一種換熱機(jī)組及供熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱機(jī)組及供熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)在我國北方城鎮(zhèn)供熱中的應(yīng)用十分普遍。降低集中供熱系統(tǒng)的一次網(wǎng)回水溫度，可大幅提升熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的性能，且還具有以下優(yōu)點(diǎn):1)有利于回收熱電聯(lián)產(chǎn)熱源處的冷凝熱用于供熱；2)可大幅增加集中供熱管網(wǎng)的輸送熱量。
[0003]目前的供熱系統(tǒng)中已經(jīng)有采用吸收式熱泵的換熱機(jī)組替代原來在集中熱網(wǎng)各個熱力站中使用的換熱器，并且，現(xiàn)有的吸收式熱泵的換熱機(jī)組可實(shí)現(xiàn)一次側(cè)出換熱機(jī)組的出水溫度低于二次側(cè)水進(jìn)溫度。在該技術(shù)中，一次水進(jìn)管路采用逐級順序串接的方式，依次經(jīng)過吸收式熱泵的發(fā)生器、換熱器高溫側(cè)、吸收式熱泵的蒸發(fā)器，二次水進(jìn)管路熱水經(jīng)過吸收式熱泵的吸收器、吸收式熱泵的冷凝器、換熱器低溫側(cè)。
[0004]上述現(xiàn)有的吸收式熱泵的換熱機(jī)組存在以下缺陷:
[0005]I)在該換熱機(jī)組中，一次側(cè)熱水的阻力過大。由于一次水進(jìn)管路采用逐級順序串接的方式，依次經(jīng)過吸收式熱泵的發(fā)生器、換熱器、吸收式熱泵的蒸發(fā)器，一次側(cè)熱水需克服的阻力為發(fā)生器、換熱器、蒸發(fā)器之和(一般為15mH20以上)。由于一次側(cè)熱水的揚(yáng)程由集中供熱網(wǎng)所提供(一般為1mH2O以內(nèi))，往往出現(xiàn)一次網(wǎng)揚(yáng)程不足的情況，需要在一次側(cè)另外增加一臺水泵。
[0006]2)發(fā)生器和蒸發(fā)器管內(nèi)流速過小，換熱系數(shù)較低。一方面，由于實(shí)現(xiàn)了一次側(cè)熱水的大溫差，在大溫差該換熱機(jī)組中，一次側(cè)熱水的流量僅為采用常規(guī)換熱器的60%以下。另一方面，受一次側(cè)阻力的限制，發(fā)生器和蒸發(fā)器的流程數(shù)難以增加。因此，在該換熱機(jī)組中，發(fā)生器和蒸發(fā)器的管內(nèi)流速為0.6m/s以下，導(dǎo)致發(fā)生器和蒸發(fā)器的換熱系數(shù)較低，機(jī)組的體積增加。
[0007]3)水系統(tǒng)控制方法較復(fù)雜。由于發(fā)生器和蒸發(fā)器采用了串聯(lián)的方式，當(dāng)該換熱機(jī)組處于防結(jié)晶、防壓力過高等保護(hù)狀態(tài)需要停機(jī)時，為了保證該換熱機(jī)組仍能提供一定的供熱量，需要將發(fā)生器、蒸發(fā)器的一次側(cè)熱水同時進(jìn)行旁通，控制方法較復(fù)雜。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中還存在一種換熱器，其一次側(cè)熱水串聯(lián)通過發(fā)生器和換熱器的高溫偵牝二次側(cè)水通過換熱器的低溫側(cè)，一次側(cè)熱水和二次側(cè)水在換熱器中換熱，該換熱器存在的問題為:一次側(cè)熱水和二次側(cè)水的換熱系數(shù)較低，不能使一次側(cè)熱水的熱量充分釋放加熱二次側(cè)水，熱能損失較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提出一種換熱機(jī)組及供熱系統(tǒng)，其能夠使一次側(cè)熱水的熱能充分釋放加熱二次側(cè)水，提高一次側(cè)熱水與二次側(cè)水的換熱系數(shù)，減少熱能損失。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種換熱機(jī)組，其包括吸收式熱泵、一次水進(jìn)管路、二次水進(jìn)管路和換熱器，所述一次水進(jìn)管路沿一次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接所述吸收式熱泵中的發(fā)生器、所述換熱器后，連接至一次水出管路；所述二次水進(jìn)管路包括并聯(lián)連接的第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路沿二次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接所述吸收式熱泵中的吸收器和冷凝器后，連接至二次水出管路，所述第二支路沿二次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接所述吸收式熱泵中的蒸發(fā)器、所述換熱器后，連接至所述二次水出管路，所述第三支路沿二次水進(jìn)方向連接所述換熱器后，連接至所述二次水出管路。
[0011 ] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，所述換熱器至少包括依次串聯(lián)連接的第二換熱器和第一換熱器。
[0012]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，所述第三支路連接至所述第二支路，且連接位置位于所述第二換熱器的上游或者位于所述第二換熱器內(nèi)。
[0013]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，所述第三支路連接至所述第二支路，且連接位置位于所述第二換熱器與所述第一換熱器之間，或者位于所述第一換熱器內(nèi)。
[0014]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，所述第一換熱器的下游至少還設(shè)置一個換熱器。
