:本發(fā)明屬于熱力學(xué)與熱泵。
背景技術(shù)
0、
背景技術(shù):
1、人類(lèi)利用機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能實(shí)現(xiàn)制冷和高效供熱。多數(shù)情況下,制冷時(shí)冷卻介質(zhì)的溫度是變化的,制熱時(shí)被加熱介質(zhì)的溫度往往也是變化的;另有一些情況下,被加熱介質(zhì)同時(shí)具有變溫和高溫等特點(diǎn)和要求。面對(duì)不同的條件和需求,需要有先進(jìn)的熱泵技術(shù)。
2、以逆向布雷頓循環(huán)為工作原理的氣體壓縮式熱泵技術(shù),其優(yōu)勢(shì)在于能夠滿足變溫供熱和高溫供熱需求;不過(guò),當(dāng)供熱溫度過(guò)高,而低溫?zé)豳Y源(比如空氣)溫度較低時(shí),該技術(shù)難以在保證性能指數(shù)合理化和技術(shù)簡(jiǎn)單化的前提下滿足供熱需求。在另外一些狀況下,需要逆向朗肯循環(huán)和逆向布雷頓循環(huán)共同構(gòu)建聯(lián)合熱泵循環(huán)裝置;此時(shí),為盡可能減小上下兩個(gè)子循環(huán)之間的傳熱溫差,則要求逆向布雷頓循環(huán)獲取低溫?zé)嶝?fù)荷的吸熱過(guò)程溫度變化幅度盡可能小。
3、本著簡(jiǎn)單、主動(dòng)、安全、高效地利用機(jī)械能實(shí)現(xiàn)制冷/制熱的基本原則,本發(fā)明給出了流程合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能指數(shù)合理化,以及盡可能降低低溫吸熱過(guò)程溫差損失,能夠?qū)崿F(xiàn)低溫?zé)豳Y源深度利用和滿足高溫供熱需求的回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1、本發(fā)明主要目的是要提供回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,具體
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
分項(xiàng)闡述如下:
2、1.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞骱偷蜏責(zé)峤粨Q器所組成;外部有空氣通道經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞髋c高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器與膨脹機(jī)連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
3、2.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞骱偷蜏責(zé)峤粨Q器所組成;外部有空氣通道經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路與高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有空氣通道經(jīng)回?zé)崞髋c自身連通之后高溫壓縮機(jī)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器與膨脹機(jī)連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
4、3.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?、第二回?zé)崞髋c高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器和第二回?zé)崞髋c膨脹機(jī)連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
5、4.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路與高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有空氣通道經(jīng)回?zé)崞骱偷诙責(zé)崞髋c自身連通之后高溫壓縮機(jī)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器和第二回?zé)崞髋c膨脹機(jī)連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
6、5.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?、第二回?zé)崞髋c高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器與膨脹機(jī)連通之后膨脹機(jī)再有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞髋c自身連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
7、6.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞鳌⒌蜏責(zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞髋c高溫壓縮機(jī)連通,低溫壓縮機(jī)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞髦笸ㄟ^(guò)低壓端口與膨脹機(jī)連通,高溫壓縮機(jī)有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞髋c自身連通之后高溫壓縮機(jī)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器與膨脹機(jī)連通,膨脹機(jī)還有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞髋c自身連通,膨脹機(jī)還有空氣通道與外部連通;供熱器還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)連接低溫壓縮機(jī)和高溫壓縮機(jī)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
8、7.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在第1-6項(xiàng)所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,增加除濕換熱器和氣液分離器,將膨脹機(jī)有空氣通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)有空氣通道經(jīng)除濕換熱器和氣液分離器與自身連通之后膨脹機(jī)再有空氣通道與外部連通,除濕換熱器還有冷卻介質(zhì)通道與外部連通,氣液分離器還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
9、8.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在第1-6項(xiàng)所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,低溫?zé)峤橘|(zhì)取代循環(huán)空氣;增加除濕換熱器和氣液分離器,將膨脹機(jī)有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道經(jīng)除濕換熱器和氣液分離器與自身連通之后膨脹機(jī)再有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,除濕換熱器還有冷卻介質(zhì)通道與外部連通,氣液分離器還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
10、9.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在第1-6項(xiàng)所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,增加除濕換熱器和氣液分離器,將外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器連通調(diào)整為外部有空氣通道經(jīng)除濕換熱器與低溫?zé)峤粨Q器連通,將膨脹機(jī)有空氣通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)有空氣通道經(jīng)除濕換熱器和氣液分離器與自身連通之后膨脹機(jī)再有空氣通道與外部連通,氣液分離器還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
