本實(shí)用新型涉及熱能工程的熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種吸收式熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常的供熱系統(tǒng)一般采用蒸汽鍋爐或者由熱電廠向用熱工藝提供較高溫度和壓力的供給蒸汽，一般的供給蒸汽為溫度180-220℃、壓力0.9-1.3MPa的高品位熱源。可是，在實(shí)際應(yīng)用中用熱工藝所需的工藝蒸汽往往并不需要如此高的壓力和溫度。例如常規(guī)的水溶液物料蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，通常只需要飽和溫度100-140℃、壓力0.1-0.4MPa的蒸汽即可實(shí)現(xiàn)物料的蒸發(fā)濃縮，尤其是對(duì)于一些熱敏性物料工藝蒸汽的溫度高了反而不利。作為用熱工藝的一個(gè)例子，如圖3所示的現(xiàn)有的蒸發(fā)濃縮工藝，通常采用節(jié)流閥對(duì)供給蒸汽進(jìn)行降溫減壓以提供用熱工藝所需的工藝蒸汽。這樣，供給蒸汽原有的高能量品位就白白的被浪費(fèi)掉了。另一方面，排出的用熱工藝的工藝余熱蒸汽也由于品位過低而難以得到循環(huán)利用。

在解決上述問題的過程中，本案實(shí)用新型人提出了如圖1和圖2所示的兩種以供給蒸汽與工藝蒸汽之間存在的壓力差作為驅(qū)動(dòng)力，來提升工藝余熱的品位，從而實(shí)現(xiàn)其循環(huán)利用的蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)。

可是，上述蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)在工藝余熱的利用率方面仍存在進(jìn)一步完善之處。首先，根據(jù)吸收式熱泵循環(huán)的基本原理，以含水物料的蒸發(fā)濃縮工藝為例，對(duì)蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)的工藝余熱蒸汽的利用情況進(jìn)行了分析。對(duì)于蒸發(fā)濃縮工藝，每投入1噸工藝蒸汽通常會(huì)排出0.9噸左右的二次蒸汽、即工藝余熱蒸汽。當(dāng)采用蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)時(shí)，由于第一類吸收式熱泵的COP通常為1.7左右，如圖4所示，投入0.59噸的供給蒸汽可以將0.41噸的工藝余熱蒸汽的溫度品位提升至工藝蒸汽的溫度品位，從而為蒸發(fā)濃縮工藝提供合計(jì)1.0噸的工藝蒸汽。這樣一來，雖然節(jié)能率達(dá)到了41％，但卻仍有0.49噸的工藝余熱蒸汽未得到利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種吸收式熱泵系統(tǒng)，主要目的是提高蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)的熱利用率。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種吸收式熱泵系統(tǒng)，包括第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)，所述第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、吸收器和第一發(fā)生器，用熱工藝的供給蒸汽作為第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第一發(fā)生器的第一發(fā)生熱媒導(dǎo)入第一發(fā)生換熱器，供給蒸汽輸入所述第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)后產(chǎn)生的工藝蒸汽向用熱工藝輸出，所述吸收式熱泵系統(tǒng)還包括第二發(fā)生器和第二冷凝器，所述第二發(fā)生器和第二冷凝器與所述蒸發(fā)器和所述吸收器構(gòu)成第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)，用熱工藝的工藝余熱熱媒作為所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)熱媒導(dǎo)入蒸發(fā)換熱器，用熱工藝的工藝余熱熱媒還作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生器的第二發(fā)生熱媒導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器，其中工質(zhì)通過所述蒸發(fā)換熱器吸收蒸發(fā)熱媒的熱量在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為工質(zhì)蒸氣，吸收溶液通過所述第二發(fā)生換熱器吸收第二發(fā)生熱媒的熱量在第二發(fā)生器內(nèi)蒸發(fā)形成工質(zhì)蒸氣；所述吸收器中的吸收溶液吸收來自所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣并釋放出溫度品位升高了的吸收熱，吸收熱媒通過所述吸收器的吸收換熱器吸收所述吸收熱而產(chǎn)生蒸汽，所述蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。

作為優(yōu)選，所述第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)還包括第一冷凝器，所述第一發(fā)生換熱器的出口與第一冷凝器的第一冷凝換熱器的進(jìn)口通過供給蒸汽冷凝水管道連接，所述供給蒸汽冷凝水管道上設(shè)置有疏水閥和節(jié)流閥，所述供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器釋放冷凝熱形成供給蒸汽冷凝水，供給蒸汽冷凝水由供給蒸汽冷凝水管道輸送至第一冷凝換熱器；吸收溶液吸收供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器釋放的冷凝熱在所述第一發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣，所述第一發(fā)生器產(chǎn)生的所述工質(zhì)蒸氣經(jīng)由第一工質(zhì)蒸氣通道進(jìn)入第一冷凝器冷凝并釋放出冷凝熱，所述第一冷凝換熱器內(nèi)的供給蒸汽冷凝水吸收所述冷凝熱并產(chǎn)生蒸汽，第一冷凝換熱器內(nèi)產(chǎn)生所述蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。

