一种热泵的节能工艺及制造系统的制作方法

文档序号:34237666发布日期:2023-05-24 23:26阅读:34来源:国知局

本发明涉及热泵,特别是涉及一种热泵的节能工艺及制造系统。


背景技术:

1、热泵是一种由电能驱动,能够高效利用低品位热能的加热装置。在我们日常生活的环境中,比如空气、水或者土壤中存在大量没有得到充分开发的低品位热能,而热泵可以将其收集起来加以利用。目前热泵广泛应用于夏季制冷、冬季供暖、生活用热水、商用供暖、商用制冷,同时也用于工农业的烘干、流体的加热蒸发浓缩等领域。热泵给人们日常生活带来许多方便,但现有技术热泵也存在不足之处,根据热泵系统的运行性能数据证明,当热泵主机出口压力与对应的饱和蒸汽温度及做功功率不变时,热泵主机吸汽口饱和蒸汽温度与对应的压力,每降低5度饱和蒸汽温度值时,热泵制热量降低11.6%(热泵主机吸汽口温度增加或降低,其制热量及制冷量成正比增减);由于进入热泵主机吸汽口的饱和蒸汽的温度与对应的压力有所降低,这样会使热泵主机的压缩比增大,增加电能耗,降低制热量与制冷量,使cop效率明显下降。


技术实现思路

1、本发明针对上述背景技术中提出的不足提供一种热泵的节能工艺及制造系统,这种热泵的节能工艺及制造系统当热泵主机出口压力与对应的饱和蒸汽温度及做功功率不变时,可提高热泵主机吸汽进口的饱和蒸汽的温度。

2、本发明是这样实现的:一种热泵的制造系统,包括热泵主机、预热器、第一蒸发器、第二蒸发器、冷凝器、汽液分离器、油分离罐、工质贮罐、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀,上述预热器的左下部连接有物料输入管,预热器的右下部连接有第一管道,第一管道的右端与该第二蒸发器的左下部相接,第二蒸发器的右下部连接有第二管道,第二管道的右上端连接在第一蒸发器的左上部,预热器的左上部连接有第三管道,第三管道的上端连接在冷凝器的左下部,预热器的右上部连接有第四管道,第四管道的上端连接在冷凝器的右下部,冷凝器的左上部连接有第五管道,第五管道的上端连接在汽液分离器的中部,汽液分离器的底部设有物料出口,汽液分离器的顶部连接有第六管道,第六管道的另一端连接在第一蒸发器的右上部,第一蒸发器的左下部设有冷凝液出口,第一蒸发器的右下部第十五管道,第十五管道的另一端与第二电子膨胀阀的右开口相接,第二电子膨胀阀的左开口连接有第十六管道,第十六管道的下端自上而下伸入工质贮罐内;该第二蒸发器的左上部连接有回流管道,回流管道的右端与热泵主机的吸气进口相接,在热泵主机的左方设有油分离罐,热泵主机的出汽口与油分离罐之间连接有第八管道,油分离罐的底部连接有第九管道,第九管道的另一端与换热器的左上部相接,换热器的右上部连接有第十管道,第十管道的另一端与热泵主机顶部的进口相连接;该第二蒸发器的右上部连接有第十一管道,第十一管道的下端自上而下伸入工质贮罐内;该换热器的左下部连接有第十二管道,第十二管道的左端与第一电子膨胀阀的右开口相接,第一电子膨胀阀的左开口连接有第十三管道,第十三管道的另一端自上而下伸入工质贮罐内,在换热器的右下部连接有第十四管道,第十四管道的右上端与该热泵主机底部的润滑油进口相接;该冷凝器的右上部连接有第七管道,第七管道的右下端与该油分离罐顶部的入口相连接,所述第二蒸发器左右两侧的第一管道与第二管道之间连接有分流装置,所述分流装置是在一个第三电子膨胀阀的左右两端分别连接有第一分流管和第二分流管,将所述分流装置的所述第一分流管与第二蒸发器左侧的第一管道连通,再将所述分流装置的所述第二分流管与第二蒸发器右侧的第二管道连通。

3、一种热泵的节能工艺,包括以下步骤:

