[实用新型]一种中间换热器前气液分离的复叠式热泵装置

说明书

本实用新型公开了一种中间换热器前气液分离的复叠式热泵装置，包括低温级蒸发器、低温级气液分离器、低温级压缩机、低温级储液器、低温级节流阀、中间换热器、高温级压缩机、高温级冷凝器、高温级储液器、高温级节流阀、中间换热器前气液分离器、高温级气液分离器、止回阀、疏液阀、均压罐。本实用新型通过中间换热器前气液分离器和疏液阀，实现高温级节流阀后的气液混合工质的两相分离，液相工质进入中间换热器。相对于一般的复叠式热泵，该系统一方面缓解了中间换热器流体分配不均匀的情况；另一方面，通过降低中间换热器的工质流速，减少工质压降，使换热更充分，总体实现了中间换热器换热量的增加以及复叠式热泵性能的提升。

技术领域

本实用新型涉及复叠式热泵的技术领域，更具体地，涉及一种中间换热器前气液分离的复叠式热泵装置。

背景技术

复叠式热泵技术是提升低温热能品质的有效方法，其包含低温级循环和高温级循环，相对于单级热泵技术，其通过这两级循环的复叠，能够实现从低品位热能中吸热，生产较高品位的热能，更适合用于温度提升要求较大的场合，比如工业余热利用、东北严寒地区的供热等，在实现节能减排方面具有广阔的应用前景，因此，复叠式热泵技术的研发和改进受到了社会的密切关注。目前研究人员对复叠式热泵的优化做了很多工作，主要集中于适用工质的筛选、热泵结构优化、运行策略的优化等。

目前，作为连接两级循环的关键部件-中间换热器，也叫做蒸发冷凝器，其对于低温循环起冷凝器作用，对于高温循环起蒸发器作用，因此能直接影响低温级和高温级循环的性能。由于中间换热器内存在冷凝相变换热、蒸发相变换热、气-气单相换热和气-液单相换热四种换热过程且换热过程复杂，尤其是对于高温循环而言，工质在中间换热器进口状态为气液两相，存在进口工质流速较快进而形成较高的压力损失，另一方面，由于其气液两相分布不均匀造成换热流道内的工质分配不均匀而造成换热面积不能得到充分利用。因此中间换热器存在着换热系数低，换热器面积利用不充分等问题，造成复叠式热泵性能远低于理论性能。

因此，现有技术中亟需一种提高复叠式热泵装置中间换热器换热性能的技术方案。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种中间换热器前气液分离的复叠式热泵装置。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案是在中间换热器前设置气液分离器装置予以实现，具体如下：

一种中间换热器前气液分离的复叠式热泵装置，包括低温级工质、低温级蒸发器、低温级气液分离器、低温级压缩机、低温级储液器、低温级节流阀、中间换热器、高温级工质、高温级压缩机、高温级冷凝器、高温级储液器、高温级节流阀、中间换热器前气液分离器、高温级气液分离器、一次蒸气止回阀、二次蒸气止回阀、疏液阀、均压罐等部件，所述低温级蒸发器出口与低温级气液分离器进口连接，所述低温级气液分离器出口和低温级压缩机进口连接，所述低温级压缩机出口与中间换热器低温循环进口a连接，所述中间换热器低温循环出口b和低温级储液器进口连接，所述低温级储液器出口与低温级节流阀进口连接，所述低温级节流阀出口和低温级蒸发器进口连接，所述高温级压缩机出口与高温级冷凝器进口连接，所述高温级冷凝器出口和高温级储液器进口连接，所述高温级储液器出口与高温级节流阀进口连接，所述高温级节流阀出口和中间换热器前气液分离器进口 e连接，所述中间换热器前气液分离器出口g与疏液阀进口连接，所述疏液阀出口与中间换热器高温循环进口d连接，所述中间换热器高温循环出口c和二次蒸气止回阀进口连接，所述二次蒸气止回阀出口与均压罐进口x连接，所述中间换热器前气液分离器气体出口f 与一次蒸气止回阀进口连接，所述一次蒸气止回阀出口与均压罐进口y连接，所述均压罐出口z和高温级气液分离器进口链接，所述高温级气液分离器出口和高温级压缩机进口连接。

所述中间换热器为板式换热器，所述低温级蒸发器和高温级冷凝器为板式换热器、套管式换热器、管壳式换热器的一种。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：