作為優(yōu)選，所述第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)還包括閃蒸罐，所述第一發(fā)生換熱器的出口與所述閃蒸罐的進(jìn)口通過供給蒸汽冷凝水管道連接，所述供給蒸汽冷凝水管道上設(shè)置有疏水閥和節(jié)流閥，所述供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器釋放冷凝熱形成供給蒸汽冷凝水，所述供給蒸汽冷凝水由供給蒸汽冷凝水管道輸送至所述閃蒸罐，所述供給蒸汽冷凝水在所述閃蒸罐內(nèi)部分閃蒸為蒸汽，所述閃蒸罐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出；吸收溶液吸收供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器釋放的冷凝熱在所述第一發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣，所述工質(zhì)蒸氣作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。

作為優(yōu)選，所述第二發(fā)生器包括吸收溶液閃蒸腔室、第二吸收溶液噴淋裝置、第二吸收溶液噴淋管道、第二吸收溶液噴淋泵以及第二發(fā)生換熱器，第二發(fā)生換熱器設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室的外部，吸收溶液閃蒸腔室內(nèi)的上部設(shè)有第二吸收溶液噴淋裝置，第二吸收溶液噴淋裝置與設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室外部的第二吸收溶液噴淋管道連接，第二吸收溶液噴淋管道將吸收溶液閃蒸腔室內(nèi)的吸收溶液輸送至第二吸收溶液噴淋裝置進(jìn)行噴淋，第二吸收溶液噴淋管道上設(shè)有第二吸收溶液噴淋泵，第二吸收溶液噴淋管道與第二發(fā)生換熱器的冷流體側(cè)連接，所述用熱工藝的工藝余熱熱媒通過第二發(fā)生熱媒管道導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器的熱流體側(cè)。

作為優(yōu)選，所述第二發(fā)生換熱器為逆流換熱器。

作為優(yōu)選，所述第二發(fā)生器還包括固液分離裝置，所述第二發(fā)生器的吸收溶液閃蒸腔室內(nèi)的吸收溶液中的吸收劑結(jié)晶時(shí)，所述固液分離裝置將所述吸收溶液分離成含有吸收劑結(jié)晶和不含吸收劑結(jié)晶的兩部分，其中不含吸收劑結(jié)晶的吸收溶液經(jīng)第二吸收溶液噴淋管道輸送至第二吸收溶液噴淋裝置，含有吸收劑結(jié)晶的吸收溶液由連接吸收器和第二發(fā)生器的溶液循環(huán)管道輸送至吸收器內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述固液分離裝置包括：

擋液板，與第二發(fā)生器的形成吸收溶液閃蒸腔室的容器體的內(nèi)壁面連接，擋液板與第二發(fā)生器的吸收溶液閃蒸腔室內(nèi)壁面之間形成夾層，吸收溶液閃蒸腔室內(nèi)的吸收溶液由擋液板的下端的夾層入口進(jìn)入夾層內(nèi)；

溢流槽，形成于第二發(fā)生器的容器體的外壁面上，用于容納由夾層內(nèi)溢出的吸收溶液；

溢流口，開設(shè)于第二發(fā)生器的容器體的側(cè)壁上，溢流口連通夾層和溢流槽；

第二吸收溶液噴淋管道與溢流槽連通，第二溶液循環(huán)管道中第二發(fā)生器至吸收器輸送方向的管道與吸收溶液閃蒸腔室的底部連通；其中

當(dāng)吸收溶液的吸收劑結(jié)晶時(shí)，吸收劑結(jié)晶沿?fù)跻喊逡约暗诙l(fā)生器的容器體內(nèi)壁面落到第二發(fā)生器的底部，落到底部的吸收劑結(jié)晶隨吸收溶液通過第二溶液循環(huán)管道輸送至吸收器，吸收溶液由擋液板下端進(jìn)入夾層內(nèi)，夾層內(nèi)上部分不含有吸收劑結(jié)晶的吸收溶液從溢流口進(jìn)入溢流槽，并通過第二吸收溶液噴淋管道輸送至第二吸收溶液噴淋裝置。

作為優(yōu)選，所述第二發(fā)生器的吸收溶液閃蒸腔室的下部的橫截面逐漸縮小，呈漏斗形，所述擋液板傾斜設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述第二冷凝器與第二發(fā)生器共用同一容器體，所述容器體內(nèi)的上部為第二冷凝器的腔室，所述容器體內(nèi)的下部為第二發(fā)生器的腔室，所述第二冷凝器的腔室內(nèi)下部設(shè)有第二冷凝工質(zhì)接收器，所述第二冷凝工質(zhì)接收器的外壁與所述容器體的內(nèi)壁之間形成第二工質(zhì)蒸氣通道。

