专利名称：一种单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵的制作方法
技术领域：
本发明属于热泵/制冷技术与低温余热利用领域。
背景技术：
采用吸收式热泵技术进行余热利用具有比较好的节能、环保和经济效益。在实际应用 中，具有较高的性能指数、尽可能简单的结构与流程和能够满足用户所需求的工作参数是 热泵机组永远追求的目标。
第一类吸收式热泵在余热利用领域有着较为广泛的应用，不同级数的机组对应着一定 的供热温度区间和相应的性能指数。对于确定的余热资源来说，低级数热泵的性能指数高 但供热温度低，高级数的热泵性能指数低但供热温度高，不同级数热泵之间的性能指数是 跳跃、不连贯的。在余热资源量较少、温度较低或热用户需求的温度较高、区间较宽—— 需要将被加热介质由较低的温度加热到较高的温度时，采用单一级数的热泵往往不能满足 用户的热需求或不能充分地利用余热资源。不同级数的热泵组成联合供热系统可以在满足 用户较宽温度区间的热需求的同时实现余热的深度应用，但其系统往往造价大，运行复杂， 经济效益低。相比之下，具有同等热力学效果的复合吸收式热泵能够较大程度地实现机组 结构的简单化，相应提高经济效益。
不同级数热泵流程之间的复合应该遵循流程相邻的原则——与原热泵流程进行复合的 高级别的新热泵流程不仅要能够提供更高的供热温度，还要具有相应供热温度下最高的性 能指数。为了满足这样的原则，新增热泵流程与原热泵流程之间不应该有跨越。
单级吸收式热泵有着特殊的地位和广泛的应用范围，按照流程相邻原则构成的单级与 双级相邻结合的复合吸收式热泵将扩展一类吸收式热泵的应用范围。
发明内容
本发明的目的是要提供一种单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，是在由发生器、 冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵和溶液热交换器所组成的单级第一类吸收式热 泵上，新增加发生器、冷凝器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阀、冷剂液泵或第二节流阀、 溶液泵、溶液热交换器或/和第二溶液热交换器、溶液调节岡或第三溶液热交换器，新增部 件结合原热泵蒸发器，并借助于单级部分流程，构成与原热泵流程在供热温度和性能指数 均相邻的单发生器型两级热泵结构与流程，与原热泵流程形成单级与双级相邻结合的复合 吸收式热泵结构与流程。
本发明的目的是这样实现的，将单级第一类吸收式热泵中吸收器经溶液泵、溶液热交 换器连接发生器的稀溶液管道该为连接新增吸收器，新增吸收器再有溶液管路经新增溶液 热交换器连通新增吸收-蒸发器，新增吸收-蒸发器还有溶液管路经新增溶液泵、新增溶液热 交换器连通新增发生器，新增发生器有溶液管路经新增溶液调节阀连通发生器，新增发生器还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器和有驱动热介质管路与外部连通，新增冷凝器还有冷 剂液管路经新增节流阀连通冷凝器或蒸发器，由蒸发器增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸 发器，或由蒸发器经新增冷剂液泵、或由冷凝器或新增冷凝器经新增第二节流阀连通新增 吸收-蒸发器和新增吸收-蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，新增吸收器和新增冷凝器 还分别有被加热介质管路与外部连通；新增发生器、新增冷凝器、新增吸收-蒸发器、新增 吸收器、新增溶液泵、新增节流阀、新增冷剂液泵或新增第二节流阀、新增溶液热交换器、 新增溶液调节阀或新增第三溶液热交换器，结合原热泵蒸发器并借助于单级部分流程，构 成与原热泵流程在供热温度和性能指数均相邻的单发生器型两级热泵结构与流程——新增 吸收-蒸发器完成对余热温度的一次提升后再有新增吸收器、新增冷凝器进行对余热温度的 后续提升，这使得新热泵流程比原热泵流程高出一次温度提升的级别，这也是不同热泵流 程之间最小的级差；同时新热泵流程的性能指数与原单级热泵流程的性能指数是相邻的， 新热泵流程与原热泵流程形成单级与双级相邻结合的复合吸收式热泵。
