双工质联合循环热泵装置
阅读说明：本技术 双工质联合循环热泵装置 (Double-working medium combined cycle heat pump device ) 是由 李鸿瑞 李华玉 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供双工质联合循环热泵装置,属于制冷与热泵技术领域。压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通,第二路经第二供热器与第二压缩机连通,第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通,蒸发器还有循环工质通道与回热器连通,回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通,低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通,低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成双工质联合循环热泵装置。(The invention provides a double-working-medium combined cycle heat pump device, belonging to the technical field of refrigeration and heat pumps. The compressor is divided into two paths after a circulating working medium channel is communicated with a heat supplier, wherein the first path is communicated with a heat regenerator through an expander, the second path is communicated with a second compressor through a second heat supplier, the second compressor is also provided with a circulating working medium channel which is communicated with the heat regenerator, then the heat regenerator is further provided with a condensate liquid pipeline which is communicated with an evaporator through a throttle valve, the evaporator is also provided with a circulating working medium channel which is communicated with the heat regenerator, and the heat regenerator is also provided with a circulating working medium channel which is communicated with the compressor; the low-temperature compressor is provided with a circulating working medium channel which is communicated with the low-temperature evaporator through the evaporator and the low-temperature throttle valve, and the low-temperature evaporator is also provided with a circulating working medium channel which is communicated with the low-temperature compressor; the heat supply device and the second heat supply device are also respectively communicated with the outside through heated medium channels, the low-temperature evaporator is also communicated with the outside through a low-temperature heat medium channel, and the expander is connected with the compressor and transmits power to form the double-working-medium combined cycle heat pump device.)
技术领域
：本发明属于制冷与热泵技术领域。
背景技术
：冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，利用机械能转换为热能是实现制冷和高效供热的重要方式。一般情况下，制冷时冷却介质的温度是变化的，制热时被加热介质的温度往往也是变化的；利用机械能制热时，很多时候被加热介质同时具有变温和高温双重特点，这使得采用单一热力循环实现制冷或供热时存在着性能指数不合理、供热参数不高、压缩比较高、工作压力太大等问题。
基于单一逆向朗肯循环的蒸汽压缩式热泵装置，当放热主要依靠冷凝过程时，工质与被加热介质之间温差损失大，冷凝液的降压过程损失较大或利用代价高；采用超临界工况时，压缩比较高，使得压缩机的制造代价大，安全性降低等；低温热负荷获取不理想，性能指数有待提高。基于单一逆向布雷顿循环的气体压缩式热泵装置，要求压缩比较低，这限制了供热参数的提高；低温过程是变温的，这使得制冷或制热时低温环节往往存在较大的温差损失，导致性能指数不合理。还有，基于单一工质的热泵装置，其适应性有时会存在一定的局限。
保持蒸汽压缩式热泵蒸发过程吸收低温热负荷和气体压缩式热泵变温过程提供高温热负荷的优点，设法充分利用冷凝液的显热和消除冷凝液降压的副作用——这样的热泵装置将具有合理的性能指数和广泛的适用场合；从简单、主动和高效地进行制冷或制热的原则出发，以及尽可能应对不同的制冷需求/供热需求，本发明提出了双工质联合循环热泵装置。
发明内容
：本发明主要目的是要提供双工质联合循环热泵装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
2.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、第三供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第三供热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器、第二供热器和第三供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
3.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、喷管、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与膨胀机连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与膨胀机连通，第二路自回热器末端引出之后经节流阀与蒸发器连通，膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
4.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、再热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与膨胀机连通、膨胀机还有再热循环工质通道经再热器与膨胀机连通和膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经再热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
