專利名稱：一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能回收再利用技術(shù)，尤其涉及一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力 循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，存在有大量的溫度低于15(TC的余熱，這些余熱通常 被直接排放到環(huán)境中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。另外，自然界中存在 著豐富的地?zé)豳Y源和太陽能等可再生能源，這些能源都屬于低溫?zé)嵩?。因此?回收工業(yè)低溫余熱和利用可再生能源對于緩解環(huán)境污染問題和減少化石燃料的 消耗，具有重要現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。目前低溫余熱回收技術(shù)主要有換熱器技術(shù)、水蒸汽動(dòng)力循環(huán)技術(shù)和卡林納 循環(huán)技術(shù)。換熱器技術(shù)主要采用換熱器將將工業(yè)生產(chǎn)中排放的余熱回收，用來 加熱物料等，或者以熱能的方式提供給熱用戶；當(dāng)余熱溫度低于15(TC時(shí)，可 以采用熱管換熱器技術(shù)進(jìn)行余熱回收利用，但是熱管換熱器制造工藝相對復(fù)雜， 另外，熱管換熱器技術(shù)只能向外界提供低品位的熱能。而水蒸汽動(dòng)力循環(huán)技術(shù) 和卡林納循環(huán)技術(shù)對于低溫余熱回收利用的效率低，當(dāng)余熱溫度低于IO(TC時(shí)， 這些技術(shù)已經(jīng)不在適用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置，能夠回收 利用低于15(TC的低溫?zé)嵩茨芰浚D(zhuǎn)化為電能，提高能源利用率，減少環(huán)境污 染和能源浪費(fèi)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種用于低溫?zé)?能回收的動(dòng)力循環(huán)裝置，包括熱源管道、循環(huán)裝置和循環(huán)工質(zhì)，其特征在于， 所述循環(huán)裝置包含發(fā)電機(jī)，與發(fā)電機(jī)機(jī)械傳動(dòng)連接的透平，以及與透平排氣口 依次連接的空冷凝結(jié)器、冷凝箱、循環(huán)泵、蒸氣發(fā)生器，所述蒸氣發(fā)生器與透 平進(jìn)氣口連接，組成循環(huán)回路；所述熱源管道與蒸氣發(fā)生器連接，提供熱能；所述循環(huán)工質(zhì)為R123或R134a。所述透平采用單級雙列復(fù)速級結(jié)構(gòu)。由于本發(fā)明的循環(huán)工質(zhì)采用R123或R134a，這兩種工質(zhì)無腐蝕、不可燃， 對環(huán)境危害??；沸點(diǎn)低，對低溫?zé)嵩吹幕厥招矢?。采用空冷凝結(jié)器，直接將 透平排氣冷凝成飽和液體，減少了對水資源的需求。該發(fā)明系統(tǒng)簡單，可以有 效地回收工業(yè)中低溫廢熱和利用地?zé)崮芑蛘咛柲艿鹊蜏責(zé)嵩?，特別是對150 nC-20(TC的低溫?zé)嵩?，能源利用效率?0-35%,甚至可以利用低于IO(TC的熱 源。


圖1為本發(fā)明的動(dòng)力循環(huán)裝置示意圖，圖中1、蒸氣發(fā)生器，2、透平，3、發(fā)電機(jī)，4、空冷凝結(jié)器，5、工質(zhì)循環(huán)泵，6、凝結(jié)箱，7、軸流式風(fēng)機(jī)；圖2為有機(jī)工質(zhì)透平縱剖面圖，圖中8、葉輪，9、汽缸，10、軸，11動(dòng) 葉片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步說明。參見圖1，用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置，包括蒸氣發(fā)生器1，透平2， 發(fā)電機(jī)3，空冷凝結(jié)器4，循環(huán)泵5，凝結(jié)箱6，軸流式風(fēng)機(jī)7以及熱源管道。 蒸氣發(fā)生器1和透平2的進(jìn)氣口通過蒸氣管道連接，透平2與發(fā)電機(jī)3同軸機(jī)械連接，透平2排氣口和空冷凝結(jié)器4連接，空冷凝結(jié)器4的凝結(jié)箱6， 凝結(jié)箱6和蒸氣發(fā)生器1之間通過循環(huán)泵5連接，形成閉合回路。凝結(jié)箱6和軸流式風(fēng)機(jī)7是空冷凝結(jié)器4的輔助組成部分，軸流式風(fēng)機(jī)7 用來提供冷空氣，使得透平排氣在空冷凝結(jié)器4中冷凝成液體，然后由凝結(jié)箱 6收集在一起。循環(huán)工質(zhì)為R123或R134a。在工質(zhì)循環(huán)過程中，循環(huán)泵5將工質(zhì)送到蒸氣 發(fā)生器1中，在蒸氣發(fā)生器1中將低溫?zé)嵩垂艿赖臒崃總鹘o工質(zhì)，產(chǎn)生高壓高 溫的蒸氣，該蒸氣進(jìn)入透平2做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)3發(fā)電，透平的排氣進(jìn)入空冷 凝結(jié)器4內(nèi)，軸流式冷卻風(fēng)機(jī)7使空氣流過散熱器的外表面，將排氣冷凝成飽 和液體，飽和液體匯入凝結(jié)箱6，從凝結(jié)箱6中出來的飽和液體經(jīng)過工質(zhì)循環(huán) 泵5升壓，完成整個(gè)循環(huán)。參見圖2，有機(jī)工質(zhì)在透平中的工作方式為過熱有機(jī)工質(zhì)沖擊動(dòng)葉片11， 動(dòng)葉片11帶動(dòng)葉輪8旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)軸10旋轉(zhuǎn)，從而完成熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn) 換。透平采用單級雙列復(fù)速級結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)簡單可行，同時(shí)尺寸較小，可以減 小成本。
權(quán)利要求
1、一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置，包括熱源管道、循環(huán)裝置和循環(huán)工質(zhì)，其特征在于，所述循環(huán)裝置包含發(fā)電機(jī)，與發(fā)電機(jī)機(jī)械傳動(dòng)連接的透平，以及與透平排氣口依次連接的空冷凝結(jié)器、冷凝箱、循環(huán)泵、蒸氣發(fā)生器，所述蒸氣發(fā)生器與透平進(jìn)氣口連接，組成循環(huán)回路；所述熱源管道與蒸氣發(fā)生器連接，提供熱能；所述循環(huán)工質(zhì)為R123或R134a。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置，其特 征在于，所述透平采用單級雙列復(fù)速級結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱能回收再利用技術(shù)，尤其涉及一種用于低溫?zé)崮芑厥盏膭?dòng)力循環(huán)裝置。它包括熱源管道、循環(huán)裝置和循環(huán)工質(zhì)，其特征在于，所述循環(huán)裝置包含發(fā)電機(jī)，與發(fā)電機(jī)機(jī)械傳動(dòng)連接的透平，以及與透平排氣口依次連接的空冷凝結(jié)器、冷凝箱、循環(huán)泵、蒸氣發(fā)生器，所述蒸氣發(fā)生器與透平進(jìn)氣口連接，組成循環(huán)回路；所述熱源管道與蒸氣發(fā)生器連接，提供熱能；所述循環(huán)工質(zhì)為R123或R134a。
文檔編號F01K25/10GK101333946SQ20081015034
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者孫志新, 戴義平, 王建錄, 王江峰, 林 高 申請人:西安交通大學(xué)