上述技术方案中，溶液在新增发生器、发生器、吸收器、新增吸收器、新增吸收-蒸发 器之间形成串联循环流动——溶液自新增发生器依次流经发生器、吸收器、新增吸收器和 新增吸收-蒸发器后回到新增发生器；新增发生器、吸收器和单级热泵中的发生器、吸收器 之间还可以采取这样的连接方式将吸收器连接发生器的稀溶液管道该为连接新增发生器， 新增发生器有浓溶液管道连通单级热泵发生器，单级热泵发生器增设浓溶液管道连通新增 吸收器，溶液在新增发生器、发生器、吸收器、新增吸收器、新增吸收-蒸发器之间形成交
叉循环流动--路溶液自发生器依次流经吸收器和新增发生器后回到发生器，另一路溶
液自发生器依次流经新增吸收器、新增吸收-蒸发器和新增发生器后回到发生器，两路溶液 循环在新增发生器和发生器流动环节是交叉进行的；第二种连接方式中，在新增发生器和 发生器之间增加溶液热交换器用于吸收器进入新增发生器的溶液与新增发生器进入发生器 的溶液之间的热交换，在发生器和新增吸收器之间增加溶液热交换器用于发生器进入新增 吸收器的溶液与新增吸收-蒸发器进入新增发生器的溶液之间的热交换。
本发明复合吸收式热泵可用作制冷机；其中，当本发明用于余热制冷时，发生器和新 增发生器之间由驱动热介质管路连通，驱动热介质依次流经发生器和新增发生器放出热量， 吸收器和冷凝器之间、新增吸收器和新增冷凝器之间分别有冷却介质管路连通。
以如图1所示的单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵为例，本发明的目的是这样实 现的①结构上，在由发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵和溶液热交换 器所组成的单级第一类吸收式热泵中，新增加发生器、冷凝器、吸收器、吸收-蒸发器、节 流阀、冷剂液泵、溶液泵、溶液调节阀、溶液热交换器，将单级第一类吸收式热泵中的吸 收器经溶液泵、溶液热交换器连接发生器的稀溶液管道改为由吸收器经溶液泵、溶液热交 换器连接新增吸收器，新增吸收器还分别有溶液管道经新增溶液热交换器连通新增吸收-蒸 发器和有冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器，新增吸收-蒸发器还有溶液管道经新增溶液 泵、新增溶液热交换器连通新增发生器，新增发生器有浓溶液管道经新增溶液调节阀连通发生器，新增发生器还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器，新增冷凝器经新增节流阔连通蒸 发器，由蒸发器增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器，由蒸发器增设冷剂液管路经新增 冷剂液泵连通新增吸收-蒸发器和新增吸收-蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器,新增吸 收器和新增冷凝器还分别有被加热介质管道与外部连通。②流程上，新增发生器、新增冷 凝器、新增吸收器、新增吸收-蒸发器、新增节流阀、新增冷剂液泵、新增溶液泵、新增溶 液热交换器，结合蒸发器并借助于单级第一类吸收式热泵部分路径——出自新增发生器的 溶液经新增溶液调节阀依次流经发生器、溶液热交换器、吸收器、溶液泵、溶液热交换器 后进入新增吸收器——构成新热泵流程；单级热泵流程中发生器的稀溶液来自新增发生器 ——即新增发生器的浓溶液为发生器的稀溶液，新热泵流程中新增发生器的稀溶液来自新 增吸收-蒸发器，新热泵流程中新增吸收器的浓溶液来自单级热泵流程中的吸收器——即吸 收器的稀溶液作为新增吸收器的浓溶液；参与新热泵流程的冷剂介质自新增发生器进入新 增冷凝器后再经新增节流阀进入蒸发器，其中一部分吸收余热成冷剂蒸汽向新增吸收-蒸发 器提供，而另一部分再经新增冷剂液泵进入新增吸收-蒸发器、吸热成冷剂蒸汽向新增吸收 器提供；在新热泵流程中，新增吸收-蒸发器完成对余热温度的一次提升，新增吸收器、新 增冷凝器进行对余热温度的后续提升，新热泵流程只比原单级热泵流程高出一次温度提升 的级别，与原单级热泵流程在供热温度上是相邻的，自然其性能指数与原单级热泵流程的 性能指数也是相邻的，这样，新热泵流程与原热泵流程形成单级与双级相邻结合的复合吸 收式热泵。
上述流程中，两发生器产生的溶液浓度差可以是各自用于各自流程——发生器产生的 浓度差用于吸收器对来自蒸发器满足单级流程的冷剂蒸汽的吸收，新增发生器产生的浓度 差用于新增吸收-蒸发器和新增吸收器对分别来自蒸发器和新增吸收-蒸发器的冷剂蒸汽的 吸收，也可以是共同用于原有热泵流程和新增热泵流程。
