双工质联合循环热泵装置的制作方法

专利检索2022-05-10  9



1.本发明属于制冷与热泵技术领域。


背景技术:

2.冷需求、热需求和动力需求,为人类生活与生产当中所常见;其中,利用机械能转换为热能是实现制冷和高效供热的重要方式。一般情况下,制冷时冷却介质的温度是变化的,制热时被加热介质的温度往往也是变化的;利用机械能制热时,很多时候被加热介质同时具有变温和高温双重特点,这使得采用单一热力循环理论实现制冷或供热时存在着性能指数不合理、供热参数不高、压缩比较高、工作压力太大等多个问题。
3.具体来看,基于单一逆向朗肯循环的蒸汽压缩式热泵装置,当放热主要依靠冷凝过程时,工质与被加热介质之间温差损失大;同时,冷凝液的降压过程损失较大或利用代价高;采用超临界工况时,压缩比较高,使得压缩机的制造代价大,安全性降低等;两种情况下,对获取低温热负荷的副作用难以消除。同样地,基于单一逆向布雷顿循环的气体压缩式热泵装置,要求压缩比较低,这限制了供热参数的提高;同时,低温过程是变温的,这使得制冷或制热时低温环节往往存在较大的温差损失,导致性能指数不合理。
4.保持蒸汽压缩式热泵蒸发过程吸收低温热负荷和气体压缩式热泵变温过程提供高温热负荷的优点,设法充分利用冷凝液的显热和消除冷凝液降压的副作用——这样的热泵装置将具有合理的性能指数和广泛的适用场合;从简单、主动和高效地进行制冷或制热的原则出发,以及尽可能应对不同的制冷需求/供热需求,本发明提出了双工质联合循环热泵装置。


技术实现要素:

5.本发明主要目的是要提供双工质联合循环热泵装置,具体

技术实现要素:
分项阐述如下:
6.1.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道与热交换器连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机与回热器连通,第二路直接与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
7.2.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二热交换器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道与热交换器连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机与回热器连通,
第二路经第二热交换器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经第二热交换器和热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
8.3.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二喷管、第二回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道与热交换器连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机连通,第二路经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经第二喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与膨胀增速机连通,第二路自回热器末端引出之后经喷管与蒸发器连通,膨胀增速机还有循环工质通道与回热器连通;蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
9.4.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、再热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道与热交换器连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机连通、膨胀增速机还有循环工质通道经再热器与膨胀增速机连通和膨胀增速机还有循环工质通道与回热器连通,第二路经再热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
10.5.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、中温回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道经热交换器与中温回热器连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机与回热器连通,第二路直接与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道经中温回热器与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
11.6.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二热交换器、中温回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道经热交换器与中温回热器连通之后分成两路——第一路经
膨胀增速机与回热器连通,第二路经第二热交换器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道经中温回热器与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经第二热交换器和热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
12.7.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二喷管、第二回热器、中温回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道经热交换器与中温回热器连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机连通,第二路经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经第二喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与膨胀增速机连通,第二路自回热器末端引出之后经喷管与蒸发器连通,膨胀增速机还有循环工质通道与回热器连通;蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道经中温回热器与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
13.8.双工质联合循环热泵装置,主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、再热器、中温回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机有循环工质通道经热交换器与中温回热器连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机连通、膨胀增速机还有循环工质通道经再热器与膨胀增速机连通和膨胀增速机还有循环工质通道与回热器连通,第二路经再热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道经中温回热器与双能压缩机连通;高温双能压缩机有循环工质通道经供热器与高温膨胀增速机连通,高温膨胀增速机还有循环工质通道经热交换器与高温双能压缩机连通;蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机和高温膨胀增速机连接双能压缩机和高温双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
14.9.双工质联合循环热泵装置,是在第1

8项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中,取消蒸发器和喷管,取消蒸发器与外部连通的低温热介质通道,将蒸发器有循环工质通道与回热器连通调整为外部有蒸汽通道与回热器连通,将回热器有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路与外部连通,形成双工质联合循环热泵装置。
15.10.双工质联合循环热泵装置,是在第1

2、4

6、8项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中,取消喷管,增加涡轮增速机,将回热器有冷凝液管路经喷管与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路经涡轮增速机与蒸发器连通,涡轮增速机连接双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
16.11.双工质联合循环热泵装置,是在第3或第7项所述的双工质联合循环热泵装置
中,取消喷管,增加涡轮增速机,将回热器末端引出管路经喷管与蒸发器连通调整为回热器末端引出管路经涡轮增速机与蒸发器连通,涡轮增速机连接双能压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。
17.12.双工质联合循环热泵装置,是在第1

