本實用新型涉及有機朗肯循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種有機朗肯循環(huán)裝置及其排汽管。
背景技術(shù):
我國能源短缺和環(huán)境保護工作的壓力越來越大,探討發(fā)展利用太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)等可再生能源和低品位工業(yè)余熱的分布式供能系統(tǒng),與大電網(wǎng)結(jié)合,滿足能源需求,是實現(xiàn)中國經(jīng)濟平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)二氧化碳減排、改善生態(tài)環(huán)境的重要措施。低溫?zé)崮苁强稍偕茉吹闹匾M成部分,對中低溫?zé)嵩吹难芯糠衔覈目沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。低溫?zé)崮苁侵钙肺惠^低的熱能,一般溫度低于200℃。這些能源種類繁多,能量巨大,包括太陽能,地?zé)崮?,海洋溫差能等可再生能源和工業(yè)余熱。這些能源通過低溫?zé)崮馨l(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換,提供數(shù)量可觀的高品位電能,提高能源的利用效率,同時不對環(huán)境產(chǎn)生污染。
利用低溫?zé)崮艿陌l(fā)電技術(shù)主要是基于朗肯循環(huán)的熱力發(fā)電系統(tǒng),有機朗肯循環(huán)(Origanic Rankine Cycle,ORC)系統(tǒng)具有效率高、適用性強、簡易方便、使用壽命長、維修費用低等優(yōu)點,它采用低沸點的有機工質(zhì)代替水,吸收熱源熱量,在低溫條件下獲得較高的蒸氣壓力,推動渦輪機做功,適合廣泛應(yīng)用于各種低溫?zé)崮馨l(fā)電領(lǐng)域。據(jù)保守估計:每年我國的ORC技術(shù)有數(shù)千億的國內(nèi)市場空間。美國、日本、意大利、德國、法國、以色列等國家投入了大量財力人力,爭相開展ORC技術(shù)的研究工作。
現(xiàn)有技術(shù)中,帶有內(nèi)回?zé)崞鞯挠袡C朗肯循環(huán)發(fā)電裝置中(內(nèi)回?zé)崞髋c凝汽器之間的排汽管為等截面直管道),膨脹機排汽進入內(nèi)回?zé)崞鲗斔椭琳舭l(fā)器的工質(zhì)進行加熱,排汽在內(nèi)回?zé)崞鳉?cè)對工質(zhì)加熱完后經(jīng)排汽管進入凝汽器,由于內(nèi)回?zé)崞鲀?nèi)的換熱管束會對排汽從內(nèi)回?zé)崞鳉?cè)流至凝汽器的過程產(chǎn)生阻力,使排汽在內(nèi)回?zé)崞鲀?nèi)流動不暢,產(chǎn)生積聚,從而導(dǎo)致透平排汽壓力升高,出力下降。
因此,如何提供一種有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管,以保證內(nèi)回?zé)崞髦械呐牌樌倪M入凝汽器,避免透平排汽壓力升高,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管,以保證內(nèi)回?zé)崞髦械呐牌樌倪M入凝汽器。本實用新型的另一目的在于提供一種采用上述有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的有機朗肯循環(huán)裝置。
為了達(dá)到上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:
一種有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管,其頂端與內(nèi)回?zé)崞鬟B通,其末端與凝汽器連通,包括連通的加速段和擴壓段,其中,所述加速段起始于所述有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的頂端,終止于所述擴壓段,所述擴壓段終止于所述有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的末端,所述加速段為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸縮小,所述擴壓段為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸增大。
優(yōu)選的,上述加速段為圓錐形。
優(yōu)選的,上述擴壓段為圓錐形。
本實用新型還提供一種有機朗肯循環(huán)裝置,包括排汽管以及通過所述排汽管連通的內(nèi)回?zé)崞骱湍?,所述排汽管為如上述任意一項所述的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管。
本實用新型提供的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管,其頂端與內(nèi)回?zé)崞鬟B通,其末端與凝汽器連通,包括連通的加速段和擴壓段,其中,所述加速段起始于所述有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的頂端,終止于所述擴壓段,所述擴壓段終止于所述有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的末端,所述加速段為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸縮小,所述擴壓段為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸增大。通過將內(nèi)回?zé)崞髋c凝汽器之間的排汽管內(nèi)部設(shè)置成加速擴壓段,由于排汽管中的排汽的速度較慢,為亞音速氣流,亞音速氣流需要采用漸縮的加速段加速,先經(jīng)過加速后,進入漸擴段,即擴壓段,漸擴段對于加速后但速度仍小于音速的氣流會產(chǎn)生降速增壓的作用,氣流流經(jīng)擴壓段后速度降低(應(yīng)當(dāng)是急劇降低)壓力升高。這樣能夠保證內(nèi)回?zé)崞髦械呐牌樌倪M入凝汽器,避免透平排汽壓力升高。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的結(jié)構(gòu)示意圖。
上圖1中:
內(nèi)回?zé)崞?、凝汽器2、排汽管3、加速段4、擴壓段5。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參考圖1,圖1為本實用新型實施例提供的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型實施例提供的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管,其頂端與內(nèi)回?zé)崞?連通,其末端與凝汽器2連通,包括連通的加速段4和擴壓段5,其中,加速段4起始于有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的頂端,終止于擴壓段5,擴壓段5終止于有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管的末端,加速段4為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸縮小,擴壓段5為從自身起始部至自身終止部其橫截面積逐漸增大。通過將內(nèi)回?zé)崞?與凝汽器2之間的排汽管3內(nèi)部設(shè)置成加速擴壓段,由于排汽管3中的排汽的速度較慢,為亞音速氣流,亞音速氣流需要采用漸縮的加速段4加速,先經(jīng)過加速后,進入漸擴段,即擴壓段5,漸擴段對于加速后但速度仍小于音速的氣流會產(chǎn)生降速增壓的作用,氣流流經(jīng)擴壓段5后速度降低(應(yīng)當(dāng)是急劇降低)壓力升高。這樣能夠保證內(nèi)回?zé)崞?中的排汽順利的進入凝汽器2,避免透平排汽壓力升高。
其中,加速段4和擴壓段5可以均為圓錐形,使用效果更好。
本實用新型實施例還提供一種有機朗肯循環(huán)裝置,包括排汽管3以及通過排汽管3連通的內(nèi)回?zé)崞?和凝汽器2,排汽管3為如上述任意一項的有機朗肯循環(huán)裝置用排汽管。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。