图4所示的单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，新增发生器、吸收器和原发生器、 吸收器之间的连接与图l所示的不同，它是这样实现本发明的目的①结构上，在由发生 器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、溶液泵和溶液热交换器所组成的单级第一类吸收 式热泵中，新增加发生器、冷凝器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阔、溶液调节阀、溶液泵、 第二节流阀、溶液热交换器和第二溶液热交换器，将单级第一类吸收式热泵中的吸收器经 溶液泵、溶液热交换器连接发生器的稀溶液管道改为由吸收器经溶液泵、溶液热交换器连 接新增发生器，由新增发生器增设溶液管路经新增溶液调节阀连通发生器，自发生器增设 溶液管路经新增第二溶液热交换器连通新增吸收器，新增吸收器还分别有溶液管道经新增 溶液热交换器连通新增吸收-蒸发器和冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器，新增吸收-蒸发 器还有溶液管道经新增溶液泵、新增溶液热交换器和新增第二溶液热交换器连通新增发生 器，新增发生器还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器，新增发生器再有溶液管路经新增溶液 调节阀连通发生器，新增冷凝器经新增节流阀连通蒸发器，由蒸发器增设冷剂蒸汽通道连 通新增吸收-蒸发器，由新增冷凝器增设冷剂液管路经新增第二节流阓连通新增吸收-蒸发器和新增吸收-蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，新增吸收器和新增冷凝器还分别有被 加热介质管道与外部连通。②流程上，新增发生器、新增冷凝器、新增吸收器、新增吸收-蒸发器、新增节流阀、新增第二节流阀、新增溶液泵、新增溶液热交换器、新增第二溶液 热交换器，结合蒸发器并借助于单级第一类吸收式热泵部分路径——出自新增发生器的溶 液经新增溶液调节阀依次流经发生器、新增第二溶液热交换器后进入新增吸收器——构成 新热泵流程；单级热泵流程中发生器的稀溶液来自新增发生器，新热泵流程中新增发生器 的稀溶液来自新增吸收-蒸发器，新热泵流程中新增吸收器的浓溶液来自单级热泵流程中的 发生器；参与新热泵流程的冷剂介质自新增发生器进入新增冷凝器后， 一部分经新增节流 阀进入蒸发器、吸收余热成蒸汽向新增吸收-蒸发器提供，而另一部分经新增第二节流阀进 入新增吸收-蒸发器、吸热成冷剂蒸汽向新增吸收器提供；在新热泵流程中，新增吸收-蒸发 器完成对余热温度的一次提升，新增吸收器、新增冷凝器进行对余热温度的后续提升，新 热泵流程只比原热泵流程高出一次温度提升的级别，与原热泵流程在供热温度上是相邻的， 自然其性能指数与原单级热泵流程的性能指数也是相邻的，这样，新热泵流程与原热泵流 程形成单级与双级相邻结合的复合吸收式热泵。
上述流程中，来自吸收器和新增吸收-蒸发器的稀溶液全部进入新增发生器、在外部驱 动热的作用下释放出高温冷剂蒸汽进入新增冷凝器，新增发生器的浓溶液进入发生器、在 外部驱动热的作用下释放出冷剂蒸汽进入冷凝器。
图5所示的单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，比较图4所示，它没有了溶液调 节阀，而是增加了第三溶液热交换器，吸收器有溶液管路经溶液泵、溶液热交换器和第三 溶液热交换器连通新增发生器，新增发生器有溶液管路经新增第三溶液热交换器连通发生 器；另外，新增冷凝器有冷剂液管路经新增节流陶连通冷凝器。图5体现了两点①新增 热泵流程中冷剂液可以采用图1-图3所示的自新增冷凝器经新增节流阀连通蒸发器的方 式，也可以采用如图5所示的自新增冷凝器经新增节流阀连通冷凝器的方式；②可以采用 溶液调节阀来平衡新增发生器和发生器之间压力差，也可以采用溶液热交换器增加阻力来 使消耗掉新增发生器和发生器之间的压力差。
当然，采取适当的结构布局，也可以直接利用溶液管路的流动阻力消耗掉新增发生器 和发生器之间的压力差。
