一种多级高温蒸汽热泵系统的制作方法

本技术属于热泵，尤其涉及一种多级高温蒸汽热泵系统。

背景技术：

1、目前，高温蒸汽热泵还未有十分明确的定义，通常，我们把出水温度高于普通热泵的称为高温热泵。高温蒸汽热泵是通过外界温度、地表温度或工业企业排放、浪费的中低温度的废水、废气中的热量通过高温热能热泵进行收集，转换成≤150℃的高温蒸汽，用于工业工艺或供暖使用，可直接替代传统燃煤锅炉，是实现工业节能、降耗提效的最佳选择。高温蒸汽热泵仅仅因为产蒸汽温度高于普通热泵，因此得名高温蒸汽热泵。

2、按热源种类不同可分为空气源热泵，水源热泵，地源热泵，双源热泵(水源热泵和空气源热泵结合)等。但是在对水源、地源中的热量进行收集时，大多仅仅通过集热结构实现与水源、地源等热源管内部热源的一次热量交换，即使集热结构的热交换效率很高，也难以吸收热源管内部的全部余热，导致剩余的二次热源不能得到充分利用。

3、基于现有技术中存在的不足，本实用新型公开了一种多级高温蒸汽热泵系统，通过在热源管沿其流动方向设置一个加热部件和若干个预加热部件，预加热部件能够对加热部件换热后的热源管内部的二次热源进行再次换热，预加热部件能够对储水箱内部的冷水进行初步预加热，方便后续加热部件对水的加热蒸发，也使热源中的剩余热量得到充分利用。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种多级高温蒸汽热泵系统。

2、本实用新型提供如下技术方案：

3、一种多级高温蒸汽热泵系统，包括热源管和储水箱，所述热源管沿其流动方向依次设置有一用于吸收热源管首次热量的加热部件和若干个预加热部件，所述储水箱的输出端连通有加热蒸发管，所述加热蒸发管的另一端依次与所述预加热部件、加热部件的供热端连接。

4、优选的，所述热源管内部的热源包括空气源、水源、地源、废水废气余热源。

5、优选的，所述加热部件包括第一蒸发器、第一压缩机、第一管壳式换热器、第一膨胀阀，所述第一蒸发器、第一压缩机、第一管壳式换热器、第一膨胀阀通过第一管道依次首尾连接。

6、优选的，所述第一管道内部填充有第一有机介质，所述第一有机工质为r123、r245fa、r152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷中的一种。

7、优选的，所述第一蒸发器通过第一换热器来获取所述热源管内部的热量。

8、优选的，所述预加热部件包括第二蒸发器、第二压缩机、第二管壳式换热器、第二膨胀阀，所述第二蒸发器、第二压缩机、第二管壳式换热器、第二膨胀阀通过第二管道依次首尾连接。

9、优选的，所述第二管道内部填充有第二有机介质，且所述第二有机工质的沸点小于所述第一有机工质的沸点。

10、优选的，所述第二蒸发器通过第二换热器来获取所述热源管内部的二次热量。

11、优选的，所述储水箱的输出端通过加热蒸发管与所述第二管壳式换热器的冷水入口端连通，所述第二管壳式换热器的热水出口端通过加热蒸发管与所述第一管壳式换热器的冷水入口端连通，所述第一管壳式换热器的热水出口端通过加热蒸发管输出蒸汽。

12、优选的，若干个所述预加热部件沿所述热源管的流动方向等间隔均匀设置，所述第二换热器的数量与所述预加热部件的数量相同，且一一对应设置。

13、优选的，所述第一管壳式换热器的热水出口端通过加热蒸发管连通有气液分离器，所述气液分离器的液体输出端通过回流管与所述加热蒸发管连通，且所述回流管、加热蒸发管连接位置位于所述水泵的输入端处。

14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

15、本实用新型一种多级高温蒸汽热泵系统，通过在热源管沿其流动方向设置一个加热部件和若干个预加热部件，预加热部件能够对加热部件换热后的热源管内部的二次热源进行再次换热，预加热部件能够对储水箱内部的冷水进行初步预加热，方便后续加热部件对水的加热蒸发，也使热源中的剩余热量得到充分利用。

技术特征：

1.一种多级高温蒸汽热泵系统，包括热源管（1）和储水箱（6），其特征在于，所述热源管（1）沿其流动方向依次设置有一用于吸收所述热源管（1）首次热量的加热部件（4）和若干个用于吸收所述热源管（1）二次热量的预加热部件（5），所述储水箱（6）的输出端连通有加热蒸发管（7），所述加热蒸发管（7）的另一端依次与所述预加热部件（5）、加热部件（4）的供热端连接。

2.根据权利要求1所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，所述加热部件（4）包括第一蒸发器（41）、第一压缩机（42）、第一管壳式换热器（43）、第一膨胀阀（44），所述第一蒸发器（41）、第一压缩机（42）、第一管壳式换热器（43）、第一膨胀阀（44）通过第一管道依次首尾连接。

3.根据权利要求2所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，所述第一蒸发器（41）通过第一换热器（2）来获取所述热源管（1）内部的热量。

4.根据权利要求3所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，所述预加热部件（5）包括第二蒸发器（51）、第二压缩机（52）、第二管壳式换热器（53）、第二膨胀阀（54），所述第二蒸发器（51）、第二压缩机（52）、第二管壳式换热器（53）、第二膨胀阀（54）通过第二管道依次首尾连接。

5.根据权利要求4所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，所述第二蒸发器（51）通过第二换热器（3）来获取所述热源管（1）内部的二次热量。

6.根据权利要求5所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，所述储水箱（6）的输出端通过加热蒸发管（7）与所述第二管壳式换热器（53）的冷水入口端连通，所述第二管壳式换热器（53）的热水出口端通过加热蒸发管（7）与所述第一管壳式换热器（43）的冷水入口端连通，所述第一管壳式换热器（43）的热水出口端通过加热蒸发管（7）输出蒸汽。

7.根据权利要求6所述一种多级高温蒸汽热泵系统，其特征在于，若干个所述预加热部件（5）沿所述热源管（1）的流动方向等间隔均匀设置，所述第二换热器（3）的数量与所述预加热部件（5）的数量相同，且一一对应设置。

技术总结本技术公开了一种多级高温蒸汽热泵系统，包括热源管和储水箱，所述热源管沿其流动方向依次设置有一加热部件和若干个预加热部件，所述储水箱的输出端连通有加热蒸发管，所述加热蒸发管的另一端依次与所述预加热部件、加热部件的供热端连接。本技术通过在热源管沿其流动方向设置一个加热部件和若干个预加热部件，预加热部件能够对加热部件换热后的热源管内部的二次热源进行再次换热，预加热部件能够对储水箱内部的冷水进行初步预加热，方便后续加热部件对水的加热蒸发，也使热源中的剩余热量得到充分利用。技术研发人员：谈西锋,杜洋受保护的技术使用者：陕西凌峰致新动力科技有限公司技术研发日：20231013技术公布日：2024/5/16