第一类热驱动压缩式热泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供主要由压缩机、膨胀机和高温热交换器组成，采用热能驱动实现介质升压升温的第一类热驱动压缩式热泵，属于动力与热泵技术领域。外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。
【专利说明】
第一类热驱动压缩式热泵
技术领域
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[0001]本发明属于动力、制冷与热栗技术领域。
【背景技术】
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[0002]在工程实际中，使介质升温的方法是利用高温热介质对介质加热，使介质升压的方法是利用机械能对介质进行压缩；当供热热源与介质之间存在较大温差时，应考虑采用热栗技术对温差加以有效利用。现实中，人们也经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力，也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行供热。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。
[0003]以吸收式热栗技术为代表的热能(温差)利用技术，利用高温热负荷驱动实现供热或制冷;但因受到工作介质(溶液和冷剂介质)的性质影响，其应用领域和应用范围受到较大限制。利用机械能与热能之间的品位差的压缩式热栗技术，虽然具有一定的灵活性，但其很多情况下难以实现热能高效利用。
[0004]本发明针对介质升温升压的双重需求，提出采用以单一热能投入为前提，以膨胀机、压缩机和高温热交换器为核心构件，具有简单流程的第一类热驱动压缩-吸收式热栗。
【发明内容】
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[0005]本发明主要目的是要提供以热能投入为代价，对气体介质进行升压升温的装置一一第一类热驱动压缩式热栗，具体
【发明内容】
分项阐述如下:
[0006]1.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机和高温热交换器所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0007]2.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机和第二高温热交换器所组成；外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0008]3.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机、第二高温热交换器和第二膨胀机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，压缩机还有被加压加温介质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加压加温介质通道与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0009]4.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二高温热交换器和第二膨胀机所组成；外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0010]5.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成；外部有被加压加温介质通道与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经回热器和高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质通道经回热器与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0011]6.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成；外部有被加压加温介质通道经回热器与压缩机连通，压缩机还有被加压加温介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加压加温介质通道经回热器与外部连通，高温热交换器还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0012]7.第一类热驱动压缩式热栗，是在第1-6项所述的任一第一类热驱动压缩式热栗中，增加动力机，动力机连接压缩机并向压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热栗。
[0013]8.第一类热驱动压缩式热栗，是在第1-6项所述的任一第一类热驱动压缩式热栗中，增加工作机，膨胀机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热栗。
【附图说明】
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[0014]图1是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第I种原则性热力系统图。
[0015]图2是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第2种原则性热力系统图。
[0016]图3是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第3种原则性热力系统图。
[0017]图4是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第4种原则性热力系统图。
[0018]图5是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第5种原则性热力系统图。
[0019]图6是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热栗第6种原则性热力系统图。
[0020]图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-高温热交换器，4-第二压缩机，5-第二高温热交换器，6-动力机，7-工作机，8-第二膨胀机，9-回热器。
【具体实施方式】
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[0021]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。
[0022]图1所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0023](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机和高温热交换器所组成；外部有被加压加温介质通道与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经高温热交换器3与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器3还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机I并传输动力。
[0024](2)流程上，被加压加温介质进入压缩机I升压升温，流经高温热交换器3并吸热，之后进入膨胀机2降压作功并对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3提供驱动热负荷，膨胀机2输出的功提供给压缩机I作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0025]图2所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0026](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机、第二高温热交换器和动力机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经高温热交换器3与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器5与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器3和第二高温热交换器5还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2和动力机6连接压缩机I和第二压缩机4并传输动力。
[0027](2)流程上，被加压加温介质进入压缩机I升压升温，流经高温热交换器3并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温;第二压缩机4排放的被加压加温介质流经第二高温热交换器5并吸热，之后进入膨胀机2降压作功并对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3和第二高温热交换器5提供驱动热负荷，膨胀机2和动力机6输出的功提供给压缩机I和第二压缩机4作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0028]图3所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0029](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机、第二高温热交换器和第二膨胀机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经高温热交换器3与膨胀机2连通，压缩机I还有被加压加温介质通道与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器5与第二膨胀机8连通，第二膨胀机8还有被加压加温介质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器3和第二高温热交换器5还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机8连接压缩机I和第二压缩机4并传输动力。