作為優(yōu)選，所述容器體為圓筒容器。

作為優(yōu)選，吸收器與第二發(fā)生器之間通過用于吸收溶液循環(huán)的第二溶液循環(huán)管道連接，所述第二溶液循環(huán)管道上設(shè)有節(jié)流閥和第二溶液換熱器，所述節(jié)流閥設(shè)于吸收器與所述第二溶液換熱器之間。

作為優(yōu)選，所述用熱工藝的工藝余熱熱媒作為蒸發(fā)熱媒先經(jīng)由蒸發(fā)熱媒管道導(dǎo)入所述的蒸發(fā)器的蒸發(fā)換熱器，經(jīng)過所述蒸發(fā)換熱器的工藝余熱熱媒作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生器的發(fā)生熱媒再經(jīng)由第二發(fā)生熱媒管道導(dǎo)入所述的第二發(fā)生換熱器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本實(shí)用新型的吸收式熱泵系統(tǒng)將第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)和第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，通過有效地將供給蒸汽與工藝蒸汽之間存在的溫度品位之差和一部分工藝余熱同時(shí)用作驅(qū)動(dòng)力，能夠?qū)⒂脽峁に嚺懦龅墓に囉酂嵬耆闷饋?，從而在?shí)現(xiàn)工藝余熱品位提升的同時(shí)，大幅度提高了用熱工藝的節(jié)能率，因而具有極佳的經(jīng)濟(jì)效益。

還有，當(dāng)采用如圖7所示的以絕熱閃蒸為特點(diǎn)的第二發(fā)生器時(shí)，由于第二發(fā)生換熱器的換熱面不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶而妨礙傳熱，所以尤其適用于在采用高濃度吸收溶液或者飽和吸收溶液條件下的吸收式熱泵系統(tǒng)。

再有，對(duì)于具有變溫?zé)嵩刺匦缘墓に囉酂釤崦?，如水、?dǎo)熱油、熱風(fēng)、過熱蒸汽或者含有不凝氣體的蒸汽等，當(dāng)采用如圖8所示的吸收式熱泵系統(tǒng)時(shí)，由于蒸發(fā)器的蒸發(fā)換熱器與第二發(fā)生器外部的第二發(fā)生換熱器形成串聯(lián)關(guān)系，所以能夠更有效地吸收工藝余熱，并使蒸發(fā)器在更高的溫度下工作從而獲得更大的溫度品位提升。

進(jìn)而，如圖9所示，通過采用具有固液分離裝置的第二發(fā)生器，本實(shí)用新型的熱泵系統(tǒng)還可在吸收器吸收溶液濃度高于發(fā)生器吸收溶液濃度的條件下工作，因此可以實(shí)現(xiàn)利用更低溫度品位的工藝余熱，來獲得更高溫度品位的工藝蒸汽，從而使之更便于循環(huán)利用，因而能夠給用戶帶來顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

通過使過飽和晶析的吸收劑結(jié)晶顆粒細(xì)小化且具有流動(dòng)性，本實(shí)用新型可以有效地克服現(xiàn)有第二類吸收式熱泵所面臨的、由吸收劑結(jié)晶引起的發(fā)生換熱器傳熱傳質(zhì)障礙以及管道等的堵塞問題。

附圖說明

圖1是一種蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

圖2是另一種蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

圖3是常規(guī)蒸發(fā)濃縮工藝的供給蒸汽、工藝蒸汽以及工藝余熱蒸汽之間品位與數(shù)量關(guān)系的示意圖。

圖4是采用了蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵的蒸發(fā)濃縮工藝的供給蒸汽、工藝蒸汽以及工藝余熱蒸汽之間品位與數(shù)量關(guān)系的示意圖。

