梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐的制作方法

本發明涉及一種回收凝汽、廢蒸汽、乏蒸汽等凝結潛熱，同時還梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、套缸顯熱、過冷顯熱，并利用熱泵冷凝器直接產生水蒸汽的梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐。

(二)

背景技術：

(1)目前的水源熱泵只能從熱源側的水源中提取熱量，并向使用側的循環水釋放熱量。

(2)而在眾多工業行業的工藝流程中，經常伴生有大量凝汽、廢蒸汽、乏蒸汽、二次蒸汽等，如何高效利用熱泵的蒸發器直接回收其凝結潛熱，是一項重要課題。

(3)同時如何有效利用熱泵的冷凝器直接產生水蒸汽，而無需通過循環水泵與汽包的輔助，又成為另一項重要課題。

(4)而當熱泵壓縮比較大時，就需通過過冷器來大幅提高凝汽源熱泵的能效比；

(5)而當熱泵壓縮機的排氣溫度較高時，就需通過油冷卻器來回收壓縮機排氣顯熱，以進一步提高凝汽源熱泵的能效比；

(6)因此發明一種熱泵，既可從熱源側的凝汽中直接提取熱量，又可在使用側直接產生水蒸汽，同時還能梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、套缸顯熱、過冷顯熱，就成為市場迫切期待的創新產品。

綜上所述，市場期待著一種梯級回熱型凝汽源熱泵泵行業和余熱蒸汽鍋爐行業的跨界產品。

(三)

技術實現要素：

本發明目的是：系統集成管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器、壓縮機、梯級回熱器，是凝汽源熱泵行業與余熱蒸汽鍋爐行業的跨界產品；凝水回熱器、油冷卻器、套缸回熱器、過冷器等，梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、套缸顯熱、過冷顯熱；利用虹吸循環驅動熱泵工質，以逆流方式提取凝汽源放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵蒸發壓力；利用虹吸循環驅動軟化補水，以逆流方式提取熱泵工質冷凝放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵鍋爐蒸發壓力；利用逆流分段方式冷凝放熱，以大幅降低熱泵冷凝壓力；大幅降低壓縮機的壓差、排量、投資、電耗，從而實現梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐。

按照附圖1所示的梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐，其由1-管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器；1-1-凝汽進口；1-2-分離腔；1-3-圓環分布垂直虹吸取熱管簇；1-4-分流腔；1-5-凝水出口；1-6-液態熱泵工質進口；1-7-氣態熱泵工質出口；1-8-吸油口；1-9-引射器；1-10-兩通閥；1-11-不凝氣分離器；1-12-圓柱空間虹吸下降通道；1-13-凝水泵；1-14-凝水回熱器；2-凝汽；3-液位開關；4-膨脹閥；4-1-干燥過濾器；5-壓縮機；5-1-回油口；5-2-驅動設備；5-3-套缸回熱器；5-4-油分離器；5-5-油過濾器；5-6-流量開關；5-7-電磁閥；5-8-油冷卻器；5-9-手動球閥；5-10-過冷器；6-管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器；6-1-軟化補水進口；6-2-分離腔；6-3-圓環分布垂直虹吸放熱管簇；6-4-分流腔；6-5-水蒸汽出口；6-6-氣態熱泵工質進口；6-7-液態熱泵工質出口；6-8-出氣口；6-9-圓柱空間虹吸下降通道；7-熱泵工質；8-軟化補水；9-軟化補水流量調節閥；10-水蒸汽壓縮機；11-高壓水蒸汽；12-壓力開關；13-溫度開關；14-真空泵；15-流量調節閥組成，其特征在于：

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程頂部氣態熱泵工質出口1-7通過管道連接壓縮機5、油分離器5-4、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側、膨脹閥4、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程底部液態熱泵工質進口1-6，組成熱泵循環回路；