图6所示的本发明单级与两级相邻结合的复合吸收式制冷机，它是如图1所示的采用 溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式机组用于制冷时的系统结构与流程示意 图，它是这样实现本发明的结构上，发生器和新增发生器之间由驱动热介质管路连通， 吸收器和冷凝器之间、新增吸收器和新增冷凝器之间分别有冷却介质管路连通，其余连接 与图l所示相同；流程上，驱动热介质依次流经发生器和新增发生器放出热量，冷却介质 分别流经吸收器和冷凝器、新增吸收器和新增冷凝器带走热量，其余流程与图l所示相同。
当然，热泵与制冷机没有本质的区别，上述所有热泵机组均可用作制冷机。
图1是依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式热 泵的系统结构和流程示意图。
图2也是依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式 热泵的系统结构和流程示意图。与图l所示的不同在于，图2中采用第二节流阀而没有了 冷剂液泵；图1中由蒸发器增设冷剂液管路经新增冷剂液泵连通新增吸收-蒸发器和新增吸 收-蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器，而图2中则由冷凝器增设冷剂液管路经新增第 二节流阀连通新增吸收-蒸发器和新增吸收-蒸发器有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器。
图3也是依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式 热泵的系统结构和流程示意图。与图2所示的不同在于，它采用精馏塔代替了发生器；新 增冷凝器的冷剂液经新增节流阀节流降压直接进入蒸发器。
图4是依据本发明所提供、采用溶液交叉循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式热 泵的系统结构和流程示意图。与图1-图3所示的在主要区别在于，图1-图3中溶液为串联 循环方式流动——溶液自吸收器依次流经新增吸收器、新增吸收-蒸发器、新增发生器、发
生器后回到吸收器，而图4中溶液为交叉循环方式流动--路溶液自发生器依次流经吸
收器和新增发生器后回到发生器，另一路溶液自发生器依次流经新增吸收器、新增吸收-蒸发器和新增发生器后回到发生器，两路溶液在新增发生器和发生器这一流动环节是交叉 进行的。
图5也是依据本发明所提供、采用溶液交叉循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式 热泵的系统结构和流程示意图。与图4所示的不同之处在于，图5中采用新增第三溶液热 交换器代替了图4中的新增溶液调节阀；新增冷凝器经新增节流阀连通冷凝器而不是图4 中的新增冷凝器经新增节流阀连通蒸发器。
图6是依据本发明所提供、采用溶液串联循环单级与两级相邻结合的复合吸收式制冷 机的系统结构和流程示意图。
图中，l一新增发生器，2—新增冷凝器，3—新增吸收-蒸发器，4一新增吸收器，5— 新增节流阀，6—新增冷剂液泵，7—新增溶液泵，8—新增溶液调节阀(溶液节流阀)，9 一新增溶液热交换器，IO—新增第二节流阀；11—新增精馏塔，12—新增第二溶液热交换 器，13—新增第三溶液热交换器；A—发生器，B—冷凝器，C一蒸发器，D—吸收器，E—节 流阀，F—溶液泵，G—溶液热交换器，H—精馏塔；其中，采用大写英文字母表示的部件属 于单级热泵结构与流程，在相关表述时可加前缀"单级热泵"。
新增溶液调节阀8是用来平衡新增发生器1和发生器A之间的压力差，当有管路阻力 可以利用或在新增发生器1和发生器A采用新增第三溶液热交换器13时，溶液调节阀8可 省去或被替代。
具体实施例方式
下面结合附图和实例来详细描述本发明。
如图1所示，依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，它是这样实现本发明的
