[實用新型]提高朗肯循環熱效率的裝置

有效

• 申請號: 201720064771.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206468383U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 尹華勤
• 申請（專利權）人: 無錫雪浪環境科技股份有限公司
• 主分類號: F01K17/02
• 分類號: F01K17/02;F01K13/00;F01D15/10
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙)32227
• 代理人: 顧吉云

技術領域

本實用新型涉及熱處理及設備技術領域，具體為提高朗肯循環熱效率的裝置。

背景技術

將蒸汽熱能轉換為機械能的蒸汽機和汽輪機的蒸汽動力循環，其工質的狀態變化過程是按郎肯循環進行的，其中郎肯循環主要由鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器及給水泵組成，從鍋爐出來的蒸汽通過管道進入汽輪機，蒸汽的部分熱能在其中轉換為機械能帶動發電機發電，作了功的低壓乏汽進入凝汽器，對冷卻水放出汽化潛熱后凝結成水，最后凝結水由給水泵送回鍋爐，至此，工質完成了一個封閉過程，即郎肯循環，但是在這一循環過程中，作了功的低壓乏汽對外界放出了熱量，損失了乏汽的幾乎全部熱能，降低了郎肯循環熱效率。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了提高朗肯循環熱效率的裝置，其可以回收部分乏汽，且有效利用乏汽的熱能，減少外部熱量的輸入以節省能源，從而減少乏汽的熱能損失，提高郎肯循環熱效率。

其技術方案是這樣的：其包括鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、給水泵，所述鍋爐進口與所述給水泵出口連接，所述鍋爐出口與所述汽輪機進口連接，其特征在于，其還包括循環泵、混合水箱、汽液分離器、加壓機，所述汽輪機出口分別與所述汽液分離器、凝汽器進口連接，且所述汽輪機與所述發電機之間通過傳動軸連接，所述凝汽器出口分別與所述循環泵進口、汽液分離器出口連接，所述循環泵出口與所述混合水箱相應一側的液體進口連接，所述混合水箱的蒸汽進口與所述加壓機出口連接，所述混合水箱另一側的液體出口與所述給水泵進口連接，所述汽液分離器蒸汽出口與所述加壓機進口連接，所述凝汽器的冷卻介質進、出口分別與冷源連接。

本實用新型的有益成果是，鍋爐出來的蒸汽經汽輪機分別進入凝汽器、汽液分離器中，汽液分離器內的一部分低壓乏汽進行汽液分離，分離后的汽體進入加壓機加壓，提高分離汽體的壓力及溫度，在凝汽器內的另一部分低壓乏汽對冷卻介質進行放熱，放出汽化潛熱后凝結成液體，隨后凝結液體與從汽液分離器中分離出來的液體進行混合，混合液體經由循環泵送入混合水箱，冷卻介質由冷源過來，在凝汽器內吸熱后再送回冷源冷卻，形成冷卻循環，在混合水箱中，從加壓機過來的汽體對混合液體進行加熱，提高液體的溫度，其汽體放熱后凝結成液體并入混合液體中，溫度提高后的液體從混合箱出來，由給水泵送入鍋爐進行加熱，成為高溫高壓蒸汽，然后高溫高壓蒸汽繼續進入汽輪機作功，以此完成蒸汽動力循環，其中加壓輸入的動能又遠小于提高效率后增加部分的動能，從而實現了以少量能源就能利用乏汽的大量熱能，不僅提高了進入鍋爐的結水溫度，又減少了鍋爐的能源輸入，減少了冷卻介質的循環量及動能的輸入，從而大大提高了朗肯循環的熱效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括鍋爐1、汽輪機2、發電機3、凝汽器4、循環泵5、混合水箱6、給水泵7、汽液分離器8、加壓機9，其中，鍋爐1是能量轉換設備，輸入能源加熱液體以產生蒸汽；汽輪機2是蒸汽熱能轉變為機械能的裝置并帶動發電機3發電；凝汽器4是乏汽冷卻裝置，乏汽在冷卻介質的作用下冷卻成液體；循環泵5為工質循環提供動力；混合水箱6液體加熱及貯存設備，混入蒸汽直接加熱液體；給水泵7為工質循環提供動力；汽液分離器8起汽、液分離作用；加壓機9是蒸汽增壓升溫設備；鍋爐1進口通過管道與給水泵7出口連接，鍋爐1出口通過管道與汽輪機2進口連接，汽輪機2出口通過管道分別與汽液分離器8、凝汽器4進口連接，且汽輪機2與發電機3之間通過傳動軸連接，凝汽器4出口通過管道分別與循環泵5進口、汽液分離器8出口連接，循環泵5出口通過管道與混合水箱6相應一側的液體進口連接，混合水箱6的蒸汽進口通過管道與加壓機9出口連接，混合水箱6另一側的液體出口通過管道與給水泵7進口連接，汽液分離器8蒸汽出口通過管道與加壓機9進口連接，凝汽器4的冷卻介質進、出口分別與冷源連接。

本實用新型的工作原理是，從鍋爐1出來的蒸汽通過管道進入汽輪機2，蒸汽在汽輪機2內絕熱膨脹作功，蒸汽的部分熱能在其中轉換為機械能帶動發電機3發電，作了功的低壓乏汽通過管道分別進入凝汽器4、汽液分離器8，在汽液分離器8內的一部分低壓乏汽進行汽液分離，分離后的汽體通過管道進入加壓機9加壓，提高分離汽體的壓力及溫度，同時在凝汽器4內的另一部分低壓乏汽對冷卻介質進行放熱，放出汽化潛熱后凝結成液體，隨后凝結液體與從汽液分離器8中分離出來的液體進行混合，混合液體通過管道經由循環泵5送入混合水箱6，冷卻介質由冷源過來，在凝汽器4內吸熱后再送回冷源冷卻，形成冷卻循環，在混合水箱6中，從加壓機9過來的汽體對混合液體進行加熱，提高液體的溫度，其汽體放熱后凝結成液體并入混合液體中，溫度提高后的液體從混合箱6出來，通過管道由給水泵7送入鍋爐1進行加熱，成為高溫高壓蒸汽，然后高溫高壓蒸汽通過管道進入汽輪機2，至此，完成了一個新的蒸汽動力循環，即在本實用新型的朗肯循環中，利用具有汽化潛熱的一部分乏汽，經過加壓升溫后與另一部分乏汽凝水混合升溫，提高鍋爐的結水溫度，而提高鍋爐結水溫度可以有效提高蒸汽動力循環熱效率。