油分離器5-4底部出油口通過管道連接手動球閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，組成油冷回熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程的頂部凝汽進口1-1、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3外側、底部凝水出口1-5、不凝氣分離器1-11、凝水泵1-13、凝水回熱器1-14凝水側，組成凝汽放熱凝水回熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程的底部液態熱泵工質進口1-6、底部分流腔1-4、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側、頂部分離腔1-2、頂部氣態熱泵工質出口1-7，組成熱泵工質的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發回路，其中圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3為圓環分布、垂直設置的管簇，中央設置一個圓柱空間虹吸下降通道1-12，而管簇內壁的多個圓柱空間設為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1的外殼為垂直設置的圓柱面；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部內壁設置液位開關3，依據熱泵工質液位信號閉環控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程底部液態熱泵工質進口1-6，組成熱泵工質膨脹回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程的頂部氣態熱泵工質進口6-6、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3外側、底部液態熱泵工質出口6-7，組成熱泵工質的逆流放熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程的底部軟化補水進口6-1、底部分流腔6-4、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3內側、頂部分離腔6-2、頂部水蒸汽出口6-5，組成軟化補水的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發回路，其中圓環分布垂直虹吸加熱管簇6-3為圓環分布、垂直設置的管簇，中央設置一個圓柱空間虹吸下降通道6-9，而管簇內壁的多個圓柱空間設為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6的外殼為垂直設置的圓柱面；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，而軟化補水流量調節閥9的出口通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程底部軟化補水進口6-1，以補充軟化補水8，組成軟化補水流量調節回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部水蒸汽出口6-5通過管道連接水蒸汽壓縮機10，組成水蒸汽壓縮回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部分離腔6-2內壁設置壓力開關12和溫度開關13各一只；

真空泵14的進氣口連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程底部凝水出口1-5所連接的不凝氣分離器1-11出氣口，組成不凝氣排出回路；

軟化補水8通過管道連接凝水回熱器1-14軟化水側、分流三通、油冷卻器5-8軟化水側、套缸回熱器5-3軟化水側、過冷器5-10軟化水側、匯流三通、軟化補水流量調節閥9的進口，組成軟化補水梯級回熱回路；

軟化補水8通過管道連接分流三通、流量調節閥15、匯流三通，組成軟化補水流量調節回路。

水蒸汽壓縮機10為熱力壓縮式汽汽引射器10，高壓水蒸汽11流經其進汽口并由噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其引射口引射管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部產生的水蒸汽，并混合、擴壓成為中壓、中溫水蒸汽，經其出汽口流出。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部吸油口1-8通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的低壓引射口，管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程上部出氣口6-8通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的高壓進氣口，壓縮機5吸氣管的回油口5-1通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的中壓出氣口，組成管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1的回油回路。

凝汽2是液態余熱介質2，或是氣態余熱介質2，或是廢蒸汽2，或是乏蒸汽2，或是凝汽2。

驅動設備5-2是電動機5-2，或是燃氣驅動內燃發動機5-2，或是汽油驅動內燃發動機5-2，或是柴油驅動內燃發動機5-2，或是煤油驅動內燃發動機5-2，或是斯特林外燃發動機5-2，或是燃氣驅動燃氣輪發動機5-2，或是煤氣驅動燃氣輪發動機5-2。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，而軟化補水流量調節閥9的進口通過管道連接驅動設備5-2的套缸回熱器5-3出口，其出口則通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程底部軟化補水進口6-1，組成軟化補水回熱及流量調節回路。

本發明的工作原理結合附圖1說明如下：

1、凝汽凝結放熱：凝汽2通過頂部凝汽進口1-1，引入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程中，在中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3外側凝結放熱以提供熱泵熱源，而凝結淡水則由凝水出口1-5排出。

2、熱泵工質逆流取熱升膜蒸發：管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部內壁設置的液位開關3，依據熱泵工質液位信號閉環控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相熱泵工質7從下至上流經管程底部液態熱泵工質進口1-6、底部分流腔1-4、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側、頂部分離腔1-2、頂部氣態熱泵工質出口1-7，其中的熱泵工質7在液態熱泵工質進口1-6處受管道外壓作用而直接流至分流腔1-4、圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側，然后以逆流方式提取凝汽源放熱而升膜蒸發、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道1-12中，由于熱泵工質7的溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅動強化傳熱的虹吸循環。

