[发明专利]分级压缩－分段取热型蒸汽压缩式热泵

摘要

本发明提供了分级压缩－分段取热型蒸汽压缩式热泵，属于余热利用与热泵/制冷技术领域。针对诸如分级压缩、级间冷却型等单一冷凝放热机组存在的不足，它提供了由两个及以上压缩机、两个及以上冷凝器、蒸发器、节流阀等部件组成的，由各压缩－取热流程分别对外冷凝放热的蒸汽压缩式机组；低压力的压缩机与冷凝器、节流阀、蒸发器等构成低温段压缩－取热流程，高压力的压缩机与冷凝器、节流阀等部件并借助于低温段压缩－取热流程部分结构组成高温段压缩－取热流程；余热介质流经蒸发器放热，被加热介质流经各压缩－取热流程吸热。本发明减小了传热温差，提高了机组性能指数高；用作热泵特别适合于供热温度高、范围宽的场合，用于制冷可降低耗功等。

主权项

1.分级压缩-分段取热型蒸汽压缩式热泵，其特征是由两个及以上压缩机、两个及以上冷凝器、蒸发器、若干节流阀等基本部件组成不同温度供热段的压缩-取热流程并由各压缩-取热流程分别向被加热介质提供不同温度范围的热量，其基本结构分为相关联的逐级压缩式和无关联分别压缩式两类——在相关联的逐级压缩式分级压缩-分段取热型蒸汽压缩式热泵中，蒸发器(5)有冷剂蒸汽管道连通一级压缩机(1)，一级压缩机(1)或有冷剂蒸汽管道连通一级冷凝器(4)、一级冷凝器(4)再经冷剂蒸汽管道连通二级压缩机(2)或有冷剂蒸汽管道分别连通一级冷凝器(4)和二级压缩机(2)，二级压缩机(2)还有冷剂蒸汽通道与二级冷凝器(3)相连，二级冷凝器(3)有管道经节流阀(6)连通一级冷凝器(4)，一级冷凝器(4)还有管道经节流阀(7)与蒸发器(5)相连，蒸发器(5)还有管道连通余热介质，一级冷凝器(4)和二级冷凝器(3)还分别有管道连通被加热介质，一级压缩机(1)、一级冷凝器(4)、蒸发器(5)和节流阀(7)等基本部件组成低温段压缩-取热流程，二级压缩机(2)、二级冷凝器(3)、节流阀(6)等基本部件并借助于低温段压缩-取热部分结构组成高温段压缩-取热流程，以此类推得到其它温度段压缩-取热流程；在无关联的分别压缩式分级压缩-分段取热型蒸汽压缩式热泵中，蒸发器(5)有冷剂蒸汽管道分别连通低压压缩机(1A)和高压压缩机(2A)，低压压缩机(1A)有冷剂蒸汽管道连通低压冷凝器(4A)，低压冷凝器(4A)有管道经节流阀(7)与蒸发器(5)相连，高压压缩机(2A)还有冷剂蒸汽通道与高压冷凝器(3A)相连，高压冷凝器(3A)还有管道经节流阀(6)连通低压冷凝器(4A)，蒸发器(5)还有管道连通余热介质，低压冷凝器(4A)和高压冷凝器(3A)还有管道分别连通被加热介质，低压压缩机(1A)、低压冷凝器(4A)、蒸发器(5)和节流阀(7)等基本部件组成低温段压缩-取热流程，高压压缩机(2A)、高压冷凝器(3A)、节流阀(6)等基本部件并借助于低温段压缩-取热部分结构组成高温段压缩-取热热泵流程，以此类推得到其它温度段压缩-取热流程；在两种基本结构形式基础上可得到其它具体结构形式的分级压缩-分段取热型蒸汽压缩式热泵；该发明减小了机组传热过程的温差，提高了机组的性能指数，尤其适合于被加热介质温度范围宽、加热终温高的供热场合，作为制冷机时也可降低耗功等。