一種風(fēng)冷膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膨脹發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、膨脹機(jī)機(jī)頭、冷凝器、工質(zhì)增壓泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、氣液分離器、熱介質(zhì)泵、油分離器和油泵；膨脹機(jī)機(jī)頭驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，按照工質(zhì)流經(jīng)的順序，膨脹機(jī)機(jī)頭、油分離器、冷凝器、工質(zhì)增壓泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、氣液分離器依次通過(guò)工質(zhì)管路連接，氣液分離器通過(guò)工質(zhì)管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭，油分離器通過(guò)回油管路連接油泵，油泵通過(guò)回油管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭，按照熱介質(zhì)的流經(jīng)的順序，熱介質(zhì)泵、蒸發(fā)器、預(yù)熱器依次通過(guò)熱介質(zhì)管路連接；本發(fā)明回收液體作為熱介質(zhì)，工作效率高，并結(jié)合風(fēng)冷式的冷凝器以適用于沒(méi)有液體冷卻介質(zhì)條件下使用，本發(fā)明能適用于各種有液態(tài)廢熱熱源的場(chǎng)合使用，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益更好。
【專利說(shuō)明】一種風(fēng)冷膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)冷膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]膨脹發(fā)電系統(tǒng)是利用壓縮氣體膨脹降壓時(shí)向外輸出機(jī)械功使氣體溫度降低的原理以獲得冷量的機(jī)械，可以將熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，可以利用余熱、廢熱等熱源，具有能源再利用，環(huán)保等特點(diǎn)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)?201110071970,發(fā)明名稱為“一種溫差發(fā)電機(jī)”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種溫差發(fā)電機(jī)，由熱源、發(fā)電單元組成，該發(fā)電機(jī)由卡諾循環(huán)機(jī)、溴化鋰機(jī)組、發(fā)電機(jī)、增壓泵組成，其中卡諾循環(huán)機(jī)由葉片、散熱器、節(jié)流單元和蒸發(fā)器四個(gè)部分組成，溴化鋰機(jī)組由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、換熱器、循環(huán)泵等幾部分組成，本發(fā)明的有益效果是，組合溴化鋰機(jī)組將60?150攝氏度低品位的熱源溫差擴(kuò)大到100?240攝氏度，提高卡諾循環(huán)機(jī)的散熱器和蒸發(fā)器的溫度差，從而擴(kuò)大葉片的壓強(qiáng)差，最終提高發(fā)電效率達(dá)到25?35%，可以用于火電廠或者其他鍋爐余熱發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電。該發(fā)電機(jī)采用的是卡諾循環(huán)機(jī)原理，本裝置需要配合無(wú)需溴化鋰機(jī)組使用，并結(jié)合多種工質(zhì)工作，導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
[0004]申請(qǐng)?zhí)?201210265249，發(fā)明名稱為“基于有機(jī)朗肯循環(huán)的船用柴油發(fā)電機(jī)組廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種基于有機(jī)朗肯循環(huán)的船用柴油發(fā)電機(jī)組廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括廢氣鍋爐、有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)、減速器、交流發(fā)電機(jī)、回?zé)崞?、冷凝器、有機(jī)工質(zhì)增壓泵和安裝在廢氣鍋爐里的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器有機(jī)工質(zhì)出口連接有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)入口，有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)軸依次連接減速器和交流發(fā)電機(jī)，有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)出口依次連接回?zé)崞鞯谝蝗肟诤突責(zé)崞鞯谝怀隹?，回?zé)崞鞯谝怀隹谶B接冷凝器入口，冷凝器出口連接有機(jī)工質(zhì)增壓泵入口，有機(jī)工質(zhì)增壓泵出口依次連接回?zé)崞鞯诙肟诤突責(zé)崞鞯诙隹?，回?zé)崞鞯诙隹谶B接蒸發(fā)器有機(jī)工質(zhì)入口 ；所述廢氣鍋爐中通入船用柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的廢氣。