[0015]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，所述第二換熱器的上游至少還設(shè)置一個換熱器。
[0016]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述吸收式熱泵為溴化鋰吸收式熱泵。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種供熱系統(tǒng)，其包括上述任一實(shí)施例中的換熱機(jī)組。
[0018]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明提供的換熱機(jī)組，使一次側(cè)熱水串聯(lián)地通過吸收式熱泵的發(fā)生器、換熱器放出熱量，降低了一次側(cè)熱水的阻力；二次側(cè)水分為三個支路，第一支路通過吸收式熱泵的吸收器、吸收式熱泵的冷凝器，第二支路通過吸收式熱泵的蒸發(fā)器被降溫后，再通過換熱器加熱，同時為一次側(cè)熱水降溫，第三支路通過換熱器被加熱，同時為一次側(cè)熱水降溫，因此，第二支路和第三支路中的二次側(cè)水共同經(jīng)過換熱器與一次側(cè)熱水進(jìn)行換熱，能夠使一次側(cè)熱水充分放熱加熱二次側(cè)水，一次側(cè)熱水出換熱機(jī)組的溫度大幅度低于二次側(cè)的水進(jìn)溫度，提高了一次側(cè)熱水與二次側(cè)水的換熱系數(shù)，減少了一次側(cè)熱水的熱能損失，加熱后的二次側(cè)水可供給用熱系統(tǒng)等，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0020]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明提供的換熱機(jī)組的第一示意性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明提供的換熱機(jī)組的第二示意性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖中標(biāo)號:
[0024]1-發(fā)生器；2_冷凝器；3_吸收器；4_蒸發(fā)器；5_換熱器；51_第一換熱器；52_第二換熱器；6_ —次水進(jìn)管路；7_ —次水出管路；8_ 二次水進(jìn)管路；9_ 二次水出管路；
[0025]11-第一支路；12_第二支路；13_第三支路。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0028]如圖1所示，為本發(fā)明提供的換熱機(jī)組的示意實(shí)施例，在該示意性實(shí)施例中，換熱機(jī)組包括吸收式熱泵、一次水進(jìn)管路6、二次水進(jìn)管路8和換熱器5。
[0029]一次水進(jìn)管路6沿一次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接吸收式熱泵中的發(fā)生器1、換熱器5后，連接至一次水出管路7。一次水進(jìn)管路6采用逐級順序串接的方式，依次經(jīng)過吸收式熱泵的發(fā)生器1、換熱器5，一次側(cè)熱水需克服的阻力為吸收式熱泵的發(fā)生器1、換熱器5之和。相比于現(xiàn)有技術(shù)，一次側(cè)熱水阻力能夠大大降低，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一次側(cè)熱水阻力從現(xiàn)有技術(shù)中的15mH20以上降為8mH20以下，不需要另外增加一次網(wǎng)水泵。
[0030]二次水進(jìn)管路8包括并聯(lián)連接的第一支路11、第二支路12和第三支路13，第一支路11沿二次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接吸收式熱泵中的吸收器3和冷凝器2后，連接至二次水出管路9，第二支路12沿二次水進(jìn)方向依次串聯(lián)連接吸收式熱泵中的蒸發(fā)器4、換熱器5后，連接至二次水出管路9，第三支路13沿二次水進(jìn)方向連接換熱器5后，連接至二次水出管路9。
[0031]上述示意性實(shí)施例中，由于一次側(cè)熱水僅需要克服發(fā)生器I和換熱器5的阻力，因此，提供給發(fā)生器I的揚(yáng)程大大提高；并且，由于蒸發(fā)器4的阻力由二次側(cè)水泵提供的揚(yáng)程來克服，因此，提供給蒸發(fā)器4的揚(yáng)程也大大提高。綜上所述，在足夠的揚(yáng)程下，發(fā)生器I和蒸發(fā)器4的管內(nèi)流速增加，換熱系數(shù)提高。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明:發(fā)生器I和蒸發(fā)器4可以設(shè)計(jì)更多的流程數(shù)，使發(fā)生器I和蒸發(fā)器4的管內(nèi)流速提高到lm/s，且隨著管內(nèi)流速的增加，發(fā)生器I和蒸發(fā)器4的換熱系數(shù)可增加20%以上，使機(jī)組體積減小10%。
[0032]且本發(fā)明提供給的上述示意性實(shí)施例，將二次側(cè)水分為三個支路，第一支路11通過吸收式熱泵的吸收器3和冷凝器2，第二支路12通過吸收式熱泵的蒸發(fā)器4被降溫后，再通過換熱器5加熱，同時為一次側(cè)熱水降溫，第三支路13通過換熱器5被加熱，同時為一次側(cè)熱水降溫，因此，通過設(shè)置兩個支路進(jìn)入換熱器5，即第二支路12與第三支路13均通過換熱器5與一次側(cè)熱水進(jìn)行換熱，能夠顯著提高換熱器5中二次側(cè)水的流量，提高二次側(cè)水與一次側(cè)熱水的流量比例，使一次側(cè)熱水充分放熱加熱二次側(cè)水，一次側(cè)熱水出換熱機(jī)組的溫度大幅度低于二次側(cè)的水進(jìn)溫度，提高了一次側(cè)熱水與二次側(cè)水的換熱系數(shù)，減少了一次側(cè)熱水的熱能損失等。
[0033]如圖2所示，在上述示意性實(shí)施例中，沿二次水進(jìn)方向，換熱器5至少可