[发明专利]一种氨水换热器

说明书

技术领域

本发明属于中低温余热发电技术领域，具体涉及一种氨水换热器。

背景技术

氨水动力循环发电技术是以氨水混合物为工质，适用于75～350℃热源的中低温发电技术，是目前最高效的中低温余热发电技术，该技术适用于钢铁、有色、建材、石化等工业领域产生的中低温余热资源，也适用于地热、太阳能等可再生能源领域。氨水相变过程为一个变温过程，减少了蒸发和冷凝过程传热的不可逆损失，使氨水动力循环更接近理想洛伦兹循环，其热效率比单一工质动力循环高15%以上。

然而，氨水动力循环系统结构比较复杂，需要通过加热氨水混合物然后通过气液分离器来实现内部工质浓度不同，该方法在加热及气液分离过程中产生能量损失，这也影响了氨水动力循环的效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有氨水动力循环系统中氨水工质在换热器及气液分离器中能量损失，影响氨水动力循环效率的问题。

为此，本发明提供了一种氨水换热器，包括壳体，所述壳体内由上至下依次设置有储液器、毛细芯、换热壁面和热源流体壳层，所述毛细芯和换热壁面之间设有富氨蒸汽通道，所述壳体两端分别设有氨水出口和氨水进口，且氨水进口和氨水出口与储液器相通，所述壳体两端分别设有热源流体进口和热源流体出口，且热源流体进口和热源流体出口与热源流体壳层相通，所述壳体一端面上还设有富氨蒸汽出口，且富氨蒸汽出口与富氨蒸汽通道相通。

进一步地，上述热源流体进口和氨水进口分别设置在壳体的不同侧。

进一步地，上述氨水换热器为平板型或圆柱型结构。

进一步地，上述平板型氨水换热器的氨水进口、氨水出口、热源流体进口、热源流体出口和富氨蒸汽出口均设有多个，且各个氨水进口之间、各个氨水出口之间、各个热源流体进口之间、各个热源流体出口之间、各个富氨蒸汽出口之间均水平等间距分布。

进一步地，上述圆柱型氨水换热器的氨水进口、氨水出口和富氨蒸汽出口均设有多个，且在壳体上沿周向等间距分布；热源流体进口和热源流体出口均为一个，设置在壳体的中心。

进一步地，上述储液器、热源流体壳层和富氨蒸汽通道均为一个。

进一步地，上述富氨蒸汽通道为锯齿结构。

本发明的有益效果：本发明提供的这种氨水换热器通过毛细芯将氨水工质气液两相进行隔离，从而通过一个换热器实现了原来由换热器加气液分离器才能实现的功能，且该氨水换热器具有结构紧凑、热效率高等优点，能够提高氨水动力循环的热效率。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明中平板型氨水换热器的剖面结构示意图。

图2是本发明中平板型氨水换热器的左视图。

图3是本发明中平板型氨水换热器的右视图。

图4是本发明中圆柱型氨水换热器的剖面结构示意图。

图5是本发明中圆柱型氨水换热器的左视图。

图6是本发明中圆柱型氨水换热器的右视图。

附图标记说明：1、壳体；2、储液器；3、毛细芯；4、换热壁面；5、热源流体壳层；6、富氨蒸汽通道；7、氨水出口；8、富氨蒸汽出口；9、热源流体进口；10、热源流体出口；11、氨水进口。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有氨水动力循环系统中氨水工质在换热器及气液分离器中能量损失，影响氨水动力循环效率的问题，如图1和图4所示，本实施例提供了一种氨水换热器，包括壳体1，所述壳体1内由上至下依次设置有储液器2、毛细芯3、换热壁面4和热源流体壳层5，所述毛细芯3和换热壁面4之间设有富氨蒸汽通道6，所述壳体1两端分别设有氨水出口7和氨水进口11，且氨水进口11和氨水出口7与储液器2相通，所述壳体1两端分别设有热源流体进口9和热源流体出口10，且热源流体进口9和热源流体出口10与热源流体壳层5相通，所述壳体1一端面上还设有富氨蒸汽出口8，且富氨蒸汽出口8与富氨蒸汽通道6相通。

其中，氨水工质和热源流体可以从壳体1的同侧进入该换热器；也可从两侧分别进入，优选氨水工质和热源流体从壳体1两侧分别进入，即热源流体进口9和氨水进口11分别设置在壳体1的不同侧，这样可以保证富氨蒸汽有更加稳定的过热度。

该氨水换热器可做成平板型和圆柱型结构两种形式，如图1、图2和图3为平板型氨水换热器，图4、图5和图6为圆柱型氨水换热器。

该氨水换热器的工作过程如下：