① 在结构上，在由发生器A、冷凝器B、节流阀E、蒸发器C、吸收器D、溶液泵F 和溶液热交换器G所组成的单级第一类吸收式热泵中，新增加发生器l、冷凝器2、吸收-蒸发器3、吸收器4、节流阀5、冷剂液泵6、溶液泵7、溶液调节阀8、溶液热交换器9， 将单级第一类吸收式热泵中的吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器G连接发生器A的稀溶 液管路改为由吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器G连接新增吸收器4，新增吸收器4还 分别有溶液管道经新增溶液热交换器9连通新增吸收-蒸发器3和有冷剂蒸汽通道连通新增 吸收-蒸发器3，新增吸收-蒸发器3还有溶液管道并经新增溶液泵7、新增溶液热交换器9 连通新增发生器l，新增发生器1还有浓溶液管道经新增溶液调节阀8连通发生器A，新 增发生器1再有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器2，新增冷凝器2经新增节流阔5连通蒸发 器C，由蒸发器C增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器3，由蒸发器C增设冷剂液管路 经新增冷剂液泵6连通新增吸收-蒸发器3和新增吸收-蒸发器3有冷剂蒸汽管路连通新增吸 收器4,新增吸收器4和新增冷凝器2还分别有被加热介质管道与外部连通。
② 流程上，新增发生器l、新增冷凝器2、新增吸收-蒸发器3、新增吸收器4、新增节 流阀5、新增冷剂液泵6、新增溶液泵7、新增溶液热交换器9,结合蒸发器C并借助于单 级第一类吸收式热泵部分路径——出自新增发生器1的溶液经新增溶液调节阀8依次流经 发生器A、溶液热交换器G、吸收器D、溶液泵F、溶液热交换器G后进入新增吸收器4 ——构成新热泵流程新增发生器1产生的冷剂蒸汽进入新增冷凝器2、放热于被加热介 质后成冷剂液，冷剂液经新增节流阀5节流降压进入蒸发器C后分为两部分——一部分吸 收余热成冷剂蒸汽向新增吸收-蒸发器3提供、被来自新增吸收器4的溶液吸收并放热于流 经其内的另一路冷剂液，另一部分经新增冷剂液泵6加压进入吸收-蒸发器3、吸热成冷剂 蒸汽进入新增吸收器4、被来自吸收器D的溶液吸收并放热于被加热介质，新增吸收-蒸发 器3的稀溶液经新增溶液泵7、新增溶液热交换器9进入新增发生器1后在外部驱动热介 质的加热下释放出冷剂蒸汽进入新增冷凝器2;在新热泵流程中，新增吸收-蒸发器3完成 对余热温度的一次提升，新增吸收器4、新增冷凝器2进行对余热温度的后续提升，新热 泵流程只比单级热泵流程高出一次温度提升的级别，与单级热泵流程在供热温度上是相邻 的，自然其性能指数与单级热泵流程的性能指数也是相邻的，这样，新热泵流程与单级热 泵流程形成单级与双级相邻结合的复合吸收式热泵；在复合热泵流程中，单级热泵流程中 发生器A的稀溶液来自新增发生器1——即新增发生器1的浓溶液为发生器A的稀溶液， 新热泵流程中新增发生器l的稀溶液来自新增吸收-蒸发器3，新热泵流程中新增吸收器4 的浓溶液来自单级热泵流程中的吸收器D——即吸收器D的稀溶液作为新增吸收器4的浓 溶液；参与新热泵流程的冷剂介质自新增发生器1进入新增冷凝器2后再经新增节流阀5 进入蒸发器C，其中一部分吸收余热成蒸汽向新增吸收-蒸发器3提供，而另一部分再经新 增冷剂液泵6进入新增吸收-蒸发器3、吸热成冷剂蒸汽向新增吸收器4提供，吸收器D与 冷凝器B、新增吸收器4与新增冷凝器2分别承担对被加热介质的低温段供热和高温段供执。
如图2所示，它也是依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的 复合吸收式热泵；与图l所示相比在结构上，①图2中采用新增第二节流阀10而没有了 冷剂液泵6，由冷凝器B增设冷剂液管路经新增第二节流阀10连通新增吸收-蒸发器3和 新增吸收-蒸发器3有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器4;②新增冷凝器2有冷剂液管路经新 增节流阀5连通冷凝器B;在流程上，新增发生器1产生的冷剂蒸汽进入新增冷凝器2、放 热于被加热介质后成冷剂液，冷剂液经新增节流阀5节流降压进入冷凝器B后分为两部分
--部分再经节流阔E节流进入蒸发器C吸收余热成冷剂蒸汽向新增吸收-蒸发器3提
供、被来自吸收器4的溶液吸收并放热于流经其内的另一路冷剂液，另一部分经新增第二 节流阀10节流后进入吸收-蒸发器3、吸热成冷剂蒸汽进入新增吸收器4、被来自吸收器D 的溶液吸收并放热于被加热介质，新增吸收-蒸发器3的稀溶液经新增溶液泵7、新增溶液 热交换器9进入新增发生器1后在外部驱动热介质的加热下释放出冷剂蒸汽进入新增冷凝 器2。
如图3所示，它也是依据本发明所提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的 复合吸收式热泵；与图2所示的不同在于它采用新增精馏塔ll代替了新增发生器l，新 增冷凝器2的冷剂液经新增节流阀5节流降压直接进入蒸发器C。
