[发明专利]一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统

说明书

本发明公开了一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统，其结构包括一级工质泵、引射回热器、二级工质泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、储液罐、第一阀门和第二阀门，一级工质泵的出口依次连接引射回热器、二级工质泵、蒸发器、膨胀机、第二阀门、冷凝器和储液罐，引射回热器的第二入口通过第一阀门连接在膨胀机的出口，蒸发器一侧流体来自二级工质泵，另外一侧流体来自外界热源流体；冷凝器一侧流体来自膨胀机的乏汽，另外一侧流体为来自外界冷源流体。本发明利用引射回热器，采用直接接触换热的方式回收膨胀机之后乏气中的热量，同时减小冷凝器面积，降低初投资的同时，提高系统的热效率。

技术领域

本发明涉及一种有机朗肯循环系统，特别是涉及一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统。

背景技术

有机朗肯循环利用低沸点工质作为循环工质，将中低温热源的热能转化为电能，同传统的朗肯循环相比，该系统效率较低，但由于该系统结构简单，并且可以将传统方式无法转化的能量转化成电能，因此在很多领域具有很大的利用价值，逐渐得到人们的认可。

同传统朗肯循环系统相比，有机朗肯循环由于利用的热源温度较低，因此限制了其能源转化效率，目前为了提高有机朗肯循环系统的效率，很多研究者讲重点集中在膨胀机和工质筛选方面，而忽略了发完电的乏汽中所蕴藏的能量，通常该部分能量直接在冷凝器中排向外界，该部分热量占系统吸收热量的95％左右，因此，如何将该部分热量回收重新利用，是另外一种提高有机朗肯循环系统效率的途径。

本发明专利提出的一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统，在回收膨胀机之后乏气中的热量的同时，可以减小冷凝器换热面积，从而降低系统成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统，利用膨胀机后的部分乏汽，通过直接接触式换热的方式，对冷凝后的液态工质预热，一方面减少了排向外界的热量，另一方面减小冷凝器换热面积，降低投资成本，从而提高经济性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统，该系统包括：一级工质泵、引射回热器、二级工质泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器、储液罐、第一阀门和第二阀门，所述一级工质泵的出口依次连接引射回热器、二级工质泵、蒸发器、膨胀机、第二阀门、冷凝器和储液罐；所述引射回热器的第二入口通过第一阀门连接在膨胀机的出口；所述膨胀机和发电机相连接；以上部件连接形成的封闭系统内的流体为低沸点有机工质，有机工质在蒸发器内吸收热量由液态变成气态，在冷凝器内放热由气态变成液态；所述蒸发器一侧流体位来自二级工质泵的液态有机工质，另外一侧流体来自外界热源流体；所述冷凝器一侧流体来自膨胀机的乏汽，另外一侧流体为来自外界冷源流体；

同现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

传统有机朗肯循环系统中，有机工质在蒸发器中吸收的热量大部分在冷凝器中排向外界，只有2～10％的热量在膨胀机内转换成电能，并且大量热量的排出，需要较大的冷凝面积，造成系统的初始投资成本较高，目前也有技术来回收膨胀机后乏汽的热量，主要是利用坚壁式换热器，该种方式一面换热效率低，另外，需要增加额外的换热器，增加初始投资。本发明利用引射回热器，将部分膨胀机后的乏气和冷凝后的液态工质混合，进行直接接触式换热提高了换热效率，此外，由于膨胀机后的部分乏气没有进入冷凝器进行冷凝，因此冷凝器换热面积减小，实现降低系统造假的目的。此外，通过冷凝器排向外界的热量减少，因此系统的总体效率提高。

附图说明

图1是一种两级增压带有引射回热器的有机朗肯循环系统原理图；

图中：1、一级工质泵，2、引射回热器，3、二级工质泵，4、蒸发器，5、膨胀机，6、发电机，7、冷凝器，8、储液罐，9、第一阀门，10、第二阀门。

具体实施方式