相变型机械压缩式热泵的制作方法

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1.本发明属于制冷与热泵技术领域。


背景技术：

2.利用机械能转换为热能是实现制冷和供热的重要方式，其中基于逆向朗肯循环的相变型机械压缩式热泵是常用设备，可带来节能、环保和经济等多方面的效益。相变型机械压缩式热泵中，依靠蒸发过程吸收低温热负荷是其优点，但放热主要依靠冷凝过程则带来较大问题——这导致在为变温热需求提供热负荷时往往存在难以消除的温差不可逆损失；除此之外，冷凝液降压过程的压差及冷凝液显热的利用水平，也直接影响着相变型机械压缩式热泵的性能指数和制造成本。
3.为此，本发明提出了采用综合技术手段，有效降低供热过程温差损失，以及有效利用冷凝液降压潜力和显热，具有简单、高效和低成本等综合优势的相变型机械压缩式热泵。


技术实现要素：

4.本发明主要目的是要提供相变型机械压缩式热泵，具体

技术实现要素：
分项阐述如下：
5.1.相变型机械压缩式热泵，主要由压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
6.2.相变型机械压缩式热泵，主要由双能压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双能压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接双能压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
7.3.相变型机械压缩式热泵，主要由双能压缩机、喷管、第二喷管、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经第二喷管与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双能压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
8.4.相变型机械压缩式热泵，主要由双升压缩机、扩压管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经扩压管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双升压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与
外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接双升压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
9.5.相变型机械压缩式热泵，主要由双升压缩机、扩压管、喷管、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经扩压管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经喷管与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双升压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
10.6.相变型机械压缩式热泵，主要由压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经回热器和涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经回热器与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
11.7.相变型机械压缩式热泵，主要由双能压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；双能压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经回热器和涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经回热器与双能压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接双能压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
12.8.相变型机械压缩式热泵，主要由双能压缩机、喷管、第二喷管、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；双能压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经回热器和第二喷管与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经回热器与双能压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
13.9.相变型机械压缩式热泵，主要由双升压缩机、扩压管、涡轮机、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；双升压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经扩压管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经回热器和涡轮机与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经回热器与双升压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机连接双升压缩机并传输动力，形成相变型机械压缩式热泵。
14.10.相变型机械压缩式热泵，主要由双升压缩机、扩压管、喷管、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；双升压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经扩压管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经回热器和喷管与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经回热器与双升压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
15.11.相变型机械压缩式热泵，主要由双能压缩机、喷管、节流阀、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道
经喷管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双能压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
16.12.相变型机械压缩式热泵，主要由双升压缩机、扩压管、节流阀、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经扩压管与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与双升压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，形成相变型机械压缩式热泵。
附图说明：
17.图1是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第1种原则性热力系统图。
18.图2是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第2种原则性热力系统图。
19.图3是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第3种原则性热力系统图。
20.图4是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第4种原则性热力系统图。
21.图5是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第5种原则性热力系统图。
22.图6是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第6种原则性热力系统图。
23.图7是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第7种原则性热力系统图。
24.图8是依据本发明所提供的相变型机械压缩式热泵第8种原则性热力系统图。
25.图中，1-压缩机，2-喷管，3-涡轮机，4-供热器，5-第二供热器，6-蒸发器，7-双能压缩机，8-第二喷管，9-双升压缩机(升压升速压缩机)，10-扩压管，11-节流阀，12-回热器。
具体实施方式：
26.首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
27.图1所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
28.(1)结构上，它主要由压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经喷管2与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经涡轮机3与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机3连接压缩机1并传输动力。
29.(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经喷管2降压增速，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经涡轮机3降速降压并作功，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入压缩机1升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部和涡轮机3共同向压缩机1提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
30.图2所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
31.(1)结构上，它主要由双能压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机7有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经喷管2与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经涡轮机3与蒸发器6连通，蒸发器6还有
