專利名稱：一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于能源利用技術領域，具體涉及一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組。
背景技術：
北方城市化進程的快速發(fā)展，北方城鎮(zhèn)供熱負荷的需求急劇增長。城市市區(qū)因環(huán)保因素的限制，新建集中熱源一般在遠離市區(qū)的郊區(qū)，高溫供熱熱水需要長距離的輸送，從而導致管網(wǎng)輸送能耗較高、管網(wǎng)投資較高，集中供熱成本較高。此外，隨著城市容積率的不斷增大，原有供熱管網(wǎng)轄區(qū)的建筑供熱面積急劇增大、供熱負荷需求急劇增長，已凸顯出冬季供熱需求與熱網(wǎng)熱量供應能力不足之間的矛盾。常規(guī)集中供熱技術的供/回水溫度一般為130°C /70°C左右。一次網(wǎng)供水溫度由于管網(wǎng)保溫材料的耐溫極限，一般不宜高于130°C; 一次網(wǎng)回水溫度應大于二次網(wǎng)回水溫度的而受到限制。如何大幅降低一次網(wǎng)回水溫度、增大供回水溫差以大幅提高一次網(wǎng)熱量輸送能力，是目前集中供熱和工業(yè)余熱供熱技術亟待解決的技術難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，能夠在滿足二次網(wǎng)供熱參數(shù)的前提下，對一次網(wǎng)供水中的熱量進行梯級利用，大幅降低一次網(wǎng)回水溫度以增大一次網(wǎng)供、回水溫差。一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，所述機組由第一級帶回熱器的噴射式熱泵、第二級帶回熱器的噴射式熱泵、水水換熱器(WEX)、二次側(cè)循環(huán)水泵(Pw)、閥門及連接管路構(gòu)成；所述連接管路由工質(zhì)系統(tǒng)管路和水系統(tǒng)管路組成，其中，工質(zhì)系統(tǒng)管路分為第一級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路和第二級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路；水系統(tǒng)管路分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路，一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式，二次側(cè)管路有并聯(lián)和混聯(lián)兩種方式；所述第一級帶回熱器的噴射式熱泵工質(zhì)系統(tǒng)管路第一儲液罐(S1)的管路為三路，一路依次與第一工質(zhì)循環(huán)泵(PR1)、第一發(fā)生器(GD、第一噴射器(EJ1)相連接；另一路依次與第一冷凝器(C1)、第一噴射器(EJ1)相連接；第三路通過第一回熱器(IHE1)依次與第一節(jié)流裝置(VR1)、第一蒸發(fā)器(E1)相連接；第一蒸發(fā)器(E1)通過第一回熱器(IHE1)與第一噴射器(EJ1)相連接；所述第二級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路第二儲液罐(S2)的管路為三路，一路依次與第二工質(zhì)循環(huán)泵(PR2)、第二發(fā)生器(G2)、第二噴射器(EJ2)相連接；另一路依次與第二冷凝器(C2)、第二噴射器(EJ2)相連接；第三路通過第二回熱器(IHE2)依次與第二節(jié)流裝置(VR2)、第二蒸發(fā)器(E2)相連接；第二蒸發(fā)器(E2)通過第二回熱器(IHE2)與第二噴射器(EJ2)相連接；所述一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式第一發(fā)生器(G1)依次與第二發(fā)生器(G2)、水水換熱器(WEX)、第一蒸發(fā)器(E1)和第二蒸發(fā)器(E2)相連接；所述二次側(cè)管路采用并聯(lián)方式二次回水管道通過閥門分別與水水換熱器 (WEX)、第一冷凝器(C1)和第二冷凝器(C2)相連接，水水換熱器(WEX)、第一冷凝器(C1)和第二冷凝器(C2)的出管管道匯合為一路管道；所述二次側(cè)管路采用混聯(lián)方式二次回水管道通過閥門分別與水水換熱器 (WEX)、第二冷凝器(C2)相連接，第二冷凝器(C2)與第一冷凝器(C1)相連接，第一冷凝器 (C1)和水水換熱器(WEX)的出管管道匯合為一路管道。所述第一級帶回熱器的噴射式熱泵由第一發(fā)生器(G1)、第一冷凝器(C1)、第一蒸發(fā)器(E1)、第一噴射器(EJ1)、第一工質(zhì)循環(huán)泵(Pki)、第一回熱器(IHE1)、第一節(jié)流裝置 (Vki)、第一儲液罐(SJ、閥門及連接管路構(gòu)成。所述第二級帶回熱器的噴射式熱泵由第二發(fā)生器(G2)、第二冷凝器(C2)、第二蒸發(fā)器(E2)、第二噴射器(EJ2)、第二工質(zhì)循環(huán)泵(Pk2)、第二回熱器(IHE2)、第二節(jié)流裝置 (Vk2)、第二儲液罐(S2)、閥門及連接管路構(gòu)成。