吸收式热泵的原理及特性

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)大连三洋制冷有限公司 作者:刘明军
  热泵是利用高品位能源驱动实现热量从低温向高温输送的设备,主要分为压缩式热泵吸收式热泵,压缩式热泵用电力驱动,制取温水温度一般小于65℃,且温度越高效率越低[3]; 吸收式热泵是用热能( 蒸汽、燃料、热水等) 驱动,可以制取95℃以下热水,效率较高,性能系数(COP) 一般为1. 6 ~ 2.4,采用溴化锂溶液为吸收剂、水为制冷剂,对环境无污染,单机容量较大,最大可达66MW,基于以上特点,吸收式热泵应用在热电厂回收乏汽余热用于集中供热具有显著的经济效益、社会效益。

  热电厂用吸收式热泵主要是蒸汽型,机组主要包括蒸发器、吸收器、冷凝器、再生器、热交换器等,吸收式热泵原理如图3 所示。

吸收式热泵原理

图3 吸收式热泵原理

  乏汽余热进入蒸发器管程,蒸发器壳程为负压,壳程的冷剂水在传热管外表面蒸发,吸收乏汽的气化潜热余热; 吸收器中浓溶液在传热管外表面滴淋,吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽气化潜热,并将该潜热释放给吸收器管内的热网水,热网水实现一次升温,与此同时,在吸收器内浓溶液变成稀溶液,经过热交换器升温后进入再生器; 再生器中驱动热源蒸汽加热溴化锂溶液,水蒸汽蒸发,溴化锂溶液变为浓溶液,浓溶液经热交换器后进入吸收器进行吸收; 再生器中蒸发的冷剂蒸汽进入冷凝器加热管内的热网水,实现热网水的二次升温,冷剂蒸汽冷凝成液态冷剂水进入蒸发器。如此反复,实现热泵循环[49]

  吸收式热泵的主要特性: 余热水温度越高,热网水温度越高; 蒸汽压力越高,热网水温度越高;适合热网水大温差循环。

  吸收式热泵产品源于吸收式制冷机,吸收式制冷机发明于美国,发展在日本, 20 世纪60 年代开始在日本广泛应用,该技术在中国经过20 多年的发展,目前吸收式技术已经非常成熟、可靠。该产品的最关键技术是真空度的保证,该机组在工作过程内部是负压的,要求加工工艺较高,机组运行过程中不凝性气体的有效排出。吸收式热泵与吸收式制冷机相比结构更简单,部件更少,可以说吸收式热泵是吸收式制冷机的一部分,因此吸收式热泵技术成熟、可靠。

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