压缩式与吸收式耦合高温热泵机组的制作方法

本发明涉及高温热泵技术领域，具体地说是一种压缩式与吸收式耦合高温热泵机组。

背景技术：

一般的，现行的热泵分为吸收式热泵和蒸汽压缩式热泵。

蒸汽压缩式热泵以电能作为驱动能源，可以有很高的工作效率，cop可以达到4-5之间，但是蒸汽压缩式热泵不能产生高于100℃蒸汽。

吸收式热泵主要包括一类增热型热泵与二类升温型热泵两种：

一类增热型热泵可以利用废热将热量提升，cop可以达到1.65-1.85之间。二类热泵可以最高产生150℃热源，但是二类热泵的cop要低于1.0，针对以上热泵缺点，提出一种压缩式与吸收式耦合高温热泵机组，该热泵采用蒸汽压缩式与吸收式热泵耦合成一体机组，该热泵可以产生高于140℃热源同时cop达到2.5-3.5之间。

技术实现要素：

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种压缩式与吸收式耦合高温热泵机组。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该压缩式与吸收式耦合高温热泵机组，其结构包括吸收式循环蒸发器、吸收式循环吸收器、吸收循环冷凝器和吸收式循环发生器；

吸收式循环蒸发器和吸收式循环吸收器左右并列设置在上位密闭仓内；

吸收循环冷凝器和吸收式循环发生器左右并列设置在下位密闭仓内；

上位密闭仓和下位密闭仓于上下并列设置；

吸收式循环蒸发器和吸收循环冷凝器上下位对应并列；

吸收式循环吸收器和吸收式循环发生器上下位对应并列；

压缩循环ⅰ蒸发器盘管设置在吸收循环冷凝器内腔的上部，压缩循环ⅰ蒸发器盘管蛇形盘绕下行，压缩循环ⅰ蒸发器盘管的下行末端穿出吸收循环冷凝器到下位密闭仓外界并连接到压缩机ⅰ上，压缩机ⅰ上行输出进入到吸收式循环蒸发器内腔的中部并连接有压缩循环ⅰ冷凝盘管，压缩循环ⅰ冷凝盘管蛇形盘绕下行，压缩循环ⅰ冷凝盘管的下行末端穿出吸收式循环蒸发器到上位密闭仓外界并连接到节流阀ⅰ上，节流阀ⅰ下行并进入吸收循环冷凝器，节流阀ⅰ下行输出连接到压缩循环ⅰ蒸发器盘管的顶端；

压缩循环ⅰ蒸发器盘管、压缩机ⅰ、压缩循环ⅰ冷凝盘管、节流阀ⅰ依次构成闭合循环回路；

于吸收循环冷凝器内腔的压缩循环ⅰ蒸发器盘管的下方设置有吸收循环集水盘，吸收循环集水盘的底端连通冷剂水管道ⅱ，冷剂水管道ⅱ穿出吸收循环冷凝器到下位密闭仓外界并连接到冷剂水泵上，冷剂水泵输出冷剂水管道ⅰ上行，冷剂水管道ⅰ从上位密闭仓外界穿入到吸收式循环蒸发器的顶部内腔，在吸收式循环蒸发器的内腔顶部的冷剂水管道ⅰ的末端下方设置有冷剂水管道ⅰ接水盘，冷剂水管道ⅰ接水盘设置在冷剂水管道ⅰ和压缩循环ⅰ冷凝盘管的上下位之间；

吸收式循环蒸发器和吸收式循环吸收器之间的上位密闭仓的中界的中上部设置有吸收式循环格栅ⅰ，

吸收式循环蒸发器和吸收式循环吸收器所在的上位密闭仓的仓底连通有下行并穿入到下位密闭仓的吸收式循环发生器的稀溶液循环管道，稀溶液循环管道下行进入到吸收式循环发生器下部的热交换器的管程后上行到吸收式循环发生器的顶部，稀溶液循环管道的上行末端的下方设置有稀溶液循环管道接水盘,

吸收式循环发生器的外界设置有压缩式循环ⅱ蒸发器，压缩式循环ⅱ蒸发器的底部连通输出冷媒循环管道，冷媒循环管道经过压缩机ⅱ并穿入下位密闭仓内腔的吸收式循环发生器并连通压缩循环ⅱ冷凝盘管，压缩循环ⅱ冷凝盘管蛇形盘绕上行并穿出吸收式循环发生器的下位密闭仓的外界并经过节流阀ⅱ连通到压缩式循环ⅱ蒸发器的上部；