3、熱泵循環：管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程頂部低壓過熱氣態熱泵工質7被燃氣內燃發動機5-2驅動的壓縮機5壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質7，經油分離器5-4的油分離之后，再送入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6的殼程冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-7、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側，再經膨脹閥4節流而成為低壓兩相熱泵工質7，重新流入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程，回收凝汽2的凝結潛熱后，蒸發成為低壓過熱氣態熱泵工質7，以完成凝汽源熱泵循環；同時把冷凝熱量釋放給管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程的軟化補水8。

4、熱泵工質冷凝放熱：高壓過熱氣態熱泵工質7從上至下流經管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程頂部的氣態熱泵工質進口6-6、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3外側、底部液態熱泵工質出口6-7，然后以逆流方式分段釋放其過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7。

5、凝水放熱：凝汽源放熱后產生的凝水，流經凝水出口1-5、不凝氣分離器1-11、凝水泵1-13、凝水回熱器1-14凝水側，以釋放其顯熱后降溫。

6、油冷放熱：經油分離器5-4分離出的壓縮機高溫潤滑油，依據壓差流經其底部出油口、手動球閥5-9、油冷卻器5-8、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，以釋放其顯熱后降溫。

7、套缸放熱：發動機5-2的套缸循環冷卻水及煙氣循環冷卻水流經套缸回熱器5-3，以釋放其顯熱后降溫。

8、過冷放熱：冷凝成為高壓過冷的液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-7、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側，以釋放其顯熱后降溫。

9、梯級回熱：軟化補水8流經凝水回熱器1-14軟化水側、分流三通、油冷卻器5-8軟化水側、套缸回熱器5-3軟化水側、過冷器5-10軟化水側、匯流三通，以梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、套缸顯熱、過冷顯熱，而充分預熱軟化補水至其蒸發溫度。

10、軟化補水逆流取熱升膜蒸發：管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置的液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，使得軟化補水8從下至上流經軟化補水進口6-1、底部分流腔6-4、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3內側，然后以逆流方式提取熱泵工質7的冷凝放熱而升膜蒸發、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道6-9中，由于軟化補水的溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅動強化傳熱的虹吸循環；而產生的水蒸汽經頂部分離腔6-2的分離后，再由頂部水蒸汽出口6-5排出。

11、水蒸汽輸出：1份高壓、高溫水蒸汽11通過管道流經熱力壓縮式汽汽引射器10的進汽口，并由其噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其引射口和管道引射管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部水蒸汽出口6-5的n份水蒸汽，并混合、擴壓成為n+1份中壓、中溫水蒸汽，經其出汽口輸出，并由頂部分離腔6-2內壁設置的壓力開關12和溫度開關13共同控制熱力壓縮式汽汽引射器10的水蒸汽流量。

12、壓縮機回油：管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程上部出氣口6-8的高壓氣態熱泵工質7通過管道、兩通閥1-10流經引射器1-9的高壓進氣口，并由其噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其低壓引射口、管道、兩通閥1-10、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部的吸油口1-8而引射潤滑油，并混合、擴壓成為中壓流體，再經其中壓出氣口、管道、兩通閥1-10，送回壓縮機5的吸氣管回油口5-1。

13、排出不凝氣：開啟真空泵14，以從不凝氣分離器1-11抽出凝水中的不凝氣體，并排放環境。

因此與現有水源熱泵和余熱鍋爐相比較，本發明特點如下：

(1)系統集成管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器、壓縮機、梯級回熱器，是熱泵行業與蒸汽鍋爐行業的跨界產品；

(2)通過凝水、油冷、套缸、過冷等回熱器，梯級回收凝水、油冷、套缸、過冷等顯熱；

(3)利用虹吸循環驅動熱泵工質吸熱，以逆流方式提取凝汽源放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵蒸發壓力；

(4)利用虹吸循環驅動軟化補水吸熱，以逆流方式提取熱泵工質冷凝放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵鍋爐蒸發壓力；