圖5是采用了本實(shí)用新型吸收式熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮工藝的供給蒸汽、工藝蒸汽以及工藝余熱蒸汽之間品位與數(shù)量關(guān)系的示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例3的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例4的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖，圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例3的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖，圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例4的吸收式熱泵系統(tǒng)的流程圖。參見圖6至圖9，吸收式熱泵系統(tǒng)，包括第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)，第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)包括蒸發(fā)器11、吸收器10和第一發(fā)生器20，用熱工藝的供給蒸汽作為第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第一發(fā)生器20的第一發(fā)生熱媒導(dǎo)入第一發(fā)生換熱器25，供給蒸汽輸入第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)后產(chǎn)生工藝蒸汽向用熱工藝輸出，吸收式熱泵系統(tǒng)還包括第二發(fā)生器50和第二冷凝器51，第二發(fā)生器50和第二冷凝器51與蒸發(fā)器11和吸收器10構(gòu)成第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)，用熱工藝的工藝余熱熱媒作為蒸發(fā)器11的蒸發(fā)熱媒導(dǎo)入蒸發(fā)換熱器16，用熱工藝的工藝余熱熱媒還作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生器50的第二發(fā)生熱媒導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器，其中工質(zhì)通過蒸發(fā)換熱器16吸收蒸發(fā)熱媒的熱量在蒸發(fā)換熱器11內(nèi)蒸發(fā)為工質(zhì)蒸氣，吸收溶液通過第二發(fā)生器50的第二發(fā)生換熱器55吸收第二發(fā)生熱媒的熱量在第二發(fā)生器50內(nèi)蒸發(fā)形成工質(zhì)蒸氣；吸收器10中的吸收溶液吸收來自蒸發(fā)器11產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣并釋放出溫度品位升高了的吸收熱，吸收熱媒通過吸收器10的吸收換熱器15吸收前述吸收溶液吸收工質(zhì)蒸氣釋放的吸收熱而產(chǎn)生蒸汽，吸收熱媒產(chǎn)生的蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。吸收換熱器內(nèi)的吸收熱媒產(chǎn)生的蒸汽通過管道43輸出。來自用熱工藝的工藝蒸汽冷凝水作為吸收熱媒吸收吸收熱而轉(zhuǎn)化為工藝蒸汽。

本實(shí)用新型實(shí)施例的吸收式熱泵系統(tǒng)將第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)和第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，通過有效地將供給蒸汽與工藝蒸汽之間存在的壓力差和一部分工藝余熱同時(shí)用作驅(qū)動(dòng)力，能夠?qū)⒂脽峁に嚺懦龅墓に囉酂嵬耆闷饋?，從而在?shí)現(xiàn)工藝余熱品位提升的同時(shí)，大幅度提高了用熱工藝的節(jié)能率，因而具有極佳的經(jīng)濟(jì)效益。

上述實(shí)施例中未提及的，用于系統(tǒng)循環(huán)所必需的流量閥及液體泵等，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉，或從現(xiàn)有技術(shù)中獲得。如在第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)和第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)中用于吸收溶液循環(huán)的管道、用于工質(zhì)輸送的工質(zhì)管道、用于工質(zhì)蒸氣流通的工質(zhì)蒸氣通道以及設(shè)于不同管道上的泵或閥門等。如用于蒸發(fā)器11進(jìn)行工質(zhì)噴淋的工質(zhì)噴淋泵33，用于第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)中吸收溶液循環(huán)的第一溶液循環(huán)泵34，用于第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)中吸收溶液循環(huán)的第二溶液循環(huán)泵57。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)的具體構(gòu)造不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用現(xiàn)有技術(shù)中任意具體構(gòu)造，或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。本實(shí)施例提供一種優(yōu)選實(shí)施例作為選擇。參見圖6，第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)還包括第一冷凝器，即第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)由蒸發(fā)器11、吸收器10、第一發(fā)生器20和第一冷凝器21構(gòu)成。具體的，用于第一發(fā)生器20與吸收器10之間吸收溶液循環(huán)的管道可稱之為第一溶液循環(huán)管道，第一溶液循環(huán)管道上設(shè)有第一溶液換熱器36，第一溶液換熱器36用于在第一發(fā)生器20與吸收器10之間循環(huán)的吸收溶液進(jìn)行熱交換，以增加系統(tǒng)的熱利用率。第一溶液循環(huán)管道中自第一發(fā)生器20至吸收器10輸送方向的管道上設(shè)有第一節(jié)流閥30，本實(shí)施例中，第一節(jié)流閥30設(shè)于第一溶液換熱器36與吸收器之間。第一發(fā)生換熱器25的出口與第一冷凝器21的第一冷凝換熱器26的進(jìn)口通過供給蒸汽冷凝水管道24連接，供給蒸汽冷凝水管道24設(shè)置有疏水閥27和節(jié)流閥28，供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器25釋放冷凝熱形成供給蒸汽冷凝水，供給蒸汽冷凝水由供給蒸汽冷凝水管道輸送至第一冷凝換熱器26；吸收溶液吸收供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器25釋放的冷凝熱在第一發(fā)生器20內(nèi)產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣，第一發(fā)生器20產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣經(jīng)由連通第一冷凝器21和第一發(fā)生器20的工質(zhì)蒸氣通道(下稱為第一工質(zhì)蒸氣通道22)進(jìn)入第一冷凝器21冷凝并釋放出冷凝熱，第一冷凝換熱器26內(nèi)的供給蒸汽冷凝水吸收上述工質(zhì)蒸氣冷凝釋放出的冷凝熱并產(chǎn)生蒸汽，第一冷凝換熱器26內(nèi)產(chǎn)生蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。供給蒸汽通過第一發(fā)生熱媒管道40導(dǎo)入第一發(fā)生換熱器25內(nèi)，第一冷凝換熱器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽通過工藝蒸汽管道42向用熱工藝輸出。