11项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中,增加高温回热器,将热交换器有循环工质通道与高温双能压缩机连通调整为热交换器有循环工质通道经高温回热器与高温双能压缩机连通,将供热器有循环工质通道与高温膨胀增速机连通调整为供热器有循环工质通道经高温回热器与高温膨胀增速机连通,形成双工质联合循环热泵装置。
附图说明:
18.图1是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。
19.图2是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。
20.图3是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。
21.图4是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。
22.图5是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。
23.图6是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。
24.图7是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。
25.图8是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。
26.图中,1

双能压缩机,2

膨胀增速机,3

喷管,4

热交换器,5

蒸发器,6

回热器,7

涡轮增速机,8

第二热交换器,9

第二喷管,10

第二回热器,11

再热器,12

中温回热器;a

高温双能压缩机,b

高温膨胀增速机,c

供热器,d

高温回热器。
具体实施方式:
27.首先要说明的是,在结构和流程的表述上,非必要情况下不重复进行;对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
28.图1所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
29.(1)结构上,它主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机1有循环工质通道与热交换器4连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机2与回热器6连通,第二路直接与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通,蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通,回热器6还有循环工质通道与双能压缩机1连通;高温双能压缩机a有循环工质通道经供热器c与高温膨胀增速机b连通,高温膨胀增速机b还有循环工质通道经热交换器4与高温双能压缩机a连通;蒸发器5还有低温热介质通道与外部连通,供热器c还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机2和高温膨胀增速机b连接双能压缩机1和高温双能压缩机a并传输动力。
30.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经回热器6放热冷凝和流经喷管3降压增速之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽
化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
31.图2所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
32.(1)结构上,它主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二热交换器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机1有循环工质通道与热交换器4连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机2与回热器6连通,第二路经第二热交换器8与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通,蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通,回热器6还有循环工质通道与双能压缩机1连通;高温双能压缩机a有循环工质通道经供热器c与高温膨胀增速机b连通,高温膨胀增速机b还有循环工质通道经第二热交换器8和热交换器4与高温双能压缩机a连通;蒸发器5还有低温热介质通道与外部连通,供热器c还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机2和高温膨胀增速机b连接双能压缩机1和高温双能压缩机a并传输动力。
33.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经第二热交换器8和回热器6逐步放热冷凝、流经喷管3降压增速、之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经第二热交换器8和热交换器4逐步吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
34.图3所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
35.(1)结构上,它主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、第二喷管、第二回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机1有循环工质通道与热交换器4连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机2连通,第二路经第二回热器10与回热器6连通之后再分成两路——第一路自回热器6中间或末端引出并经第二喷管9和第二回热器10之后再通过中间进气端口与膨胀增速机2连通,第二路自回热器6末端引出之后经喷管3与蒸发器5连通,膨胀增速机2还有循环工质通道与回热器6连通;蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通,回热器6还有循环工质通道与双能压缩机1连通;高温双能压缩机a有循环工质通道经供热器c与高温膨胀增速机b连通,高温膨胀增速机b还有循环工质通道经热交换器4与高温双能压缩机a连通;蒸发器5还有低温热介质通道与外部连通,供热器c还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机2和高温膨胀增速机b连接双能压缩机1和高温双能压缩机a并传输动力。
36.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经第
二回热器10并放热,之后进入回热器6放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经第二喷管9降压增速、流经第二回热器10吸热、通过中间进气端口进入膨胀增速机2降压作功并增速、之后进入回热器6,第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经喷管3降压增速之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
37.图4所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
