[发明专利]热泵循环系统及干燥系统以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能工程领域的热泵循环技术，特别涉及一种结合了吸收式热泵循环与蒸气压缩式热泵循环的新型热泵循环系统及干燥系统以及方法。

背景技术

吸收式热泵循环系统，利用吸收溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性来完成制冷或者供热。吸收式循环通常采用二组分吸收溶液，习惯上称低沸点组分为工质，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对，常见的有以水为工质，以溴化锂为吸收剂的水-溴化锂工质对。现有的吸收式热泵循环系统主要包括：内设换热器的发生器、内设换热器的冷凝器、内设换热器的蒸发器和内设换热器的吸收器。发生器和冷凝器通过蒸气通路相连，蒸发器和吸收器通过蒸气通路相连。吸收溶液通过吸收溶液管道在发生器和吸收器之间进行循环。

吸收式热泵包括以增加热量为目的的第一类吸收式热泵和以提升热量温度即输出高温热能为目的的第二类吸收式热泵，现有的第二类吸收式热泵通常需要在发生换热器投入外部驱动热源，同时在冷凝换热器投入冷却水即冷源才能够运行，从而使其适用范围受到了一定的限制。而在另一方面，蒸气压缩式热泵由于受到制冷工质工作压力的限制，通常无法输出85℃以上的高温热能，其应用因而受到了极大的制约。本发明的技术将吸收式热泵循环和蒸气压缩式热泵循环有机的结合起来，利用少量电力尤其是低谷电驱动蒸气压缩式热泵循环子系统，来为吸收式热泵子系统同时提供所需的驱动热源和冷源，以实现工业余热废热的品位提升，使之得以循环利用，从而能够给用户带来显著的节能效果和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的热泵循环系统以及热泵循环方法，所要解决的技术问题是通过将吸收式热泵子系统与蒸气压缩式热泵子系统相结合，实现实质上以电力驱动吸收式热泵循环，来完成热量的温度品位提升。

本发明的目的在于还提供一种干燥系统以及干燥方法，所要解决的技术问题是使用少量电力来驱动热泵循环系统，以回收干燥系统的余热，并加以升温后用作干燥热源。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种热泵循环系统，包括由蒸发器、吸收器、发生器以及冷凝器构成的吸收式热泵循环子系统，蒸发器内设有蒸发换热器，吸收器内设有吸收换热器，发生器内设有发生换热器，冷凝器内设有冷凝换热器，吸收器和发生器之间设有循环管道，用于使吸收溶液在吸收器和发生器之间进行循环，蒸发器和冷凝器之间设有连接管道，用于将冷凝器中的冷凝水输送到蒸发器，其还包括压缩机和节流阀，所述压缩机、发生换热器、节流阀和冷凝换热器依次连接形成蒸气压缩式热泵循环子系统，所述吸收式热泵循环子系统采用水为工质，采用的吸收剂可以是LiBr、LiNO₃、LiCl、CaCl₂、LiI或者上述两种或两种以上吸收剂的混合物等，所述蒸气压缩式热泵循环子系统采用氨或者有机制冷剂为制冷工质，该有机制冷剂可以是R22、R134a、R410A、R407C、R600、R600a、R123、R124、R142b、R227ea、R236fa或者上述两种或两种以上制冷工质的混合物等。较佳的，所述蒸气压缩式热泵循环的蒸发温度为0-40℃，冷凝温度为25-70℃。较佳的，所述吸收式热泵循环的蒸发温度为30-180℃，吸收温度为70-240℃。

较佳的，前述的吸收式热泵循环子系统，在所述循环管道上设置第一循环换热器，用于对从发生器输出的吸收溶液与从吸收器输出的吸收溶液进行换热。

较佳的，前述的吸收式热泵循环子系统，在所述连接管道和循环管道之间还设有第二循环换热器，用于对从第一循环换热器流出的来自吸收器的吸收溶液与来自冷凝器的冷凝水进行换热。

较佳的，前述的吸收式热泵循环子系统，所述的蒸发器还设有管道以及安装该管道上的泵，用于将蒸发器中的冷凝水从底部抽出，并在蒸发器顶部喷淋。