如图4所示，依据本发明所提供、采用溶液交叉循环的的单级与两级相邻结合的复合 吸收式热泵，它是这样实现本发明的
① 结构上，在由发生器A、冷凝器B、蒸发器C、吸收器D、节流阀E、溶液泵F和溶 液热交换器G所组成的单级第一类吸收式热泵中，新增加发生器l、冷凝器2、吸收-蒸发 器3、吸收器4、节流阀5、溶液泵7、溶液调节阀8、第二节流阀IO、溶液热交换器9和 第二溶液热交换器12，将单级第一类吸收式热泵中的吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器 G连接发生器A的稀溶液管道改为由吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器G连接新增发生 器l，由新增发生器1增设溶液管路经新增溶液调节阀8连通发生器A，自发生器A增设 溶液管路经新增第二溶液热交换器12连通新增吸收器4，新增吸收器4还分别有溶液管道 经新增溶液热交换器9连通新增吸收-蒸发器3和冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器3，新 增吸收-蒸发器3还有溶液管道并经新增溶液泵7、新增溶液热交换器9和新增第二溶液热 交换器12连通新增发生器1，新增发生器1还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器2，新增发 生器1再有溶液管路经新增溶液调节阀8连通发生器A，新增冷凝器2经新增节流阔5连 通蒸发器C，由蒸发器C增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器3，由新增冷凝器2增设 冷剂液管路经新增第二节流阀10连通新增吸收-蒸发器3和新增吸收-蒸发器3有冷剂蒸汽 管路连通新增吸收器4，新增吸收器4和新增冷凝器2还分别有被加热介质管道与外部连 通。
② 流程上，新增发生器l、新增冷凝器2、新增吸收-蒸发器3、新增吸收器4、新增节 流阀5、新增第二节流阀IO、新增溶液泵7、新增第一溶液热交换器9、新增第二溶液热交换器12，结合蒸发器C并借助于单级第一类吸收式热泵部分路径——出自新增发生器1的 溶液经新增溶液调节阀8依次流经发生器A、新增第二溶液热交换器12后进入新增吸收器 4——构成新热泵流程新增发生器1产生的冷剂蒸汽进入新增冷凝器2、放热于被加热介
质后成冷剂液后分为两部分--部分经新增节流阀5节流降压进入蒸发器C、吸收余热
成冷剂蒸汽向新增吸收-蒸发器3提供、被来自新增吸收器4的溶液吸收并放热于流经其内 的另一路冷剂液，另一部分经新增第二节流阀10节流后进入新增吸收-蒸发器3、吸热成冷 剂蒸汽进入新增吸收器4、被来自吸收器D的溶液吸收并放热于被加热介质，新增吸收-蒸 发器3的稀溶液经新增溶液泵7、新增溶液热交换器9、新增第二溶液热交换器12进入新 增发生器1后在外部驱动热介质的加热下释放出冷剂蒸汽进入新增冷凝器2;在复合热泵 流程中，单级热泵流程中发生器A的稀溶液来自新增发生器1——即新增发生器1的浓溶 液为发生器A的稀溶液，新热泵流程中新增发生器l的稀溶液来自吸收器D，新热泵流程 中新增吸收器4的浓溶液来自单级热泵流程中的发生器A——即发生器A的一部分浓溶液 进入新增吸收器4;新增发生器1产生的冷剂蒸汽进入新增冷凝器2放热于被加热介质后 成冷剂液，其中一部分吸收余热成蒸汽向新增吸收-蒸发器3提供，而另一部分再经新增第 二节流阀10进入新增吸收-蒸发器3吸热成冷剂蒸汽向新增吸收器4提供、被来自发生器A 的浓溶液吸收并放热于被加热介质，吸收器D与冷凝器B、新增吸收器4与新增冷凝器2分 别承担对被加热介质的低温段供热和高温段供热。
如图5所示，它也是依据本发明所提供、采用溶液交叉循环的单级与两级相邻结合的 复合吸收式热泵；与图4所示的不同之处在于，图5中采用第三溶液热交换器13代替了图 4中的溶液调节阔8;新增冷凝器2经新增节流阀5连通冷凝器B而不是图4中的新增冷凝 器2经新增节流阀5连通蒸发器C。
如图6所示，依据本发明提供、采用溶液串联循环的单级与两级相邻结合的复合吸收 式制冷机，它是这样实现本发明的
