1.一种第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:包括蒸发器(6)、水蒸汽吸收器(1)、水蒸汽发生器(3)、冷凝器(4),换热管(1a)从所述冷凝器(4)的入口a进,依次通过所述冷凝器(4)和所述水蒸汽吸收器(1)后,从所述水蒸汽吸收器(1)出口b出;所述蒸发器(6)出口k与所述水蒸汽吸收器(1)入口n之间依次设有相连通的第二截止阀(11)、第一水蒸汽压缩机(7)和第三截止阀(12);所述水蒸汽吸收器(1)出口c与所述水蒸汽发生器(3)入口d之间依次设有相连通的溶液回热器(2)和第一节流阀(10);所述水蒸汽发生器(3)出口i与所述水蒸汽吸收器(1)入口j之间依次设有相连通的溶液泵(16)和溶液回热器(2);
所述水蒸汽吸收器(1)入口j连接喷淋管1b至水蒸汽吸收器(1)内;所述水蒸汽发生器(3)出口e与所述冷凝器(4)入口f之间通过管道连接,所述冷凝器(4)出口g与所述蒸发器(6)入口h之间设有相连通的水泵(5),余热源管道入口s与所述蒸发器(6)入口t之间设有相连通的第一截止阀(19),所述蒸发器(6)出口u与所述水蒸汽发生器(3)入口v之间通过管道连接,余热源管道最终从所述水蒸汽发生器(3)出口w出;
所述蒸发器(6)出口k与所述水蒸汽吸收器(1)入口n之间设有相连通的第四截止阀(13);所述余热源管道入口s与所述蒸发器(6)入口t之间依次设有相连通的第八截止阀(18)和余热加热换热器(8);所述第一水蒸汽压缩机(7)出口m与余热加热换热器(8)入口o之间设有相连通的第六截止阀(15);所述蒸发器(6)出口k与所述余热加热换热器(8)入口o之间还设有相连通的第二水蒸汽压缩机(9),所述蒸发器(6)出口k与所述第二水蒸汽压缩机(9)入口p之间设有相连通的第五截止阀(14),所述第二水蒸汽压缩机(9)出口q与水蒸汽蒸发器(6)入口x之间依次设有相连通的第七截止阀(17)、余热加热换热器(8)和第二节流阀(20)。
2.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
余热源管道入口s的温度为20℃~100℃,换热管在冷凝器(4)入口a的温度为10℃~40℃,换热管在水蒸汽吸收器(1)出口b的温度为90℃~170℃。
3.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
所述第一节流阀(10)和第二节流阀(20)均为电子膨胀阀或热力膨胀阀。
4.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
第二截止阀(11)、第三截止阀(12)、第四截止阀(13)、第五截止阀(14)、第六截止阀(15)、第七截止阀(17)、第八截止阀(18)和第一截止阀(19)选用柱塞式截止阀、球阀或闸阀。
5.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
蒸发器(6)为满液式蒸发器或降膜式蒸发器。
6.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
所述冷凝器(4)为管壳式冷凝器或套筒式冷凝器。
7.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
所述余热加热换热器(8)和溶液回热器(2)为板式换热器或管壳式换热器。
8.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
所述第一水蒸汽压缩机(7)为双级或多级离心蒸汽压缩机或罗茨蒸汽压缩机。
9.根据权利要求书1所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,其特征在于:
所述第二水蒸汽压缩机(9)为双螺杆蒸汽压缩机或罗茨蒸汽压缩机。
10.根据权利要求书1-9任一所述的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统的工作方法,其特征在于:根据余热源进口温度T和最终出口的水或水蒸汽温度T0的不同,分为如下5种工作模式:
模式A:双螺杆蒸汽压缩机(9)工作模式
当余热源进口温度T为20℃≤T<60℃,而水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到90℃≤T0<130℃时,系统运行仅需开启双螺杆蒸汽压缩机(9),具体循环为:中央控制器测得位于余热源管道入口处温度传感器的温度,令打开第四柱塞式截止阀(13)、第五柱塞式截止阀(14)、第七柱塞式截止阀(17)和第八柱塞式截止阀(18),关闭第一柱塞式截止阀(19)、第二柱塞式截止阀(11)、第三柱塞式截止阀(12)和第六柱塞式截止阀(15),余热源从管道入口s进入,经第八柱塞式截止阀(18)从入口r进入板式余热加热换热器(8)换热升温至60℃以上后,从入口t进入满液式蒸发器(6)中,在满液式蒸发器(6)中放热降温后从出口u流出,通过入口v进入水蒸汽发生器(3)中,再通过出口w流出,由满液式蒸发器(6)入口h和x进入的水在满液式蒸发器(6)内回收余热的热量蒸发产生蒸汽,所产生的蒸汽从满液式蒸发器(6)出口k流出后分为两路,一路通过第五柱塞式截止阀(14)从入口p进入双螺杆蒸汽压缩机(9)增温增压,压缩后的蒸汽通过第七柱塞式截止阀(17)后从入口o进入板式余热加热换热器(8),在板式余热加热换热器(8)内放热冷凝,冷凝水经过第二电子膨胀阀(20)后节流降压后从入口x进入满液式蒸发器(6),另一路通过第四柱塞式截止阀(13)从入口n进入水蒸汽吸收器(1)中,与此同时,水蒸汽发生器(3)中的稀溴化锂溶液吸收来自入口v的余热热量后蒸发水分,使稀溴化锂溶液变为浓溴化锂溶液,蒸发产生的蒸汽从出口e流出通过入口f进入管壳式冷凝器(4)内,水蒸汽在管壳式冷凝器(4)内放热对加热换热管(1a)中的水进行一次加热,蒸汽放热冷凝后变为冷凝水,水蒸汽发生器(3)内的溴化锂浓溶液从出口i被溶液泵(16)抽出,经板式溶液回热器(2)换热升温后通过水蒸汽吸收器(1)入口j连接的喷淋管(1b)喷淋在水蒸汽吸收器(1)内,溴化锂浓溶液吸收来自入口n的蒸汽并放出大量热量加热管路中的水,从而换热管(1a)中的水经过第二次增温后从出口b流出,同时溴化锂浓溶液变为稀溴化锂溶液,稀溴化锂溶液通过板式溶液回热器(2)换热降温后,再经过第一电子膨胀阀(10)节流降压,并从入口d再回到水蒸汽发生器(3)中,位于管壳式冷凝器(4)中的冷凝水被水泵(5)从管壳式冷凝器(4)出口g抽出后通过入口h进入满液式蒸发器(6)中,形成循环;
模式B:双级离心蒸汽压缩机(7)和双螺杆蒸汽压缩机(9)同时工作模式
当余热源进口温度T为20℃≤T<40℃,水蒸汽吸收器(1)出口b的温度T0要达到130℃≤T0≤170℃时,系统采用双级离心蒸汽压缩机(7)和双螺杆蒸汽压缩机(9)同时工作的运行模式,具体循环为:中央控制器测得位于余热源管道入口处温度传感器的温度,令打开第二柱塞式截止阀(11)、第三柱塞式截止阀(12)、第五柱塞式截止阀(14)、第七柱塞式截止阀(17)和第八柱塞式截止阀(18),关闭第一柱塞式截止阀(19)、第四柱塞式截止阀(13)和第六柱塞式截止阀(15),余热源从管道入口s进入,经第八柱塞式截止阀(18)从入口r进入板式余热加热换热器(8)换热升温达至60℃以上后,从入口t进入满液式蒸发器(6)中,在满液式蒸发器(6)中放热降温后从出口u流出,通过入口v进入水蒸汽发生器(3)中,再通过出口w流出,由满液式蒸发器(6)入口h和x进入的水在满液式蒸发器(6)内回收余热的热量蒸发产生蒸汽,所产生的蒸汽从满液式蒸发器(6)出口k流出后分为两路,一路通过第五柱塞式截止阀(14)从入口p进入双螺杆蒸汽压缩机(9)增温增压,压缩后的蒸汽通过第七柱塞式截止阀(17)后从入口o进入板式余热加热换热器(8),在板式余热加热换热器(8)内放热冷凝,冷凝水经过第二电子膨胀阀(20)节流降压后从入口x进入满液式蒸发器(6),另一路通过第二柱塞式截止阀(11)从入口l进入双级离心蒸汽压缩机(7)中增压增温,压缩后的蒸汽通过第三柱塞式截止阀(12