压缩循环ⅱ冷凝盘管设置在稀溶液循环管道接水盘的下方；

热交换器设置在压缩循环ⅱ冷凝盘管的下方；

吸收循环冷凝器、吸收式循环发生器所在的下位密闭仓的仓底连通有下行延伸到下位密闭仓底部外界的浓溶液管道ⅱ，浓溶液管道ⅱ经过溶液泵输出并进入下位密闭仓的吸收式循环发生器后连接到热交换器的壳程，热交换器的壳程顶端输出浓溶液管道ⅰ，浓溶液管道ⅰ上行并延伸到上位密闭仓的吸收式循环吸收器的顶部，浓溶液管道ⅰ的顶端下方设置有浓溶液管道ⅰ接水盘，

吸收式循环吸收器盘管从外界于上位密闭仓的底部进入吸收式循环吸收器后，吸收式循环吸收器盘管蛇形盘绕上行，并于浓溶液管道ⅰ接水盘的下方向上位密闭仓的外界穿出；

吸收式循环吸收器盘管设置在浓溶液管道ⅰ接水盘的下方；

吸收循环冷凝器、吸收式循环发生器之间的下位密闭仓的中界的中上部设置有.吸收式循环格栅ⅱ。

吸收式循环蒸发器和吸收式循环吸收器在上位密闭仓内左右空间相连通；

吸收循环冷凝器和吸收式循环发生器在下位密闭仓内左右空间相连通。

压缩式循环ⅱ蒸发器的热源从水源、土壤源或空气源提取热源。

吸收式循环吸收器盘管设置为有导热介质循环，采用水循环或导热油循环。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组利用两套压缩式制冷循环与一套吸收式热泵组成，可以产生150℃蒸汽的高温热泵机组，利用第一套压缩式制冷循环的冷凝热用于吸收式热泵的蒸发器所需要的蒸发热，同时使用该套压缩式制冷循环的蒸发所需热量用于吸收吸收式热泵的冷凝器的冷凝热，另一套压缩式热泵从水源、土壤源、空气源等提取热源，之后利用该套压缩式热泵的冷凝器的热量作为吸收式热泵的发生热量，该热泵cop可以达到2.5到3.5之间，特别适合有高温蒸汽需求的工业、食品行业以及消毒卫生企业适用。

本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组，利用第一套压缩制冷循环的蒸发温度低的优势，可以在吸收式热泵的冷凝器内形成2℃的低温环境，从而使吸收式热泵的发生器内的压力较低，从而使溶液的浓度非常高，最高可以达到64%，同时利用第二套压缩式热泵从环境或者废热中提取的能源，提高了整个系统的cop，在吸收式热泵的吸收器内形成高浓度的浓溶液完成吸收，提高介质的温度。

本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组设备操作简便，同时所需附属设施减少，在工作时期不需要冷却水泵、冷却塔运行，减少压缩耗，节能环保。

本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图中的标记分别表示：

1.压缩机ⅰ，2.节流阀ⅰ，3.冷剂水管道ⅰ，4.压缩循环ⅰ冷凝盘管，5.吸收式循环蒸发器，6.吸收式循环筒体，

7.吸收式循环格栅ⅰ，

8.浓溶液管道ⅰ，9.吸收式循环吸收器，10.吸收式循环吸收器盘管，

11.吸收式循环发生器，12.节流阀ⅱ，13.压缩式循环ⅱ蒸发器（水源、土壤源、空气源等），14.冷媒循环管道，15.压缩机ⅱ，16.压缩循环ⅱ冷凝盘管，

17.稀溶液循环管道，18.浓溶液管道ⅱ，19.热交换器，20.溶液泵，

21.吸收式循环格栅ⅱ，

22.吸收循环集水盘，23.吸收循环冷凝器，24.压缩循环ⅰ蒸发器盘管，25.冷剂水管道ⅱ，26.冷剂水泵，

a、冷剂水管道ⅰ接水盘，

b、稀溶液循环管道接水盘，

c、浓溶液管道ⅰ接水盘，

a、上位密闭仓，

b、下位密闭仓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组作以下详细说明。

如附图所示，本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组，其结构包括吸收式循环蒸发器5、吸收式循环吸收器9、吸收循环冷凝器23和吸收式循环发生器11；

