[发明专利]用于超临界二氧化碳透平的调节装置

说明书

本发明涉及超临界二氧化碳动力系统技术领域，公开了一种用于超临界二氧化碳透平的调节装置，包括：弯折管和加热组件，所述加热组件包括加热元件；所述弯折管与透平的出口端相连通，所述加热元件与所述弯折管相连以加热所述弯折管内的工质。本发明提供的用于超临界二氧化碳透平的调节装置，在离心力的作用下，干冰在弯折管中靠近内壁面流动，加热元件能够以较小的功率使其融化，并对离弯折管内壁面较远的超临界二氧化碳流体的温度产生较小的影响，防止超临界二氧化碳流体在温度变化较大的情况下产生相变；能够避免干冰以固体形式进入下游，并对下游系统管道和设备产生损伤。

技术领域

本发明涉及超临界二氧化碳动力系统技术领域，特别是涉及一种用于超临界二氧化碳透平的调节装置。

背景技术

超临界二氧化碳是维持在临界温度及临界压力以上的二氧化碳流体。在一定的温压条件下，二氧化碳才会以超临界态的形式存在。超临界二氧化碳既有气态性质，又有液态性质，能快速溶解有机物，毒性低，对环境影响较小，是重要的商用以及工业溶剂。

透平是将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮。超临界二氧化碳常作为透平的工作介质，由于常温超临界二氧化碳的压力高，经过透平做功后，超临界二氧化碳工质温度降低，部分区域的二氧化碳由于温度压力急速下降而凝固变成干冰，并随降温后的超临界二氧化碳一起流动，干冰在进入下游管道后将造成管道弯头冲蚀速率升高，严重时还将导致压缩机叶片损伤。

发明内容

本发明实施例提供一种用于超临界二氧化碳透平的调节装置，用以解决或部分解决部分区域的二氧化碳由于温度压力急速下降而凝固变成干冰，从而造成机械损伤的问题。

本发明实施例提供一种用于超临界二氧化碳透平的调节装置，包括：弯折管和加热组件，所述加热组件包括加热元件；所述弯折管与透平的出口端相连通，所述加热元件与所述弯折管相连以加热所述弯折管内的工质。

在上述技术方案的基础上，所述弯折管包括弧形部和直线连接段，所述调节装置还包括定位件；所述直线连接段用于连通相邻的两个所述弧形部，所述定位件用于连接相间布置的两个所述弧形部。

在上述技术方案的基础上，所述定位件为钢条、钢管或者钢丝绳。

在上述技术方案的基础上，所述弯折管为螺旋管。

在上述技术方案的基础上，沿工质流动方向所述螺旋管的管径依次减小。

在上述技术方案的基础上，在所述弯折管的内壁上构造有多个凸起部。

在上述技术方案的基础上，在所述弯折管的外壁上安装有保温层。

在上述技术方案的基础上，所述加热元件为石墨烯或者电热丝。

在上述技术方案的基础上，所述加热组件还包括温度传感器和温度控制器，所述温度传感器的测温端位于所述弯折管的内壁处，所述温度传感器和所述加热元件均与所述温度控制器相连。

在上述技术方案的基础上，所述弯折管为铜管或者铝管。

本发明实施例提供的一种用于超临界二氧化碳透平的调节装置，通过弯折管的外壁上的加热元件对弯折管进行加热，热量通过弯折管传递至与弯折管的内壁相接触的干冰，使干冰融化后与超临界二氧化碳共同流动至下一级设备，能够避免干冰以固体形式进入下游，并对下游系统管道和设备产生损伤。本发明实施例提供的用于超临界二氧化碳透平的调节装置，在离心力的作用下，干冰在弯折管中靠近内壁面流动，加热元件能够以较小的功率使其融化，并对离弯折管内壁面较远的超临界二氧化碳流体的温度产生较小的影响，防止超临界二氧化碳流体在温度变化较大的情况下产生相变。

附图说明