[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810271597.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108468576A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳九法;王楠;麻建超;莊昆明;王曉奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F01K25/08
• 分類(lèi)號(hào): F01K25/08;F01K21/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器及其應(yīng)用，該具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器包括油分離換熱裝置(b)和放置于油分離換熱裝置(b)下方的換熱儲(chǔ)油裝置(c)，且兩者相通；在油分離換熱裝置(b)內(nèi)部設(shè)置濾網(wǎng)濾芯組件(15)，將油分離和換熱器功能集成在一起，節(jié)省設(shè)備材料和占用空間；該裝置使用液相工質(zhì)從氣相工質(zhì)中回收余熱，同時(shí)將氣相工質(zhì)中的潤(rùn)滑油分離出來(lái)，分離的潤(rùn)滑油儲(chǔ)存在換熱儲(chǔ)油裝置筒體，筒體內(nèi)有換熱管對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱和冷卻。該換熱器應(yīng)用于有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)(d)中，降低容積式膨脹機(jī)(19)出口氣相工質(zhì)的溫度，提高系統(tǒng)熱效率的同時(shí)也提高了油分離的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器及其應(yīng)用，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)能源短缺，解決能源短缺問(wèn)題的辦法之一就是充分利用各種余熱資源，以及開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮堋⑻?yáng)能等可再生能源。有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于地?zé)帷⑻?yáng)能、工廠(chǎng)廢熱及發(fā)電機(jī)余熱等熱源有著較高的回收利用率。一般有機(jī)朗肯循環(huán)膨脹機(jī)系統(tǒng)(ORC)由膨脹機(jī)、油分離器、冷凝器、儲(chǔ)液器、工質(zhì)泵、回?zé)崞骱驼舭l(fā)器等重要設(shè)備組成。

在有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，抽氣回?zé)崞鞒槿∨蛎洐C(jī)內(nèi)的工質(zhì)用于加熱冷凝后的工質(zhì)，提高液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器的溫度，能有效的提高循環(huán)系統(tǒng)的熱效率。

在有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，油分離器是膨脹機(jī)良好運(yùn)轉(zhuǎn)的是關(guān)鍵部件，膨脹機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要可靠的潤(rùn)滑油供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑。

在傳統(tǒng)帶有油分離器和回?zé)崞鞯挠袡C(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中，油分離器和回?zé)崞魇欠蛛x的兩個(gè)設(shè)備，系統(tǒng)較為復(fù)雜，回?zé)崞骰厥盏臒崃渴菑挠头蛛x器之后開(kāi)始，熱回收效率較低，設(shè)備占用空間較大。

傳統(tǒng)油分離器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，功能較為單一，在膨脹機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下潤(rùn)滑油溫度很高使其黏度降低性能下降；在裝置不運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑油溶解大量工質(zhì)使其濃度很低達(dá)不到良好潤(rùn)滑效果，傳統(tǒng)的油分離器不能監(jiān)測(cè)到潤(rùn)滑油的濃度和溫度，對(duì)潤(rùn)滑油及時(shí)起到加熱和降溫作用。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器及其應(yīng)用，在換熱器內(nèi)部加入分離過(guò)濾裝置，把油分離器和換熱器集成到一個(gè)設(shè)備，氣液換熱器在回收余熱的同時(shí)分離潤(rùn)滑油，且儲(chǔ)油筒體內(nèi)有換熱管對(duì)潤(rùn)滑油有加熱和降溫作用。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器及其應(yīng)用，該具有油分離功能的循環(huán)工質(zhì)換熱器包括油分離換熱裝置和放置于油分離換熱裝置下方的換熱儲(chǔ)油裝置，且兩者相通；

所述的油分離換熱裝置包括殼體，在殼體內(nèi)部的上下兩端分別設(shè)置有上管板、下管板，換熱器換熱管貫穿固定于上管板和下管板之間，在上管板與下管板的外側(cè)、與殼體分別固定連接有上封頭和下封頭，在上封頭處設(shè)置有換熱器換熱管的液體入口，在下封頭處設(shè)置有換熱器換熱管的液體出口，在殼體的一側(cè)設(shè)置有氣體入口，在對(duì)應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有氣體出口，且氣體入口位置高于氣體出口，在殼體內(nèi)部從上至下交錯(cuò)固定有折流擋板，在殼體內(nèi)部、換熱器換熱管周?chē)障短幉贾糜袨V網(wǎng)濾芯組件；

所述的換熱儲(chǔ)油裝置包括與油分離換熱裝置的下封頭相通的儲(chǔ)油筒體，在儲(chǔ)油筒體內(nèi)有換熱管，在儲(chǔ)油筒體上設(shè)置油位表和溫度計(jì)，所述儲(chǔ)油筒體底部有回油裝置和過(guò)濾裝置。

其中：

所述的氣體入口、氣體出口、液體入口、液體出口處均設(shè)置有閥門(mén)。

所述的換熱器換熱管U形布置于殼體內(nèi)部。

所述的殼體的外部焊接有支架，用來(lái)支撐安裝整個(gè)油分離換熱裝置。

所述的油分離換熱裝置為間壁式換熱器，優(yōu)選為殼管式換熱器。

所述的循環(huán)工質(zhì)換熱器中的換熱器采用立式形式，但不局限于立式。