疏水閥27的作用是保證供給蒸汽在發(fā)生換熱器內(nèi)全部冷凝，節(jié)流閥28的作用是將高壓的冷凝水減壓至工藝蒸汽的壓力。

蒸發(fā)器11和冷凝器21之間設(shè)有第一工質(zhì)管道29，用于將工質(zhì)從冷凝器21輸送到蒸發(fā)器11。為更好的產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣，在蒸發(fā)器11內(nèi)設(shè)有工質(zhì)噴淋裝置14，用于在蒸發(fā)器11內(nèi)噴灑工質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)。

第一發(fā)生器20內(nèi)設(shè)有第一吸收溶液噴淋裝置23，用于在第一發(fā)生器20內(nèi)噴淋吸收溶液，以利于吸收溶液更好地蒸發(fā)濃縮。

吸收器10內(nèi)設(shè)有溶液噴淋裝置13，用于在吸收器10內(nèi)噴淋吸收溶液，以利于吸收溶液更好地吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣。

作為第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)的另外一種選擇，將上述實(shí)施例的第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)中的冷凝器21用閃蒸罐46代替。具體參見圖7，即本實(shí)施例的第一類吸收式熱泵子系統(tǒng)由蒸發(fā)器11、吸收器10、第一發(fā)生器20和閃蒸罐46構(gòu)成。第一發(fā)生換熱器25的出口與閃蒸罐46的進(jìn)口通過供給蒸汽冷凝水管道24連接，供給蒸汽冷凝水管道24上設(shè)置有疏水閥27和節(jié)流閥28，供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器25釋放冷凝熱形成供給蒸汽冷凝水，該供給蒸汽冷凝水由供給蒸汽冷凝水管道24輸送至閃蒸罐46，供給蒸汽冷凝水在閃蒸罐46內(nèi)部分閃蒸為蒸汽，閃蒸罐46內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出；吸收溶液吸收供給蒸汽在第一發(fā)生換熱器25釋放的冷凝熱在第一發(fā)生器20內(nèi)產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣，第一發(fā)生器20產(chǎn)生的該工質(zhì)蒸氣作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出。第一發(fā)生器20產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣通過管道41輸出，閃蒸罐46產(chǎn)生的蒸汽通過管道48輸出，第一發(fā)生換熱器25內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽通過管道43輸出。

同樣，本實(shí)用新型實(shí)施例中的第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的具體構(gòu)造不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用現(xiàn)有技術(shù)中任意具體構(gòu)造，或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。本實(shí)施例提供一種優(yōu)選實(shí)施例作為選擇。參見圖8，本實(shí)施例中的第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)中的第二發(fā)生器50包括吸收溶液閃蒸腔室64、第二吸收溶液噴淋裝置53、第二吸收溶液噴淋管道62、第二吸收溶液噴淋泵60以及第二發(fā)生換熱器61，第二發(fā)生換熱器61設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室64的外部，第二吸收溶液噴淋裝置53設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)的上部，第二吸收溶液噴淋裝置53與設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室64外部的第二吸收溶液噴淋管道62連接，第二吸收溶液噴淋管道62將吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)的吸收溶液輸送至第二吸收溶液噴淋裝置53進(jìn)行噴淋，第二吸收溶液噴淋泵60 設(shè)于第二吸收溶液噴淋管道62上，第二吸收溶液噴淋管道62與第二發(fā)生換熱器61的冷流體側(cè)連接，用熱工藝的工藝余熱熱媒通過第二發(fā)生熱媒管道45導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器61的熱流體側(cè)。

本實(shí)施例中的第二發(fā)生器50，將第二發(fā)生換熱器61設(shè)于吸收溶液閃蒸腔室64的外部，第二吸收溶液噴淋管道62輸送的吸收溶液經(jīng)由第二發(fā)生換熱器61換熱升溫后，輸送至第二吸收溶液噴淋裝置53在第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)進(jìn)行噴淋?；谡婵战^熱閃蒸的原理，使吸收溶液的細(xì)小液滴在第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64中進(jìn)行真空絕熱閃蒸。較之圖6及圖7所示的第二發(fā)生器采用交叉流換熱管作為第二發(fā)生換熱器，本實(shí)施例中的第二發(fā)生換熱器61采用逆流板式換熱器，可實(shí)現(xiàn)完全的逆流換熱，從而提高換熱強(qiáng)度和減小換熱溫差。本實(shí)用新型實(shí)施例的第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)可采用高濃度吸收溶液。即使吸收溶液得到蒸發(fā)濃縮和冷卻，使吸收劑發(fā)生過飽和而晶析出結(jié)晶顆粒，由于產(chǎn)生的細(xì)小的結(jié)晶顆?？呻S吸收溶液流動(dòng)，因此，部分結(jié)晶由第二吸收溶液噴淋管道62輸送至第二發(fā)生換熱器61后，經(jīng)熱交換，結(jié)晶會(huì)溶解。不存在換熱面因結(jié)晶而導(dǎo)致傳熱傳質(zhì)受阻等問題。另外，采用了本實(shí)施例的第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)適合于采用具有變溫?zé)嵩刺匦缘牡蜏責(zé)嵩础?/p>

