[发明专利]一种分子蒸馏热泵换热系统

说明书

技术领域

本发明属于分子蒸馏设备技术领域，特别是涉及一种分子蒸馏热泵换热系统。

背景技术

分子蒸馏又称短程蒸馏，它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液-液分离技术，其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。分子蒸馏设备一般包括分子蒸发器、脱气系统、进料系统、加热系统、冷却真空系统和控制系统。传统技术中，分子蒸馏设备工作时，加热系统通过蒸汽、电力或者燃气等化石能源进行加热，冷却真空系统通过冷却水进行循环冷却，循环冷却水靠风冷冷却，加热塔底蒸发器所输入的热量大约有95％会被冷却水带走，次部分能量很难回收利用，造成能源浪费。

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。目前，热泵技术主要用于工业和民用领域，热泵机组一般包括蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀和换向阀，热泵机组内具有在蒸发器与冷凝器之间循环的热泵工质。压缩机将低压热泵工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，热泵工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，热泵工质吸收热能成为气体，如此反复循环工作，以实现热能的转换传递。综上所述，将热泵技术运用在分子蒸馏设备上，会有很好的节能效果。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在分子蒸馏设备能源浪费的技术问题而提供一种节能、环保的分子蒸馏热泵换热系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种分子蒸馏热泵换热系统，其特征在于：包括分子蒸馏设备和热泵机组，所述分子蒸馏设备包括加热系统和冷却真空系统，所述热泵机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机和换向阀，所述热泵机组内具有在所述蒸发器与冷凝器之间循环的热泵工质。所述冷凝器联接用于吸收冷凝器中的热泵工质传递出的热能的循环导热管，所述循环导热管连通所述分子蒸馏设备的加热系统，所述循环导热管上串联循环泵；所述蒸发器联接用于向蒸发器中的热泵工质传递热能的循环冷却管，所述循环冷却管联接所述分子蒸馏设备的冷却真空系统，所述循环冷却管上串联循环泵。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述循环导热管上串联导热油罐，所述导热油罐内具有可以在所述循环导热管内循环流动的导热油，所述冷凝器上具有冷凝管，所述冷凝管安装在所述导热油罐内。

还包括冷阱，所述冷阱上具有进液口、出液口以及进气口和出气口，所述冷阱的进液口和出液口与所述循环冷却管连通，所述冷阱的进气口和出气口所述分子蒸馏设备的冷却真空系统连通。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用如上技术方案，即设计一种分子蒸馏热泵换热系统，本系统中的热泵机组通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移，以此完成与热泵机组联接的分子蒸馏设备中热系统和冷却真空系统之间的能量转换，从而避免能源浪费，节能环保效果好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、分子蒸馏设备；2、热泵机组；2-1、蒸发器；2-2、冷凝器；2-3、压缩机；2-4、换向阀；3、循环导热管；4、循环冷却管；5、导热油罐；6、冷阱；7、冷却真空系统。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种分子蒸馏热泵换热系统，包括分子蒸馏设备1和热泵机组2，其中分子蒸馏设备1包括加热系统和冷却真空系统，热泵机组2包括蒸发器2-1、冷凝器2-2、压缩机2-3和换向阀2-4，热泵机组2内具有在蒸发器2-1与冷凝器2-2之间循环的热泵工质。冷凝器2-2联接用于吸收冷凝器2-2中的热泵工质传递出的热能的循环导热管3，循环导热管3连通分子蒸馏设备1的加热系统，循环导热管3上串联循环泵；蒸发器2-1联接用于向蒸发器2-1中的热泵工质传递热能的循环冷却管4，循环冷却管4联接分子蒸馏设备1的冷却真空系统，循环冷却管4上串联循环泵。

循环导热管3上串联导热油罐5，导热油罐5内具有可以在循环导热管3内循环流动的导热油，冷凝器2-2上具有冷凝管，冷凝管安装在导热油罐5内。

还包括冷阱6，冷阱6上具有进液口、出液口以及进气口和出气口，冷阱6的进液口和出液口与循环冷却管4连通，冷阱6的进气口和出气口分子蒸馏设备1的冷却真空系统连通。

工作原理：

系统按照冷工况运行时，压缩机2-3将低压热泵工质压缩成高压、高温蒸汽经过换向阀2-4送入冷凝器2-2，被循环泵强制循环的导热油也通过冷凝器2-2，导热油被热泵工质加热并进入分子蒸馏设备1的加热系统作为加热介质。而热泵工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器2-1，热泵工质吸收循环冷却管4内循环水的热量被蒸发为蒸汽，同时降低循环水的温度，被降温的循环水通过循环泵打入到冷阱6中进行循环，冷阱6作为分子蒸馏设备1的冷凝装置与冷却真空系统7联接，以此达到冷却目的，而蒸发后的蒸汽经过换向阀2-4后再次被压缩机2-3吸入，如此周而复始，完成与热泵机组2联接的分子蒸馏设备1中热系统和冷却真空系统之间的能量转换，将分子蒸馏设备1与热泵机组2的两端完美匹配，使热泵机组2两端的冷热能量充分利用，避免分子蒸馏设备1能源浪费。