(5)利用逆流分段方式冷凝放熱，以大幅降低熱泵冷凝壓力；

(6)大幅降低壓縮機的壓差、排量、投資、電耗，從而實現梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐。

因此與現有水源熱泵和余熱鍋爐相比較，本發明技術優勢如下：系統集成管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器、壓縮機、梯級回熱器，是熱泵行業與蒸汽鍋爐行業的跨界產品；通過凝水、油冷、套缸、過冷等回熱器，梯級回收凝水、油冷、套缸、過冷等顯熱；利用虹吸循環驅動熱泵工質吸熱，以逆流方式提取凝汽源放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵蒸發壓力；利用虹吸循環驅動軟化補水吸熱，以逆流方式提取熱泵工質冷凝放熱實現升膜蒸發，大幅提升熱泵鍋爐蒸發壓力；利用逆流分段方式冷凝放熱，以大幅降低熱泵冷凝壓力；大幅降低壓縮機的壓差、排量、投資、電耗，從而實現梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐。

(四)附圖說明

附圖1為本發明機械壓縮輸出蒸汽的系統流程圖。

附圖2為本發明熱力壓縮輸出蒸汽的系統流程圖。

附圖3為本發明管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1的橫截面圖。

附圖4為本發明管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6的橫截面圖。

如附圖1所示，其中：1-管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器；1-1-凝汽進口；1-2-分離腔；1-3-圓環分布垂直虹吸取熱管簇；1-4-分流腔；1-5-凝水出口；1-6-液態熱泵工質進口；1-7-氣態熱泵工質出口；1-8-吸油口；1-9-引射器；1-10-兩通閥；1-11-不凝氣分離器；1-12-圓柱空間虹吸下降通道；1-13-凝水泵；1-14-凝水回熱器；2-凝汽；3-液位開關；4-膨脹閥；4-1-干燥過濾器；5-壓縮機；5-1-回油口；5-2-驅動設備；5-3-套缸回熱器；5-4-油分離器；5-5-油過濾器；5-6-流量開關；5-7-電磁閥；5-8-油冷卻器；5-9-手動球閥；5-10-過冷器；6-管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器；6-1-軟化補水進口；6-2-分離腔；6-3-圓環分布垂直虹吸放熱管簇；6-4-分流腔；6-5-水蒸汽出口；6-6-氣態熱泵工質進口；6-7-液態熱泵工質出口；6-8-出氣口；6-9-圓柱空間虹吸下降通道；7-熱泵工質；8-軟化補水；9-軟化補水流量調節閥；10-水蒸汽壓縮機；11-高壓水蒸汽；12-壓力開關；13-溫度開關；14-真空泵；15-流量調節閥。

(五)具體實施方式

本發明提出的梯級回熱型凝汽源熱泵驅動蒸汽鍋爐實施例如附圖1所示，現說明如下：其由蒸發取熱量4050kW、垂直設置、碳鋼制造的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1；直徑200mm/壁厚2.5mm的不銹鋼管凝汽進口1-1；直徑1200mm/高度250mm的圓柱形分離腔1-2；外包直徑1200mm/高度2000mm/管徑19mm的圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3；直徑1200mm/高度250mm的圓柱形分流腔1-4；直徑40mm/壁厚1.5mm/長度60mm的不銹鋼管凝水出口1-5；直徑60mm/壁厚1.5mm/長度60mm的紫銅管液態熱泵工質進口1-6；直徑120mm/壁厚1.5mm/長度60mm的紫銅管氣態熱泵工質出口1-7；直徑12mm/壁厚0.9mm/長度20mm的紫銅管吸油口1-8；接口直徑12mm/壁厚0.9mm/長度150mm的紫銅管引射器1-9；接口直徑12mm/壁厚0.9mm/長度150mm的紫銅管兩通閥1-10；接口直徑9mm/壁厚0.9mm/長度150mm的紫銅管不凝氣分離器1-11；內徑800mm/厚度3mm/高度2000mm的圓柱空間虹吸下降通道1-12；流量5.79t/h、揚程10mH2O的凝水泵1-13；回熱量517kW的凝水回熱器1-14；流量5.79t/h、溫度50℃飽和凝汽2；高度250mm的不銹鋼液位開關3；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅膨脹閥4；接口直徑60mm/壁厚1mm的紫銅干燥過濾器4-1；吸氣量4000m3/h的壓縮機5；直徑12mm/壁厚0.9mm/長度20mm的紫銅管回油口5-1；輸出軸功率967kW的燃氣內燃發動機5-2；套缸冷卻及煙氣回熱量967kW的套缸回熱器5-3；油分效率99％的油分離器5-4；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的紫銅油過濾器5-5；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅流量開關5-6；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅電磁閥5-7；油冷量170kW的油冷卻器5-8；接口直徑19mm/壁厚0.9mm/長度120mm的黃銅手動球閥5-9；過冷量517kW的過冷器5-10；接口直徑60mm/壁厚2mm/長度120mm的黃銅熱力膨脹閥5-11；

