[发明专利]一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统

权利要求书

1.一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，该系统包括相互耦合的有机朗肯循环单元及热泵循环单元，并且所述的有机朗肯循环单元与热泵循环单元共用同一蒸发器；

所述的有机朗肯循环单元包括蒸发器、第一流量计、第一流量调节阀、膨胀机、低温冷凝器以及工质泵，所述的蒸发器的出口端通过第一管路依次与第一流量计、第一流量调节阀、膨胀机、低温冷凝器及工质泵连接，并通过工质泵返回连接至蒸发器的进口端，构成有机朗肯循环回路；

所述的热泵循环单元包括蒸发器、第二流量计、第二流量调节阀、压缩机、高温冷凝器以及节流阀，所述的蒸发器的出口端通过第二管路依次与第二流量计、第二流量调节阀、压缩机、高温冷凝器及节流阀连接，并通过节流阀返回连接至蒸发器的进口端，构成热泵循环回路；

所述的膨胀机与压缩机之间设有传动装置，在工作状态下，所述的膨胀机对外做功，并通过传动装置来驱动压缩机运行。

2.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，所述的有机朗肯循环单元还包括发电机，该发电机与膨胀机传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，所述的膨胀机为径向轴流式透平膨胀机，所述的压缩机为离心式压缩机，并且所述的径向轴流式透平膨胀机与离心式压缩机同轴连接。

4.根据权利要求1所述的一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，所述的低温冷凝器外接循环冷却水。

5.根据权利要求2所述的一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，在工作状态下，所述的蒸发器中的液态循环工质与回收的低品位余热流换热，转变为高温低压气态工质；

一部分高温低压气态工质经第一流量计、第一流量调节阀进入膨胀机中，并驱动膨胀机对外做功，做功后，转变为低压气态工质，该低压气态工质进入低温冷凝器中冷凝放热，转变为第一液态循环工质，再经工质泵增压后，返回至蒸发器中，完成有机朗肯循环；

另一部分高温低压气态工质经第二流量计、第二流量调节阀进入压缩机中，在压缩机的作用下，转变为高温高压气态工质，并进入高温冷凝器中，与待加热工质充分换热，换热后，转变为第二液态循环工质，该第二液态循环工质经节流阀节流后，与经工质泵增压后的第一液态循环工质混合，并进入蒸发器，完成热泵循环。

6.根据权利要求5所述的一种有机朗肯循环与热泵循环的耦合系统，其特征在于，所述的膨胀机对外做功时，一部分功通过传动装置驱动压缩机运行，剩余部分功驱动发电机发电。