[0030](2)流程上，被加压加温介质进入压缩机I升压升温之后分成两路一一第一路流经高温热交换器3吸热之后提供给膨胀机2，第二路依次流经第二压缩机4升压升温、流经第二高温热交换器5并吸热和流经第二膨胀机8降压作功之后提供给膨胀机2;被加压加温介质流经膨胀机2降压作功，之后对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3和第二高温热交换器5提供驱动热负荷，膨胀机2和第二膨胀机8输出的功提供给压缩机I和第二压缩机4作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0031 ]图4所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0032](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二高温热交换器、工作机和第二膨胀机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经高温热交换器3与第二膨胀机8连通，第二膨胀机8还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器5与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器3和第二高温热交换器5还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机8连接压缩机I和工作机7并传输动力。
[0033](2)流程上，被加压加温介质进入压缩机I升压升温，流经高温热交换器3并吸热，之后进入第二膨胀机8降压作功;第二膨胀机8排放的被加压加温介质流经第二高温热交换器5并吸热，之后进入膨胀机2降压作功并对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3和第二高温热交换器5提供驱动热负荷，膨胀机2和第二膨胀机8输出的功提供给压缩机I作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0034]图5所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0035](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经回热器9和高温热交换器3与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质通道经回热器9与外部连通，高温热交换器3还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机I并传输动力。
[0036](2)流程上，被加压加温介质进入压缩机I升压升温，依次流经回热器9和高温热交换器3并逐步吸热，之后进入膨胀机2降压作功;膨胀机2排放的被加压加温介质流经回热器9并放热，之后并对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3提供驱动热负荷，膨胀机2输出的功提供给压缩机I作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0037]图6所示第一类热驱动压缩式热栗是这样实现的:
[0038](I)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成;外部有被加压加温介质通道经回热器9与压缩机I连通，压缩机I还有被加压加温介质通道经高温热交换器3与膨胀机2连通，膨胀机2还有被加压加温介质通道经回热器9与外部连通，高温热交换器3还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机I并传输动力。
[0039](2)流程上，被加压加温介质流经回热器9并吸热，之后进入压缩机I升压升温;压缩机I排放的被加压加温介质流经高温热交换器3并吸热，之后进入膨胀机2降压作功;膨胀机2排放的被加压加温介质流经回热器9并放热，之后并对外排放;被加压加温介质通过进出流程提升压力和温度，高温热介质通过高温热交换器3提供驱动热负荷，膨胀机2输出的功提供给压缩机I作动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。
[0040]这里顺便指出的是，当仅采用温差(热能)驱动时，为方便启动，可考虑在第一类热驱动压缩式热栗中设置启动电机。
[0041]本发明技术可以实现的效果一一本发明所提出的第一类热驱动压缩式热栗，具有如下效果和优势:
[0042](I)采用热能实现介质的加热和加压需求，实现能源需求种类的单一化。
[0043](2)提出了温差充分利用的新思路、新概念和新技术，将推动热能高效利用技术的进一步发展和应用。
[0044](3)流程合理，结构简单，性能指数可变且热力学参数变化相对应，能够实现温差的充分和高效利用。
[0045](4)在对介质进行升温升压时，可实现热能向机械能之间的转化;一机两用，用途广。
[0046](5)给出多种具体技术方案，能够应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
[0047](6)扩展了热栗技术，丰富了压缩式热栗的类型，有利于更好地实现热能的高效利用。
【主权项】
1.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机和高温热交换器所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经高温热交换器(3)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器(3)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(I)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。2.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机和第二高温热交换器所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经高温热交换器(3)与第二压缩机(4)连通，第二压缩机(4)还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质与外部连通，高温热交换器(3)和第二高温热交换器(5)还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(I)和第二压缩机(4)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗O3.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二压缩机、第二高温热交换器和第二膨胀机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经高温热交换器(3)与膨胀机(2)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道与第二压缩机(4)连通，第二压缩机(4)还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器(5)与第二膨胀机(8)连通，第二膨胀机(8)还有被加压加温介质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器(3)和第二高温热交换器(5)还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(8)连接压缩机(I)和第二压缩机(4)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。4.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器、第二高温热交换器和第二膨胀机所组成;外部有被加压加温介质通道与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经高温热交换器(3)与第二膨胀机(8)连通，第二膨胀机(8)还有被加压加温介质通道经第二高温热交换器(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质通道与外部连通，高温热交换器(3)和第二高温热交换器(5)还分别有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)和第二膨胀机(8)连接压缩机(I)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。5.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成；外部有被加压加温介质通道与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经回热器(9)和高温热交换器(3)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质通道经回热器(9)与外部连通，高温热交换器(3)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(I)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。6.第一类热驱动压缩式热栗，主要由压缩机、膨胀机、高温热交换器和回热器所组成；外部有被加压加温介质通道经回热器(9)与压缩机(I)连通，压缩机(I)还有被加压加温介质通道经高温热交换器(3)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有被加压加温介质通道经回热器(9)与外部连通，高温热交换器(3)还有高温热介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(I)并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热栗。7.第一类热驱动压缩式热栗，是在权利要求1-6所述的任一第一类热驱动压缩式热栗中，增加动力机，动力机(6)连接压缩机(I)并向压缩机(I)提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热栗。8.第一类热驱动压缩式热栗，是在权利要求1-6所述的任一第一类热驱动压缩式热栗中，增加工作机，膨胀机(2)连接工作机(7)并向工作机(7)提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热栗。
【文档编号】F25B1/10GK105823253SQ201610244088
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】李华玉
【申请人】李华玉