4、执行热泵加热循环系统时,启动热泵主机,从第二蒸发器出来的制冷剂蒸汽通过回流管道进入热泵主机内,制冷剂蒸汽被热泵主机压缩的过程中压力和温度同步升高后、变成高压制冷剂蒸汽,高压制冷剂蒸汽经第八管道进入油分离罐内,该高压制冷剂蒸汽中带有润滑油,由于润滑油相对蒸汽比重较大,在自身重力下沉积在油分离罐的底部,油分离罐底部的润滑油通过第九管道进入换热器内;同时,工质贮罐内的高压制冷剂液体通过第十三管道、再经第一电子膨胀阀节流后变成低温制冷剂液体,这些低温制冷剂液体经第十二管道进入换热器内;上述进入换热器内的润滑油与该低温制冷剂液体进行热交换,润滑油中的热量被低温制冷剂液体吸热后变成低温制冷剂饱和蒸汽,低温制冷剂饱和蒸汽经换热器右上部的第十管道进入热泵主机顶部的增焓入口,以达到节能为目的,进入换热器内的高温润滑油放热后经换热器右下部的第十四管道进入热泵主机内进行循环使用,确保热泵主机内润滑,以达到使用周期;常温物料通过物料输入管进入预热器内,进入预热器内的常温物料经预热升温后通过第四管道进入其上方的冷凝器内;上述油分离罐内的高压制冷剂蒸汽分离出润滑油后通过该第七管道进入冷凝器内,进入的高压制冷剂蒸汽与上述从第四管道进入的物料进行热交换,高压制冷剂蒸汽热量被物料吸收后、变成高压制冷剂液体,高压制冷剂液体通过第三管道进入下方的预热器内,进入预热器内的高压制冷剂液体与进入的常温物料进行热交换,高压制冷剂液体被常温物料吸热后达到一定的过冷度,过冷后的高压制冷剂液体通过管道进入右方的第二蒸发器内;该常温物料吸热后温度上升,然后通过第四管道进入上方的冷凝器内;进入冷凝器内的物料吸热后,变成沸腾状态的沸腾液,沸腾液通过第五管道进入汽液分离器内,进入汽液分离器内的沸腾液经过分离后所产生的物料液体通过物料出口排出,同时,进入汽液分离器内的沸腾液经过分离后所产生的二次饱和水蒸汽通过第六管道进入第一蒸发器内;另外,工质贮罐内的高压制冷剂液体通过第十六管道进入第二电子膨胀阀进行节流,经过节流后的高压制冷剂液体变成低温制冷剂液体,低温制冷剂液体通过第十五管道进入第一蒸发器内,该低温制冷剂液体与上述从第六管道进入第一蒸发器内的二次饱和水蒸汽进行热交换,该二次饱和水蒸汽放热后变成冷凝液通过冷凝液出口离开排出,该低温制冷剂液体吸收二次饱和水蒸汽中的潜热后变成低温制冷剂饱和蒸汽,低温制冷剂饱和蒸汽通过第二管道进入左下方的第二蒸发器内,该低温制冷剂饱和蒸汽与上述通过第一管道进入第二蒸发器内的高压制冷剂液体进行热交换,热交换时低温制冷剂饱和蒸汽在第二蒸发器内再次吸收高压制冷剂液体中的显热,在吸热过程中低温制冷剂饱和蒸汽会变成过热蒸汽,为了防止过热蒸气的形成,当该高压制冷剂液体通过第一管道进入第二蒸发器内时,其中的小部份高压制冷剂液体会通过该第一分流管进入第三电子膨胀阀进行节流,经节流后的高压制冷剂液体变成低压制冷剂液体,低压制冷剂液体通过第二分流管进入第二管道内,第二管道内的低温制冷剂饱和蒸汽与进入的低压制冷剂液体进行混合,混合后的低温制冷剂饱和蒸汽中提高了湿度,这样,湿度较高的低温制冷剂饱和蒸汽从第二管道进入第二蒸发器内与高压制冷剂液体进行热交换时就不会变成过热蒸汽;第二蒸发器内的低温制冷剂饱和蒸汽在吸热蒸发过程中密度变大,分子之间距离变小,分子相互之间碰加剧,进而使饱和蒸汽温度与压力同步升高,温度与压力升高后的饱和蒸汽通过管道进入热泵主机的吸气进口;由于热泵主机吸气进口的饱和蒸汽温度与对应的压力得到提升,降低了热泵主机做功功率,使cop效率明显增大,提高了热泵的制热量和制冷量。

5、采用在热泵系统中设置有第二蒸发器,并在第二蒸发器左右两侧的第一管道与第二管道之间连接有分流装置,该分流装置是在一个第三电子膨胀阀的左右两端分别连接有第一分流管和第二分流管;将分流装置的第一分流管与第二蒸发器左侧的第一管道连通,再将分流装置的第二分流管与第二蒸发器右侧的第二管道连通。这样当高压制冷剂液体通过第一管道进入第二蒸发器内时,其中的小部份高压制冷剂液体会通过连接在第一管道上的第一分流管进入第三电子膨胀阀进行节流,经节流后的高压制冷剂液体变成低压制冷剂液体,低压制冷剂液体通过第二分流管进入第二管道内,同时第二管道内的低温制冷剂饱和蒸汽与该进入的低压制冷剂液体进行混合,混合后的低温制冷剂饱和蒸汽中提高了湿度,这样湿度较高的低温制冷剂饱和蒸汽从第二管道进入第二蒸发器内与高压制冷剂液体进行热交换时就不会变成过热蒸汽;同时第二蒸发器内的低温制冷剂饱和蒸汽在吸热蒸发过程中密度变大,分子之间距离变小,分子相互之间碰加剧,进而使饱和蒸汽温度与压力同步升高,温度与压力升高后的饱和蒸汽通过管道进入热泵主机的吸气进口。这样,在热泵主机出口蒸汽温度与压力和制冷温度与压力不变时,能够使进入热泵主机吸气进口的饱和蒸汽的温度和压力同步升高,从而使热泵主机的压缩比变小,大大降低了电能耗,提高了热泵的制热量和制冷量,使cop效率明显增大。

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