本發(fā)明能更有效地回收船用柴油發(fā)電機(jī)組的廢氣余熱。該發(fā)明利用發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的廢熱，來(lái)進(jìn)行發(fā)電，由于廢熱產(chǎn)生的熱量較少，導(dǎo)致有機(jī)工質(zhì)膨脹機(jī)的動(dòng)力性較低，從而使發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率較低，并且利用冷凝器采用液體冷方式，適用范圍有限，不能廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以實(shí)現(xiàn)能量回收利用的風(fēng)冷膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
該膨脹發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、膨脹機(jī)機(jī)頭、冷凝器、工質(zhì)增壓泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、氣液分離器、熱介質(zhì)泵、油分離器和油泵；膨脹機(jī)機(jī)頭驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，按照工質(zhì)流經(jīng)的順序，膨脹機(jī)機(jī)頭、油分離器、冷凝器、工質(zhì)增壓泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、氣液分離器依次通過(guò)工質(zhì)管路連接，氣液分離器通過(guò)工質(zhì)管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭，油分離器通過(guò)回油管路連接油泵，油泵通過(guò)回油管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭，按照熱介質(zhì)的流經(jīng)的順序，熱介質(zhì)泵、蒸發(fā)器、預(yù)熱器依次通過(guò)熱介質(zhì)管路連接；
所述膨脹機(jī)機(jī)頭，用于工質(zhì)膨脹做工，使工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，
所述冷凝器，利用空氣將工質(zhì)冷凝成液態(tài)并過(guò)冷；
所述工質(zhì)增壓泵，用于提高工質(zhì)的壓力；
所述預(yù)熱器，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將液態(tài)工質(zhì)的溫度提升以便蒸發(fā)；
所述蒸發(fā)器，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將工質(zhì)加熱蒸發(fā)；
所述氣液分離器，用于將工質(zhì)中的液態(tài)部分分離出來(lái)；
所述熱介質(zhì)泵，用于提高液態(tài)熱介質(zhì)的動(dòng)力；
所述油分離器，用于將工質(zhì)中的機(jī)油分離出來(lái)；
所述油泵，用于將機(jī)油輸送回膨脹機(jī)機(jī)頭；
所述冷凝器采用風(fēng)冷式冷凝器。
[0007]作為優(yōu)選，所述連接油分離器、冷凝器之間的工質(zhì)管路以及連接冷凝器、工質(zhì)增壓泵之間的工質(zhì)管路均與回?zé)崞鬟B接，所述回?zé)崞?，用于回收冷凝的熱量以?jié)省能源。
[0008]本發(fā)明具有的有益效果是:
本發(fā)明回收液體作為熱介質(zhì)，工作效率高，并結(jié)合風(fēng)冷式的冷凝器以適用于沒(méi)有液體冷卻介質(zhì)條件下使用，本發(fā)明能適用于各種有液態(tài)廢熱熱源的場(chǎng)合使用，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益更好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0011]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例膨脹發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、膨脹機(jī)機(jī)頭1、冷凝器2、工質(zhì)增壓泵3、預(yù)熱器4、蒸發(fā)器5、氣液分離器6、熱介質(zhì)泵7、油分離器9和油泵10 ;膨脹機(jī)機(jī)頭I驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，按照工質(zhì)流經(jīng)的順序，膨脹機(jī)機(jī)頭1、油分離器9、冷凝器2、工質(zhì)增壓泵3、預(yù)熱器
4、蒸發(fā)器5、氣液分離器6依次通過(guò)工質(zhì)管路連接，氣液分離器6通過(guò)工質(zhì)管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭1，油分離器9通過(guò)回油管路連接油泵10，油泵10通過(guò)回油管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭1，按照熱介質(zhì)的流經(jīng)的順序，熱介質(zhì)泵7、蒸發(fā)器5、預(yù)熱器依次通過(guò)熱介質(zhì)管路連接；連接油分離器9、冷凝器2之間的工質(zhì)管路以及連接冷凝器2、工質(zhì)增壓泵3之間的工質(zhì)管路均與回?zé)崞?連接，冷凝器2采用風(fēng)冷式冷凝器。