5.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
6.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、第三供热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路经膨胀机与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第三供热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器、第二供热器和第三供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
7.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、喷管、第二回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路与膨胀机连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经第二回热器与回热器连通之后再分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与膨胀机连通，第二路自回热器末端引出之后经节流阀与蒸发器连通，膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
8.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、再热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与高温回热器连通之后分成两路——第一路与膨胀机连通、膨胀机还有再热循环工质通道经再热器与膨胀机连通和膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，第二路经第二供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道经再热器与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道经高温回热器与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
9.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有第一循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通，压缩机还有第二循环工质通道经供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
10.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有第一循环工质通道经供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，压缩机还有第二循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
11.双工质联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、新增压缩机、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机有循环工质通道经供热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道分别与压缩机和新增压缩机连通，新增压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经膨胀机与回热器连通；低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通，低温蒸发器还有循环工质通道与低温压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
12.双工质联合循环热泵装置，是在第9-11项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加第三供热器，将第二压缩机有循环工质通道与回热器连通调整为第二压缩机有循环工质通道经第三供热器与回热器连通，第三供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成双工质联合循环热泵装置。
13.双工质联合循环热泵装置，是在第9-11项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将第二压缩机有循环工质通道与回热器连通调整为第二压缩机有循环工质通道经第二回热器与回热器连通，回热器自中间或末端增设循环工质通道经喷管和第二回热器之后通过中间进气端口与膨胀机连通，形成双工质联合循环热泵装置。
14.双工质联合循环热泵装置，是在第9-11项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加再热器，将第二压缩机有循环工质通道与回热器连通调整为第二压缩机有循环工质通道经再热器与回热器连通，将第二供热器有循环工质通道经膨胀机与回热器连通调整为第二供热器有循环工质通道与膨胀机连通、膨胀机还有循环工质通道经再热器与膨胀机连通和膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，形成双工质联合循环热泵装置。
15.双工质联合循环热泵装置，是在第1-14项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器有冷凝液管路经节流阀与蒸发器连通调整为回热器有冷凝液管路经涡轮机与蒸发器连通，涡轮机连接压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
16.双工质联合循环热泵装置，是在第1-14项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加新增回热器，将低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通调整为低温压缩机有循环工质通道经蒸发器、新增回热器和低温节流阀与低温蒸发器连通，将低温蒸发器有循环工质通道与低温压缩机连通调整为低温蒸发器有循环工质通道经新增回热器与低温压缩机连通，形成双工质联合循环热泵装置。
17.双工质联合循环热泵装置，是在第1-15项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和低温节流阀与低温蒸发器连通调整为低温压缩机有循环工质通道经蒸发器和新增涡轮机与低温蒸发器连通，新增涡轮机连接低温压缩机并传输动力，形成双工质联合循环热泵装置。
18.双工质联合循环热泵装置，是在第1-16项所述的任一一款双工质联合循环热泵装置中，增加新增双能压缩机并取代低温压缩机，增加新增喷管并取代低温节流阀，形成双工质联合循环热泵装置。
附图说明
：图1是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第10种原则性热力系统图。
图11是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第11种原则性热力系统图。
图12是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第12种原则性热力系统图。
图13是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第13种原则性热力系统图。
图14是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第14种原则性热力系统图。
图15是依据本发明所提供的双工质联合循环热泵装置第15种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-第二压缩机，4-节流阀，5-供热器，6-第二供热器，7-蒸发器，8-回热器，9-第三供热器，10-喷管，11-第二回热器，12-再热器，13-高温回热器，14-涡轮机；A-低温压缩机，B-低温节流阀，C-低温蒸发器，D-新增压缩机，E-新增回热器，F-新增涡轮机，G-新增双能压缩机，H-新增喷管。
