[发明专利]一种梯级储能式蒸汽热泵机组及其控制方法

权利要求书

1.一种梯级储能式蒸汽热泵机组，其特征在于：包括蒸汽发生系统(1)、若干个冷媒循环系统(2)以及与冷媒循环系统(2)对应设有若干个的梯级预热换热组件(3)；

所述蒸汽发生系统(1)包括依次通过管道连接的闪蒸罐组(11)、第二调节阀(12)、蒸汽压缩机(13)以及蒸汽出口(14)；

若干个所述冷媒循环系统(2)均包括冷媒压缩机(21)、冷凝器(22)、膨胀阀(23)和蒸发器(24)，所述冷媒压缩机(21)、冷凝器(22)、膨胀阀(23)和蒸发器(24)依次通过管道连接并形成闭环；

若干个所述梯级预热换热组件(3)依次连接，且每个所述梯级预热换热组件(3)连通于对应的冷凝器(22)与膨胀阀(23)之间；

最前端的所述梯级预热换热组件(3)连接有进水口(4)，所述进水口(4)与梯级预热换热组件(3)之间连通设有第一水泵(5)；

若干个所述冷凝器(22)依次连通，最后端的所述冷凝器(22)通过第一调节阀(6)与闪蒸罐组(11)的上侧连通，最前端的所述冷凝器(22)通过第二水泵(7)与最后端的所述梯级预热换热组件(3)连通，最后端的所述梯级预热换热组件(3)与第二水泵(7)之间的连接管道与闪蒸罐组(11)的下侧连通；

所述闪蒸罐组(11)包括依次连通的第一储能闪蒸罐(111)、第二储能闪蒸罐(112)和第三储能闪蒸罐(113)，所述第一储能闪蒸罐(111)的下侧与最后端的所述梯级预热换热组件(3)与第二水泵(7)之间的连接管道连通，所述第三储能闪蒸罐(113)的上侧通过第一调节阀(6)与最后端的所述冷凝器(22)连通，所述第二调节阀(12)与第三储能闪蒸罐(113)通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种梯级储能式蒸汽热泵机组，其特征在于：所述冷媒循环系统(2)和梯级预热换热组件(3)均对应设有三个。

3.根据权利要求2所述的一种梯级储能式蒸汽热泵机组，其特征在于：所述第一储能闪蒸罐(111)的上部一侧连通设有第一上调节阀(114)，且其下部一侧连通设有第一下调节阀(115)，所述第一上调节阀(114)和第一下调节阀(115)均与第二储能闪蒸罐(112)的下部连通，所述第二储能闪蒸罐(112)的上部一侧连通设有第二上调节阀(116)，且其下部一侧连通设有第二下调节阀(117)，所述第二上调节阀(116)和第二下调节阀(117)均与第三储能闪蒸罐(113)的下部连通。

4.根据权利要求3所述的一种梯级储能式蒸汽热泵机组，其特征在于：还包括电气控制系统(8)，所述电气控制系统(8)包括：

传感器组件，用于感应目标位置的温度、压强或液位高度；

传感器数据采集模块(81)，与传感器组件连接，用于采集传感器组件感应的数据；

中央控制器(82)，与传感器数据采集模块(81)连接，用于对采集的数据进行处理分析并通过预设的控制参数对受控器件发送控制指令；

所述受控器件包括控制第一水泵(5)开度的水泵调速器(83)，所述第一上调节阀(114)、第一下调节阀(115)、第二上调节阀(116)、第二下调节阀(117)、第一调节阀(6)、第二调节阀(12)、冷媒压缩机(21)、第一水泵(5)以及第二水泵(7)均为受控器件；

显示操作模块(84)，与中央控制器(82)连接，用于设定预设的控制参数。

5.根据权利要求4所述的一种梯级储能式蒸汽热泵机组，其特征在于：所述传感器组件包括液位传感器(801)、第一压力传感器(802)、第二压力传感器(803)、第三压力传感器(804)、第三罐体温度传感器(805)和第三温度传感器(806)，所述液位传感器(801)安装于第三储能闪蒸罐(113)内，所述第一压力传感器(802)安装于第一调节阀(6)与最后端的所述冷凝器(22)之间的连接管上，所述第二压力传感器(803)安装于第二调节阀(12)与第三储能闪蒸罐(113)之间的连接管上，所述第三温度传感器(806)和第三压力传感器(804)均安装于第二调节阀(12)与蒸汽压缩机(13)之间的连接管上，所述第三罐体温度传感器(805)安装于第三储能闪蒸罐(113)的内侧底部。