一种吸收式热泵制冷动力联供方法

摘要

一种吸收式热泵制冷动力联供方法，采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器(1)中充装入工质对稀溶液，采用热源对发生器(1)加热，使发生器(1)中工质对稀溶液蒸发产生工质蒸汽，利用第一膨胀机(2)使发生器(1)产生的工质蒸汽膨胀做功并减压，第一膨胀机(2)排出的泛汽经蒸发器(3)吸热蒸发，使其中的制冷剂液体蒸发为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器(4)吸收放热。该蒸汽动力装置可以大幅提高初温，降低排汽温，从而大幅度提高了蒸汽动力装置的效率，利用吸附热制取驱动热源，可实现系统自驱动。

权利要求

1.一种吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述方法采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器中充装入工质对稀溶液，采用热源对发生器加热，使发生器中工质对稀溶液蒸发产生工质蒸汽，利用第一膨胀机(2)使发生器(1)产生的工质蒸汽膨胀做功并减压，所述第一膨胀机(2)排出的泛汽经蒸发器(3)吸热蒸发，使其中的制冷剂液体蒸发为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器(4)吸收放热。

2.如权利要求1所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述方法包括吸收式热泵制冷动力循环，所述吸收式热泵制冷动力循环包括工质循环和溶液循环。

3.如权利要求2所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述工质循环由所述发生器(1)、所述第一膨胀机(2)、所述蒸发器(3)、低压压缩机(7)、所述吸收器(4)、溶液换热器(5)、溶液泵(6)、所述发生器(1)由管道依次连接成回路，所述溶液循环包括所述发生器(1)、溶液换热器(5)、所述吸收器(4)、溶液泵(6)、所述发生器(1)由管道依次连接成回路。

4.如权利要求3所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述方法还包括驱动循环，所述驱动循环由所述吸收器(4)、所述发生器(1)、驱动工质泵(9)、所述吸收器(4)由管道依次连接成回路。

5.如权利要求2所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述工质循环由所述发生器(1)、所述第一膨胀机(2)、所述蒸发器(3)和所述吸收器(4)、溶液泵(6)、溶液换热器(5)、所述发生器(1)通过管道依次连接成回路，所述溶液循环包括所述发生器(1)、溶液换热器(5)、所述吸收器(4)、溶液泵(6)、所述发生器(1)及管道连接成回路。

6.如权利要求5所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述方法还包括驱动循环，所述驱动循环由所述吸收器(4)、压缩机(7)、所述发生器(1)、节流减压阀(8)、吸收器(4)由管道依次连接成回路。

7.如权利要求5所述的吸收式热泵制冷动力联供方法，其特征在于：所述方法还包括有机朗肯蒸汽动力循环，所述有机朗肯蒸汽动力循环由所述吸收器(4)、膨胀机(10)、冷凝器(11)、工质泵(12)、所述吸收器(4)由管道依次连接成回路。

说明书

一种吸收式热泵制冷动力联供方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种动力提供的方法，属热动力技术领域。

背景技术

[0002] 一般的蒸汽类动力输出装置(蒸汽机、汽轮机),蒸汽膨胀做功的热效率受初温、初压、排汽温度、排汽压力的影响。

[0003] 当初温不变时，温差越高，效率越高。初压越高、效率越高。当初温不变时，排汽温度越低，效率越高；排汽压力越低，效率越高。

[0004] 由于蒸汽动力装置膨胀做功会产生泛汽，需将泛汽冷凝成工质液体才能使循环进行下去。所以蒸汽动力装置的排汽温度一般需高于环境温度。此外，提高蒸汽动力装置的初温，必须提高其压力，压力提高对蒸汽动力机械的耐压设计要求更高，目前提高蒸汽初温的空间也较小。所以，水蒸汽动力装置的效率进一步提升的空间已很小。

[0005] 其次，由于低品位热源无法提供较高的初温，排汽温度又必须高于环境温度，采用低品位热源的蒸汽动力机械效率低，实用价值低。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种更高效的动力提供方法。要解决的问题是：进一步提高蒸汽动力装置的初温或者降低排汽温度。

[0007] 本发明采用的技术方案：一种吸收式热泵制冷动力联供方法，采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器中充装入工质对稀溶液，采用热源对发生器加热，使发生器中工质对稀溶液蒸发产生工质蒸汽，利用第一膨胀机使发生器产生的工质蒸汽膨胀做功并减压，所述第一膨胀机排出的泛汽经蒸发器吸热蒸发，使其中的制冷剂液体蒸发为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器吸收放热。

[0008] 进一步地，所述方法包括吸收式热泵制冷动力循环，所述吸收式热泵制冷动力循环包括工质循环和溶液循环。

[0009] 进一步地，所述工质循环由所述发生器、所述第一膨胀机、所述蒸发器、低压压缩机、所述吸收器、溶液换热器、溶液泵、所述发生器由管道依次连接成回路，所述溶液循环包括所述发生器、溶液换热器、所述吸收器、溶液泵、所述发生器由管道依次连接成回路。

