專利名稱：一種高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及膨脹動力機系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種高溫-低溫螺桿膨脹動力機 聯(lián)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
螺桿膨脹動力機主要是利用工業(yè)中的蒸汽、熱水、熱液或汽液兩相流體等動力源， 將熱能轉(zhuǎn)換為動力，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，或直接驅(qū)動風(fēng)機、水泵、壓縮機、攪拌機、磨煤機、制粉 機等機械設(shè)備，替代電動機，或替代大型制冷機的膨脹閥等回收動力。螺桿膨脹動力機包括 兩根(陰、陽)螺桿轉(zhuǎn)子、外殼、軸承和密封裝置等。工作時，熱源體介質(zhì)先進入機內(nèi)螺桿 齒槽，推動螺桿轉(zhuǎn)動，隨著螺桿轉(zhuǎn)動，容積不斷增大，熱源體降壓降溫膨脹做功，最后排出氣 體，從主軸陽螺桿輸出功率，驅(qū)動發(fā)電機。當(dāng)前，我國國民經(jīng)濟面臨節(jié)約能源和環(huán)境保護兩大挑戰(zhàn)，充分合理地利用能源是 可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。我國能源結(jié)構(gòu)的特點，能源沒有充分達到梯級利用，能源總體利用率較 低，余熱資源豐富但是沒有充分利用。例如在鋼鐵冶金行業(yè)、熱電電力行業(yè)、石油化工行業(yè)、 水泥行業(yè)、造紙印刷行業(yè)、及其他需要工業(yè)鍋爐的行業(yè)，余熱資源的利用具有巨大的市場潛 力。這不僅充分說明了我國加強節(jié)能工作的重要性和緊迫性，同時也體現(xiàn)了螺桿膨脹動力 機的應(yīng)用前景。

實用新型內(nèi)容針對上述缺陷，本實用新型解決的技術(shù)問題在于，提供一種高溫_低溫螺桿膨脹 動力機聯(lián)動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高溫-低溫循環(huán)、低溫循環(huán)、高溫循環(huán)三種模式，能夠比較充分 地利用余熱資源。為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系 統(tǒng)，包括高溫循環(huán)與低溫循環(huán)；所述高溫循環(huán)包括熱源體、第一螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器，所述熱源體、第一 螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器通過管路依次連接形成高溫循環(huán)通路；所述低溫循環(huán)包括所述高溫循環(huán)中的冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器， 所述冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器通過管路依次連接形成低溫工質(zhì)循環(huán)通 路；所述冷凝器設(shè)置有用于冷卻低溫工質(zhì)循環(huán)通路內(nèi)所述循環(huán)流動的工質(zhì)的冷卻通路。優(yōu)選地，所述熱源體與所述冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有第一旁路，所述第一旁路設(shè)置 有第一控制閥。優(yōu)選地，所述冷凝蒸發(fā)器與所述冷凝器之間設(shè)置有第二旁路，所述第二旁路設(shè)置 有第二控制閥。優(yōu)選地，所述高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)還包括預(yù)熱器，所述預(yù)熱器的一端設(shè)置在所述低溫循環(huán)的冷凝器與冷凝蒸發(fā)器之間，所述預(yù)熱器的另一端設(shè)置在所述高 溫循環(huán)的冷凝蒸發(fā)器與熱源體之間。優(yōu)選地，所述預(yù)熱器與所述熱源體之間設(shè)置有蓄水罐，所述蓄水罐連接有凝結(jié)水泵。優(yōu)選地，所述蓄水罐與所述熱源體之間設(shè)置有第三旁路，所述第三旁路設(shè)置有第 三控制閥。優(yōu)選地，所述冷凝器與所述預(yù)熱器之間設(shè)置有蓄工質(zhì)罐，所述蓄工質(zhì)罐連接有工 質(zhì)泵。優(yōu)選地，所述蓄工質(zhì)罐與所述預(yù)熱器之間設(shè)置有第四旁路，所述第四旁路設(shè)置有 第四控制閥。優(yōu)選地，所述冷卻通路包括冷水源體、冷水泵和所述低溫循環(huán)中的冷凝器，所述冷 水源體、冷水泵和所述冷凝器通過管路連接形成冷卻工質(zhì)的通路。優(yōu)選地，所述第一螺桿膨脹動力機、第二螺桿膨脹動力機分別連接有發(fā)電機或負 載，所述第一螺桿膨脹動力機、第二螺桿膨脹動力機與所述發(fā)電機或負載之間分別設(shè)置有 減速機。本實用新型提供的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高溫-低溫循 環(huán)、低溫循環(huán)、高溫循環(huán)三種模式，能夠比較充分地利用余熱資源。
