帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、油分離器；所述油分離器、冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機依次連接，膨脹機連接發(fā)電機、油分離器；所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)包括至少一個變頻輸送機構(gòu)和至少一個定頻輸送機構(gòu)，各變頻輸送機構(gòu)、定頻輸送機構(gòu)并聯(lián)；在熱機階段、開機啟動階段以及部分負荷工況情況下，只采用變頻輸送機構(gòu)，或者，采用部分或全部變頻輸送機構(gòu)及部分或全部定頻輸送機構(gòu)的組合；在滿負荷工況，將變頻輸送機構(gòu)和定頻輸送機構(gòu)全部打開。本實用新型可穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)功耗，使系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。
【專利說明】
帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，尤其涉及一種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般有機朗肯循環(huán)膨脹機(ORC)系統(tǒng)由膨脹機、發(fā)電機、油分離器、冷凝器、儲液器、工質(zhì)栗、和蒸發(fā)器等重要部件組成。工質(zhì)栗在系統(tǒng)中起到液態(tài)冷媒的增壓、保證系統(tǒng)冷媒運行的作用。
[0003]當前ORC膨脹機系統(tǒng)主要為全定頻工質(zhì)栗或者全變頻工質(zhì)栗。全定頻工質(zhì)栗雖然價格便宜，但只能通過旁通回路來調(diào)節(jié)系統(tǒng)負荷，因此在部分負荷工況下耗功很大，這會導致系統(tǒng)凈發(fā)電量減少。全變頻工質(zhì)栗雖然滿足系統(tǒng)負荷變化要求，但由于是全變頻，會導致栗組系統(tǒng)的成本很高。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的ORC系統(tǒng)，以便克服現(xiàn)有ORC系統(tǒng)存在的上述缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，可穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)功耗，使系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、油分離器；
[0008]所述油分離器、冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機依次連接，膨脹機連接發(fā)電機、油分離器；
[0009]所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)包括至少一個變頻輸送機構(gòu)和至少一個定頻輸送機構(gòu)，各變頻輸送機構(gòu)、定頻輸送機構(gòu)并聯(lián)。
[0010]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，在熱機階段、開機啟動階段以及部分負荷工況情況下，只采用變頻輸送機構(gòu)，或者，采用部分或全部變頻輸送機構(gòu)及部分或全部定頻輸送機構(gòu)的組合;在滿負荷工況，將變頻輸送機構(gòu)和定頻輸送機構(gòu)全部打開。
[0011]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括工況自動識別模塊、工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)切換模塊；
[0012]所述工況自動識別模塊用以識別系統(tǒng)所處的工況，判斷系統(tǒng)處于熱機階段、開機啟動階段、部分負荷工況、滿負荷工況中的何種工況；
[0013]所述工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊用以根據(jù)所述工況自動識別模塊識別的結(jié)果計算需要的工質(zhì)輸送機構(gòu)的種類及數(shù)量；
[0014]所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)切換模塊用以根據(jù)所述工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊計算的結(jié)果自動控制組合工質(zhì)輸送機構(gòu)中的各個工質(zhì)輸送機構(gòu)的開關(guān)。
[0015]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊中包括第一對照表，第一對照表中存儲有各個關(guān)鍵工況需要工質(zhì)輸送機構(gòu)的種類及數(shù)量。
[0016]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述變頻輸送機構(gòu)為變頻栗，定頻輸送機構(gòu)為定頻栗。
[0017]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述冷凝器為組合冷凝器，組合冷凝器包括至少一個風冷式冷凝器和至少一個蒸發(fā)式冷凝器，各風冷式冷凝器、蒸發(fā)式冷凝器并聯(lián)；
[0018]當在環(huán)境溫度高于第一設(shè)定溫度時，蒸發(fā)式冷凝器起主要作用，降低系統(tǒng)的冷凝溫度；
[0019]當在環(huán)境溫度低于第二設(shè)定溫度時，風冷式冷凝器起主要作用，降低系統(tǒng)的冷凝溫度。
[0020]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)還包括第二工況自動識別模塊、第二需求計算模塊、第二切換模塊；
[0021]所述第二工況自動識別模塊用以識別系統(tǒng)所處的工況，判斷環(huán)境是否高于第一設(shè)定溫度、是否低于第二設(shè)定溫度；
[0022]所述組合冷凝器包括若干冷凝器單元，所述第二需求計算模塊用以根據(jù)所述第二工況自動識別模塊識別的結(jié)果計算需要的冷凝器單元的種類及數(shù)量；
[0023]所述第二切換模塊用以根據(jù)所述第二需求計算模塊計算的結(jié)果自動控制組合冷凝器中的各個冷凝器單元的開關(guān)。
[0024]作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊中包括第二對照表，第二對照表中存儲有各個關(guān)鍵環(huán)境溫度需要冷凝器單元的種類及數(shù)量。