吸收式循环蒸发器5和吸收式循环吸收器9左右并列设置在上位密闭仓内；

吸收循环冷凝器23和吸收式循环发生器11左右并列设置在下位密闭仓内；

上位密闭仓和下位密闭仓于上下并列设置；

吸收式循环蒸发器5和吸收循环冷凝器23上下位对应并列；

吸收式循环吸收器9和吸收式循环发生器11上下位对应并列；

压缩循环ⅰ蒸发器盘管24设置在吸收循环冷凝器23内腔的上部，压缩循环ⅰ蒸发器盘管24蛇形盘绕下行，压缩循环ⅰ蒸发器盘管24的下行末端穿出吸收循环冷凝器23到下位密闭仓外界并连接到压缩机ⅰ1上，压缩机ⅰ1上行输出进入到吸收式循环蒸发器5内腔的中部并连接有压缩循环ⅰ冷凝盘管4，压缩循环ⅰ冷凝盘管4蛇形盘绕下行，压缩循环ⅰ冷凝盘管4的下行末端穿出吸收式循环蒸发器5到上位密闭仓外界并连接到节流阀ⅰ2上，节流阀ⅰ2下行并进入吸收循环冷凝器23，节流阀ⅰ2下行输出连接到压缩循环ⅰ蒸发器盘管24的顶端；

压缩循环ⅰ蒸发器盘管24、压缩机ⅰ1、压缩循环ⅰ冷凝盘管4、节流阀ⅰ2依次构成闭合循环回路；

于吸收循环冷凝器23内腔的压缩循环ⅰ蒸发器盘管24的下方设置有吸收循环集水盘22，吸收循环集水盘22的底端连通冷剂水管道ⅱ25，冷剂水管道ⅱ25穿出吸收循环冷凝器23到下位密闭仓外界并连接到冷剂水泵26上，冷剂水泵26输出冷剂水管道ⅰ3上行，冷剂水管道ⅰ3从上位密闭仓外界穿入到吸收式循环蒸发器5的顶部内腔，在吸收式循环蒸发器5的内腔顶部的冷剂水管道ⅰ3的末端下方设置有冷剂水管道ⅰ接水盘a，冷剂水管道ⅰ接水盘a设置在冷剂水管道ⅰ3和压缩循环ⅰ冷凝盘管4的上下位之间；

吸收式循环蒸发器5和吸收式循环吸收器9之间的上位密闭仓的中界的中上部设置有吸收式循环格栅ⅰ7，

吸收式循环蒸发器5和吸收式循环吸收器9所在的上位密闭仓的仓底连通有下行并穿入到下位密闭仓的吸收式循环发生器11的稀溶液循环管道17，稀溶液循环管道17下行进入到吸收式循环发生器11下部的热交换器19的管程后上行到吸收式循环发生器11的顶部，稀溶液循环管道17的上行末端的下方设置有稀溶液循环管道接水盘b,

吸收式循环发生器11的外界设置有压缩式循环ⅱ蒸发器13，压缩式循环ⅱ蒸发器13的底部连通输出冷媒循环管道14，冷媒循环管道14经过压缩机ⅱ15并穿入下位密闭仓内腔的吸收式循环发生器11并连通压缩循环ⅱ冷凝盘管16，压缩循环ⅱ冷凝盘管16蛇形盘绕上行并穿出吸收式循环发生器11的下位密闭仓的外界并经过节流阀ⅱ12连通到压缩式循环ⅱ蒸发器13的上部；

压缩循环ⅱ冷凝盘管16设置在稀溶液循环管道接水盘b的下方；

热交换器19设置在压缩循环ⅱ冷凝盘管16的下方；

吸收循环冷凝器23、吸收式循环发生器11所在的下位密闭仓的仓底连通有下行延伸到下位密闭仓底部外界的浓溶液管道ⅱ18，浓溶液管道ⅱ18经过溶液泵20输出并进入下位密闭仓的吸收式循环发生器11后连接到热交换器19的壳程，热交换器19的壳程顶端输出浓溶液管道ⅰ8，浓溶液管道ⅰ8上行并延伸到上位密闭仓的吸收式循环吸收器9的顶部，浓溶液管道ⅰ8的顶端下方设置有浓溶液管道ⅰ接水盘c，

吸收式循环吸收器盘管10从外界于上位密闭仓的底部进入吸收式循环吸收器9后，吸收式循环吸收器盘管10蛇形盘绕上行，并于浓溶液管道ⅰ接水盘c的下方向上位密闭仓的外界穿出；