冷凝放熱量5017kW的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6；直徑60mm/壁厚2.5mm/長度60mm的不銹鋼管軟化補水進口6-1；直徑1200mm/高度250mm的圓柱形分離腔6-2；直徑1200mm/高度2000mm/管徑19mm的圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3；直徑1200mm/高度250mm的圓柱形分流腔6-4；直徑200mm/壁厚2.5mm/長度200mm的不銹鋼管水蒸汽出口6-5；直徑120mm/壁厚1.5mm/長度200mm的紫銅管氣態熱泵工質進口6-6；直徑60mm/壁厚1.5mm/長度60mm的紫銅管液態熱泵工質出口6-7；直徑12mm/壁厚0.9mm/長度50mm的紫銅管出氣口6-8；內徑800mm/厚度3mm/高度2000mm的圓柱空間虹吸下降通道6-9；R245fa熱泵工質7；進口溫度20℃、流量7t/h的軟化補水8；接口直徑60mm/壁厚2.5mm/長度50mm的不銹鋼的軟化補水流量調節閥9；絕壓0.9bar、流量7t/h的水蒸汽壓縮至絕壓1bar的熱力壓縮式汽汽引射器10；絕壓9bar、流量3t/h的高壓水蒸汽11；0.5bar-2.0bar的壓力開關12；0℃-120℃的溫度開關13；抽氣流量3m3/min的真空泵14；接口直徑200mm/壁厚2.5mm/長度200mm的不銹鋼流量調節閥15組成。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程頂部氣態熱泵工質出口1-7通過管道連接壓縮機5、油分離器5-4、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側、膨脹閥4、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程底部液態熱泵工質進口1-6，組成熱泵循環回路；

油分離器5-4底部出油口通過管道連接手動球閥5-9、油冷卻器5-8潤滑油側、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，組成油冷回熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程的頂部凝汽進口1-1、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3外側、底部凝水出口1-5、不凝氣分離器1-11、凝水泵1-13、凝水回熱器1-14凝水側，組成凝汽放熱凝水回熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程的底部液態熱泵工質進口1-6、底部分流腔1-4、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側、頂部分離腔1-2、頂部氣態熱泵工質出口1-7，組成熱泵工質的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發回路，其中圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3為圓環分布、垂直設置的管簇，中央設置一個圓柱空間虹吸下降通道1-12，而管簇內壁的多個圓柱空間設為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1的外殼為垂直設置的圓柱面；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部內壁設置液位開關3，依據熱泵工質液位信號閉環控制膨脹閥4的開度，而膨脹閥4的出口通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程底部液態熱泵工質進口1-6，組成熱泵工質膨脹回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程的頂部氣態熱泵工質進口6-6、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3外側、底部液態熱泵工質出口6-7，組成熱泵工質的逆流放熱回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程的底部軟化補水進口6-1、底部分流腔6-4、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3內側、頂部分離腔6-2、頂部水蒸汽出口6-5，組成軟化補水的管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發回路，其中圓環分布垂直虹吸加熱管簇6-3為圓環分布、垂直設置的管簇，中央設置一個圓柱空間虹吸下降通道6-9，而管簇內壁的多個圓柱空間設為虹吸上升通道，虹吸下降通道與虹吸上升通道的流通面積大致相等；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6的外殼為垂直設置的圓柱面；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，而軟化補水流量調節閥9的出口通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程底部軟化補水進口6-1，以補充軟化補水8，組成軟化補水流量調節回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部水蒸汽出口6-5通過管道連接水蒸汽壓縮機10，組成水蒸汽壓縮回路；