[0010] 进一步地，所述方法还包括驱动循环，所述驱动循环由所述吸收器、所述发生器、驱动工质泵、所述吸收器由管道依次连接成回路。

[0011] 进一步地，所述工质循环由所述发生器、所述第一膨胀机、所述蒸发器和所述吸收器、溶液泵、溶液换热器、所述发生器通过管道依次连接成回路，所述溶液循环包括所述发生器、溶液换热器、所述吸收器、溶液泵、所述发生器及管道连接成回路。

[0012] 进一步地，所述方法还包括驱动循环，所述驱动循环由所述吸收器、压缩机、所述发生器、节流减压阀、吸收器由管道依次连接成回路。

[0013] 进一步地，所述方法还包括有机朗肯蒸汽动力循环，所述有机朗肯蒸汽动力循环由所述吸收器、膨胀机、冷凝器、工质泵、所述吸收器由管道依次连接成回路。

附图说明

[0014] 图1所示为吸收式热泵制冷动力联供系统示意图。

[0015] 图2所示为设低压蒸汽压缩机的吸收式热泵制冷动力联供系统示意图。

[0016] 图3所示为自驱动吸收式热泵制冷动力联供系统示意图。

[0017] 图4所示为设低压压缩机的自驱动吸收式热泵制冷动力联供系统示意图。

[0018] 图5所示为设低压压缩机的复合吸收式热泵制冷动力联供系统示意图。

[0019] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0020] 1、发生器，2、膨胀机，3、蒸发器，4、吸收器，5、溶液换热器，6、溶液泵，7、低压压缩机，8、节流减压阀，9、驱动工质泵，10、膨胀机，11、冷凝器，12、工质泵。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0022] 吸收式热泵制冷动力联供装置如图1所示，吸收式热泵制冷动力系统由工质循环和溶液循环构成。所述工质循环由发生器1、膨胀机2、蒸发器3、吸收器4、溶液泵6、溶液换热器5、发生器1及管道依次连接而成。所述溶液循环包括发生器1、溶液换热器5、吸收器4、溶液泵6、发生器1及管道连接成回路；采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器1中充装入工质对稀溶液，工质对稀溶液在发生器1中被驱动热源加热，产生高压工质蒸汽，高压工质蒸汽经膨胀机2膨胀做功，低压泛汽排入蒸发器3，低压泛汽中的低压工质液体在蒸发器3中吸热蒸发，低压泛汽全部汽化为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器4中，被吸收器4中的溶液吸收，向环境放热，浓溶液吸收工质蒸汽后变成稀溶液，进入溶液换热器5与来自发生器1的稀溶液进行换热后进入发生器1，开始下一循环。具体方法：采用合适的热泵制冷工质对，将工质及其溶质配制成一定浓度的工质对稀溶液，充装入发生器中，驱动热源对发生器中的工质对稀溶液进行加热，稀溶液浓缩，产生高压工质蒸汽，浓溶液进入溶液换热器，与来自吸收器的溶液换热后进入吸收器；高压工质蒸汽经膨胀机膨胀做功后产生低压泛汽，低压泛汽进入蒸发器吸热蒸发，泛汽中的低压液体蒸发汽化为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器被浓溶液吸收，吸收热向环境放热，吸收了低压工质蒸汽的工质对稀溶液进入溶液换热器，与来自发生器的浓溶液换热后进入发生器，维持发生器和吸收器中的液位、浓度和温度的稳定，实现吸收式热泵制冷与动力联供循环的连续进行。

[0023] 设低压压缩机的吸收式热泵制冷动力联供系统如图2，由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、膨胀机2、蒸发器3、低压压缩机7、吸收器4、溶液泵6、溶液换热器5、发生器1经管道依次连接组成。所述溶液循环包括发生器1、溶液换热器5、吸收器4、溶液泵6、发生器1及管道连接成回路。采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器中充装入工质对稀溶液，采用热源对发生器加热，使发生器中工质对稀溶液蒸发产生工质蒸汽，工质对稀溶液在发生器1中被驱动热源加热，产生高压工质蒸汽，高压工质蒸汽经膨胀机2膨胀做功，低压泛汽排入蒸发器3，低压泛汽中的低压工质液体在蒸发器3中吸热蒸发，低压泛汽全部汽化为低压蒸汽，低压蒸汽经压缩机7压缩加压后进入吸收器4中，被吸收器4中的浓溶液吸收，向环境放热，浓溶液吸收工质蒸汽后变成稀溶液，进入溶液换热器5与来自发生器1的浓溶液进行换热后进入发生器1，开始下一循环。