吸收式循环吸收器盘管10设置在浓溶液管道ⅰ接水盘c的下方；

吸收循环冷凝器23、吸收式循环发生器11之间的下位密闭仓的中界的中上部设置有.吸收式循环格栅ⅱ21。

吸收式循环蒸发器5和吸收式循环吸收器9在上位密闭仓内左右空间相连通；

吸收循环冷凝器23和吸收式循环发生器11在下位密闭仓内左右空间相连通。

压缩式循环ⅱ蒸发器13的热源从水源、土壤源或空气源提取热源。

吸收式循环吸收器盘管10设置为有导热介质循环，采用水循环或导热油循环。

本发明的压缩式与吸收式耦合高温热泵机组的工作方式如下：

机组预先在吸收式热泵内部抽出空气，吸收热泵部分为真空状态，之后注入溴化锂溶液，压缩循环系统ⅰ与压缩循环系统ⅱ注入冷媒，后进行运行循环。

吸收式循环吸收器盘管10内水系统开始循环，压缩循环系统ⅰ与压缩循环系统ⅱ运行，溶液泵20与冷剂水泵26同时运行。

溶液泵20将吸收式循环发生器11稀溶液通过浓溶液管道ⅱ18与浓溶液管道18输送到吸收式循环吸收器9后，稀溶液经过稀溶液循环管道17并通过热交换器19进入吸收式循环发生器11，稀溶液在吸收式循环发生器11降落在压缩循环ⅱ冷凝盘管16上，压缩循环系统ⅱ运行，压缩式循环ⅱ蒸发器（水源、土壤源、空气源等）13，冷媒经过蒸发吸收热量，经过压缩机ⅱ15压缩后经过压缩循环ⅱ冷凝盘管16，冷媒在压缩循环ⅱ冷凝盘管16与从稀溶液循环管道17降落的稀溶液进行换热，经过冷凝后的冷媒通过节流阀ⅱ12返回压缩式循环ⅱ蒸发器（水源、土壤源、空气源等）13，完成压缩式循环系统ⅱ循环。

稀溶液在吸收压缩循环ⅱ冷凝盘管16的热量后进行气液分离，稀溶液中的水分经过受热之后与溶液进行分离，水分变成水蒸气，同时压缩循环系统ⅰ运行，压缩机ⅰ1运行，冷媒经过压缩机ⅰ1压缩后进入压缩循环ⅰ冷凝盘管4，在吸收式循环蒸发器5内进行冷凝换热，进入节流阀ⅰ2之后进入压缩循环ⅰ蒸发器盘管24进行换热之后返回压缩机ⅰ1完成冷媒循环，压缩循环ⅰ蒸发器盘管24内冷媒经过蒸发吸热，形成低温低压环境，在吸收式循环发生器11产生的蒸汽，吸收循环冷凝器23在低温低压条件下，吸收式循环发生器11与吸收循环冷凝器23中间有吸收式循环格栅ⅱ21并且之间为联通状态，导致在吸收式循环发生器11内的稀溶液中的水分在低温状态下迅速蒸发，同时在吸收循环冷凝器23内，水蒸气在低温环境下冷凝形成水并以液体状态存在，水经过冷剂水泵26通过冷剂水管道ⅱ25与冷剂水管道ⅰ3进吸收式循环蒸发器5内并降落在压缩循环ⅰ冷凝盘管4上，冷剂水与压缩循环ⅰ冷凝盘管4热交换，冷剂水吸收压缩循环ⅰ冷凝热，进而蒸发变成气态，稀溶液经过吸收式循环发生器内的压缩循环ⅱ冷凝盘管16的冷凝热加热，稀溶液经过加热后变为浓溶液，溶液在低压条件下浓度高于64%，之后经过溶液泵20通过浓溶液管道ⅱ18并通过热交换器19与从吸收式循环吸收器9下来的稀溶液进行热交换，之后浓溶液经过浓溶液管道ⅰ8进入吸收式循环吸收器9，在吸收式循环吸收器9内布置有吸收式循环吸收器盘管10，吸收式循环吸收器盘管10内有导热介质例如导热油或者水，浓溶液直接降落在吸收式循环吸收器盘管10上，浓溶液在高浓度条件下吸收吸收式循环蒸发器5内产生的水蒸气，同时水蒸气在吸收过程释放热量给吸收式循环吸收器盘管10内的导热介质例如导热油或者水，从而使导热介质升温产生高于150℃的水蒸气或者导热介质。浓溶液在吸收水蒸气后浓度降低变为稀溶液，通过稀溶液循环管道17在重力作用下降到换热器19与浓溶液进行换热后降回吸收式循环发生器11内，完成整个循环。