一種增效熱泵裝置的製作方法
2023-06-06 21:57:01
專利名稱：一種增效熱泵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及蒸汽利用機械領域，特別是一種增效熱泵裝置。
背景技術：
蒸汽通常被用於作為動力源或作為熱源。在作為動力源時，蒸汽的潛 熱通常淨皮浪費。如熱電廠，僅利用了蒸汽的動能來驅動蒸汽機發電，蒸汽 的潛熱都在冷卻塔中經散熱冷卻而被浪費。
而當蒸汽作為熱源時，其壓力勢能又被浪費，如蒸汽型溴化鋰吸收式 制冷機組、蒸汽加熱器等，也只利用了蒸汽的潛熱能，而蒸汽的壓力勢能 未^t利用也浪費了。
本實用新型使用了引射泵作為壓力勢能提取器，可把熱源動力蒸汽中 的一部分壓力勢能提取出來。但在以往的使用蒸汽的機械設備中，這類設 備的使用並非完善地利用了蒸汽中的全部能量，它們在能量轉換過程中有
下列缺陷 一般引射泵裝置通常被用於引射輸送泵、引射混合力。熱、引射 式製冷等，但未用於增效熱泵。其中，引射輸送泵、蒸汽噴射製冷，都僅 利用了蒸汽的壓力勢能，而蒸汽的潛熱能均未^f皮利用。所以，蒸汽噴射式 製冷的效率才及低，通常效率為0. 3-0. 5。 發明內容
為了充分利用蒸汽的壓力勢能和潛熱能，克服現有使用蒸汽的機械設 備效率低的缺點，本實用新型使用了引射泵作為壓力勢能提取器，可把熱源動力蒸汽中的壓力勢能提取出來，然後，將動力蒸汽的壓力勢能和蒸汽 的潛熱能進行分別利用，使蒸汽能量總綜合利用率大幅度提高。
為此，本實用新型設計了一種增效熱泵裝置，它至少由蒸汽鍋爐、引 射器、冷卻水箱、水位控制器、利用蒸汽的終端設備、冷卻水裝置和升溫 後冷卻水進水閥組成。蒸汽鍋爐的鍋爐進水口接鍋爐進水，蒸汽鍋爐的鍋爐 蒸汽出口接引射器進口 ，引射器出口接利用蒸汽的終端設備的增量增能蒸 汽進口，利用蒸汽的終端設備的低溫蒸汽出口接蒸汽鍋爐回汽口，引射器 抽吸口接冷卻水箱上部的冷卻水箱出汽口 ，冷卻水箱進水口接升溫後冷卻 水進水閥的出水口 ，升溫後冷卻水進水閥的進水口接冷卻水裝置的冷卻水 出水口，冷卻水箱出水口接冷卻水回水口，水位控制器在冷卻水箱上，水 位控制器傳感端置於冷卻水箱中，水位控制器執行端在升溫後冷卻水進水 閥處，它用來控制冷卻水箱的進水量，使冷卻水箱的上部始終保持一定的
水蒸汽空間；冷卻水裝置裝入利用蒸汽的終端設備的主機上，用於主機散 熱；外來補充冷卻水接入冷卻水裝置的補充冷卻水進水口 。
由於本實用新型增效熱泵裝置原理是將蒸汽通過一個壓力勢能提取
器，把動力蒸汽中的壓力勢能轉換成機械能、再轉換成熱能；或者直接轉
換成熱能，使蒸汽中含有的能量基本全部被利用。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。 附圖為本實用新型的組成原理示意圖。
圖中1、蒸汽鍋爐，2、引射器，3、冷卻水箱，4、水位控制器、5、 利用蒸汽的終端設備，6、冷卻水裝置，7、鍋爐進水口， 8、鍋爐蒸汽出口，9、引射器進口， 10、引射器出口， 11、增量增能蒸汽進口， 12、低溫蒸汽 出口， 13、鍋爐回汽口， 14、引射器抽吸口， 15、冷卻水箱出汽口， 16、 冷卻水箱進水口， 17、升溫後冷卻水進水閥，18、冷卻水出水口， 19、冷 卻水箱出水口， 20、冷卻水回水口， 21、水位控制器傳感端，22、水位控 制器執^f亍端，23、補充冷卻水進水口， 24、利用蒸汽的終端i殳備輸出，25、 水蒸汽空間。