來自第一儲液罐(S1)，流經(jīng)第一回熱器(IHE1)的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第一節(jié)流裝置(VR1) 節(jié)流降壓后，依次進入第一蒸發(fā)器(E1)、第一回熱器(IHE1)被逐級加熱后，被引射至第一噴射器(EJ1)。來自第二儲液罐(S2)，流經(jīng)第二回熱器(IHE2)的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第二節(jié)流裝置(VR2) 節(jié)流降壓后，依次進入第二蒸發(fā)器(E2)、第二回熱器(IHE2)被逐級加熱后，被引射至第二噴射器(EJ2)。第一儲液罐(S1)的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第一蒸發(fā)器(E1)的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。第二儲液罐(S2)的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第二蒸發(fā)器(E2)的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。根據(jù)不同用戶的實際工程需求，本發(fā)明的雙級帶回熱器的噴射式換熱機組的二次側(cè)管路有兩種連接方式第一種連接方式二次側(cè)管路采用并聯(lián)方式，如圖I所示；第二種連接方式二次側(cè)管路采用混聯(lián)方式，如圖3所示。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明有助于提高一次熱網(wǎng)的熱量輸送能力，擴大大型熱源供熱半徑，還有助于熱源利用較低溫度回水回收余熱以提高熱源的熱利用率及其經(jīng)濟性。


圖I為本發(fā)明的第一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組系統(tǒng)組成及管路連接方式；圖2為本發(fā)明的帶回熱器的噴射式熱泵系統(tǒng)組成及管路連接方式；圖3為本發(fā)明的第二種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組系統(tǒng)組成及管路連接方式；圖中，G1-第一發(fā)生器、G2-第二發(fā)生器、C1-第一冷凝器、C2-第二冷凝器、EJ1-第一噴射器、EJ2-第二噴射器、E1-第一蒸發(fā)器、E2-第二蒸發(fā)器、WEX-水水換熱器、VR1-第一節(jié)流裝置、VR2-第二節(jié)流裝置、PR1-第一工質(zhì)循環(huán)泵、PR2-第二工質(zhì)循環(huán)泵、Pw- 二次側(cè)循環(huán)水泵、IHE1-第一回熱器、IHE2-第二回熱器、S1-第一儲液罐、S2-第二儲液罐；Vi、V2、V3為閥門。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例I一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，如圖I所示，由第一級帶回熱器的噴射式熱泵、第二級帶回熱器的噴射式熱泵、水水換熱器WEX、二次側(cè)循環(huán)水泵？￥、閥門V1、閥門\、 閥門V3及連接管路和其它附件組成，其中連接管路包括工質(zhì)系統(tǒng)管路和水系統(tǒng)管路組成， 通過水系統(tǒng)連接管路把兩級帶回熱器的噴射式熱泵和水水換熱器WEX有機的結(jié)合在一起。本實施例的工質(zhì)系統(tǒng)管路來自第一儲液罐S1的液態(tài)工質(zhì)分為兩路，一路液態(tài)工質(zhì)依次流經(jīng)第一工質(zhì)循環(huán)泵PR1、第一發(fā)生器G1、第一噴射器EJ1，然后在第一噴射器EJ1內(nèi)與來自第一回熱器IHE1的部分工質(zhì)混合后，進入第一冷凝器C1、第一儲液罐S1 ;另一路液態(tài)工質(zhì)依次流經(jīng)第一回熱器IHE1、第一節(jié)流裝置VR1、第一蒸發(fā)器E1、第一回熱器IHE1，再進入第一噴射器EJ115來自第一儲液罐S1，流經(jīng)第一回熱器IHE1的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第一節(jié)流裝置VR1節(jié)流降壓后，依次進入第一蒸發(fā)器E1、第一回熱器IHE1被逐級加熱后，被引射至第一噴射器EJ115第一儲液罐S1的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第一蒸發(fā)器E1的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。本實施例的水系統(tǒng)管路分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路，其中一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式，二次側(cè)管路采用并聯(lián)方式。