具体实施方式
：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器8连通，第二路经第二供热器6与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器8，第二路流经第二供热器6并放热、流经第二压缩机3升压升温、流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图2所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、第三供热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器8连通，第二路经第二供热器6与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道经第三供热器9与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5、第二供热器6和第三供热器9还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器8，第二路流经第二供热器6并放热、流经第二压缩机3升压升温，流经第三供热器9并放热、流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5、第二供热器6和第三供热器9获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图3所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、喷管、第二回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路与膨胀机2连通，第二路经第二供热器6与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道经第二回热器11与回热器8连通之后再分成两路——第一路自回热器8中间或末端引出并经喷管10和第二回热器11之后再通过中间进气端口与膨胀机2连通，第二路自回热器8末端引出之后经节流阀4与蒸发器7连通，膨胀机2还有循环工质通道与回热器8连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器8，第二路流经第二供热器6并放热、流经第二压缩机3升压升温、流经第二回热器11并放热，之后进入回热器8放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管10降压增速、流经第二回热器11吸热、通过中间进气端口进入膨胀机2降压作功、之后进入回热器8，第二路冷凝液或继续放热之后的冷凝液经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图4所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、再热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道与供热器5连通之后分成两路——第一路与膨胀机2连通、膨胀机2还有再热循环工质通道经再热器12与膨胀机2连通和膨胀机2还有循环工质通道与回热器8连通，第二路经第二供热器6与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道经再热器12与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5并放热，之后分成两路——第一路进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经再热器12吸热、进入膨胀机2继续降压作功、之后进入回热器8，第二路流经第二供热器6并放热、流经第二压缩机3升压升温、流经再热器12和回热器8逐步放热冷凝、流经节流阀4节流降压、之后进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图5所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、高温回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道经供热器5与高温回热器13连通之后分成两路——第一路经膨胀机2与回热器8连通，第二路经第二供热器6与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道经高温回热器13与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，流经高温回热器13并吸热，之后进入压缩机1升压升温；压缩机1排放的循环工质流经供热器5和高温回热器13逐步放热，之后分成两路——第一路流经膨胀机2降压作功之后进入回热器8，第二路流经第二供热器6并放热、流经第二压缩机3升压升温、流经回热器8放热冷凝和流经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图6所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道与第二供热器6连通，第二供热器6还有循环工质通道经膨胀机2与回热器8连通，压缩机1还有第二循环工质通道经供热器5与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器6放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器8，第二路继续升压升温、流经供热器5放热、流经第二压缩机3升压升温、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图7所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有第一循环工质通道经供热器5与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，压缩机1还有第二循环工质通道与第二供热器6连通，第二供热器6还有循环工质通道经膨胀机2与回热器8连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道与压缩机1连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器5放热、流经第二压缩机3升压升温、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器7，第二路继续升压升温、流经第二供热器6放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器8；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和低温压缩机A提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图8所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二压缩机、节流阀、供热器、第二供热器、蒸发器、回热器、新增压缩机、低温压缩机、低温节流阀和低温蒸发器所组成；压缩机1有循环工质通道经供热器5与第二压缩机3连通，第二压缩机3还有循环工质通道与回热器8连通之后回热器8再有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与回热器8连通，回热器8还有循环工质通道分别与压缩机1和新增压缩机D连通，新增压缩机D还有循环工质通道与第二供热器6连通，第二供热器6还有循环工质通道经膨胀机2与回热器8连通；低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，低温蒸发器C还有循环工质通道与低温压缩机A连通；供热器5和第二供热器6还分别有被加热介质通道与外部连通，低温蒸发器C还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