具體實施方式
附圖為本實用新型的組成原理示意圖。
圖中，本實用新型設計了一種增效熱泵裝置，它至少由蒸汽鍋爐l、 引射器2、冷卻水箱3、 7JC位控制器4、利用蒸汽的終端設備5、冷卻水 裝置6和升溫後冷卻水進水閥17組成。蒸汽鍋爐1的鍋爐進水口 7接鍋爐 進水,蒸汽鍋爐1的鍋爐蒸汽出口 8接引射器進口 9，引射器出口 10接利 用蒸汽的終端設備5的增量增能蒸汽進口 11，利用蒸汽的終端設備5的低 溫蒸汽出口 12接蒸汽鍋爐回汽口 13,引射器抽吸口 14接冷卻水箱3上部 的冷卻水箱出汽口 15,冷卻水箱進水口 16接升溫後冷卻水進水閥17的出 水口 ，升溫後冷卻水進水閥17的進水口接冷卻水裝置6的冷卻水出水口 18, 冷卻水箱出水口 19接冷卻水回水口 20，水位控制器4在冷卻水箱3上， 水位控制器傳感端21置於冷卻水箱3中，水位控制器執行端22在升溫後 冷卻水進水閥17處，它用來控制冷卻水箱3的進水量，使冷卻水箱3的上 部始終保持一定的水蒸汽空間25;冷卻水箱3內的7jc淨皮抽汽冷卻後，由冷 卻水箱出水口 19流出，流到冷卻水裝置6的冷卻水回水口 20;冷卻水裝 置6裝入利用蒸汽的終端設備5的主機上，用於主機散熱；外來補充冷卻水接入冷卻水裝置6的補充冷卻水進水口 23。該裝置使蒸汽鍋爐1輸出的 動力蒸汽中的能量獲得增效利用。
本增效熱泵裝置中，對蒸汽的壓力勢能和蒸汽的潛熱能進行了綜合利 用首先，由水經蒸汽鍋爐1變成高壓高溫的動力蒸汽，將動力蒸汽的壓 力勢能通過引射器2做功進行利用，高溫高壓蒸汽驅動引射器2工作，產 生高速低壓，使需要冷卻降溫的冷卻水箱3壓力降低，冷卻水箱3中的水 因壓力降低而蒸發成為水蒸氣，冷卻水箱3中的水體因為水蒸汽蒸發而降 溫，達到製冷的效果。同時，蒸發後的水蒸汽被引射器2帶走，並在引射 器2中與原有高壓動力蒸汽混合和增壓，形成低壓混合蒸汽。此時，低壓 混合蒸汽因為混入了被引射的蒸汽，使其質量流量大於原有動力蒸汽的質
5加熱，釋放出蒸汽的主要能量一一蒸汽潛熱。本實用新型的引射器2完 成了低溫冷卻水箱3中的熱量向高溫混合蒸汽方向的熱量搬送，因此具備 熱泵的含義。
壓力勢能提取器使用S1射泵技術的方案是是用動力蒸汽作為壓力源， 使用一個引射器2,引射過程依靠消耗蒸汽的壓力附帶的高速形態的動能， 造成被引射水液蒸發，蒸發獲得的額外蒸汽與引射後的原有的蒸汽混合， 形成增值蒸汽，再去推動利用蒸汽的終端設備5,例如推動製冷和加熱機 械，由此提高了蒸汽能量的利用率。