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部分離腔6-2內壁設置壓力開關12和溫度開關13各一只；

真空泵14的進氣口連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程底部凝水出口1-5所連接的不凝氣分離器1-11出氣口，組成不凝氣排出回路；

軟化補水8流經凝水回熱器1-14軟化水側、分流三通、油冷卻器5-8軟化水側、套缸回熱器5-3軟化水側、過冷器5-10軟化水側、匯流三通、軟化補水流量調節閥9的進口，組成軟化補水梯級回熱回路；

軟化補水8流經分流三通、流量調節閥15、匯流三通，組成軟化補水流量調節回路。

水蒸汽壓縮機10為熱力壓縮式汽汽引射器10，高壓水蒸汽11流經其進汽口并由噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其引射口引射管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部產生的水蒸汽，并混合、擴壓成為中壓、中溫水蒸汽，經其出汽口流出。

軟化補水梯級回熱預熱回路中，油冷卻器5-8軟化水側、套缸回熱器5-3軟化水側、過冷器5-10軟化水側，其通過管道串聯連接的次序可以改變；其通過管道串聯連接的臺數可以減少。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部吸油口1-8通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的低壓引射口，管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程上部出氣口6-8通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的高壓進氣口，壓縮機5吸氣管的回油口5-1通過管道和兩通閥1-10連接引射器1-9的中壓出氣口，組成管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1的回油回路。

凝汽2是液態余熱介質2，或是氣態余熱介質2，或是廢蒸汽2，或是乏蒸汽2，或是凝汽2。

驅動設備5-2是電動機5-2，或是燃氣驅動內燃發動機5-2，或是汽油驅動內燃發動機5-2，或是柴油驅動內燃發動機5-2，或是煤油驅動內燃發動機5-2，或是斯特林外燃發動機5-2，或是燃氣驅動燃氣輪發動機5-2，或是煤氣驅動燃氣輪發動機5-2。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，而軟化補水流量調節閥9的進口通過管道連接發動機5-2的套缸回熱器5-3出口，其出口則通過管道連接管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程底部軟化補水進口6-1，組成軟化補水回熱及流量調節回路。

本發明實施例中：流量5.79t/h、溫度50℃飽和凝汽2通過頂部凝汽進口1-1，引入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1殼程中，在中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3外側凝結放熱以提供熱泵熱源，而凝結淡水則由凝水出口1-5排出。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部內壁設置的液位開關3，依據熱泵工質液位信號閉環控制膨脹閥4的開度，以使低壓兩相R245fa熱泵工質7從下至上流經管程底部液態熱泵工質進口1-6、底部分流腔1-4、中部圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側、頂部分離腔1-2、頂部氣態熱泵工質出口1-7，其中的熱泵工質7在液態熱泵工質進口1-6處受管道外壓作用而直接流至分流腔1-4、圓環分布垂直虹吸取熱管簇1-3內側，然后以逆流方式提取4050kW凝汽源放熱而升膜蒸發、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道1-12中，由于熱泵工質7的溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅動強化傳熱的虹吸循環。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程頂部低壓過熱氣態熱泵工質7被輸出軸功率967kW的燃氣內燃發動機5-2驅動的壓縮機5壓縮成為高壓過熱氣態熱泵工質7，經油分離器5-4的油分離之后，再送入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6的殼程冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-7、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側，再經膨脹閥4節流而成為低壓兩相熱泵工質7，重新流入管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程，回收凝汽2的凝結潛熱后，蒸發成為低壓過熱氣態熱泵工質7，以完成凝汽源熱泵循環；同時把5017kW的冷凝熱量釋放給管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程的進口溫度20℃、流量7t/h的軟化補水8。