圖1為本實用新型中高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合 具體實施例進行闡述。請參見圖1，該圖為本實用新型中高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。本實用新型提供的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，包括高溫循環(huán)與低溫 循環(huán)；高溫循環(huán)包括熱源體1、第一螺桿膨脹動力機8、冷凝蒸發(fā)器3，熱源體1、第一螺桿膨 脹動力機8、冷凝蒸發(fā)器3通過管路依次連接形成高溫循環(huán)通路；低溫循環(huán)包括高溫循環(huán)中 的冷凝蒸發(fā)器3、第二螺桿膨脹動力機10、冷凝器12，冷凝蒸發(fā)器3、第二螺桿膨脹動力機 10、冷凝器12通過管路依次連接形成低溫工質(zhì)循環(huán)通路；冷凝器12設(shè)置有用于冷卻低溫 工質(zhì)循環(huán)通路內(nèi)循環(huán)流動的工質(zhì)的冷卻通路；冷卻通路包括冷水源體14、冷水泵17和低溫 循環(huán)中的冷凝器12，冷水源體14、冷水泵17和冷凝器12通過管路連接形成冷卻工質(zhì)的通 路。第一螺桿膨脹動力機8、第二螺桿膨脹動力機10分別連接有發(fā)電機6、電機5，第一 螺桿膨脹動力機8、第二螺桿膨脹動力機10與發(fā)電機6、發(fā)電機5之間設(shè)置有減速機。熱源體1與冷凝蒸發(fā)器3之間設(shè)置有第一旁路，第一旁路設(shè)置有第一控制閥2 ；冷 凝蒸發(fā)器3與冷凝器12之間設(shè)置有第二旁路，第二旁路設(shè)置有第二控制閥11。預(yù)熱器4的一端設(shè)置在低溫循環(huán)的冷凝器12與冷凝蒸發(fā)器3之間，預(yù)熱器4的另一端設(shè)置在高溫循環(huán)的冷凝蒸發(fā)器3與熱源體1之間。預(yù)熱器4與熱源體1之間設(shè)置有蓄水罐13，蓄水罐13連接有凝結(jié)水泵9。蓄水罐 13與熱源體1之間設(shè)置有第三旁路，第三旁路設(shè)置有第三控制閥7。冷凝器12與預(yù)熱器4 之間設(shè)置有蓄工質(zhì)罐18，蓄工質(zhì)罐18連接有工質(zhì)泵16。蓄工質(zhì)罐18與預(yù)熱器4之間設(shè)置 有第四旁路，第四旁路設(shè)置有第四控制閥15。熱源體1提供的熱源可以為蒸汽、熱水、熱液或汽液兩相流體等，本實施例以熱 水為例做說明。低溫循環(huán)的工質(zhì)為低沸點工質(zhì)。特別需要指出的是，本實用新型中的高溫、低溫是相對的。本實用新型提供的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高溫-低溫循 環(huán)、低溫循環(huán)、高溫循環(huán)三種模式，具體的工作運行模式流程如下1、高溫-低溫循環(huán)模式當(dāng)高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)處于該模式時，第一控制閥2、第二控制 11、第三控制閥7和第四控制閥15關(guān)閉。熱水依次沿管路流經(jīng)第一螺桿膨脹動力機8、冷凝 蒸發(fā)器3、預(yù)熱器4、蓄水罐13，再由凝結(jié)水泵9將蓄水罐13里的凝結(jié)水泵入熱源體1，此為 高溫循環(huán)。熱水循環(huán)進入第一螺桿膨脹動力機8做功，第一螺桿膨脹動力機8帶動發(fā)電機 6發(fā)電。低沸點工質(zhì)沿管路流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、第二螺桿膨脹動力機10、蒸發(fā)器12、蓄工質(zhì) 罐18，再由工質(zhì)泵16將低沸點工質(zhì)泵入預(yù)熱器4預(yù)熱，此為低溫循環(huán)。熱水從第一螺桿膨 脹動力機8流出后流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3，在冷凝蒸發(fā)器3內(nèi)熱水對低沸點工質(zhì)進行加熱，使低 沸點工質(zhì)溫度升高，達到飽和溫度，生成飽和氣或氣液兩相。從冷凝蒸發(fā)器3流出的被加熱 的工質(zhì)進入第二螺桿膨脹動力機10做功，第二螺桿膨脹動力機10驅(qū)動發(fā)電機5發(fā)電。做 功后的低沸點工質(zhì)從第二螺桿膨脹動力機10流出進入冷凝器12，在冷凝器內(nèi)通過冷卻水 將低沸點工質(zhì)冷凝，進入蓄工質(zhì)罐18內(nèi)。2、高溫模式當(dāng)高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)處于該模式時，第一控制閥2、第三控制閥 7和第四控制閥15關(guān)閉，第二控制閥11打開。熱水依次沿管路流經(jīng)第一螺桿膨脹動力機 8、冷凝蒸發(fā)器3、預(yù)熱器4、蓄水罐13，再由凝結(jié)水泵9將蓄水罐13里的凝結(jié)水泵入熱源體 1。熱水循環(huán)進入第一螺桿膨脹動力機8做功，第一螺桿膨脹動力機8帶動發(fā)電機6發(fā)電。 低沸點工質(zhì)沿管路流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、蒸發(fā)器12、蓄工質(zhì)罐18，再由工質(zhì)泵16將低沸點工質(zhì) 泵入預(yù)熱器4預(yù)熱。低沸點工質(zhì)在冷凝器12內(nèi)通過冷卻水將低沸點工質(zhì)冷凝，進入蓄工質(zhì) 罐18內(nèi)。3、低溫循環(huán)當(dāng)高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)處于該模式時，第二控制閥11、第三控制 閥7和第四控制閥15關(guān)閉，第一控制閥2打開。熱水依次沿管路流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、預(yù)熱 器4、蓄水罐13，再由凝結(jié)水泵9將蓄水罐13里的凝結(jié)水泵入熱源體1。低沸點工質(zhì)沿管 路流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3、第二螺桿膨脹動力機10、蒸發(fā)器12、蓄工質(zhì)罐18，再由工質(zhì)泵16將低 沸點工質(zhì)泵入預(yù)熱器4預(yù)熱。