本實用新型使蒸汽壓力勢能和潛熱能被分別利用而增值。首先，蒸汽 的壓力勢能用於噴射製冷，同時因噴射製冷引入了大量被引射的蒸汽，造 成蒸汽質量流量增加，混合蒸汽的潛熱因為質量增值而使熱量也被增值。在常規蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組中，蒸汽僅作為加熱源，機組只 利用了蒸汽的潛熱。而在本實用新型中，動力蒸汽首先利用壓力勢能噴射 製冷，獲得所需要的製冷量，同時，噴射製冷時被引射的低溫低壓蒸汽， 通過與動力蒸汽混合和升壓後，仍然保持氣態的狀態，具備對應的混合壓 力下的飽和蒸汽的潛熱能，將增值後的蒸汽潛熱能用於驅動蒸汽型溴化鋰 吸收式制冷機組工作，潛熱能在此被有效釋放出來，除了動力蒸汽放出潛 熱外，被引射的蒸汽在此也釋放出潛熱，由於混合蒸汽(動力蒸汽+被引射 的蒸汽)的潛熱大於了動力蒸汽的潛熱，使蒸汽的總熱能增加，從而使蒸 汽型溴化鋰吸收式制冷機組的製冷量增加，這樣，消耗相同蒸汽的蒸汽型 溴化鋰吸收式制冷機組的能效比大幅增加。
例如，蒸汽型雙效溴化鋰吸收式制冷機組，是以0. 4—0. 8 Mpa的蒸汽 作為熱動力，通常情況下，蒸汽壓力越高，機組的製冷效率也越高，但當 蒸汽壓力大於0. 8 Mpa後，其機組效率增加甚微，按現有技術水平，雙效 吸收式制冷機組的效率約為1. 25—1. 35。
根據製冷原理，系統在製冷時，必須放出冷凝熱，通常採用冷卻塔排 熱。釆用本實用新型後，將動力蒸汽的壓力勢能轉變成的動能，通過對冷 卻水的高溫段進行引射製冷降溫，可減少冷卻負荷，減小冷卻塔的配置規 格。同時，通過引射後，冷卻水的一部分熱量轉變成水蒸汽，混入動力蒸 汽之中，混合蒸汽的熱能增加，增值後的混合蒸汽再作為吸收式制冷機組 的熱源。由此，使相同動力蒸汽的製冷量大幅增加。結果，在引射製冷和 混合蒸汽所提供製冷量增加的雙重貢獻下，可使蒸汽型雙效渙化鋰吸收式 制冷機組的能效比達到2. 0,較常規機組的能效比提高47%。
權利要求1、一種增效熱泵裝置，它至少由蒸汽鍋爐、利用蒸汽的終端設備及冷卻水裝置組成；其特徵在於它還有引射器、冷卻水箱和水位控制器；蒸汽鍋爐的鍋爐進水口接鍋爐進水，蒸汽鍋爐的鍋爐蒸汽出口接引射器進口，引射器出口接利用蒸汽的終端設備的增量增能蒸汽進口，利用蒸汽的終端設備的低溫蒸汽出口接蒸汽鍋爐回汽口，引射器抽吸口接冷卻水箱上部的冷卻水箱出汽口，冷卻水箱進水口接升溫後冷卻水進水閥的出水口，升溫後冷卻水進水閥的進水口接冷卻水裝置的冷卻水出水口，冷卻水箱出水口接冷卻水回水口，水位控制器在冷卻水箱上，水位控制器傳感端置於冷卻水箱中，水位控制器執行端在升溫後冷卻水進水閥處，它用來控制冷卻水箱的進水量，使冷卻水箱的上部始終保持一定的水蒸汽空間；冷卻水裝置裝入利用蒸汽的終端設備的主機上，用於主機散熱；外來補充冷卻水接入冷卻水裝置的補充冷卻水進水口。
專利摘要本實用新型公開了一種增效熱泵裝置，它至少由蒸汽鍋爐、引射器、冷卻水箱、水位控制器、利用蒸汽的終端設備、冷卻水裝置和升溫後冷卻水進水閥組成。由於本裝置將蒸汽通過一個引射器，把動力蒸汽中的壓力勢能用於噴射製冷，引入了大量被引射的蒸汽，造成蒸汽質量流量增加，混合蒸汽的潛熱質量增值而使熱量也被增值轉換成機械能、再轉換成熱能；或者直接轉換成熱能，使蒸汽中含有的能量基本全部被利用。
文檔編號F04F5/16GK201229091SQ20082006382
公開日2009年4月29日 申請日期2008年6月18日 優先權日2008年6月18日
發明者劉永言 申請人:成都深藍高新技術發展有限公司