1.一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,包括多效蒸发循环系统、溴化锂吸收式热泵循环系统以及压缩式热泵循环系统,其特征在于,所述多效蒸发循环系统包括:第一离心泵(1)、预热器(2)、一效蒸发器(3)、第一减压阀(4)、二效蒸发器(5);待处理水通过管路连通到第一离心泵(1)入口,第一离心泵(1)出口通过管路连接到预热器(2)入口(a1),预热器(2)出口(a2)通过管路连接到一效蒸发器(3)的溶液入口(b1),所述一效蒸发器(3)溶液出口(b2)通过第一减压阀(4)接至二效蒸发器(5)溶液入口(c1),并由浓溶液出口(c2)排出,一效蒸发器(3)蒸汽出口(b5)通过管路接至二效蒸发器(5)的蒸汽入口(c3);二效蒸发器(5)的凝结水出口(c4)通过管路接至预热器(2)的冷凝水入口(a3),并由出口(a4)排出;
所述溴化锂吸收式热泵循环系统包括:发生器(6)、冷凝器(7)、第二离心泵(8)、第一蒸发器(9)、吸收器(10)、溶液热交换器(11)、第三离心泵(12)、第二减压阀(13);所述发生器(6)的蒸汽入口(d1)通过管路连接二效蒸发器(5)的蒸汽出口(c5),发生器(6)的冷凝水由出口(d2)排出,所述发生器(6)的上部蒸汽出口(d6)连接冷凝器(7)的蒸汽入口(e1),所述冷凝器(7)的出口(e2)通过管路经第二离心泵(8)连接至第一蒸发器(9)的水入口(f1),第一蒸发器(9)的蒸汽出口(f2)连接至吸收器(10)的顶部蒸汽入口(g1);发生器(6)底部浓溶液出口(d7)经第三离心泵(12)接至溶液热交换器(11)入口(h3),所述溶液热交换器(11)出口(h4)接至吸收器(10)的溶液入口(g2);所述溶液热交换器(11)的溶液入口(h1)通过管道接至一效蒸发器(3)的溶液出口(b4),所述溶液热交换器(11)的溶液出口(h2)经第二减压阀(13)连接至发生器(6)的溶液入口(d5);所述吸收器(10)的稀溶液出口(g3)连接一效蒸发器(3)的入口(b3);
所述压缩式热泵循环系统包括:压缩机(14)、第四离心泵(15)、第二蒸发器(16)、第三蒸发器(17)、第一节流阀(18)、第二节流阀(19)、蒸发压力调节阀(20);所述压缩机(14)的出口分别连接至发生器(6)的制冷剂入口(d4)、第一蒸发器(9)的制冷剂入口(f3);发生器(6)的制冷剂出口(d3)和第一蒸发器(9)的制冷剂出口(f4)通过管路汇合后,分别连接至第一截止阀(23)的入口和第一节流阀(18)的入口,所述第一节流阀(18)出口连接至第二蒸发器(16)的溶液入口(i1),第二蒸发器(16)的溶液出口(i2)连接至蒸发压力调节阀(20)入口;所述第一截止阀(23)出口通过管道连接至第二节流阀(19)的入口,第二节流阀(19)的出口连接至第三蒸发器(17)入口,第三蒸发器(17)的出口和蒸发压力调节阀(20)的出口通过管道共同连接至压缩机(14);第四离心泵(15)出口连接冷凝器(7)的出口(e3),冷凝器(7)出口(e4)连接第二蒸发器(16)的入口(i4),第二蒸发器(16)出口(i3)接至第四离心泵(15)的入口。
2.根据权利要求1所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,其特征在于,所述第二蒸发器(16)的出口(i3)管路上设置有第一温度控制器(21),所述第一温度控制器(21)的控制信号通过导线连接第一节流阀(18),压缩机(14)入口处设置第二温度控制器(22),第二温度控制器(22)的控制信号通过导线连接至第二节流阀(19)。
3.根据权利要求2所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,其特征在于,所述压缩机(14)的出口还通过第二截止阀(24)连接至第三蒸发器(17)的入口。
