[实用新型]一种低*损换热器

说明书

本实用新型提出了一种低损换热器，该系统包括板式吸收器、引射器、热管溶液换热器、板式再生器、集成换热器、压缩机、蒸发器、板式换热器和管路配件，采用引射器实现浓溶液吸收制冷剂蒸汽变成稀溶液的过程，采用集成换热器同时实现制冷剂蒸汽冷凝、氟利昂蒸汽冷凝、液态制冷剂蒸发的过程，并采用板式吸收器和板式再生器完成溶液的吸收和再生过程，此外采用压缩机将氟利昂循环与集成换热器进行深度耦合。进而该换热器同时实现了制冷剂冷凝、氟利昂冷凝和制冷剂蒸发的一体化换热过程，将热水出口温度降低到远低于冷水入口温度的水平，显著的降低了热水和冷水换热过程的不可逆损失并提升换热效率，同时减小热泵设备体积。

技术领域

本实用新型属于能源利用技术领域，特别是涉及一种热水与冷水进行深度热量交换的换热器。

背景技术

在能源利用领域需要大量的热量交换过程，包括常见的煤天然气等一次能源燃烧后通过锅炉等换热装置制取热水或者蒸汽的过程，各种化工生产场合以及居民取暖等场合均需要大量的蒸汽-水和水-水的换热过程。由于自发的热量交换需要高温流体和低温流体存在必要的换热温差，所以常规的换热器的热水出口温度需要高于冷水的入口温度，如果需要将热水的出口温度降低到比冷水入口温度更低的水平，则需要借助热泵等设备。在采用热泵后采用热水作为驱动能源，从而可以产生制冷效应，进而可以继续给热水降温。采用热泵技术后热水的出口温度可以显著的低于冷水的入口温度，相比常规的换热器而言，热水与冷水换热过程的不可逆损失显著的减小，因此称之为低损换热器。

公开号CN105276653B公布了一种名为“一种集成吸收式热泵和电动热泵的换热机组及方法”，一次侧管(热水侧)依次经过吸收式热泵的发生器、水水换热器、吸收式热泵蒸发器和电动热泵蒸发器，二次侧管(冷水侧)采用并联或者串联方式进入电动热泵冷凝器、吸收式热泵吸收器和冷凝器以及水水换热器，该专利中吸收式热泵和电动热泵为两套独立的热泵系统，仅通过热泵外部的热水和冷水管路进行串联或者并联实现热水和冷水的换热过程。该专利虽然可以实现热水的出口温度低于冷水入口温度的目的，但是吸收式热泵与电动热泵内部没有换热过程，由于每次换热过程都存在换热的不可逆损失，所以系统的总损较大。本专利提出了一种吸收式热泵和电动热泵的内部换热器集成的换热系统，显著的减少了系统的总损。

此外，吸收式热泵各个换热部件内部需要真空环境，吸收式热泵的各个换热器都是管壳式结构，所以设备的体积较大。该专利将吸收式热泵的吸收器和发生器由管壳式结构改为板式换热器结构，同时溶液吸收过程采用了传热和传质分离的方法，相比管壳式结构显著了减小了设备体积。

发明内容

该实用新型提出了一种低损热水和冷水的换热系统，该换热器可以实现热水出口温度显著低于冷水入口温度，并且通过吸收式热泵和电动热泵的内部换热器耦合的方式显著的减少了热水和冷水的换热次数，进而减小了换热过程不可逆损失，提升了换热效率。此外，吸收式热泵的吸收器和发生器为板式换热结构，采用引射的方式实现浓溶液吸收制冷剂蒸汽的传热和传质分离过程，同时采用热管换热器进行浓溶液和稀溶液的换热，进一步提升吸收式热泵的性能。

该系统采用创新的流程相比现有换热技术具有显著降低换热过程损失进而大幅度提升换热效率的有益效果，现有换热技术有常规换热器和借助热泵技术进行换热，现在分别与其进行比较：

(1)与常规换热器对比

常规换热器指的是板式换热器或者管壳式换热器，根据热力学第二定律的描述，热量只能自发的从高温物体传递给低温物体，因此无论是板式换热器还是管壳式换热器，高温流体与低温流体换热在任何位置都需要存在换热温差，即使采用逆流换热方式，高温流体的出口温度必然高于低温流体的入口温度，换言之，低温流体不可能将高温流体冷却到比低温流体入口温度还低的温度。而本申请提出的创新流程可以将高温流体的出口温度降低到比低温流体入口温度更低的温度，本申请采用板式再生器、板式换热器和蒸发器3个部件逐次给高温流体降温，进而实现了高温流体出口温度比低温流体入口温度还低的有益效果，显著的降低了换热过程损失，进而提升了换热效率。