本技术涉及能量利用及节能,具体地涉及一种热泵系统以及精馏塔。
背景技术:
1、热泵技术是一种利用外部低品位热源进行能量品位提升的技术。其应用范围广泛,在工业、民用等多个领域均有应用,具体包括制冷、采暖、热水、蒸汽供应等领域。
2、目前普遍应用的热泵产品包括多种类型:按照热源分类主要有空气源热泵、地源热泵、水源热泵以及双源热泵(水源热泵和空气源热泵结合)等。按照结构分类主要包括开式热泵和闭式热泵,其中,开式热泵包括开式压缩热泵和蒸汽喷射式热泵等,闭式热泵包括压缩式工业热泵和吸收式热泵等。按照应用场景可以分为工业热泵和民用热泵,其中,工业热泵是取热放热量较大的热泵应用,通常单装置热量需求是民用热泵的几十至上百倍。
3、传统的工业热泵系统存在整体传热效率低、单点取热以及单点供热限制等问题,限制了其应用范围和效果,热泵整体节能效果也因此受限。其中,热泵系统中的关键组件包括换热器、压缩机以及循环系统等,这些组件的优化设计对于热泵系统的效率和性能有重要影响。
技术实现思路
1、本实用新型实施例的目的是提供一种热泵系统以及精馏塔,通过采用高效多股流绕管式换热器的多点取热和/或多点供热的换热方式,可以有效突破目前工业热泵存在的整体低效率的瓶颈,进一步提升工业热泵的节能效果。
2、为了实现上述目的,本实用新型实施例提供一种热泵系统,所述热泵系统包括:蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀以及连接管道,所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器以及所述节流阀之间通过所述连接管道依次连接,其中,所述压缩机将所述蒸发器中的气态工质压缩到所述冷凝器中,所述冷凝器将所述气态工质冷凝为液态工质,所述节流阀将所述液态工质通入到所述蒸发器中,所述蒸发器将所述液态工质蒸发为气态工质,以实现工质的循环流动,其中,所述蒸发器和所述冷凝器中的至少一者为绕管式换热器,所述绕管式换热器为多股流绕管式换热器。
3、可选地,所述工质在所述蒸发器中的蒸发温度为第一设定温度,所述工质在经过所述压缩机之后的蒸发温度为第二设定温度,其中,所述第二设定温度与所述第一设定温度的差大于第一设定阈值。
4、可选地,所述工质在所述蒸发器中的压力为第一设定压力,所述工质在经过所述压缩机之后的压力为第二设定压力,其中,所述第二设定压力与所述第一设定压力的比大于第二设定阈值。
5、可选地,在所述蒸发器为多股流绕管式换热器的情况下,所述蒸发器的多个进料管对应多个取热点,所述多个取热点之间的温差小于第三设定温度,以及所述多个取热点之间的压力差小于第三设定压力;和/或在所述冷凝器为多股流绕管式换热器的情况下,所述冷凝器的多个进料管对应多个供热点,所述多个供热点之间的饱和温差小于第四设定温度,以及所述多个供热点之间的饱和压力差小于第四设定压力。
6、可选地,所述多股流绕管式换热器包括2-8股进料管。
7、可选地,所述工质包括以下各者材料中的任一项:氯氟烃、烷烃、烯烃、醇、无机物。
8、可选地,所述压缩机为离心式压缩机,所述离心式压缩机为径流式压缩机或轴流式压缩机。
9、可选地,所述径流式压缩机包括水平剖分压缩机、垂直剖分压缩机、组合齿式压缩机;和/或所述轴流式压缩机包括单轴多级式压缩机。
10、可选地,所述离心式压缩机的压缩方式为一级至四级压缩。
11、另一方面,本实用新型还提供一种精馏塔,所述精馏塔包括塔顶冷凝器、塔釜再沸器以及如上所述的热泵系统。
12、通过上述技术方案,本实用新型通过采用高效多股流绕管式换热器的多点取热和/或多点供热的换热方式,可以有效突破目前工业热泵存在的整体低效率的瓶颈,进一步提升工业热泵的节能效果。
13、本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种热泵系统,其特征在于,所述热泵系统包括:蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀以及连接管道,所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器以及所述节流阀之间通过所述连接管道依次连接,
2.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述工质在所述蒸发器中的蒸发温度为第一设定温度,所述工质在经过所述压缩机之后的蒸发温度为第二设定温度,其中,所述第二设定温度与所述第一设定温度的差大于第一设定阈值。
3.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述工质在所述蒸发器中的压力为第一设定压力,所述工质在经过所述压缩机之后的压力为第二设定压力,其中,所述第二设定压力与所述第一设定压力的比大于第二设定阈值。
4.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,在所述蒸发器为多股流绕管式换热器的情况下,所述蒸发器的多个进料管对应多个取热点,所述多个取热点之间的温差小于第三设定温度,以及所述多个取热点之间的压力差小于第三设定压力;和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热泵系统,其特征在于,所述多股流绕管式换热器包括2-8股进料管。
6.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述工质包括以下各者材料中的任一项:氯氟烃、烷烃、烯烃、醇、无机物。
7.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述压缩机为离心式压缩机,所述离心式压缩机为径流式压缩机或轴流式压缩机。
8.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,所述径流式压缩机包括水平剖分压缩机、垂直剖分压缩机、组合齿式压缩机;和/或
9.根据权利要求7所述的热泵系统,其特征在于,所述离心式压缩机的压缩方式为一级至四级压缩。
10.一种精馏塔,其特征在于,所述精馏塔包括塔顶冷凝器、塔釜再沸器以及根据权利要求1-9中任一项所述的热泵系统。