①在结构上，在由发生器A、冷凝器B、节流阀E、蒸发器C、吸收器D、溶液泵F 和溶液热交换器G所组成的单级第一类吸收式制冷机中，新增加发生器l、冷凝器2、吸 收-蒸发器3、吸收器4、节流阀5、冷剂液泵6、溶液泵7、溶液调节阀8、溶液热交换器9， 将单级第一类吸收式制冷机中的吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器G连接发生器A的稀 溶液管路改为由吸收器D经溶液泵F、溶液热交换器G连接新增吸收器4，新增吸收器4 还分别有溶液管道经新增溶液热交换器9连通新增吸收-蒸发器3和有冷剂蒸汽通道连通新 增吸收-蒸发器3，新增吸收-蒸发器3还有溶液管道并经新增溶液泵7、新增溶液热交换器 9连通新增发生器1，新增发生器1还有浓溶液管道经新增溶液调节阀8连通发生器A，新 增发生器1再有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器2，新增冷凝器2经新增节流阀5连通蒸发 器C，由蒸发器C增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器3，由蒸发器C增设冷剂液管路 经新增冷剂液泵6连通新增吸收-蒸发器3和新增吸收-蒸发器3有冷剂蒸汽管路连通新增吸 收器4，新增吸收器4和新增冷凝器2还分别有冷却介质管道与外部连通，发生器A与新增发生器1之间由驱动热介质管路连通。
②流程上，新增发生器l、新增冷凝器2、新增吸收-蒸发器3、新增吸收器4、新增节 流阀5、新增冷剂液泵6、新增溶液泵7、新增溶液热交换器9，结合蒸发器C并借助于单 级第一类吸收式制冷机部分路径——出自新增发生器1的溶液经新增溶液调节阀8依次流 经发生器A、溶液热交换器G、吸收器D、溶液泵F、溶液热交换器G后进入新增吸收器4 ——构成新制冷机流程新增发生器1产生的冷剂蒸汽进入新增冷凝器2、放热于冷却介
质后成冷剂液，冷剂液经新增节流阀5节流降压进入蒸发器C后分为两部分--部分吸
收被制冷介质的热量成冷剂蒸汽向新增吸收-蒸发器3提供、被来自新增吸收器4的溶液吸 收并放热于流经其内的另一路冷剂液，另一部分经新增冷剂液泵6加压进入新增吸收-蒸发 器3、吸热成冷剂蒸汽进入新增吸收器4、被来自吸收器D的溶液吸收并放热于冷却介质， 新增吸收-蒸发器3的稀溶液经新增溶液泵7、新增溶液热交换器9进入新增发生器1后在 外部驱动热介质的加热下释放出冷剂蒸汽进入新增冷凝器2;在复合热泵流程中，单级制 冷流程中发生器A的稀溶液来自新增发生器1——即新增发生器1的浓溶液为发生器A的 稀溶液，新制冷流程中新增发生器l的稀溶液来自新增吸收-蒸发器3，新制冷流程中新增 吸收器4的浓溶液来自单级制冷流程中的吸收器D——即吸收器D的稀溶液作为新增吸收 器4的浓溶液；参与新制冷流程的冷剂介质自新增发生器1进入新增冷凝器2后再经新增 节流阀5进入蒸发器C，其中一部分吸收被制冷介质的热量成蒸汽向新增吸收-蒸发器3提 供，而另一部分再经新增冷剂液泵6进入新增吸收-蒸发器3、吸热成冷剂蒸汽向新增吸收 器4提供，吸收器D与冷凝器B、新增吸收器4与新增冷凝器2分向冷却介质放出热量； 驱动热介质依次流经发生器A和新增发生器1放出热量。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的一种单级与双级相邻结合的复合吸收
式热泵具有如下的效果和优势
① 实现了单级与相邻两级热泵流程的复合，以简单的复合流程实现复合热泵机组供热 温度的尽可能提高和相应性能指数的最大化。
② 溶液在相关部件之间串联循环，可有利于机组的结构布局。
③ 能够更好地实现热泵供热与用户热需求的相互匹配，达到简化热泵结构和提高节能 率的双重目的。
④ 用于余热制冷时，可实现对余热的深度利用。
总之，本发明实现相邻热泵流程的复合和机组结构的简单化，机组同时具有更高的供 热温度和性能指数，能够更好地实现热泵供热与用户热需求的相互匹配，具有创造性、新 颖性和实用性。
权利要求
