一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统的制作方法

文档序号:11130107阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于,包含:

地热回收循环模块,包含相连通的蒸汽井、分离装置、热交换室和循环热水箱,所述的热交换时连接有热交换室第一回路和热交换室第二回路,所述热交换室第一回路的输入端和输出端均与地下地壳相连通,所述热交换室第二回路的输入端和输出端均和循环热水箱相连通;

二氧化碳换热循环模块,包含相连通的压缩机组、气体冷却器、回热器、蒸发器和气液分离器,形成二氧化碳换热循环回路;所述压缩机组为若干台压缩机并联组成;所述回热器连接有回热器第一回路和回热器第二回路,所述回热器第一回路的输入端与气体冷却器相连通,输出端与蒸发器相连通;所述回热器第二回路的输入端与气液分离器相连通,输出端与压缩机相连通;

供水系统,包含相连通的供水水箱、工艺水泵、冷却设备和冷水箱。

2.根据权利要求1所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述热交换器输入回路上依次连接地下底壳、蒸汽井和分离装置;所述分离装置中设有过滤设备;所述输出回路上设有一潜水泵。

3.根据权利要求2所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述循环热水箱上连接有循环热水箱第一回路和循环热水箱第二回路;所述循环热水箱第一回路的输入端与所述供水水箱相连通用于给循环热水箱提供用水,所述循环热水箱第一回路的输出端与热交换室、循环泵依次连通,形成循环热水箱第二回路的输入端,所述热交换室实现输出用水与废气的热交换;所述循环热水箱第二回路的输出回路经过一带有温度计的热水泵后分为两路,一路直接与一热水储存装置连接进而提供家庭第一阶段用水,另一路与所述气体冷却器相连通。

4.根据权利要求1所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述压缩机组由干燥二氧化碳气体充注装置提供二氧化碳气体,所述压缩机组的输入和输出回路上均设有压力表和温度计,二氧化碳通过所述压缩机组压缩升温后进入气体冷却器中进行热交换。

5.根据权利要求4所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述气体冷却器上连接有气体冷却器第一回路和气体冷却器第二回路;所述气体冷却器第二回路的输入端与所述循环热水箱相连通,所述气体冷却器第一回路的输入端与压缩机相连通;所述气体冷却器实现循环热水箱第二回路输出的用水与高温二氧化碳的热交换;所述气体冷却器第二回路的输出端与一热水储存装置相连通以供给热交换后的家庭第二阶段高温用水,所述气体冷却器第一回路的输出端与回热器相连通输出冷却后冷凝的二氧化碳冷凝水;所述气体冷却器与所述生产设备之间设有一温度计。

6.根据权利要求5所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述回热器与所述气体冷却器之间设有一温度计;所述回热器与所述蒸发器之间依次设有一温度计、一节流阀、一温度计和一压力表;所述回热器将二氧化碳冷凝水过冷处理防止其在节流前汽化。

7.根据权利要求6所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述的蒸发器上连接有蒸发器第一回路和蒸发器第二回路;所述蒸发器第一回路的输入端与所述回热器相连通,所述蒸发器第一回路的输出端与气液分离器相连通;所述蒸发器第二回路的输入端与供水水箱相连通,所述蒸发器第二回路的输出端与冷水箱相连通且输出回路上设有一温度计;所述蒸发器加热二氧化碳冷凝水使其沸腾气化,并对所述供水水箱的供应用水进行降温,最终输出冷却后的用水至冷水箱内。

8.根据权利要求7所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述气液分离器输入端与蒸发器相连通,所述气液分离器输出端与回热器第二回路的输入端相连通;所述回热器第二回路的输出端与压缩机相连通;所述回热器将二氧化碳气体进行过热处理提高气体温度使其符合压缩机工作要求。

9.根据权利要求4~8所述的任一一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:定义所述二氧化碳换热循环模块中二氧化碳通过的线路为二氧化碳循环回路,所述二氧化碳循环回路的管道外径为89mm,厚度为6mm,其选用材料为304不锈钢。

10.根据权利要求1所述的一种在地热领域应用中的兆瓦级二氧化碳热泵系统,其特征在于:所述冷水箱向所述冷却设备供应生产需要的冷水;所述供水水箱回收冷却设备使用后的用水;所述工艺水泵设置于供水水箱的输出端。

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