)从入口n水蒸汽吸收器(1)中,与此同时,水蒸汽发生器(3)中的稀溴化锂溶液吸收来自入口v的余热热量后蒸发水分,使稀溴化锂溶液变为浓溴化锂溶液,蒸发产生的蒸汽从出口e流出通过入口f进入管壳式冷凝器(4)内,水蒸汽在管壳式冷凝器(4)内放热对加热换热管(1a)中的水进行一次加热,蒸汽放热冷凝后变为冷凝水,水蒸汽发生器(3)内的溴化锂浓溶液从出口i被溶液泵(16)抽出,经板式溶液回热器(2)换热升温后通过水蒸汽吸收器(1)入口j连接的喷淋管(1b)喷淋在水蒸汽吸收器(1)内,溴化锂浓溶液吸收来自入口n的蒸汽并放出大量热量加热管路中的水,从而换热管(1a)中的水经过第二次增温后从出口b流出,同时溴化锂浓溶液变为稀溴化锂溶液,稀溴化锂溶液通过板式溶液回热器(2)换热降温后,再经过第一电子膨胀阀(10)节流降压,并从入口d再回到水蒸汽发生器(3)中,位于管壳式冷凝器(4)中的冷凝水被水泵(5)从管壳式冷凝器(4)出口g抽出后通过入口h进入满液式蒸发器(6)中,形成循环;
模式C:双级离心蒸汽压缩机(7)工作且余热加热模式
当余热源进口温度T为40℃≤T<60℃,水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到130℃≤T0≤170℃时,系统采用仅双级离心蒸汽压缩机(7)工作且余热加热的运行模式,具体系统的循环为:中央控制器测得位于余热源管道入口处温度传感器的温度,令打开第二柱塞式截止阀(11)、第三柱塞式截止阀(12)、第六柱塞式截止阀(15)和第八柱塞式截止阀(18),关闭第一柱塞式截止阀(19)、第四柱塞式截止阀(13)、第五柱塞式截止阀(14)、第七柱塞式截止阀(17),余热源从管道入口s进入,经第八柱塞式截止阀(18)从入口r进入板式余热加热换热器(8)换热升温达至60℃以上后,从入口t进入满液式蒸发器(6)中,在满液式蒸发器(6)中放热降温后从出口u流出,通过入口v进入水蒸汽发生器(3)中,再通过出口w流出,由满液式蒸发器(6)入口h和x进入的水在满液式蒸发器(6)内回收余热的热量蒸发产生蒸汽,所产生的蒸汽从满液式蒸发器(6)出口k流出,经第二柱塞式截止阀(11)从入口l进入双级离心蒸汽压缩机(7)增温增压,压缩后的蒸汽分从出口m流出为两路,一路通过第六柱塞式截止阀(15)后从入口o进入板式余热加热换热器(8)中,在板式余热加热换热器(8)内放热冷凝,冷凝水经过第二电子膨胀阀(20)后节流降压后从入口x进入满液式蒸发器(6),另一路通过第三柱塞式截止阀(12)后从入口n进入水蒸汽吸收器(1)中,与此同时,水蒸汽发生器(3)中的稀溴化锂溶液吸收来自入口v的余热热量后蒸发水分,使稀溴化锂溶液变为浓溴化锂溶液,蒸发产生的蒸汽从出口e流出通过入口f进入管壳式冷凝器(4)内,水蒸汽在管壳式冷凝器(4)内放热对加热换热管(1a)中的水进行一次加热,蒸汽放热冷凝后变为冷凝水,水蒸汽发生器(3)内的溴化锂浓溶液从出口i被溶液泵(16)抽出,经板式溶液回热器(2)换热升温后通过水蒸汽吸收器(1)入口j连接的喷淋管(1b)喷淋在水蒸汽吸收器(1)内,溴化锂浓溶液吸收来自入口n的蒸汽并放出大量热量加热管路中的水,从而换热管(1a)中的水经过第二次增温后从出口b流出,同时溴化锂浓溶液变为稀溴化锂溶液,稀溴化锂溶液通过板式溶液回热器(2)换热降温后,再经过第一电子膨胀阀(10)节流降压,并从入口d再回到水蒸汽发生器(3)中,位于管壳式冷凝器(4)中的冷凝水被水泵(5)从管壳式冷凝器(4)出口g抽出后通过入口h进入满液式蒸发器(6)中,形成循环;
模式D:双级离心蒸汽压缩机(7)与双螺杆蒸汽压缩机(9)都不工作模式
当余热源进口温度T为60℃≤T<80℃,水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到90℃≤T0≤130℃,和余热源进口温度T为80℃≤T≤100℃时,水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到
