[发明专利]降膜蒸发器及利用该降膜蒸发器的有机朗肯循环发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电系统技术领域，具体地说，涉及一种降膜蒸发器及一种利用该降膜蒸发器的有机朗肯循环发电系统。

背景技术

目前，降膜蒸发器具有传热性能优良，工质充注量少、换热效率高等优势，得到了广泛地应用。

现有的降膜蒸发器主要有两种，参照图1，第一种是混合式的降膜蒸发器1，设置一层分配板12，只实现部分管束降膜式蒸发，其余管束为满液式蒸发，底部设置回油口11。此种结构的降膜蒸发器，由于不能完全实现降膜蒸发，造成工质在换热器底部累积，换热效率低。

参照图2，第二种是全管束的降膜蒸发器1，设置多层分配板12，实现全管束降膜蒸发，底部设置回油口11。此种结构的降膜蒸发器，底部换热管处于气态包围状态，造成“干斑”问题，使降膜蒸发器整体换热性能严重降低，为了避免“干斑”问题，采用顶部工质过喷的方式，又会在换热器底部不可避免地出现一定高度的液态工质。而在降膜蒸发器运行过程中，工质的不断蒸发，造成降膜蒸发器底部润滑油逐渐累积，蒸发器底部形成润滑油与工质混合物，从而形成贫油层与富油层。为避免润滑油在蒸发器内的累积，现有降膜蒸发器采用固定回油口11回油，如设置在蒸发器底部，底部常为贫油层，造成回油部分工质含量过高，降低润滑效果；如设置在靠上侧某个职位，液位高于该位置时同样是从贫油层回油，如果液位低于该位置，造成无法回油。

有机朗肯循环发电系统是一种应用低于200℃低温热能的最为常见的发电用热力循环系统。图3为现有的有机朗肯循环发电系统的流程示意图，参照图3，现有的有机朗肯循环发电系统包括蒸发器1、膨胀机2、发电机3、冷凝器4、工质泵5、油分离器6、油泵7。

现有采用封闭式膨胀机的有机朗肯循环发电装置通常采用外置油分方式，将润滑油与工质进行分离。参照图3，在膨胀机的出口设置油分离器6，将润滑油分离出来，并在油分离器后设置油泵7，利用油泵7将润滑油升压输送到有机朗肯循环发电系统中需要润滑的高压部分。现有的这种回油方式结构复杂，且在膨胀机2出口处安装油分离器6，会造成膨胀机2的出口背压增高，降低膨胀机2的膨胀功率。另外，需要加设油泵7将润滑油从低压升至高压，增加了整个发电系统的内耗。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种设有结构简单的回油装置、且回油可靠的的降膜蒸发器。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种回油装置结构简单、回油可靠的有机朗肯循环发电系统。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种降膜蒸发器，包括筒体，所述筒体上设置有工质入口和工质出口，所述筒体内设置有分配器和换热管，所述筒体的底部设置有回油装置，所述回油装置包括能够浮动于所述筒体底部内富油层中的浮子集油器，所述浮子集油器连接有集油导出管，所述集油导出管连接至所述筒体外。

优选的，所述浮子集油器包括弧形板，所述弧形板的两侧边部设有若干集油孔，所述弧形板的底部中心处设置有汇油孔。

优选的，所述汇油孔固定连接有汇油管。

优选的，所述弧形板上连接有浮球。

优选的，所述浮子集油器为耐氟材料的浮子集油器。

优选的，所述汇油管与所述集油导出管之间连接有弹性伸缩管。

优选的，所述汇油管的下端部与所述集油导出管滑动连接。

优选的，所述筒体内顶部设有顶部分配器，所述筒体内中部设有中间分配器，所述顶部分配器与所述中间分配器之间设有顶部换热管，所述中间分配器下方设有中间换热管，所述筒体内底部设有底部换热管。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

一种有机朗肯循环发电系统，包括依次设置的降膜蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵，所述降膜蒸发器为上述的降膜蒸发器，所述集油导出管通过管道连接至所述膨胀机的润滑油路入口。

优选的，所述集油导出管与所述膨胀机的润滑油路入口之间的连接管道上设有油冷却器。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：