒸汽,先經分離腔4
?
16、水蒸汽出口4
?
4、汽水分離器4
?
17的二級分離,再由管道連接至水蒸汽壓縮機9的低壓吸入口,組成常壓水蒸汽輸出回路;
57.凝汽源干式蒸發器1殼程頂部的不凝氣排出口1
?
7通過管道連接真空泵1
?
11的進氣口,組成不凝氣排出回路;
58.油分離器6的底部出油口通過管道連接油截止閥7
?
4、油冷卻器7 的油側、油過濾器7
?
1、油止回閥7
?
2、油電磁閥7
?
3、油截止閥7
?
4、油視液鏡7
?
5、壓縮機回油口3
?
1,組成油冷卻回路;
59.熱泵工質截止閥5
?
2通過管道連接干燥過濾器5
?
1、熱泵工質截止閥5
?
2、三通、油冷截止閥5
?
7、三通、油冷電磁閥5
?
5、油冷膨脹閥 5
?
6、油冷截止閥5
?
7、油冷卻器7熱泵工質側、油冷視液鏡5
?
8、油冷截止閥5
?
7、三通,組成熱泵工質冷卻油回路;
60.油冷截止閥5
?
7通過管道連接三通、噴液電磁閥3
?
8、噴液膨脹閥 3
?
9、噴液視鏡3
?
10、噴液角閥3
?
11、三通、吸氣關斷閥3
?
2、三通、壓縮機3吸入口,組成熱泵工質噴液冷卻電機回路;
61.壓縮機3的排氣口通過管道連接排氣關斷閥3
?
3、排氣止回閥3
?
4,組成壓縮機排氣控制回路;
62.油位開關6
?
2和油溫開關6
?
3通過信號控制油分離器6底部油加熱器6
?
1的啟停,組成油加熱器控制回路;
63.油分離器6的頂部排氣口通過管道連接壓力維持閥6
?
4、三通、壓縮機3的吸氣口,組成壓縮機排壓壓力控制回路;
64.壓縮機3的吸氣口通過管道連接吸氣視鏡3
?
7,組成壓縮機吸氣狀態監視回路。
65.水蒸汽壓縮機9為熱壓縮式汽汽引射器,高壓水蒸汽10流經其高壓進汽口并由其內部噴嘴高速噴出,而在噴嘴周邊所形成的負壓通過其低壓進汽口引射水蒸汽出口4
?
4中流出的常壓水蒸汽,混合之后再經擴壓成為中壓水蒸汽11,由出汽口送出。
66.凝汽2是二次蒸汽。
67.補水4
?
19是軟化水。
68.本發明實施例1,不僅由熱泵蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,而且由熱泵冷凝器直接產生常壓水蒸汽:流量2.15t/h的飽和溫度65℃負壓水蒸汽2,在水平設置的凝汽源干式蒸發器1中釋放1349kw 的凝結熱量,變成飽和溫度65℃的凝結水2
?
1;由輸入電功率
329kw 的壓縮機3驅動,以在冷凝器驅動降膜蒸汽發生器4中釋放1669kw的冷凝熱量,再通過降膜蒸發產生流量2.66t/h的100℃常壓飽和蒸汽;最后由流量6.65t/h的絕壓10bar高壓水蒸汽10,通過引射比0.4的熱壓縮式汽汽引射器9,引射、混合、擴壓成為流量9.31t/h的飽和溫度139℃中壓水蒸汽11。
69.與水蒸汽取熱器+水源超高溫熱泵+減壓閃蒸器+水蒸汽壓縮機,這 4套耦合系統的現有技術相比較:
70.(1)熱泵循環溫差:本發明為常壓水蒸汽與負壓水蒸汽的飽和溫度之差36℃,而現有技術則需增加3℃水蒸汽取熱器換熱端差、5℃取熱循環溫差、8℃閃蒸溫降,因此達到51℃;
71.(2)熱泵cop:本發明的超高溫熱泵cop為5.22kw/kw,而現有技術則為3.46kw/kw;
72.(3)產生每噸蒸汽耗電:本發明為120kw*h/t,而現有技術不僅水源超高溫熱泵的耗電更多,而且增加取熱循環泵、加熱循環泵、水蒸汽壓縮機的電耗,因此達到312kw*h/t;
73.(4)初投資:本發明為冷凝溫度103℃的單一熱泵循環,而現有技術不僅需要冷凝溫度111℃的水源超高溫熱泵,而且增加取熱循環泵、加熱循環泵、水蒸汽壓縮機的投資。

技術特征:


