采用二次流机构提高非共沸工质朗肯循环效率的装置

摘要

本发明公开了一种采用二次流机构提高非共沸工质朗肯循环效率的装置，包括蒸汽发生器，膨胀机，发电机，冷凝器，储液器，工质泵，预热器，控制机构。本装置针对非共沸混合工质在蒸发换热过程中产生的传热恶化问题，将高压侧工质流体的加热分成预热器和蒸发器两个部分，预热器采用阻力损失小换热系数高的板式换热器，用于消除工质的过冷；蒸发器采用优化设计的二次流机构，引入扰动和混合作用，克服非共沸工质附加的传热传质阻力，提高循环效率。该装置广泛应用于中低温热能的高效利用方面，可将中低温热能高效地转变为机械能和电能，推动可再生能源的余热利用。

主权项

采用二次流机构提高非共沸工质朗肯循环效率的装置，该装置包括蒸汽发生器(1)、膨胀机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、储液器(5)、工质泵(6)；其特征在于，该装置还包括预热器(7)、控制机构(9)，所述蒸汽发生器(1)包括工质通道和载热流通道，所述工质通道设置为使工质能够产生二次流的二次流机构；所述蒸汽发生器的工质出口(1‑d)与所述膨胀机的入口(2‑a)连接；所述膨胀机第一出口(2‑c)与所述发电机入口(3‑a)连接，所述膨胀机第二出口(2‑b)与所述冷凝器的工质入口(4‑a)连接；所述冷凝器的工质出口(4‑b)与所述储液器入口(5‑a)连接；所述冷凝器(4)设置有冷却水入口(4‑c)和冷却水出口(4‑d)；所述储液器出口(5‑b)与所述工质泵入口(6‑a)连接，所述工质泵出口(6‑b)与所述预热器的工质入口(7‑a)连接；所述预热器的工质出口(7‑b)与蒸汽发生器的工质入口(1‑c)连接，且所述预热器的载热流入口(7‑c)通过三通阀(8)与所述蒸汽发生器的载热流出口(1‑b)连接，所述预热器的载热流入口(7‑c)与三通阀的第一出口(8‑b)连接，三通阀入口(8‑a)与所述蒸汽发生器的载热流出口(1‑b)连接；所述三通阀的第二出口(8‑c)与所述预热器的载热流出口(7‑d)连接；所述蒸汽发生器(1)还设置有载热流入口(1‑a)；在所述预热器的工质出口(7‑b)处设置有温度传感器和压力传感器，所述控制机构的第一接口(9‑a)和第二接口(9‑b)分别与所述的温度传感器和压力传感器连接，且控制机构的第三接口(9‑c)与所述三通阀的执行接口(8‑d)连接，所述控制机构(9)通过预热器的工质出口(7‑b)的温度和压力调节三通阀的第一出口(8‑b)的开度，使进入蒸汽发生器(1)的非共沸混合工质达到泡点温度。