提供空气冷却的系统和方法,以及相关的功率生成系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105650924A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511035898.7(22)申请日2015.11.04(30)优先权数据62/0748772014.11.04US14/8805202015.10.12US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人汤卿仁A·P·夏皮罗(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军肖日松(51)Int.Cl.F25B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称提供空气冷却的系统和方法,以及相关的功率生成系统(57)摘要本发明涉及用于提供空气冷却的系统和方法，以及相关的功率生成系统。具体而言，公开了一种用于提供冷冻空气的冷却系统，包括冷却盘管；蒸发器和吸收器，其包含在真空腔内；和干燥剂，其吸收来自冷却过程的水蒸汽。该系统还包括用于处理该干燥剂的外部热源；以及使该干燥剂能够再次使用的再生器。还包括至少一个热交换器，以及与冷却盘管连通的补给水源。还公开了相关工艺，以及包括该冷却系统或与该冷却系统相关地布置的燃气涡轮发动机。CN105650924ACN105650924A权利要求书1/1页1.一种用于提供冷冻空气的冷却系统，包括：(a)冷却盘管，其构造成在较高温度下接受空气且通过使冷却剂水流在盘管内行进通过来在较低温度下释放空气，从而产生一定量的相对温的水；(b)蒸发器，其包含在真空腔内，并与所述冷却盘管连通；所述蒸发器构造成允许该相对温的水行进通过其，并从温水吸收热量，从而降低水的温度，同时还形成一定量的水蒸汽；(c)吸收器，其包含在该真空腔内，并构造成接受在所述蒸发器中形成的水蒸汽；同时还构造成容纳能够吸收水蒸汽且从而结果被稀释和加热的浓缩干燥剂的流；(d)外部热源，其与该干燥剂的至少一部分接触，以便进一步加热该干燥剂；(e)再生器，其能够接收该被进一步加热的干燥剂的至少一部分，所述再生器构造成将外部空气接受和引导至该干燥剂，从而导致该干燥剂中的水含量的至少一些释放到大气，以便使该干燥剂重新浓缩到选定浓度值；(f)至少一个热交换器，其能够接受重新浓缩的干燥剂且使该干燥剂的温度降低到允许该干燥剂吸收在所述蒸发器中形成的水蒸汽的温度，所述热交换器与所述吸收器连通，以允许较低温度的干燥剂返回所述吸收器；和(g)补给水源，其与所述冷却盘管连通，构造成补充在所述冷却系统的操作期间损失的水。2.根据权利要求1所述的冷却系统，还包括用于从所述真空腔移除不可溶解气体的泵送器件。3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，所述蒸发器构造成从温水吸收足够的热量，以使水温降低至少大约2℃。4.根据权利要求3所述的冷却系统，包括用于使较低温度的水返回所述冷却盘管的器件。5.根据权利要求1所述的冷却系统，还包括功率生成装置，所述功率生成装置作为功率生成循环的一部分接收该冷冻空气。6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中，所述功率生成装置包括用于排出废热的热出口。7.根据权利要求6所述的冷却系统，其中，所述热出口包括能够进一步加热该干燥剂的所述外部热源。8.根据权利要求7所述的冷却系统，其中，所述热出口能够在大约400℃至大约550℃的范围中的温度下提供热量。9.根据权利要求1所述的冷却系统，其中，该干燥剂包括从由以下构成的集合中选择的至少一种材料：氯化锂(LiCl)、溴化锂(LiBr)、氯化钙(CaCl2)、溴化锌、碱性硝酸盐、离子液体；活性碳、沸石、和硅胶。10.根据权利要求1所述的冷却系统，没有用于冷凝水蒸汽的冷凝器。2CN105650924A说明书1/9页提供空气冷却的系统和方法，以及相关的功率生成系统[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求2014年11月4日提交的美国临时申请号62/074877的优先权，且将其通过引用而整体并入本文中。技术领域[0003]本公开内容大体上涉及用于冷却空气的方法和系统。在一些具体实施例中，本公开涉及可用于并入功率生成系统中的空气冷却系统。背景技术[0004]大量的行业需要还是干燥的冷却空气。示例包括饮料生产商，诸如啤酒厂；以及食品包装和储存设施。而且，住宅、公寓大楼、市政大楼、以及在世界各地的无数的办公楼和室内娱乐设施需要空调系统，该空调系统可在空气温度和湿度方面提供高度受控的环境。[0005]冷却空气的另一重要用途见于“空气呼吸”发动机(如燃气涡轮)的场合中。燃气涡轮发动机用在许多应用中，包括航空器、功率生成、和船舶系统。(当然，所期望的发动机的操作特性从应用到应用而变化)。当这些类型的发动机在周围温度与其他环境相比降低的环境中操作时，发动机通常能够在更高的轴马力(SHP)和增大的功率的情况下操作，而不