[发明专利]机械闪蒸式热泵空调系统及其工作方法

权利要求书

1.一种机械闪蒸式热泵空调系统，其特征在于：

包括水蒸气压缩机（1）、热水换热器（2）、风机盘管（3）、热水泵（4）、气水分离罐（5）、真空泵（6）、循环泵（7）、热源换热器（8）、第一节流阀（9）、第二节流阀（11）、第一闪蒸罐（10）、第二闪蒸罐（12）、第一喷射泵（13）、第二喷射泵（14）；

所述第一闪蒸罐（10）顶部设置有排气口、底部设置有排液口、上部设置有进液口；

所述第二闪蒸罐（12）顶部设置有排气口、底部设置有排液口、上部设置有进液口；

热水换热器（2）包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口及冷侧出口；

所述气水分离罐（5）顶部设置凝液进口、底部设置有排液口；所述气水分离罐（5）的顶部还设有不凝气排气口，并与所述真空泵（6）连接；

热源换热器（8）包括热源进口、热源出口、冷侧进口和冷侧出口；

所述系统第一闪蒸罐（10）的排气口及第二闪蒸罐（12）的排气口通过第二喷射泵（14）与水蒸气压缩机（1）进口连接，水蒸气压缩机（1）出口与热水换热器（2）的热侧进口连接，热水换热器（2）的热侧出口与气水分离罐（5）的凝液进口连接；第一闪蒸罐（10）的排液口通过第二节流阀（11）与第二闪蒸罐（12）的进液口相连；第二闪蒸罐（12）的排液口及气水分离罐（5）的排液口通过第一喷射泵（13）连接至循环泵（7）入口，循环泵（7）出口与热源换热器（8）的冷侧进口连接，热源换热器（8）的冷侧出口经第一节流阀(9)与第一闪蒸罐（10）的进液口连接；热源（17）与热源换热器（8）的热源进口连接，热源换热器（8）的热源出口与环境相连；

热水换热器（2）的冷侧出口与风机盘管（3）进口连接，风机盘管（3）出口与热水泵（4）的入口连接，热水泵（4）的出口与热水换热器（2）的冷侧进口连接。

2.根据权利要求1所述的机械闪蒸式热泵空调系统，其特征在于：该热泵系统内的循环闪蒸介质（15）为水。

3.根据权利要求1所述的机械闪蒸式热泵空调系统，其特征在于：所述水蒸气压缩机（1）为螺杆压缩机、或罗茨压缩机、或离心压缩机、或涡旋压缩机、或活塞压缩机；压缩形式为单级压缩或多级压缩。

4.根据权利要求1所述的机械闪蒸式热泵空调系统，其特征在于：热源换热器（8）为管壳式换热器、或翅片管式换热器、或地埋管式换热器。

5.根据权利要求1所述机械闪蒸式热泵空调系统的工作方法，其特征在于包括以下过程：

系统装机调试完成后，首先通过真空泵（6）将气水分离罐（5）及所联通的管路内的气体抽空，之后向系统内加灌循环闪蒸介质（15）；系统工作时，第二闪蒸罐（12）内的水及气水分离罐（5）出口的水通过第一喷射泵（13）增压后，然后在循环泵（7）的增压作用后进入热源换热器（8），并吸收低温热源的热量后升温，升温后的水经第一节流阀（9）的节流作用后进入第一闪蒸罐（10）内闪蒸，第一闪蒸罐（10）排液口的液体经过第二节流阀（11）进入第二闪蒸罐（12），第一闪蒸罐（10）和第二闪蒸罐（12）所得闪蒸蒸汽通过第二喷射泵（14）增压后进入水蒸气压缩机（1），水蒸气压缩机（1）为第一闪蒸罐（10）和第二闪蒸罐（12）提供闪蒸所需的低压环境，闪蒸蒸汽经水蒸气压缩机（1）的压缩后温度升高，并在热水换热器（2）处冷凝液化，所释放的热量用于加热风机盘管（3）的循环水，闪蒸汽凝水之后进入气水分离罐（5）并通过真空泵（6）抽出不凝气体；第一闪蒸罐（10）内的闪蒸后冷水及气水分离罐（5）的闪蒸汽凝水通过第一喷射泵（13）增压后，然后通过循环泵（7）再次被输送至热源换热器（8）吸收低温热源（17）的热量，升温后的循环水经节流阀（9）后再次进入第一闪蒸罐（10）内闪蒸。

6.根据权利要求5所述机械闪蒸式热泵空调系统的工作方法，其特征在于：所述低温热源为污水、或海水、或空气、或土壤、或工业乏汽。