作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，本實(shí)用新型實(shí)施例中的第二發(fā)生器50還包括固液分離裝置，通過固液分離裝置將吸收劑結(jié)晶與吸收溶液分離，解決因采用較高濃度吸收溶液而造成結(jié)晶導(dǎo)致的諸多問題，本實(shí)施例可以與圖6至圖8所示的任一實(shí)施例相結(jié)合。以與圖8所述的實(shí)施例相結(jié)合為例。第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)的吸收溶液中的吸收劑結(jié)晶時(shí)，固液分離裝置將吸收溶液分離成含有吸收劑結(jié)晶和不含吸收劑結(jié)晶的兩部分，其中不含吸收劑結(jié)晶的吸收溶液經(jīng)第二吸收溶液噴淋管道62輸送至第二吸收溶液噴淋裝置53，含有吸收劑結(jié)晶的吸收溶液由連接吸收器和第二發(fā)生器的溶液循環(huán)管道(可稱為第二溶液循環(huán)管道)輸送至吸收器10內(nèi)。

第二溶液循環(huán)管道中，吸收器10至第二發(fā)生器50輸送方向的管道稱為循環(huán)一管66，第二發(fā)生器50至吸收器10輸送方向的管道稱為循環(huán)二管65。第二溶液循環(huán)管道上設(shè)有第二溶液換熱器58，第二溶液換熱器用于在吸收器10和第二發(fā)生器50之間循環(huán)的吸收溶液進(jìn)行熱交換。其中，在循環(huán)一管66上設(shè)有節(jié)流閥59，節(jié)流閥59設(shè)于第二溶液換熱器58與吸收器10之間，可防止節(jié)流閥59因溫度降低而結(jié)晶堵塞。第二溶液循環(huán)管道上的第二溶液換熱器58的出口67設(shè)置于貼近第二發(fā)生器50。即第二溶液循環(huán)管道輸送的吸收溶液從第二溶液換熱器58輸出后，應(yīng)以盡量短的距離輸入到第二發(fā)生器50內(nèi)?？蛇M(jìn)一步解決吸收溶液結(jié)晶問題。

本實(shí)用新型中對(duì)固液分離裝置的具體構(gòu)造不做限定。為了便于理解，下面提供一種固液分離裝置的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。參見圖9，固液分離裝置包括：

擋液板71，與第二發(fā)生器50的形成吸收溶液閃蒸腔室64的容器體的內(nèi)壁面連接，擋液板71與第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)壁面之間形成夾層70，吸收溶液閃蒸腔室64內(nèi)的吸收溶液由擋液板71的下端的夾層入口進(jìn)入夾層內(nèi)；

溢流槽73，形成于第二發(fā)生器50的容器體的外壁面上，用于容納由夾層70內(nèi)溢出的吸收溶液；

溢流口72，開設(shè)于第二發(fā)生器50的容器體的側(cè)壁上，溢流口72連通夾層70和溢流槽73；

第二吸收溶液噴淋管道62與溢流槽73連通，第二溶液循環(huán)管道中第二發(fā)生器50至吸收器10輸送方向的管道與吸收溶液閃蒸腔室64的底部連通；其中

當(dāng)吸收溶液的吸收劑結(jié)晶時(shí)，吸收劑結(jié)晶沿?fù)跻喊?1以及第二發(fā)生器50的容器體內(nèi)壁面落到第二發(fā)生器50的底部，落到底部的吸收劑結(jié)晶隨吸收溶液通過第二溶液循環(huán)管道輸送至吸收器10，吸收溶液由擋液板71下端進(jìn)入夾層70內(nèi)，夾層70內(nèi)上部分不含有吸收劑結(jié)晶的吸收溶液從溢流口72進(jìn)入溢流槽73，并通過第二吸收溶液噴淋管道62輸送至第二吸收溶液噴淋裝置53。