循环工质通道与双能压缩机7连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机3连接双能压缩机7并传输动力。
32.(2)流程上，双能压缩机7排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经喷管2降压增速，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经涡轮机3降压作功或降速降压并作功，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双能压缩机7升压升温并降速；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部和涡轮机3共同向双能压缩机7提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
33.图3所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
34.(1)结构上，它主要由双能压缩机、喷管、第二喷管、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机7有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经喷管2与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经第二喷管8与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与双能压缩机7连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通。
35.(2)流程上，双能压缩机7排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经喷管2降压增速，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经第二喷管8降压增速，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双能压缩机7升压升温并降速；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部向双能压缩机7提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
36.图4所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
37.(1)结构上，它主要由双升压缩机、扩压管、涡轮机、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机9有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经扩压管10与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经涡轮机3与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与双升压缩机9连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机3连接双升压缩机9并传输动力。
38.(2)流程上，双升压缩机9排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经扩压管10降速升压，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经涡轮机3降压作功，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双升压缩机9升压升速；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部和涡轮机3共同向双升压缩机9提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
39.图5所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
40.(1)结构上，它主要由双升压缩机、扩压管、喷管、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机9有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经扩压管10与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经喷管2与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与双升压缩机9连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通。
41.(2)流程上，双升压缩机9排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经扩压管10降速升压，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经喷管2降压增速，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双升压缩机9升压升速；被加热介质通过供热器4
和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部向双升压缩机9提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
42.图6所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
43.(1)结构上，它主要由压缩机、喷管、涡轮机、供热器、第二供热器、蒸发器和回热器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经喷管2与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经回热器11和涡轮机3与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道经回热器11与压缩机1连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通，涡轮机3连接压缩机1并传输动力。
44.(2)流程上，压缩机1排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经喷管2降压增速，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液回热器11并放热，流经涡轮机3降速降压并作功，流经蒸发器6吸热蒸发，流经回热器11并吸热，之后进入压缩机1升压升温；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部和涡轮机3共同向压缩机1提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
45.图7所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
46.(1)结构上，它主要由双能压缩机、喷管、节流阀、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双能压缩机7有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经喷管2与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经节流阀11与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与双能压缩机7连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通。
47.(2)流程上，双能压缩机7排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经喷管2降压增速，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经节流阀11节流降压，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双能压缩机7升压升温并降速；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部向双能压缩机7提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
48.图8所示的相变型机械压缩式热泵是这样实现的：
49.(1)结构上，它主要由双升压缩机、扩压管、节流阀、供热器、第二供热器和蒸发器所组成；双升压缩机9有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道经扩压管10与第二供热器5连通，第二供热器5还有循环工质通道经节流阀11与蒸发器6连通，蒸发器6还有循环工质通道与双升压缩机9连通；供热器4和第二供热器5还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器6还有低温热介质通道与外部连通。
50.(2)流程上，双升压缩机9排放的循环工质流经供热器4放热并部分冷凝，流经扩压管10降速升压，之后进入第二供热器5放热并冷凝；第二供热器5排放的冷凝液流经节流阀11节流降压，流经蒸发器6吸热蒸发，之后进入双升压缩机9升压升速；被加热介质通过供热器4和第二供热器5获取高温热负荷，低温热介质通过蒸发器6提供低温热负荷，外部向双升压缩机9提供动力，形成相变型机械压缩式热泵。
51.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的相变型机械压缩式热泵，具有如下效果和优势：
52.(1)分段供热，降低温差损失，有效提升装置性能指数。
53.(2)冷凝液显热得以有效利用，消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响，有效提升装置性能指数。
54.(3)充分利用冷凝液降压过程压差，有效提升装置性能指数。
55.(4)工作参数范围得到有效扩展，实现高效制冷/供热与高效高温供热。
56.(5)技术手段简单，有效降低装置制造成本。
57.(6)提升性能，降低成本，有利于扩展相变型机械压缩式热泵的应用范围。