采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102797525A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102797525A(43)申请公布日2012.11.28(21)申请号201210319518.2(22)申请日2012.08.31(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人李惟毅谈西锋(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人杜文茹(51)Int.Cl.F01K25/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统(57)摘要一种采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统：蒸发器有热源入口和热源出口，以及基本组分工质入口和基本组分工质出口；气液分离器的入口与蒸发器的工质出口相连；汽轮机或膨胀机的入口连接气液分离器的上部气体的蒸汽出口；发电机与汽轮机或膨胀机同轴连接；预热器的入口连接气液分离器的底部液体的出口，高温液体出口连接节流阀的入口，预热器的出口连接蒸发器的工质入口，工质入口连接循环泵的出口；混合器的入口分别连接汽轮机或膨胀机的气体出口以及节流阀的出口；冷凝器的低温工质入口连接混合器的低温工质出口，冷凝器的工质液出口连接循环泵的入口，冷凝器的冷源入口和冷源出口均连接冷源。本发明可可简化汽轮机结构，减少成本；可显著提高循环效率。CN102795ACN102797525A权利要求书1/1页1.一种采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统，其特征在于,包括有：蒸发器（5），所述的蒸发器（5）形成有与热源相连的热源入口（10）和热源出口（11），还形成有基本组分工质入口（15）和基本组分工质出口（14）；气液分离器（6），所述气液分离器（6）的气液两相工质入口（16）通过管路与所述的蒸发器（5）的基本组分工质出口（14）相连；汽轮机或膨胀机（1），所述的汽轮机或膨胀机（1）的气体入口（19）通过管路连接气液分离器（6）的上部气体的高组分饱和蒸汽出口（18）；发电机（9），所述的发电机（9）与所述的汽轮机或膨胀机（1）同轴连接；预热器（7），所述的预热器（7）的高温饱和液入口（21）通过管路连接气液分离器（6）的底部液体的低组分饱和液出口（17），高温液体出口（22）通过管路连接节流阀（8）的入口，预热器（7）的高压基本组分工质出口（23）通过管路连接蒸发器（5）的工质入口（15），高压基本组分工质入口(24)通过管路连接循环泵（4）的出口；混合器（2），所述的混合器（2）的入口分别通过管路连接汽轮机或膨胀机（1）的气体出口（20）以及节流阀（8）的出口；冷凝器（3），所述冷凝器（3）的低温基本组分工质入口（26）通过管路连接混合器（2）的低温基本组分工质出口（25），冷凝器（3）的低温饱和基本组分工质液出口（27）通过管路连接循环泵（4）的入口，所述冷凝器（3）的冷源入口（12）和冷源出口（13）均连接冷源。2.根据权利要求1所述的采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统，其特征在于，循环工质采用两种不同沸点纯质混合而成的非共沸混合工质。2CN102797525A说明书1/4页采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统技术领域[0001]本发明涉及一种低温朗肯循环系统。特别是涉及一种采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统。背景技术[0002]低温热源一般是指温度低于150℃的低品位能源，这类热能种类众多，比如太阳能、地热能等新能源以及各种余热。低品位余热资源也种类繁多，数量庞大，像钢铁、石油化工、水泥行业生产过程中产生的大量低温烟气、热水、蒸汽等，这些低品位能大都不能被直接再利用，回收利用这部分能源，即可减少能源消耗，又能减少环境污染，达到节能减排作用。有机朗肯循环采用低沸点有机工质，是回收利用低温能源的有效方法，当前有机朗肯循环技术发展方向在于提高系统效率，因此目前针对有机朗肯循环的研究主要集中在适用工质选择和系统优化上，而且大都基于纯工质。采用非共沸混合工质，由于其变温蒸发特性，可与变温热源较好匹配，从而减少不可逆损失，提高平均吸热温度，能最大限度的回收热源热量，但是其冷凝放热过程也有温度滑移，同时提高了平均放热温度，因此热效率也不高。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种在相同的热源和冷源条件下，充分利用非共沸混合工质特性，通过变组分，可显著提高循环效率的采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统。[0004]本发明所采用的技术方案是：一种采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统，包括有：[0005]蒸发器，所述的蒸发器形成有与热源相连的热源入口和热源出口，还形成有基本组分工质入口和基本组分工质出口；[0006]气液分离器，所述气液分离器