[發明專利]降膜蒸發器及利用該降膜蒸發器的有機朗肯循環發電系統

有效

• 申請號: 201610147428.8
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105641962B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 葛建民;鄭洪財;馬新軍
• 申請（專利權）人: 山東科靈節能裝備股份有限公司
• 主分類號: B01D1/22
• 分類號: B01D1/22;B01D1/00;B01D1/30;F01D25/18
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所37216
• 代理人: 呂艷芹

技術領域

本發明涉及發電系統技術領域，具體地說，涉及一種降膜蒸發器及一種利用該降膜蒸發器的有機朗肯循環發電系統。

背景技術

目前，降膜蒸發器具有傳熱性能優良，工質充注量少、換熱效率高等優勢，得到了廣泛地應用。

現有的降膜蒸發器主要有兩種，參照圖1，第一種是混合式的降膜蒸發器1，設置一層分配板12，只實現部分管束降膜式蒸發，其余管束為滿液式蒸發，底部設置回油口11。此種結構的降膜蒸發器，由于不能完全實現降膜蒸發，造成工質在換熱器底部累積，換熱效率低。

參照圖2，第二種是全管束的降膜蒸發器1，設置多層分配板12，實現全管束降膜蒸發，底部設置回油口11。此種結構的降膜蒸發器，底部換熱管處于氣態包圍狀態，造成“干斑”問題，使降膜蒸發器整體換熱性能嚴重降低，為了避免“干斑”問題，采用頂部工質過噴的方式，又會在換熱器底部不可避免地出現一定高度的液態工質。而在降膜蒸發器運行過程中，工質的不斷蒸發，造成降膜蒸發器底部潤滑油逐漸累積，蒸發器底部形成潤滑油與工質混合物，從而形成貧油層與富油層。為避免潤滑油在蒸發器內的累積，現有降膜蒸發器采用固定回油口11回油，如設置在蒸發器底部，底部常為貧油層，造成回油部分工質含量過高，降低潤滑效果；如設置在靠上側某個職位，液位高于該位置時同樣是從貧油層回油，如果液位低于該位置，造成無法回油。

有機朗肯循環發電系統是一種應用低于200℃低溫熱能的最為常見的發電用熱力循環系統。圖3為現有的有機朗肯循環發電系統的流程示意圖，參照圖3，現有的有機朗肯循環發電系統包括蒸發器1、膨脹機2、發電機3、冷凝器4、工質泵5、油分離器6、油泵7。

現有采用封閉式膨脹機的有機朗肯循環發電裝置通常采用外置油分方式，將潤滑油與工質進行分離。參照圖3，在膨脹機的出口設置油分離器6，將潤滑油分離出來，并在油分離器后設置油泵7，利用油泵7將潤滑油升壓輸送到有機朗肯循環發電系統中需要潤滑的高壓部分。現有的這種回油方式結構復雜，且在膨脹機2出口處安裝油分離器6，會造成膨脹機2的出口背壓增高，降低膨脹機2的膨脹功率。另外，需要加設油泵7將潤滑油從低壓升至高壓，增加了整個發電系統的內耗。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：提供一種設有結構簡單的回油裝置、且回油可靠的的降膜蒸發器。

本發明所要解決的第二個技術問題是：提供一種回油裝置結構簡單、回油可靠的有機朗肯循環發電系統。

為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是：

一種降膜蒸發器，包括筒體，所述筒體上設置有工質入口和工質出口，所述筒體內設置有分配器和換熱管，所述筒體的底部設置有回油裝置，所述回油裝置包括能夠浮動于所述筒體底部內富油層中的浮子集油器，所述浮子集油器連接有集油導出管，所述集油導出管連接至所述筒體外。

優選的，所述浮子集油器包括弧形板，所述弧形板的兩側邊部設有若干集油孔，所述弧形板的底部中心處設置有匯油孔。

優選的，所述匯油孔固定連接有匯油管。

優選的，所述弧形板上連接有浮球。

優選的，所述浮子集油器為耐氟材料的浮子集油器。

優選的，所述匯油管與所述集油導出管之間連接有彈性伸縮管。

優選的，所述匯油管的下端部與所述集油導出管滑動連接。

優選的，所述筒體內頂部設有頂部分配器，所述筒體內中部設有中間分配器，所述頂部分配器與所述中間分配器之間設有頂部換熱管，所述中間分配器下方設有中間換熱管，所述筒體內底部設有底部換熱管。

為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是：

一種有機朗肯循環發電系統，包括依次設置的降膜蒸發器、膨脹機、冷凝器和工質泵，所述降膜蒸發器為上述的降膜蒸發器，所述集油導出管通過管道連接至所述膨脹機的潤滑油路入口。

優選的，所述集油導出管與所述膨脹機的潤滑油路入口之間的連接管道上設有油冷卻器。

采用了上述技術方案后，本發明的有益效果是：