38.(1)结构上,它主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、再热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机1有循环工质通道与热交换器4连通之后分成两路——第一路与膨胀增速机2连通、膨胀增速机2还有循环工质通道经再热器11与膨胀增速机2连通和膨胀增速机2还有循环工质通道与回热器6连通,第二路经再热器11与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通,蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通,回热器6还有循环工质通道与双能压缩机1连通;高温双能压缩机a有循环工质通道经供热器c与高温膨胀增速机b连通,高温膨胀增速机b还有循环工质通道经热交换器4与高温双能压缩机a连通;蒸发器5还有低温热介质通道与外部连通,供热器c还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机2和高温膨胀增速机b连接双能压缩机1和高温双能压缩机a并传输动力。
39.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路进入膨胀增速机2降压作功至一定程度之后流经再热器11吸热、进入膨胀增速机2继续降压作功并增速、之后进入回热器6,第二路流经再热器11放热、流经回热器6放热冷凝、流经喷管3降压增速、之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
40.图5所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
41.(1)结构上,它主要由双能压缩机、膨胀增速机、喷管、热交换器、蒸发器、回热器、中温回热器、高温双能压缩机、高温膨胀增速机和供热器所组成;双能压缩机1有循环工质通道经热交换器4与中温回热器12连通之后分成两路——第一路经膨胀增速机2与回热器6连通,第二路直接与回热器6连通之后回热器6再有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通,蒸发器5还有循环工质通道与回热器6连通,回热器6还有循环工质通道经中温回热器12与双能压缩机1连通;高温双能压缩机a有循环工质通道经供热器c与高温膨胀增速机b连通,高温膨胀增速机b还有循环工质通道经热交换器4与高温双能压缩机a连通;蒸发器5还有低温热介质通道与外部连通,供热器c还有被加热介质通道与外部连通,膨胀增速机2和高温膨
胀增速机b连接双能压缩机1和高温双能压缩机a并传输动力。
42.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,流经中温回热器12并吸热,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4和中温回热器12逐步放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经回热器6放热冷凝和流经喷管3降压增速之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
43.图6所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
44.(1)结构上,在图1所示的双工质联合循环热泵装置中,取消蒸发器和喷管,取消蒸发器5与外部连通的低温热介质通道,将蒸发器5有循环工质通道与回热器6连通调整为外部有蒸汽通道与回热器6连通,将回热器6有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通调整为回热器6有冷凝液管路与外部连通。
45.(2)流程上,外部蒸汽状态的循环工质进入回热器6,膨胀增速机2排放的循环工质进入回热器6,两路循环工质吸热升温之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经回热器6放热冷凝之后对外排放;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;外部蒸汽通过进出流程提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
46.图7所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
47.(1)结构上,在图1所示的双工质联合循环热泵装置中,取消喷管,增加涡轮增速机,将回热器6有冷凝液管路经喷管3与蒸发器5连通调整为回热器6有冷凝液管路经涡轮增速机7与蒸发器5连通,涡轮增速机7连接双能压缩机1并传输动力。
48.(2)流程上,膨胀增速机2和蒸发器5排放的循环工质进入回热器6吸热升温,之后进入双能压缩机1升压升温并降速;双能压缩机1排放的循环工质流经热交换器4并放热,之后分成两路——第一路流经膨胀增速机2降压作功并增速之后进入回热器6,第二路流经回热器6放热冷凝和流经涡轮增速机7降压作功并增速之后进入蒸发器5;进入蒸发器5的循环工质吸热汽化,之后进入回热器6;高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速;低温热介质通过蒸发器5提供低温热负荷,被加热介质通过供热器c获取高温热负荷,膨胀增速机2、涡轮增速机7、高温膨胀增速机b和外部共同向双能压缩机1和高温双能压缩机a提供动力,形成双工质联合循环热泵装置。
49.图8所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的:
50.(1)结构上,在图1所示的双工质联合循环热泵装置中,增加高温回热器,将热交换器4有循环工质通道与高温双能压缩机a连通调整为热交换器4有循环工质通道经高温回热
器d与高温双能压缩机a连通,将供热器c有循环工质通道与高温膨胀增速机b连通调整为供热器c有循环工质通道经高温回热器d与高温膨胀增速机b连通。
51.(2)流程上,与图1所示的双工质联合循环热泵装置的工作流程相比较,不同之处在于:高温膨胀增速机b排放的循环工质流经热交换器4和高温回热器d逐步吸热升温,流经高温双能压缩机a升压升温并降速,流经供热器c和高温回热器d逐步放热降温,之后进入高温膨胀增速机b降压作功并增速,形成双工质联合循环热泵装置。
52.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双工质联合循环热泵装置,具有如下效果和优势:
53.(1)提供了机械能制冷与制热利用(能差利用)基本技术。
54.(2)消除或大幅度减少相变放热过程的供热负荷,相对增加高温供热段供热负荷,提高装置性能指数。
55.(3)消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响,提高装置性能指数。
56.(4)大幅度提升冷凝液显热的利用程度,有利于降低压缩比和提高装置性能指数。
57.(5)工作参数范围得到大幅度扩展,实现高效供热与高效高温供热。
58.(6)降低工作压力,提高装置安全性。
59.(7)采用双工质,有利于扩展制冷和供热参数范围,有利于调节压力参数范围。
60.(8)在高温区或变温区,有利于降低放热环节的温差传热损失,提高性能指数。
61.(9)在高温供热区采取低压运行方式,缓解或解决传统制冷与热泵装置中性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。
62.(10)适用范围广,能够很好地适应供能需求,工质与工作参数之间匹配灵活。
63.(11)扩展了机械能进行冷/热高效利用的应用范围,有利于更好地实现机械能在制冷、高温供热和变温供热领域的高效利用。
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