[发明专利]一种废热能转换系统

说明书

本发明涉及废热再利用技术领域，尤其涉及一种废热能转换系统。本发明实施例提供的废热能转换系统包括气流分离装置和能量转换装置；其中，气流分离装置能将输入其中的含有废热的气体分离成热流气体和冷流气体。热流气体的温度高达70℃以上。能量转换装置可以将热流气体中的热能转换成机械能。因此，本发明实施例中的废热能转化系统可以从含有废热的低温废气中分离出温度较高的热流气体，并将热流气体中的废热能转换为机械能，能够有效地提高废气的废热能的转换效率。

技术领域

本发明涉及废热再利用技术领域，尤其涉及一种废热能转换系统。

背景技术

工业余热和废热目前在我国的利用率较低，不但造成了能源的巨大浪费，而且直接或间接地造成了环境污染。随着能源资源的濒临枯竭和环境污染的不断加剧，如何有效地回收这部分废气(特别是低温废气)中的余热，使之变废为宝，对于缓解我国能源短缺问题以及减少生产过程中的环境污染问题都有重要的意义。

例如，空调机在制冷时，经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂通过冷凝器和冷却塔将热量排放到室外，这种热量称为空调的废热。由于废热包括从室内带出的热量和制冷机消耗一定的外界能量做功产生的热量，因此，废热量比制冷量更大。若将此废热回收利用，不仅可以减少环境热污染，还可以达到节能的目的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中，由于废气温度和环境温度之间相对低的温差，导致废气中的废热能非常低的转换效率，在大多数情况下，将废气中的废热能转换成机械能或电能是难以实现的。

发明内容

为了解决由于含有废热的制冷剂和环境之间温差小所导致的废热能转换效率低的问题，本发明提供一种制冷剂废热能转换系统，可以从温度较低的含有废热的气体中分离出温度较高的热流气体，由于热流气体和环境之间的温差较大，废热能利用效率得到有效提高。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种废热能转换系统，所述系统包括：

气流分离装置，包括输入端、第一输出端和第二输出端，携带废热的气体从所述输入端输入，所述气流分离装置用于将所述气体分离成热流气体和冷流气体，所述热流气体通过所述第一输出端输出，所述冷流气体通过所述第二输出端输出；

能量转换装置，所述能量装换装置的输入端连接所述第一输出端，所述能量装换装置用于将所述热流气体中的废热能转换成机械能，并将所述热流气体从所述能量转换装置的输出端输出。

可选的，所述能量转换装置为膨胀装置。

可选的，所述能量转换装置包括膨胀装置和热交换器；

所述热交换器包括第一气流通道和第二气流通道；

所述第一气流通道的输入端通过管道连接所述第一输出端；

所述第二气流通道的输入端和输出端分别通过管道连接所述膨胀装置的输出端和输入端；

所述膨胀装置包括工作流体，所述热交换器用于将所述热流气体中的热能传递给所述工作流体，并将所述热流气体从所述第一气流通道的输出端输出，所述膨胀装置用于将所述工作流体中的热能转换成机械能。

可选的，所述系统还包括压缩机，所述压缩机的输出端通过管道连接所述气流分离装置的输入端，所述压缩机用于压缩并驱动所述气体。

可选的，所述气体为制冷剂蒸汽，所述系统还包括：

冷凝装置，所述冷凝装置的输入端连接所述能量转换装置的输出端，所述冷凝装置用于将热流制冷剂蒸汽冷凝成液体；

膨胀阀，所述膨胀阀的输入端连接所述第二输出端和所述冷凝装置的输出端，所述膨胀阀将流入的高压液体节流减压；