經油分離器5-4分離出的高溫壓縮機潤滑油，依據壓差而經其底部出油口、手動球閥5-9、油冷卻器5-8、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，從而回收油冷卻熱量以預熱軟化補水8。

高壓過熱氣態熱泵工質7從上至下流經管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程頂部的氣態熱泵工質進口6-6、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3外側、底部液態熱泵工質出口6-7，然后以逆流方式分段釋放其過熱顯熱、冷凝潛熱、過冷顯熱，而冷凝成為高壓過冷液態熱泵工質7。

凝汽源放熱后產生的凝水，流經凝水出口1-5、不凝氣分離器1-11、凝水泵1-13、凝水回熱器1-14凝水側，以釋放其顯熱后降溫。

經油分離器5-4分離出的壓縮機高溫潤滑油，依據壓差流經其底部出油口、手動球閥5-9、油冷卻器5-8、油過濾器5-5、流量開關5-6、電磁閥5-7、手動球閥5-9、壓縮機5回油口，以釋放其顯熱后降溫。

發動機5-2的套缸循環冷卻水及煙氣循環冷卻水流經套缸回熱器5-3，以釋放其顯熱后降溫。被發動機5-2的套缸冷卻及煙氣回熱量967kW的套缸回熱器5-3預熱至35℃，

冷凝成為高壓過冷的液態熱泵工質7，流經液態熱泵工質出口6-7、干燥過濾器4-1、過冷器5-10過冷側，以釋放其顯熱后降溫。

軟化補水8流經凝水回熱器1-14軟化水側、分流三通、油冷卻器5-8軟化水側、套缸回熱器5-3軟化水側、過冷器5-10軟化水側、匯流三通，以梯級回收凝水顯熱、油冷顯熱、套缸顯熱、過冷顯熱，而充分預熱軟化補水至其蒸發溫度。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程上部內壁設置的液位開關3，依據軟化補水8的水位信號閉環控制軟化補水流量調節閥9的開度，使得進口溫度95℃、流量7t/h的軟化補水8從下至上流經軟化補水進口6-1、底部分流腔6-4、中部圓環分布垂直虹吸放熱管簇6-3內側，然后以逆流方式提取熱泵工質7的5017kW冷凝放熱而升膜蒸發、比重減小，而在中央圓柱空間虹吸下降通道6-9中，由于軟化補水的溫度較低、比重較大，因此受重力作用下沉，從而形成驅動強化傳熱的虹吸循環；而產生絕壓0.8bar、流量7t/h的的水蒸汽經頂部分離腔6-2的分離后，再由頂部水蒸汽出口6-5排出。

絕壓9bar、流量3t/h的高壓、高溫水蒸汽11通過管道流經熱力壓縮式汽汽引射器10的進汽口，并由其噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其引射口和管道引射管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6管程頂部水蒸汽出口6-5的絕壓0.8bar、流量7t/h水蒸汽，并混合、擴壓成為絕壓1bar、流量12t/h的中壓、中溫水蒸汽，經其出汽口輸出，并由頂部分離腔6-2內壁設置的壓力開關12和溫度開關13共同控制熱力壓縮式汽汽引射器10的水蒸汽流量。

管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸汽鍋爐冷凝器6殼程上部出氣口6-8的高壓氣態熱泵工質7通過管道、兩通閥1-10流經引射器1-9的高壓進氣口，并由其噴嘴高速噴出，所形成的負壓通過其低壓引射口、管道、兩通閥1-10、管內虹吸循環逆流取熱升膜蒸發器1管程上部的吸油口1-8而引射潤滑油，并混合、擴壓成為中壓流體，再經其中壓出氣口、管道、兩通閥1-10，送回壓縮機5的吸氣管回油口5-1。

開啟抽氣流量3m3/min的真空泵14，以從不凝氣分離器1-11抽出凝水中的不凝氣體，并排放環境。