[0024] 自驱动吸收式热泵制冷动力联供系统如图3，该系统由驱动循环和吸收式热泵制冷动力循环组成。吸收式热泵制冷动力循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、膨胀机2、蒸发器3、吸收器4、溶液泵6、溶液换热器5经管道依次连接组成。所述溶液循环包括发生器1、溶液换热器5、吸收器4、溶液泵6、发生器1及管道连接成回路；采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器1中充装入工质对稀溶液，工质对稀溶液在发生器1中被驱动热源加热，产生高压工质蒸汽，高压工质蒸汽经膨胀机2膨胀做功，低压泛汽排入蒸发器3，低压泛汽中的低压工质液体在蒸发器3中吸热蒸发，低压泛汽全部汽化为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器4中，被吸收器4中的浓溶液吸收，向环境放热，浓溶液吸收工质蒸汽后变成稀溶液，进入溶液换热器5与来自发生器1的浓溶液进行换热后进入发生器1，开始下一循环。

[0025] 驱动循环由吸收器4(作蒸发器)、压缩机7、发生器1(作冷凝器)、节流减压阀8、吸收器(作蒸发器)及管道依次连接而成。驱动蒸汽在用作冷凝器的发生器1中对工质对稀溶液加热，自身放热凝结成驱动工质液体，驱动工质液体经节流减压阀8减压，进入用作蒸发器的吸收器4，吸热蒸发，产生低压驱动蒸汽，低压驱动蒸汽经压缩机7压缩加压，再进入发生器1作驱动热源。

[0026] 设低压压缩机的自驱动吸收式热泵制冷动力联供系统如图4，该系统由驱动循环和吸收式热泵制冷动力循环组成。吸收式热泵制冷动力循环由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、膨胀机2、蒸发器3、压缩机7、吸收器4、溶液换热器5、溶液泵6、发生器1经管道依次连接而成。所述溶液循环包括发生器1、溶液换热器5、吸收器4、溶液泵6、发生器1及管道连接成回路；采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器1中充装入工质对稀溶液，工质对稀溶液在发生器1中被驱动热源加热，产生高压工质蒸汽，高压工质蒸汽经膨胀机2膨胀做功，低压泛汽排入蒸发器3，低压泛汽中的低压工质液体在蒸发器3中吸热蒸发，低压泛汽全部汽化为低压蒸汽，低压蒸汽经压缩机7加压压缩，进入吸收器4中，被吸收器4中的浓溶液吸收，向环境放热，浓溶液吸收工质蒸汽后变成稀溶液，进入溶液换热器5与来自发生器1的浓溶液进行换热后进入发生器1，开始下一循环。

[0027] 驱动循环由吸收器4(作蒸发器)、发生器1(作冷凝器)、驱动工质泵9、吸收器4(作蒸发器)由管道依次连接成回路。驱动蒸汽在发生器1中对工质对稀溶液加热，自身放热凝结成驱动工质液体，驱动工质液体经工质泵9压入吸收器4，吸热蒸发，产生驱动蒸汽，进入发生器1作驱动热源。

[0028] 复合吸收式热泵制冷动力联供装置如图5所示，由有机朗肯蒸汽动力循环和吸收式热泵制冷动力循环复合而成。吸收式热泵制冷动力系统由工质循环和溶液循环构成，所述工质循环由发生器1、膨胀机2、蒸发器3、吸收器4、溶液泵6、溶液换热器5、发生器1及管道依次连接而成。所述溶液循环包括发生器(1)、溶液换热器(5)、吸收器(4)、溶液泵(6)、发生器(1)及管道连接成回路；采用工质和在工质中溶解度大的物质与工质组成工质对，在发生器1中充装入工质对稀溶液，工质对稀溶液在发生器1中被驱动热源加热，产生高压工质蒸汽，高压工质蒸汽经膨胀机2膨胀做功，低压泛汽排入蒸发器3，低压泛汽中的低压工质液体在蒸发器3中吸热蒸发，低压泛汽全部汽化为低压蒸汽，低压蒸汽进入吸收器4中，被吸收器4中的浓溶液吸收，向环境放热，浓溶液吸收工质蒸汽后变成稀溶液，经溶液泵6泵入溶液换热器5与来自发生器1的浓溶液进行换热后进入发生器1，开始下一循环。

[0029] 有机朗肯蒸汽动力循环由用作蒸汽发生器的吸收器4、膨胀机10、冷凝器11、工质泵12、用作蒸汽发生器的吸收器4经管道依次连接而成。动力工质液体在用作蒸汽发生器的吸收器4中吸收热量，产生工质蒸汽，工质蒸汽经膨胀机10膨胀做功减压，乏汽经冷凝器11冷却，成为工质液体，工质液体经工质泵泵入用作蒸发器的吸收器4，开始下一循环。

[0030] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。