1.一種凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器,其由凝汽源干式蒸發器(1);凝汽進口(1
?
1);凝汽擋板(1
?
2);水平凝汽管簇(1
?
3);凝水出口(1
?
4);兩相熱泵工質進口(1
?
5);氣態熱泵工質出口(1
?
6);不凝氣排出口(1
?
7);凝水過濾器(1
?
8);凝水泵(1
?
9);凝水止回閥(1
?
10);真空泵(1
?
11);導流腔(1
?
12);凝汽(2);凝水(2
?
1);壓縮機(3);壓縮機回油口(3
?
1);吸氣關斷閥(3
?
2);排氣關斷閥(3
?
3);排氣止回閥(3
?
4);吸氣壓力傳感器(3
?
5);吸氣溫度傳感器(3
?
6);吸氣視鏡(3
?
7);噴液電磁閥(3
?
8);噴液膨脹閥(3
?
9);噴液視鏡(3
?
10);噴液角閥(3
?
11);冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4);循環水進口(4
?
1);布液器(4
?
2);降膜蒸發管簇(4
?
3);水蒸汽出口(4
?
4);氣態熱泵工質進口(4
?
5);液態熱泵工質出口(4
?
6);循環水出口(4
?
7);循環水過濾器(4
?
8);循環水提升泵(4
?
9);循環水止回閥(4
?
10);補水口(4
?
11);補水箱(4
?
12);補水過濾器(4
?
13);補水泵(4
?
14);補水止回閥(4
?
15);分離腔(4
?
16);汽水分離器(4
?
17);循環水位開關(4
?
18);補水(4
?
19);折流板(4
?
20);膨脹閥(5);干燥過濾器(5
?
1);熱泵工質截止閥(5
?
2);蒸發器視液鏡(5
?
3);蒸發器電磁閥(5
?
4);油冷電磁閥(5
?
5);油冷膨脹閥(5
?
6);油冷截止閥(5
?
7);油冷視液鏡(5
?
8);油分離器(6);油加熱器(6
?
1);油位開關(6
?
2);油溫開關(6
?
3);壓力維持閥(6
?
4);油冷卻器(7);油過濾器(7
?
1);油止回閥(7
?
2);油電磁閥(7
?
3);油截止閥(7
?
4);油視液鏡(7
?
5);熱泵工質(8);水蒸汽壓縮機(9);高壓水蒸汽(10);中壓水蒸汽(11)組成,其特征在于:凝汽源干式蒸發器(1)管程上部一側的氣態熱泵工質出口(1
?
6)通過管道連接壓縮機(3)、油分離器(6)、氣態熱泵工質進口(4
?
5)、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)殼程、液態熱泵工質出口(4
?
6)、膨脹閥(5)、凝汽源干式蒸發器(1)管程下部一側的兩相熱泵工質進口(1
?
5),組成熱泵循環回路;熱泵工質截止閥(5
?
2)通過管道連接干燥過濾器(5
?
1)、熱泵工質截止閥(5
?
2)、三通、蒸發器電磁閥(5
?
4)、并聯的膨脹閥(5)與熱泵工質截止閥(5
?
2)、蒸發器視液鏡(5
?
3)、熱泵工質截止閥(5
?
2)、兩相熱泵工質進口(1
?
5),組成熱泵工質節流連接回路;凝汽源干式蒸發器(1)殼程頂部的凝汽進口(1
?
1)及其凝汽擋板(1
?
2)、中部的水平凝汽管簇(1
?
3)外側、底部的凝水出口(1
?
4)通過管道所連接的凝水過濾器(1
?
8)、凝水泵(1
?
9)、凝水止回閥(1
?
10),以生成和排放水平凝汽管簇(1
?
3)外側的凝水(2
?
1),組成凝結和排放回路;凝汽源干式蒸發器(1)管程下部一側的兩相熱泵工質進口(1
?
5)、兩端導流腔(1
?
12)、中部的水平凝汽管簇(1
?
3)內側、管程上部一側的氣態熱泵工質出口(1
?
6),組成熱泵工質管內干式蒸發取熱回路;由吸氣壓力傳感器(3
?
5)和吸氣溫度傳感器(3
?
6)的信號閉環控制膨脹閥(5)的開度,而膨脹閥(5)與熱泵工質截止閥(5
?
2)相互并聯,再通過管道連接蒸發器視液鏡(5
?
3)、熱泵工質截止閥(5
?
2)、凝汽源干式蒸發器(1)管程下部一側的兩相熱泵工質進口(1
?
5),組成熱泵工質節流控制回路;氣態熱泵工質進口(4
?
5)、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)殼程中部的降膜蒸發管簇(4
?
3)外側與折流板(4
?
20)所形成的通道、液態熱泵工質出口(4
?
6),組成熱泵工質冷凝放熱回路;冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)管程底部的循環水出口(4