，膨胀机2和蒸发器7排放的循环工质进入回热器8吸热升温，之后分成两路——第一路流经新增压缩机D升压升温、流经第二供热器6放热、流经膨胀机2降压作功和进入回热器8，第二路流经压缩机1升压升温、流经供热器5放热、流经第二压缩机3升压升温、流经回热器8放热冷凝、流经节流阀4节流降压和进入蒸发器7；进入蒸发器7的循环工质吸热汽化，之后进入回热器8；低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；被加热介质通过供热器5和第二供热器6获取高温热负荷，低温热介质通过低温蒸发器C提供低温热负荷，外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3、低温压缩机A和新增压缩机D提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图9所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加第三供热器，将第二压缩机3有循环工质通道与回热器8连通调整为第二压缩机3有循环工质通道经第三供热器9与回热器8连通，第三供热器9还有被加热介质通道与外部连通。
(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机3排放的循环工质流经第三供热器9和回热器8逐步放热冷凝，流经节流阀4节流降压，之后进入蒸发器7，形成双工质联合循环热泵装置。
图10所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将第二压缩机3有循环工质通道与回热器8连通调整为第二压缩机3有循环工质通道经第二回热器11与回热器8连通，回热器8自中间或末端增设循环工质通道经喷管10和第二回热器11之后通过中间进气端口与膨胀机2连通。
(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机3排放的循环工质流经第二回热器11并放热，之后进入回热器8放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管10降压增速、流经第二回热器11吸热、通过中间进气端口进入膨胀机2降速降压并作功、之后进入回热器8，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液经节流阀4节流降压之后进入蒸发器7，形成双工质联合循环热泵装置。
※这里需要指出的是：流经喷管10的循环工质，经喷管10降压增速、流经第二回热器11吸热之后进入膨胀机2；膨胀机2除了完成常规降压作功之外，还负责将循环工质流经喷管10转化的动能转换为动力并提供给压缩机1。
图11所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图6所示的双工质联合循环热泵装置中，增加再热器，将第二压缩机3有循环工质通道与回热器8连通调整为第二压缩机3有循环工质通道经再热器12与回热器8连通，将第二供热器6有循环工质通道经膨胀机2与回热器8连通调整为第二供热器6有循环工质通道与膨胀机2连通、膨胀机2还有循环工质通道经再热器12与膨胀机2连通和膨胀机2还有循环工质通道与回热器8连通。
(2)流程上，与图6所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机3排放的循环工质流经再热器12放热，流经回热器8放热冷凝，流经节流阀4节流降压，之后进入蒸发器7；第二供热器6排放的循环工质进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经再热器12吸热，流经膨胀机2继续降压作功，之后进入回热器8，形成双工质联合循环热泵装置。
图12所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消节流阀，增加涡轮机，将回热器8有冷凝液管路经节流阀4与蒸发器7连通调整为回热器8有冷凝液管路经涡轮机14与蒸发器7连通，涡轮机14连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机3排放的循环工质流经回热器8放热冷凝和流经涡轮机14降压作功之后进入蒸发器7；涡轮机14输出的功提供给压缩机1作动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图13所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，增加新增回热器，将低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通调整为低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7、新增回热器E和低温节流阀B与低温蒸发器C连通，将低温蒸发器C有循环工质通道与低温压缩机A连通调整为低温蒸发器C有循环工质通道经新增回热器E与低温压缩机A连通。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经新增回热器E并放热，流经低温节流阀B节流降压，流经低温蒸发器C吸热蒸发，流经新增回热器E并吸热，之后进入低温压缩机A升压升温，形成双工质联合循环热泵装置。
图14所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，取消低温节流阀，增加新增涡轮机，将低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和低温节流阀B与低温蒸发器C连通调整为低温压缩机A有循环工质通道经蒸发器7和新增涡轮机F与低温蒸发器C连通，新增涡轮机F连接低温压缩机A并传输动力。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：低温压缩机A排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经新增涡轮机F降压作功，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入低温压缩机A升压升温；新增涡轮机F输出的功提供给低温压缩机A作动力，形成双工质联合循环热泵装置。
图15所示的双工质联合循环热泵装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双工质联合循环热泵装置中，增加新增双能压缩机G并取代低温压缩机A，增加新增喷管H并取代低温节流阀B。
(2)流程上，与图1所示双工质联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：新增双能压缩机G排放的循环工质流经蒸发器7放热并冷凝，流经新增喷管H降压增速，流经低温蒸发器C吸热蒸发，之后进入新增双能压缩机G升压升温并降速；外部和膨胀机2共同向压缩机1、第二压缩机3和新增双能压缩机G提供动力，形成双工质联合循环热泵装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双工质联合循环热泵装置，具有如下效果和优势：
(1)提供了机械能制冷与制热利用(能差利用)基本技术。
(2)消除或大幅度减少相变放热过程的供热负荷，相对增加高温供热段供热负荷，提高装置性能指数。
(3)消除冷凝液显热对获取低温热负荷的不利影响，提高装置性能指数。
(4)大幅度提升冷凝液显热的利用程度，有利于降低压缩比和提高装置性能指数。
(5)工作参数范围得到大幅度扩展，实现高效供热与高效高温供热。
(6)降低工作压力，提高装置安全性。
(7)采用双工质，有利于扩展制冷和供热参数范围，有利于调节压力参数范围。
(8)在高温区或变温区，有利于降低放热环节的温差传热损失，提高性能指数。
(9)在高温供热区采取低压运行方式，缓解或解决传统制冷与热泵装置中性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。
(10)适用范围广，能够很好地适应供能需求，工质与工作参数之间匹配灵活。
(11)扩展了机械能进行冷/热高效利用的应用范围，有利于更好地实现机械能在制冷、高温供热和变温供热领域的高效利用。
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