一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式一次側(cè)管路的供水熱水首先作為驅(qū)動熱源進入第一發(fā)生器G1放熱降溫后，進入第二發(fā)生器G2繼續(xù)放熱降溫后，再作為加熱熱源進入水水換熱器WEX放熱降溫，然后再作為低溫熱源進入第一蒸發(fā)器E1、第二蒸發(fā)器 E2，進一步放熱降溫，最后作為一次側(cè)管路的回水。二次側(cè)管路采用并聯(lián)方式二次側(cè)管路的回水分三路，第一路進入第一冷凝器C1被工質(zhì)加熱升溫；第二路進入第二冷凝器C2被工質(zhì)加熱升溫；第三路進入水水換熱器WEX，被來自第二發(fā)生器G2的一次側(cè)管路的熱水加熱升溫，然后三路二次側(cè)管路的回水在I點匯合后，作為二次側(cè)管路的供水。若二次側(cè)管路的運行壓力較高時，循環(huán)水泵Pw可安裝在二次側(cè)管路的供水干管上。實施例2一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，如圖2所示，由第一級帶回熱器的噴射式熱泵、第二級帶回熱器的噴射式熱泵、水水換熱器WEX、二次側(cè)循環(huán)水泵？￥、閥門V2、閥門V3、 連接管路及其它附件組成，其中連接管路包括工質(zhì)系統(tǒng)管路和水系統(tǒng)管路組成，通過水系統(tǒng)連接管路把兩級帶回熱器的噴射式熱泵和水水換熱器WEX有機的結(jié)合在一起。本實施例的工質(zhì)系統(tǒng)管路來自第一儲液罐S1的液態(tài)工質(zhì)分為兩路，一路液態(tài)工質(zhì)依次流經(jīng)第一工質(zhì)循環(huán)泵PR1、第一發(fā)生器G1、第一噴射器EJ1，然后在第一噴射器EJ1內(nèi)與來自第一回熱器IHE1的部分工質(zhì)混合后，進入第一冷凝器C1、第一儲液罐S1 ;另一路液態(tài)工質(zhì)依次流經(jīng)第一回熱器IHE1、第一節(jié)流裝置VR1、第一蒸發(fā)器E1、第一回熱器IHE1，再進入第一噴射器EJ115來自第一儲液罐S1，流經(jīng)第一回熱器IHE1的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第一節(jié)流裝置VR1節(jié)流降壓后，依次進入第一蒸發(fā)器E1、第一回熱器IHE2被逐級加熱后，被引射至第一噴射器EJ115第一儲液罐S1的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第一蒸發(fā)器E1的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。本實施例的水系統(tǒng)路分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路，一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式； 二次側(cè)管路采用混聯(lián)方式。一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式一次側(cè)管路的供水首先作為驅(qū)動熱源進入第一發(fā)生器G1放熱降溫后，進入第二發(fā)生器G2繼續(xù)放熱降溫后，再作為加熱熱源進入水水換熱器WEX放熱降溫，然后再作為低溫熱源進入第一蒸發(fā)器E1、第二蒸發(fā)器E2，進一步放熱降溫，最后作為一次側(cè)管路的回水。二次側(cè)管路采用混聯(lián)方式二次側(cè)管路的回水分兩路，第一路進入水水換熱器WEX被來自第二發(fā)生器G2的一次側(cè)管路的熱水加熱升溫；第二路依次進入第二冷凝器C2、第一冷凝器C1被熱泵工質(zhì)加熱升溫，最后兩路二次側(cè)管路的回水在2點匯合后,作為二次側(cè)管路的供水。若二次側(cè)管路的運行壓力較高時，二次側(cè)循環(huán)水泵Pw可安裝在二次側(cè)管路的供水
干管上。
權利要求
1.一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，所述機組由第一級帶回熱器的噴射式熱泵、第二級帶回熱器的噴射式熱泵、水水換熱器(WEX)、二次側(cè)循環(huán)水泵(Pw)、閥門及連接管路構(gòu)成；所述連接管路由工質(zhì)系統(tǒng)管路和水系統(tǒng)管路組成，其中，工質(zhì)系統(tǒng)管路分為第一級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路和第二級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路；水系統(tǒng)管路分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路，一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式，二次側(cè)管路有并聯(lián)和混聯(lián)兩種方式；所述第一級帶回熱器的噴射式熱泵工質(zhì)系統(tǒng)管路第一儲液罐(S1)的管路為三路，一路依次與第一工質(zhì)循環(huán)泵(PR1)、第一發(fā)生器(G1)、第一噴射器(EJ1)相連接；另一路依次與第一冷凝器(C1)、第一噴射器(EJ1)相連接；第三路通過第一回熱器(IHE1)依次與第一節(jié)流裝置(VR1)、第一蒸發(fā)器(E1)相連接；第一蒸發(fā)器(E1)通過第一回熱器(IHE1)與第一噴射器(EJ1)相連接；所述第二級帶回熱器的噴射式熱泵的工質(zhì)系統(tǒng)管路第二儲液罐(S2)的管路為三路， 