?
7)通過管道連接循環水過濾器(4
?
8)、循環水提升泵(4
?
9)、循環水止回閥(4
?
10)、循環水進口(4
?
1)、多層布液器(4
?
2)、管程中部的降膜蒸發管簇(4
?
3)內側、下部的分離腔(4
?
16),組成管內降膜取熱蒸發回路;冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)管程下部內壁設置循環水位開關(4
?
18),由其水位信號閉環控制補水泵(4
?
14)的啟停,而補水箱(4
?
12)的底部出口通過管道連接補水過濾器(4
?
13)、補水泵(4
?
14)、補水止回閥(4
?
15)、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)管程下部的補水口(4
?
11),以補充補水(4
?
19),組成補水控制回路;冷凝器驅動降膜蒸汽發生器(4)管程下部由降
膜取熱而蒸發出來的常壓水蒸汽,先經分離腔(4
?
16)、水蒸汽出口(4
?
4)、汽水分離器(4
?
17)的二級分離,再由管道連接至水蒸汽壓縮機(9)的低壓吸入口,組成常壓水蒸汽輸出回路;凝汽源干式蒸發器(1)殼程頂部的不凝氣排出口(1
?
7)通過管道連接真空泵(1
?
11)的進氣口,組成不凝氣排出回路;油分離器(6)的底部出油口通過管道連接油截止閥(7
?
4)、油冷卻器(7)的油側、油過濾器(7
?
1)、油止回閥(7
?
2)、油電磁閥(7
?
3)、油截止閥(7
?
4)、油視液鏡(7
?
5)、壓縮機回油口(3
?
1),組成油冷卻回路;熱泵工質截止閥(5
?
2)通過管道連接干燥過濾器(5
?
1)、熱泵工質截止閥(5
?
2)、三通、油冷截止閥(5
?
7)、三通、油冷電磁閥(5
?
5)、油冷膨脹閥(5
?
6)、油冷截止閥(5
?
7)、油冷卻器(7)熱泵工質側、油冷視液鏡(5
?
8)、油冷截止閥(5
?
7)、三通,組成熱泵工質冷卻油回路;油冷截止閥(5
?
7)通過管道連接三通、噴液電磁閥(3
?
8)、噴液膨脹閥(3
?
9)、噴液視鏡(3
?
10)、噴液角閥(3
?
11)、三通、吸氣關斷閥(3
?
2)、三通、壓縮機(3)吸入口,組成熱泵工質噴液冷卻電機回路;壓縮機(3)的排氣口通過管道連接排氣關斷閥(3
?
3)、排氣止回閥(3
?
4),組成壓縮機排氣控制回路;油位開關(6
?
2)和油溫開關(6
?
3)通過信號控制油分離器(6)底部油加熱器(6
?
1)的啟停,組成油加熱器控制回路;油分離器(6)的頂部排氣口通過管道連接壓力維持閥(6
?
4)、三通、壓縮機(3)的吸氣口,組成壓縮機排壓壓力控制回路;壓縮機(3)的吸氣口通過管道連接吸氣視鏡(3
?
7),組成壓縮機吸氣狀態監視回路。2.按照權利要求1所述的凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器,其特征在于:水蒸汽壓縮機(9)為熱壓縮式汽汽引射器,高壓水蒸汽(10)流經其高壓進汽口并由其內部噴嘴高速噴出,而在噴嘴周邊所形成的負壓通過其低壓進汽口引射水蒸汽出口(4
?
4)中流出的常壓水蒸汽,混合之后再經擴壓成為中壓水蒸汽(11),由出汽口送出。3.按照權利要求1所述的凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器,其特征在于:凝汽(2)是負壓水蒸汽,或是常壓水蒸汽,或是二次蒸汽,或是廢蒸汽,或是乏蒸汽。4.按照權利要求1所述的凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器,其特征在于:補水(4
?
19)是軟化水,或是海水,或是無機溶液,或是有機溶液,或是污水。

技術總結


凝汽源熱泵驅動降膜蒸汽發生器:系統集成凝汽源干式蒸發器、超高溫壓縮式熱泵、冷凝器驅動降膜蒸汽發生器、引射器,不僅由熱泵蒸發器直接回收負壓水蒸汽凝結潛熱,而且由熱泵冷凝器直接產生常壓水蒸汽,再由高壓水蒸汽引射并混合成為中壓水蒸汽;其中通過降低16℃熱泵循環溫差,降低50%的熱泵壓縮機電耗,同時免除水蒸汽壓縮機、取熱循環泵、加熱循環泵的投資與電耗;從而不僅成倍降低系統初投資,而且成倍降低系統運行費。成倍降低系統運行費。成倍降低系統運行費。


技術研發人員:

侴喬力 侴雨宏 魏蔚

受保護的技術使用者:

侴雨宏

技術研發日:

2020.10.29

技術公布日:

2021/12/27


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