[0012]膨脹機(jī)機(jī)頭1，用于工質(zhì)膨脹做工，使工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，
冷凝器2，利用空氣將工質(zhì)冷凝成液態(tài)并過(guò)冷；
工質(zhì)增壓泵3，用于提高工質(zhì)的壓力；
預(yù)熱器4，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將液態(tài)工質(zhì)的溫度提升以便蒸發(fā)；
蒸發(fā)器5，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將工質(zhì)加熱蒸發(fā)； 氣液分離器6，用于將工質(zhì)中的液態(tài)部分分離出來(lái)；
熱介質(zhì)栗7，用于提聞液態(tài)熱介質(zhì)的動(dòng)力；
油分離器9，用于將工質(zhì)中的機(jī)油分離出來(lái)；
油泵10，用于將機(jī)油輸送回膨脹機(jī)機(jī)頭；
回?zé)崞?，用于回收冷凝的熱量以節(jié)省能源。
[0013]本實(shí)施例中熱介質(zhì)采用液態(tài)廢熱，如熱水、熱油，熱介質(zhì)泵7采用熱水泵，
本實(shí)施例的工作過(guò)程:
工質(zhì)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器5受熱沸騰后，經(jīng)過(guò)氣液分離器6分離后，氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)機(jī)頭I，推動(dòng)膨脹機(jī)頭I內(nèi)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)膨脹機(jī)機(jī)頭I發(fā)電，離開(kāi)膨脹機(jī)機(jī)頭I工質(zhì)壓力下降，經(jīng)過(guò)油分離器9，將工質(zhì)所帶的機(jī)油分離出來(lái)，分離出來(lái)的機(jī)油經(jīng)過(guò)油泵10的作用，回到膨脹機(jī)機(jī)頭I。分離后的工質(zhì)經(jīng)過(guò)回?zé)崞?與冷凝后的工質(zhì)進(jìn)行熱交換后，進(jìn)入風(fēng)冷式的冷凝器2降溫冷凝，再經(jīng)回?zé)崞?進(jìn)入工質(zhì)增壓泵3，壓力上升后的工質(zhì)再進(jìn)入預(yù)熱器4預(yù)熱，預(yù)熱后再進(jìn)入蒸發(fā)器5沸騰，再次重復(fù)循環(huán)；預(yù)熱器4和蒸發(fā)器5的水側(cè)熱水由熱水泵7驅(qū)動(dòng)循環(huán)。
[0014]本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說(shuō)明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)電機(jī)、膨脹機(jī)機(jī)頭(I)、冷凝器(2)、工質(zhì)增壓泵(3)、預(yù)熱器(4)、蒸發(fā)器(5)、氣液分離器(6)、熱介質(zhì)泵(7)、油分離器(9)和油泵(10);膨脹機(jī)機(jī)頭(I)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，按照工質(zhì)流經(jīng)的順序，膨脹機(jī)機(jī)頭(I)、油分離器(9)、冷凝器(2)、工質(zhì)增壓泵(3)、預(yù)熱器(4)、蒸發(fā)器(5)、氣液分離器(6)依次通過(guò)工質(zhì)管路連接，氣液分離器(6)通過(guò)工質(zhì)管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭(I)，油分離器(9)通過(guò)回油管路連接油泵(10)，油泵(10)通過(guò)回油管路連接膨脹機(jī)機(jī)頭(I )，按照液態(tài)熱介質(zhì)的流經(jīng)的順序，熱介質(zhì)泵(7)、蒸發(fā)器(5)、預(yù)熱器依次通過(guò)熱介質(zhì)管路連接；其中， 所述膨脹機(jī)機(jī)頭(I )，用于工質(zhì)膨脹做工，使工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能， 所述冷凝器(2)，利用空氣將工質(zhì)冷凝成液態(tài)并過(guò)冷； 所述工質(zhì)增壓泵(3)，用于提高工質(zhì)的壓力； 所述預(yù)熱器(4)，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將液態(tài)工質(zhì)的溫度提升以便蒸發(fā)； 所述蒸發(fā)器(5)，利用液態(tài)熱介質(zhì)的熱量將工質(zhì)加熱蒸發(fā)； 所述氣液分離器(6)，用于將工質(zhì)中的液態(tài)部分分離出來(lái)； 所述熱介質(zhì)泵(7)，用于提高液態(tài)熱介質(zhì)的動(dòng)力； 所述油分離器(9)，用于將工質(zhì)中的機(jī)油分離出來(lái)； 所述油泵(10)，用于將機(jī)油輸送回膨脹機(jī)機(jī)頭，所述冷凝器(2)采用風(fēng)冷式冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述連接油分離器(9)、冷凝器(2)之間的工質(zhì)管路以及連接冷凝器(2)、工質(zhì)增壓泵(3)之間的工質(zhì)管路均與回?zé)崞?8)連接，所述回?zé)崞?8)，用于回收冷凝(2)的熱量以節(jié)省能源。
【文檔編號(hào)】F01K25/00GK103775146SQ201410027956
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】吳靜濤, 劉斌, 陳建紅 申請(qǐng)人:美意(浙江)空調(diào)設(shè)備有限公司