本實(shí)施例中的固液分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分離效果好。閃蒸后的吸收溶液在固液分離裝置中進(jìn)行固液分離，然后將含吸收劑結(jié)晶顆粒的吸收溶液送往吸收器；由于吸收劑結(jié)晶顆粒細(xì)小且具有流動(dòng)性，因而不會(huì)引起設(shè)于第二溶液循環(huán)管道上的第二溶液循環(huán)泵57、溶液噴淋裝置13以及第二溶液循環(huán)管道的堵塞；由于吸收劑在第二發(fā)生器50較低的溫度、即在較低的溶解度下晶析，而在吸收器10較高的溫度、即在較高的溶解度下溶解，使吸收器10得以使用濃度高于第二發(fā)生器50吸收溶液濃度的吸收溶液，甚至可以使用處于或接近吸收溫度下的飽和濃度，從而可在較低的發(fā)生熱源溫度品位的條件下使得工業(yè)余熱獲得較大的溫度品位提升，使之更便于循環(huán)利用，因而能夠給用戶帶來顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。擋液板71應(yīng)傾斜設(shè)置，以提高分離效果。

作為上述任一實(shí)施例的優(yōu)選，參見圖8和圖9，第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64的下部的橫截面逐漸縮小，呈漏斗形(當(dāng)容器體為圓筒形時(shí)，吸收溶液閃蒸腔室301的下部呈倒圓錐形)。擋液板71傾斜設(shè)置時(shí)，可盡量與吸收溶液閃蒸腔室64的內(nèi)壁面平行。第二發(fā)生器50的吸收溶液閃蒸腔室64的下部成漏斗形，即使不設(shè)置擋液板71也對(duì)吸收劑結(jié)晶沉淀起到一定的作用。另外，吸收溶液閃蒸腔室64的下部的橫截面逐漸縮小可有效減少液體的保有量，從而使得系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間更短，造價(jià)更低，同時(shí)耐壓強(qiáng)度和耐腐蝕性更高。同時(shí)，可使吸收劑結(jié)晶由第二溶液循環(huán)管道循環(huán)至吸收器10內(nèi)。

作為上述任一實(shí)施例的優(yōu)選，參見圖8和圖9，第二冷凝器51與第二發(fā)生器50共用同一容器體，該容器體內(nèi)的上部為第二冷凝器51的腔室，容器體內(nèi)的下部為第二發(fā)生器50的腔室，第二冷凝器51的腔室內(nèi)下部設(shè)有第二冷凝工質(zhì)接收器63，第二冷凝工質(zhì)接收器63的外壁與容器體的內(nèi)壁之間形成第二工質(zhì)蒸氣通道52。第二冷凝工質(zhì)接收器63通過工質(zhì)管道19連接蒸發(fā)器11。工質(zhì)管道19上設(shè)有工質(zhì)泵54。第二冷凝器51和第二發(fā)生器50共用一個(gè)容器體，容器體內(nèi)上部形成冷凝區(qū)，下部形成閃蒸區(qū)，進(jìn)一步提高了性能和降低成本。容器體為圓筒容器。具有抗壓性能高的特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

本實(shí)用新型中對(duì)用熱工藝的工藝余熱熱媒作為蒸發(fā)熱媒和第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生熱媒的具體連接方式不做限定?？梢允遣⒙?lián)方式同時(shí)輸入相應(yīng)的換熱器也可以采用串聯(lián)方式依次輸入相應(yīng)的換熱器。其中的并聯(lián)方式如圖6和圖7所示，用熱工藝的工藝余熱熱媒通過蒸發(fā)熱媒管道44導(dǎo)入的蒸發(fā)換熱器16作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的蒸發(fā)熱媒，同時(shí)用熱工藝的工藝余熱熱媒通過第二發(fā)生熱媒管道45導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器55作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生器的第二發(fā)生熱媒?；蛘撸鐖D8和圖9所示的串聯(lián)方式，用熱工藝的工藝余熱熱媒先通過蒸發(fā)熱媒管道44導(dǎo)入蒸發(fā)換熱器16作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的蒸發(fā)熱媒，經(jīng)過蒸發(fā)換熱器16的工藝余熱熱媒再經(jīng)由第二發(fā)生熱媒管道45導(dǎo)入第二發(fā)生換熱器61作為第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的第二發(fā)生器的第二發(fā)生熱媒。當(dāng)?shù)诙l(fā)生熱媒管道45連接蒸發(fā)器11的蒸發(fā)換熱器16和第二發(fā)生器50的第二發(fā)生換熱器時(shí)，采用的是串聯(lián)方式。

請(qǐng)同時(shí)參考上述關(guān)于吸收式熱泵系統(tǒng)的說明及圖6-圖9，本實(shí)用新型實(shí)施例的吸收式熱泵系統(tǒng)的循環(huán)過程如下：包括蒸發(fā)器環(huán)節(jié)、吸收器環(huán)節(jié)、第一發(fā)生器環(huán)節(jié)、第一冷凝器環(huán)節(jié)、第二發(fā)生器環(huán)節(jié)以及第二冷凝器環(huán)節(jié)，其中

蒸發(fā)器環(huán)節(jié)，工質(zhì)從流經(jīng)蒸發(fā)換熱器的工藝余熱熱媒吸收工藝余熱的熱量并蒸發(fā)為工質(zhì)蒸氣，工質(zhì)蒸氣輸送到吸收器中；