[0025]本實用新型的有益效果在于:本實用新型提出的帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，可穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)功耗，使系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。
[0028]實施例一
[0029]請參閱圖1，本實用新型揭示了一種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:冷凝器4、儲液器5、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)6、蒸發(fā)器7、膨脹機1、發(fā)電機2、油分離器3。
[0030]所述油分離器3、冷凝器4、儲液器5、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)6、蒸發(fā)器7、膨脹機I依次連接，膨脹機I連接發(fā)電機2、油分離器3。
[0031 ]所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)6包括至少一個變頻輸送機構(gòu)和至少一個定頻輸送機構(gòu)，各變頻輸送機構(gòu)、定頻輸送機構(gòu)并聯(lián)。本實施例中，所述變頻輸送機構(gòu)為變頻栗62，定頻輸送機構(gòu)為定頻栗61。
[0032]在熱機階段、開機啟動階段以及部分負荷工況情況下，只采用變頻輸送機構(gòu)，或者，采用部分或全部變頻輸送機構(gòu)及部分或全部定頻輸送機構(gòu)的組合;在滿負荷工況，將變頻輸送機構(gòu)和定頻輸送機構(gòu)全部打開。
[0033]此外，所述系統(tǒng)還包括工況自動識別模塊、工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)切換模塊。
[0034]所述工況自動識別模塊用以識別系統(tǒng)所處的工況，判斷系統(tǒng)處于熱機階段、開機啟動階段、部分負荷工況、滿負荷工況中的何種工況。
[0035]所述工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊用以根據(jù)所述工況自動識別模塊識別的結(jié)果計算需要的工質(zhì)輸送機構(gòu)的種類及數(shù)量。
[0036]所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)切換模塊用以根據(jù)所述工質(zhì)輸送機構(gòu)需求計算模塊計算的結(jié)果自動控制組合工質(zhì)輸送機構(gòu)中的各個工質(zhì)輸送機構(gòu)的開關(guān)。
[0037]所述系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊中包括第一對照表，第一對照表中存儲有各個關(guān)鍵工況需要工質(zhì)輸送機構(gòu)的種類及數(shù)量。
[0038]實施例二
[0039]本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，所述冷凝器為組合冷凝器，組合冷凝器包括至少一個風冷式冷凝器和至少一個蒸發(fā)式冷凝器，各風冷式冷凝器、蒸發(fā)式冷凝器并聯(lián)。
[0040]當在環(huán)境溫度高于第一設(shè)定溫度時，蒸發(fā)式冷凝器起主要作用，降低系統(tǒng)的冷凝溫度。當在環(huán)境溫度低于第二設(shè)定溫度時，風冷式冷凝器起主要作用，降低系統(tǒng)的冷凝溫度。
[0041]具體地，組合式冷凝器在夏天氣溫較高時，其中的蒸發(fā)式冷凝器承擔更多散熱負荷，起主要作用。在冬季氣溫較低時，其中的風冷冷凝器承擔更多散熱負荷，起主要作用。這樣無論在一年中任何時候，組合冷凝器均能很好的降低冷凝溫度，提高系統(tǒng)效率。
[0042]此外，所述系統(tǒng)還包括第二工況自動識別模塊、第二需求計算模塊、第二切換模塊。
[0043]所述第二工況自動識別模塊用以識別系統(tǒng)所處的工況，判斷環(huán)境是否高于第一設(shè)定溫度、是否低于第二設(shè)定溫度。
[0044]所述組合冷凝器包括若干冷凝器單元，所述第二需求計算模塊用以根據(jù)所述第二工況自動識別模塊識別的結(jié)果計算需要的冷凝器單元的種類及數(shù)量。
[0045]所述第二切換模塊用以根據(jù)所述第二需求計算模塊計算的結(jié)果自動控制組合冷凝器中的各個冷凝器單元的開關(guān)。
[0046]此外，所述系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊中包括第二對照表，第二對照表中存儲有各個關(guān)鍵環(huán)境溫度需要冷凝器單元的種類及數(shù)量。
[0047]綜上所述，本實用新型提出的帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，采用變頻和定頻組合，無論在什么情況下都可以穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)功耗，使系統(tǒng)性能達到最優(yōu)。
[0048]這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【主權(quán)項】
1.一種帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、油分離器； 所述油分離器、冷凝器、儲液器、組合工質(zhì)輸送機構(gòu)、蒸發(fā)器、膨脹機依次連接，膨脹機連接發(fā)電機、油分尚器； 所述組合工質(zhì)輸送機構(gòu)包括至少一個變頻輸送機構(gòu)和至少一個定頻輸送機構(gòu)，各變頻輸送機構(gòu)、定頻輸送機構(gòu)并聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，其特征在于: 所述變頻輸送機構(gòu)為變頻栗，定頻輸送機構(gòu)為定頻栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶組合工質(zhì)輸送機構(gòu)的有機朗肯循環(huán)膨脹機系統(tǒng)，其特征在于: 所述冷凝器為組合冷凝器，組合冷凝器包括至少一個風冷式冷凝器和至少一個蒸發(fā)式冷凝器，各風冷式冷凝器、蒸發(fā)式冷凝器并聯(lián)。
【文檔編號】F01K13/02GK205558995SQ201620269452
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】湯炎, 馬小魁
【申請人】上海開山能源裝備有限公司, 浙江開山能源裝備有限公司