一路依次與第二工質(zhì)循環(huán)泵(PR2)、第二發(fā)生器(G2)、第二噴射器(EJ2)相連接；另一路依次與第二冷凝器(C2)、第二噴射器(EJ2)相連接；第三路通過第二回熱器(IHE2)依次與第二節(jié)流裝置(VR2)、第二蒸發(fā)器(E2)相連接；第二蒸發(fā)器(E2)通過第二回熱器(IHE2)與第二噴射器(EJ2)相連接；所述一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式第一發(fā)生器(G1)依次與第二發(fā)生器(G2)、水水換熱器 (WEX)、第一蒸發(fā)器(E1)和第二蒸發(fā)器(E2)相連接；所述二次側(cè)管路采用并聯(lián)方式二次回水管道通過閥門分別與水水換熱器(WEX)、第一冷凝器(C1)和第二冷凝器(C2)相連接，水水換熱器(WEX)、第一冷凝器(C1)和第二冷凝器(C2)的出管管道匯合為一路管道；所述二次側(cè)管路采用混聯(lián)方式二次回水管道通過閥門分別與水水換熱器(WEX)、第二冷凝器(C2)相連接，第二冷凝器(C2)與第一冷凝器(C1)相連接，第一冷凝器(C1)和水水換熱器(WEX)的出管管道匯合為一路管道。
2.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，所述第一級帶回熱器的噴射式熱泵由第一發(fā)生器(G1)、第一冷凝器(C1)、第一蒸發(fā)器(E1)、第一噴射器(EJ1)、第一工質(zhì)循環(huán)泵(Pki)、第一回熱器(IHE1K第一節(jié)流裝置(Vki)、第一儲液罐(S)、 閥門及連接管路構(gòu)成。
3.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，所述第二級帶回熱器的噴射式熱泵由第二發(fā)生器(G2)、第二冷凝器(C2)、第二蒸發(fā)器(E2)、第二噴射器(EJ2)、第二工質(zhì)循環(huán)泵(Pk2)、第二回熱器(IHE2)、第二節(jié)流裝置(Vk2)、第二儲液罐(S2)、 閥門及連接管路構(gòu)成。
4.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，來自第一儲液罐(S1),流經(jīng)第一回熱器(IHE1)的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第一節(jié)流裝置(VR1)節(jié)流降壓后，依次進入第一蒸發(fā)器(E1)、第一回熱器(IHE1)被逐級加熱后，被引射至第一噴射器(EJ1)。
5.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，來自第二儲液罐(S2),流經(jīng)第二回熱器(IHE2)的液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)第二節(jié)流裝置(VR2)節(jié)流降壓后，依次進入第二蒸發(fā)器(E2)、第二回熱器(IHE2)被逐級加熱后，被引射至第二噴射器(EJ2)。
6.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，第一儲液罐(S1)的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第一蒸發(fā)器(E1)的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。
7.根據(jù)權利要求I所述一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組，其特征在于，第二儲液罐(S2)的液態(tài)工質(zhì)通過與來自第二蒸發(fā)器(E2)的氣態(tài)工質(zhì)進行換熱，實現(xiàn)過冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于能源利用技術領域的一種雙級帶回熱器的噴射式換熱機組。該機組由第一級帶回熱器的噴射式熱泵、第二級帶回熱器的噴射式熱泵、水水換熱器、二次側(cè)循環(huán)水泵、閥門及連接管路構(gòu)成。本發(fā)明的連接管路由工質(zhì)系統(tǒng)管路和水系統(tǒng)管路組成，其中，水系統(tǒng)管路分為一次側(cè)管路和二次側(cè)管路，一次側(cè)管路采用串聯(lián)方式，二次側(cè)管路采用并聯(lián)或混聯(lián)兩種方式。本發(fā)明的換熱機組有助于提高一次熱網(wǎng)的熱量輸送能力，擴大大型熱源供熱半徑，還有助于熱源利用較低溫度回水回收余熱以提高熱源的熱利用率及其經(jīng)濟性。
文檔編號F24D3/10GK102589033SQ20121005222
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權日2012年3月1日
發(fā)明者付林, 孫方田, 張世鋼, 羅勇 申請人:北京華清泰盟科技發(fā)展有限公司, 清華大學