11、10.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在第9項(xiàng)所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
12、11.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在第9項(xiàng)所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,低溫?zé)峤橘|(zhì)取代循環(huán)空氣,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
1.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞骱偷蜏責(zé)峤粨Q器所組成;外部有空氣通道經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器(6)之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?5)與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)與膨脹機(jī)(3)連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
2.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞骱偷蜏責(zé)峤粨Q器所組成;外部有空氣通道經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器(6)之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)與自身連通之后高溫壓縮機(jī)(2)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)與膨脹機(jī)(3)連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
3.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞鳌⒌蜏責(zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?5)、第二回?zé)崞?7)與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)和第二回?zé)崞?7)與膨脹機(jī)(3)連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
4.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)和第二回?zé)崞?7)與自身連通之后高溫壓縮機(jī)(2)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)和第二回?zé)崞?7)與膨脹機(jī)(3)連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
5.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?5)、第二回?zé)崞?7)與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)與膨脹機(jī)(3)連通之后膨脹機(jī)(3)再有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞?7)與自身連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
6.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,主要由低溫壓縮機(jī)、高溫壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、供熱器、回?zé)崞?、低溫?zé)峤粨Q器和第二回?zé)崞魉M成;外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通之后分成兩路——第一路與低溫壓縮機(jī)(1)連通和第二路經(jīng)回?zé)崞?5)與高溫壓縮機(jī)(2)連通,低溫壓縮機(jī)(1)還有低壓空氣通道經(jīng)回?zé)崞?5)之后通過(guò)低壓端口與膨脹機(jī)(3)連通,高溫壓縮機(jī)(2)有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞?7)與自身連通之后高溫壓縮機(jī)(2)再有高壓空氣通道經(jīng)供熱器(4)與膨脹機(jī)(3)連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道經(jīng)第二回?zé)崞?7)與自身連通,膨脹機(jī)(3)還有空氣通道與外部連通;供熱器(4)還有被加熱介質(zhì)與外部連通,低溫?zé)峤粨Q器(6)還有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,膨脹機(jī)(3)連接低溫壓縮機(jī)(1)和高溫壓縮機(jī)(2)并傳輸動(dòng)力,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
7.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在權(quán)利要求1-6所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,增加除濕換熱器和氣液分離器,將膨脹機(jī)(3)有空氣通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)(3)有空氣通道經(jīng)除濕換熱器(8)和氣液分離器(9)與自身連通之后膨脹機(jī)(3)再有空氣通道與外部連通,除濕換熱器(8)還有冷卻介質(zhì)通道與外部連通,氣液分離器(9)還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
8.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在權(quán)利要求1-6所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器(6)及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,低溫?zé)峤橘|(zhì)取代循環(huán)空氣;增加除濕換熱器和氣液分離器,將膨脹機(jī)(3)有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)(3)有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道經(jīng)除濕換熱器(8)和氣液分離器(9)與自身連通之后膨脹機(jī)(3)再有低溫?zé)峤橘|(zhì)通道與外部連通,除濕換熱器(8)還有冷卻介質(zhì)通道與外部連通,氣液分離器(9)還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
9.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在權(quán)利要求1-6所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,增加除濕換熱器和氣液分離器,將外部有空氣通道與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通調(diào)整為外部有空氣通道經(jīng)除濕換熱器(8)與低溫?zé)峤粨Q器(6)連通,將膨脹機(jī)(3)有空氣通道與外部連通調(diào)整為膨脹機(jī)(3)有空氣通道經(jīng)除濕換熱器(8)和氣液分離器(9)與自身連通之后膨脹機(jī)(3)再有空氣通道與外部連通,氣液分離器(9)還有冷凝液管路與外部連通,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
10.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在權(quán)利要求9所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器(6)及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。
11.回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置,是在權(quán)利要求9所述的任一一款回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置中,取消低溫?zé)峤粨Q器(6)及其與外部連通的低溫?zé)峤橘|(zhì)通道,低溫?zé)峤橘|(zhì)取代循環(huán)空氣,形成回?zé)崾綗岜醚h(huán)裝置。