一种单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，其特征是在由发生器、冷凝器、节流阀、吸收器、溶液泵和溶液热交换器组成的单级一类吸收式热泵上增加发生器、冷凝器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阀、冷剂液泵或第二节流阀、溶液调节阀、溶液泵和溶液热交换器，新增部件结合蒸发器形成与单级热泵流程在供热温度和性能指数均相邻的两级热泵流程，形成溶液串联循环或交叉循环的单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵；溶液串联循环——溶液依次自新增发生器(1)依次流经发生器(A)、吸收器(D)、新增吸收器(4)和新增吸收-蒸发器(3)后回到新增发生器(1)——时，将单级第一类吸收式热泵中吸收器(D)经溶液泵(F)、溶液热交换器(G)连接发生器(A)的稀溶液管道改为吸收器(D)经溶液泵(F)、溶液热交换器(G)连接新增吸收器(4)，新增吸收器(4)再有溶液管路经新增溶液热交换器(9)连通新增吸收-蒸发器(3)，新增吸收-蒸发器(3)还有溶液管路经新增溶液泵(7)、新增溶液热交换器(9)连通新增发生器(1)，新增发生器(1)有溶液管路经新增溶液调节阀(8)连通发生器(A)；溶液交叉循环——一路溶液自发生器(A)依次流经吸收器(D)和新增发生器(1)后回到发生器(A)，另一路溶液自发生器(A)依次流经新增吸收器(4)、新增吸收-蒸发器(3)和新增发生器(1)后回到发生器(A)——时，将单级第一类吸收式热泵中的吸收器(D)经溶液泵(F)、溶液热交换器(G)连接发生器(A)的稀溶液管路改为由吸收器(D)经溶液泵(F)、溶液热交换器(G)连接新增发生器(1)，由新增发生器(1)增设溶液管路经新增溶液调节阀(8)连通发生器(A)，自发生器(A)增设溶液管路经新增第二溶液热交换器(12)连通新增吸收器(4)；新增发生器(1)还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器(2)和有驱动热介质管路与外部连通，新增冷凝器(2)还有冷剂液管路经新增节流阀(5)连通冷凝器(B)或蒸发器(C)，由蒸发器(C)增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器(3)，或由蒸发器(C)经新增冷剂液泵(6)、或由冷凝器(B)或新增冷凝器(2)经新增第二节流阀(10)连通新增吸收-蒸发器(3)和新增吸收-蒸发器(3)有冷剂蒸汽管路连通新增吸收器(4)，新增吸收器(4)和新增冷凝器(2)还分别有被加热介质管路与外部连通；新增加的发生器(1)、冷凝器(2)、吸收-蒸发器(3)、吸收器(4)、节流阀(5)、冷剂液泵(6)或第二节流阀(10)、溶液泵(7)与溶液热交换器(9)，结合蒸发器(C)，并借助于单级第一类吸收式热泵部分路径——溶液串联循环时，出自新增发生器(1)的溶液经新增溶液调节阀(8)依次流经发生器(A)、溶液热交换器(G)、吸收器(D)、溶液泵(F)、溶液热交换器(G)后进入新增吸收器(4)；溶液交叉循环时，出自新增发生器(1)的溶液经新增溶液调节阀(8)依次流经发生器(A)、新增第二溶液热交换器(12)后进入新增吸收器(4)——构成与原热泵流程在供热温度和性能指数均相邻的两级热泵结构与流程，与单级热泵结构组成单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，单级流程中的吸收器(D)与冷凝器(B)承担对被加热介质的低温段供热，两级流程中的新增吸收器(4)与新增冷凝器(2)承担对被加热介质的高温段供热；用于余热制冷时，发生器(A)和新增发生器(1)之间由驱动热介质管路连通，驱动热介质依次流经发生器(A)和新增发生器(1)放出热量，吸收器(D)和冷凝器(B)之间、新增吸收器(4)和新增冷凝器(2)之间分别有冷却介质管路与外部连通。
全文摘要
本发明提供一种单级与两级相邻结合的复合吸收式热泵，属热泵/制冷技术领域。在单级热泵中新增发生器、冷凝器、吸收器、吸收-蒸发器、节流阀、冷剂液泵或第二节流阀、溶液调节阀、溶液泵和溶液热交换器，将吸收器稀溶液管道改为连接新增吸收器，新增吸收器还分别有溶液管道和冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器，新增吸收-蒸发器还有溶液管道经新增溶液泵连通新增发生器，新增发生器有浓溶液管道经溶液调节阀连通发生器，新增发生器还有冷剂蒸汽通道连通新增冷凝器，新增冷凝器经新增节流阀连通冷凝器或蒸发器，蒸发器增设冷剂蒸汽通道连通新增吸收-蒸发器，或由蒸发器经新增冷剂液泵、或由冷凝器经新增第二节流阀连通新增吸收-蒸发器，新增吸收器和新增冷凝器还有被加热介质管道分别与外部连通。
文档编号F25B30/04GK101413732SQ200810237600
公开日2009年4月22日 申请日期2008年11月23日 优先权日2008年11月23日
发明者李华玉 申请人:李华玉