吸收器環(huán)節(jié)，吸收溶液吸收蒸發(fā)器生成的工質(zhì)蒸氣并釋放出溫度品味提升了的吸收熱，工藝蒸汽冷凝水通過吸收換熱器吸收所述的吸收熱并產(chǎn)生蒸汽，所述蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出，吸收器中的吸收溶液輸送到第一發(fā)生器和第二發(fā)生器中，工藝蒸汽冷凝水為工藝蒸汽在用熱工藝中釋放熱量后形成的冷凝水，工藝蒸汽冷凝水的一部分作為吸收器的吸收熱媒輸送回吸收換熱器；

第一發(fā)生器環(huán)節(jié)，第一發(fā)生器內(nèi)的吸收溶液噴淋裝置對(duì)來自吸收器的吸收溶液進(jìn)行噴淋，吸收溶液通過第一發(fā)生換熱器吸收流經(jīng)第一發(fā)生換熱器的供給蒸汽的冷凝熱，吸收溶液受熱后產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣而得到濃縮，濃縮后的吸收溶液經(jīng)由第一溶液循環(huán)管道輸送至吸收器內(nèi)的吸收溶液噴淋裝置進(jìn)行噴淋；供給蒸汽釋放冷凝熱后形成供給蒸汽冷凝水，供給蒸汽冷凝水經(jīng)疏水閥和節(jié)流閥進(jìn)入第一冷凝器的第一冷凝換熱器；

第一冷凝器環(huán)節(jié)，通過第一冷凝換熱器對(duì)第一發(fā)生器產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣進(jìn)行冷凝并釋放出冷凝熱，供給蒸汽冷凝水通過第一冷凝換熱器吸收所述的冷凝熱并產(chǎn)生蒸汽，蒸汽作為工藝蒸汽向用熱工藝輸出；冷凝形成的液體工質(zhì)經(jīng)由第一工質(zhì)管道輸送到蒸發(fā)器。

第二發(fā)生器環(huán)節(jié)，第二吸收溶液噴淋裝置對(duì)吸收溶液進(jìn)行噴淋，使吸收溶液的細(xì)小液滴在第二發(fā)生器的吸收溶液閃蒸腔室中進(jìn)行真空絕熱閃蒸并產(chǎn)生工質(zhì)蒸氣；在閃蒸過程中吸收溶液得到蒸發(fā)濃縮和冷卻；閃蒸后的吸收溶液落到吸收溶液閃蒸腔室的底部，一部分吸收溶液經(jīng)第二吸收溶液噴淋泵進(jìn)入設(shè)于第二發(fā)生器外部的第二發(fā)生換熱器，通過第二發(fā)生換熱器與工藝余熱熱媒換熱以吸收工藝余熱熱媒的熱量，升溫后的吸收溶液輸送到第二吸收溶液噴淋裝置；一部分吸收溶液經(jīng)第二溶液循環(huán)管道上的第二溶液循環(huán)泵輸送至吸收器內(nèi)的吸收溶液噴淋裝置進(jìn)行噴淋；

第二冷凝器環(huán)節(jié)，通過第二冷凝換熱器對(duì)第二發(fā)生器產(chǎn)生的工質(zhì)蒸氣進(jìn)行冷凝并釋放出冷凝熱，所述冷凝熱由流經(jīng)第二冷凝換熱器的冷卻水帶走；冷凝形成的液體工質(zhì)經(jīng)由第二工質(zhì)管道上的工質(zhì)輸送泵輸送至蒸發(fā)器。

本實(shí)用新型實(shí)施例的用熱工藝包括但不限于物料的蒸發(fā)濃縮工藝、蒸餾工藝、干燥工藝和干化工藝，以及氣體的化學(xué)吸收工藝、物理吸收工藝和吸附工藝等，本實(shí)用新型的工藝余熱熱媒包括飽和蒸汽、過熱蒸汽、濕蒸汽、含有不凝氣體的蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油以及熱風(fēng)等。

本實(shí)用新型的吸收劑選自下述LiBr，LiNO₃，LiCl或者CaCl₂中的至少一種，工質(zhì)可采用H₂O。

本實(shí)用新型實(shí)施例提出了在蒸汽壓差驅(qū)動(dòng)式熱泵系統(tǒng)之上融合第二類吸收式熱泵子系統(tǒng)的吸收式熱泵系統(tǒng)以及方法。當(dāng)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的吸收式熱泵系統(tǒng)時(shí)，工藝余熱蒸汽可以得到完全的利用，由于第二類吸收式熱泵的COP通常為0.48左右，如圖5所示，投入0.42噸的供給蒸汽即可提供合計(jì)1.0噸的工藝蒸汽，節(jié)能率可從原來的41％提高到58％。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。