130℃≤T0≤150℃时,系统采用双级离心蒸汽压缩机(7)与双螺杆蒸汽压缩机(9)都不工作运行模式,系统集体循环为:中央控制器测得位于余热源管道入口处温度传感器的温度,令打开第一柱塞式截止阀(19)和第四柱塞式截止阀(13),关闭第二柱塞式截止阀(11)、第三柱塞式截止阀(12)、第五柱塞式截止阀(14)、第六柱塞式截止阀(15)、第七柱塞式截止阀(17)和第八柱塞式截止阀(18),余热源从管道入口s进入,经第一柱塞式截止阀(19)后从入口t进入满液式蒸发器(6)中,在满液式蒸发器(6)中放热降温后从出口u流出,通过入口v进入水蒸汽发生器(3)中,再通过出口w流出,由满液式蒸发器(6)入口h进入的水在满液式蒸发器(6)内回收余热的热量蒸发产生蒸汽,所产生的蒸汽从满液式蒸发器(6)出口k流出,经第四柱塞式截止阀(13)后从入口n进入水蒸汽吸收器(1)中,与此同时,水蒸汽发生器(3)中的稀溴化锂溶液吸收来自入口v的余热热量后蒸发水分,使稀溴化锂溶液变为浓溴化锂溶液,蒸发产生的蒸汽从出口e流出通过入口f进入管壳式冷凝器(4)内,水蒸汽在管壳式冷凝器(4)内放热对加热换热管(1a)中的水进行一次加热,蒸汽放热冷凝后变为冷凝水,水蒸汽发生器(3)内的溴化锂浓溶液从出口i被溶液泵(16)抽出,经板式溶液回热器(2)换热升温后通过水蒸汽吸收器(1)入口j连接的喷淋管(1b)喷淋在水蒸汽吸收器(1)内,溴化锂浓溶液吸收来自入口n的蒸汽并放出大量热量加热管路中的水,从而换热管(1a)中的水经过第二次增温后从出口b流出,同时溴化锂浓溶液变为稀溴化锂溶液,稀溴化锂溶液通过板式溶液回热器(2)换热降温后,再经过第一电子膨胀阀(10)节流降压,并从入口d再回到水蒸汽发生器(3)中,位于管壳式冷凝器(4)中的冷凝水被水泵(5)从管壳式冷凝器(4)出口g抽出后通过入口h进入满液式蒸发器(6)中,形成循环;
模式E:仅双级离心蒸汽压缩机(7)工作而余热不加热模式
当余热源进口温度T为60℃≤T<80℃,水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到130℃≤T0≤170℃,和余热源进口温度T为80℃≤T<100℃,水蒸汽吸收器(1)出口b温度T0要达到
150℃≤T0≤170℃时,系统采用仅双级离心蒸汽压缩机(7)工作而余热不加热的运行模式,具体循环为:中央控制器测得位于余热源管道入口处温度传感器的温度,令打开第一柱塞式截止阀(19)、第二柱塞式截止阀(11)和第三柱塞式截止阀(12),关闭第四柱塞式截止阀(13)、第五柱塞式截止阀(14)、第六柱塞式截止阀(15)、第七柱塞式截止阀(17)和第八柱塞式截止阀(18),余热源从管道入口s进入,经过第一柱塞式截止阀(19)后从入口t进入满液式蒸发器(6)中,在满液式蒸发器(6)中放热降温后从出口u流出,通过入口v进入水蒸汽发生器(3)中,再通过出口w流出,由满液式蒸发器(6)入口h进入的水在满液式蒸发器(6)内回收余热的热量蒸发产生蒸汽,所产生的蒸汽从满液式蒸发器(6)出口k流出,经第二柱塞式截止阀(11)后从入口l进入双级离心蒸汽压缩机(7)增温增压,压缩后的蒸汽通过第三柱塞式截止阀(12)从入口n进入吸收器中,与此同时,水蒸汽发生器(3)中的稀溴化锂溶液吸收来自入口v的余热热量后蒸发水分,使稀溴化锂溶液变为浓溴化锂溶液,蒸发产生的蒸汽从出口e流出通过入口f进入管壳式冷凝器(4)内,水蒸汽在管壳式冷凝器(4)内放热对加热换热管(1a)中的水进行一次加热,蒸汽放热冷凝后变为冷凝水,水蒸汽发生器(3)内的溴化锂浓溶液从出口i被溶液泵(16)抽出,经板式溶液回热器(2)换热升温后通过水蒸汽吸收器(1)入口j连接的喷淋管(1b)喷淋在水蒸汽吸收器(1)内,溴化锂浓溶液吸收来自入口n的蒸汽并放出大量热量加热管路中的水,从而换热管1a中的水经过第二次增温后从出口b流出,同时溴化锂浓溶液变为稀溴化锂溶液,稀溴化锂溶液通过板式溶液回热器(2)换热降温后,再经过第一电子膨胀阀(10)节流降压,并从入口d再回到水蒸汽发生器(3)中,位于管壳式冷凝器(4)中的冷凝水被水泵(5)从管壳式冷凝器(4)出口g抽出后通过入口h进入满液式蒸发器(6)中,形成循环。