熱水從熱源體1流出流經(jīng)冷凝蒸發(fā)器3，在冷凝蒸發(fā)器3內(nèi) 熱水對低沸點工質(zhì)進行加熱，使低沸點工質(zhì)溫度升高，達到飽和溫度，生成飽和氣或氣液兩 相。從冷凝蒸發(fā)器3流出的被加熱的工質(zhì)進入第二螺桿膨脹動力機10做功，第二螺桿膨脹動力機10驅(qū)動發(fā)電機5發(fā)電。做功后的低沸點工質(zhì)從第二螺桿膨脹動力機10流出進入冷 凝器12，在冷凝器12內(nèi)通過冷卻水將低沸點工質(zhì)冷凝，進入蓄工質(zhì)罐內(nèi)。 本實用新型提供的高溫_低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，具有余熱回收量大，利 用率高等優(yōu)點。當(dāng)然，以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，包括高溫循環(huán)與低溫循環(huán)；所述高溫循環(huán)包括熱源體、第一螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器，所述熱源體、第一螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器通過管路依次連接形成高溫循環(huán)通路；所述低溫循環(huán)包括所述高溫循環(huán)中的冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器，所述 冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器通過管路依次連接形成低溫工質(zhì)循環(huán)通路；所述冷凝器設(shè)置有用于冷卻低溫工質(zhì)循環(huán)通路內(nèi)所述循環(huán)流動的工質(zhì)的冷卻通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源 體與所述冷凝蒸發(fā)器之間設(shè)置有第一旁路，所述第一旁路設(shè)置有第一控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝 蒸發(fā)器與所述冷凝器之間設(shè)置有第二旁路，所述第二旁路設(shè)置有第二控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù) 熱器，所述預(yù)熱器的一端設(shè)置在所述低溫循環(huán)的冷凝器與冷凝蒸發(fā)器之間，所述預(yù)熱器的 另一端設(shè)置在所述高溫循環(huán)的冷凝蒸發(fā)器與熱源體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)熱 器與所述熱源體之間設(shè)置有蓄水罐，所述蓄水罐連接有凝結(jié)水泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄水 罐與所述熱源體之間設(shè)置有第三旁路，所述第三旁路設(shè)置有第三控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝 器與所述預(yù)熱器之間設(shè)置有蓄工質(zhì)罐，所述蓄工質(zhì)罐連接有工質(zhì)泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄工 質(zhì)罐與所述預(yù)熱器之間設(shè)置有第四旁路，所述第四旁路設(shè)置有第四控制閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻 通路包括冷水源體、冷水泵和所述低溫循環(huán)中的冷凝器，所述冷水源體、冷水泵和所述冷凝 器通過管路連接形成冷卻工質(zhì)的通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，其特征在于，所述第 一螺桿膨脹動力機、第二螺桿膨脹動力機分別連接有發(fā)電機或負載，所述第一螺桿膨脹動 力機、第二螺桿膨脹動力機與所述發(fā)電機或負載之間分別設(shè)置有減速機。
專利摘要本實用新型公開一種高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，包括高溫循環(huán)與低溫循環(huán)；所述高溫循環(huán)包括熱源體、第一螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器，所述熱源體、第一螺桿膨脹動力機、冷凝蒸發(fā)器通過管路依次連接形成高溫循環(huán)通路；所述低溫循環(huán)包括所述高溫循環(huán)中的冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器，所述冷凝蒸發(fā)器、第二螺桿膨脹動力機、冷凝器通過管路依次連接形成低溫工質(zhì)循環(huán)通路；所述冷凝器設(shè)置有用于冷卻低溫工質(zhì)循環(huán)通路內(nèi)所述循環(huán)流動的工質(zhì)的冷卻通路。本實用新型提供的高溫-低溫螺桿膨脹動力機聯(lián)動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高溫-低溫循環(huán)、低溫循環(huán)、高溫循環(huán)三種模式，能夠比較充分地利用余熱資源。
文檔編號F01K11/00GK201835879SQ20102023202
公開日2011年5月18日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者羅欣, 胡亮光, 胡達 申請人:江西華電電力有限責(zé)任公司