4.根据权利要求2所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,其特征在于,所述压缩式热泵循环系统中的热泵循环工质为能实现冷凝温度为55℃~75℃、蒸发温度为‑5℃~35℃的工质。
5.根据权利要求2所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,其特征在于,所述第三蒸发器(17)为空气源蒸发器。
6.根据权利要求2所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统,其特征在于,所述第一节流阀(18)和第二节流阀(19)为外平衡式热力膨胀阀或电子膨胀阀,当第一节流阀(18)和第二节流阀(19)为外平衡式热力膨胀阀时,所述第一温度控制器(21)和第二温度控制器(22)对应为热力膨胀阀的感温包。
7.一种根据权利要求2‑6项任一所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统的工作方法,其特征在于,当存在待处理水溶液时,打开第一减压阀(4)、第二减压阀(13)、第一截止阀(23),待处理水溶液进入第一离心泵(1)内加压,再通过预热器(2)预热后由溶液入口(b1)进入一效蒸发器(3)内,一效蒸发器(3)内的待处理水被加热产生的蒸汽由一效蒸发器(3)顶部出口(b5)经蒸汽入口(c3)流入二效蒸发器(5)内,未蒸发的水由一效蒸发器(3)的出口(b2)流出,经第一减压阀(4)降压后继续进入二效蒸发器(5)内与由一效蒸发器(3)流入的蒸汽进行换热,蒸发产生的蒸汽同时自身被浓缩为浓溶液,由二效蒸发器(5)出口(c2)流出,蒸汽放热冷凝得到的冷凝水由二效蒸发器(5)出口(c4)流入预热器(2)内换热,二效蒸发器(5)内产生的二次蒸汽由顶部出口(c5)通入发生器(6)的蒸发器入口(d1)内被冷凝,释放的热量用于发生器(6)内的溴化锂稀溶液蒸发;
发生器(6)内的稀溴化锂溶液同时吸收来自二效蒸发器(5)产生的二次蒸汽以及由入口(d4)流入的压缩机(14)压缩的制冷剂气体的冷凝热,产生的蒸汽进入冷凝器(7)内冷凝,冷凝水被第二离心泵(8)升压后进入第一蒸发器(9)蒸发为水蒸汽后再进入吸收器(10) 内,发生器(6)内的溴化锂溶液则被第三离心泵(12)泵入溶液热交换器(11)吸热升温后喷入吸收器(10)内吸收水蒸汽得到高温溴化锂溶液,吸收器(10)内的溴化锂溶液进入一效蒸发器(3)的换热管内发热蒸发管外被处理的水或溶液,降温后继续进入溶液热交换器(11)与溴化锂溶液进行热交换,温度降低后经第二减压阀(13)进入发生器(6)内进入下一步循环;
压缩机热泵循环中的压缩机(14)压缩后的制冷剂气体,一路进入发生器(6)内发热冷凝,提供稀溶液再生需要的热量,另一路则进入第一蒸发器(9)内提供水蒸发需要的热量,冷凝后的制冷剂液体汇合后再次分两路,一路经第一节流阀(18)节流降压后进入第二蒸发器(16)内蒸发,另一路则经第一截止阀(23)和第二节流阀(19)进入第三蒸发器(17)内蒸发,第二蒸发器(16)流出的制冷剂气体经蒸发压力调节阀(20)调压后与第三蒸发器(17)流出的制冷剂气体汇合后共同进入压缩机(4)被压缩后进入下一个循环;
冬季因第三蒸发器(17)为空气源蒸发器,当表面结霜需要除霜时,打开第二截止阀(24),压缩机(14)产生的制冷剂气体一部分由管路进入第三蒸发器(17)内进行热气旁通除霜。
8.根据权利要求7所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统的工作方法,其特征在于,所述第一节流阀(18)受第一温度控制器(21)的温度控制,第一节流阀(18)的开度与第二蒸发器(16)的出口(i3)处的水温度成正比例调节。
9.根据权利要求7所述一种热泵多效蒸发耦合式水处理系统的工作方法,其特征在于,第二节流阀(19)受第二温度控制器(22)的温度控制,第二节流阀(19)的开度与压缩机(14)的入口温度成正比例调节。