[發(fā)明專利]一種有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910865977.2
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110593975A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 陳晨;張士兵;荊瑩
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F01K25/08
• 分類號: F01K25/08;F01K9/00;F01K7/22;F24F5/00;F25D1/02
• 代理公司: 44438 廣州市時代知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 盧浩

一種有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)，涉及余熱回收技術領域，該有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)包括冷凝器，所述冷凝器連通有三通閥，所述三通閥的一端口連通有有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，所述三通閥的另一端口連通有逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)，所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)、所述逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)分別與所述冷凝器連通形成回路。本發(fā)明通過有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)來提供電能，同時通過逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的7℃的冷卻水給現(xiàn)場的房間及設備進行降溫，減少了外界電能或化石能源的消耗，從而提高了能源利用率，避免了溫室效應和大氣污染，同時機朗肯循環(huán)系統(tǒng)與逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)共用一個冷凝器，并通過三通閥能夠達到單獨開停的效果，節(jié)省了初投資與設備占用面積。

技術領域

本發(fā)明涉及余熱回收技術領域，特別是涉及一種有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)。

背景技術

低品位工業(yè)余熱、廢熱及可再生熱量因其總量巨大而逐漸受到人們的關注。在工業(yè)生產(chǎn)過程中排放大量200℃以下的煙氣，沒有得到再次利用。這些生產(chǎn)過程一般是以消耗高品位能源為代價的化石燃料燃燒或電加熱等傳統(tǒng)方式來進行供熱，這不僅降低了能源的利用品位，造成了大量余熱資源的浪費，對環(huán)境造成了一定的熱污染。

有機朗肯循環(huán)：有機朗肯循環(huán)是進行低溫工業(yè)余熱回收的有效手段之一，目前有機朗肯循環(huán)機組的能源回收效率僅在10％左右，仍有大量的工業(yè)余熱沒有得到充分利用。其工作過程為，工質(zhì)泵將工質(zhì)輸送到蒸發(fā)器，工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)因吸收熱而汽化，產(chǎn)生的汽進入到膨脹機中膨脹做功，驅(qū)動膨脹機旋轉，并帶動發(fā)電機發(fā)電，做功后的低壓汽進入冷凝器放熱冷卻，然后再回到工質(zhì)泵中，進入循環(huán)。

專利號為201510198714.2的專利公開了一種有機朗肯循環(huán)與熱泵循環(huán)的耦合系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)無法同時生產(chǎn)冷、電能，并沒有解決現(xiàn)場的房間需要降溫，現(xiàn)場設備需要冷卻的問題，造成了外界電能或化石能源的消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)，該有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)能夠同時提供冷、電能，提供的冷能能夠給現(xiàn)場的房間及設備降溫，減少了外界電能或化石能源的消耗，從而提高了能源利用率，避免了溫室效應和大氣污染。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

提供一種有機朗肯與逆卡諾循環(huán)耦合的余熱回收系統(tǒng)，包括冷凝器，所述冷凝器連通有三通閥，所述三通閥的一端口連通有有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)，所述三通閥的另一端口連通有逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)，所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)、所述逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)分別與所述冷凝器連通形成回路。通過有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)來提供電能，同時通過逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的7℃的冷卻水給現(xiàn)場的房間及設備進行降溫，減少了外界電能或化石能源的消耗，從而提高了能源利用率，避免了溫室效應和大氣污染，同時機朗肯循環(huán)系統(tǒng)與逆卡諾循環(huán)系統(tǒng)共用一個冷凝器，并通過三通閥能夠達到單獨開停的效果，節(jié)省了初投資與設備占用面積。

進一步的，所述有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括與所述三通閥的一端口連通的低壓工質(zhì)泵，及與所述低壓工質(zhì)泵連通的回熱器，及與所述回熱器連通的預熱器，及與所述預熱器連通的氣液分離器，及與所述氣液分離器的下出口連通的高壓工質(zhì)泵，及與所述高壓工質(zhì)泵連通的第一蒸發(fā)器，及與所述第一蒸發(fā)器連通的第一膨脹機，及與所述第一膨脹機連通的第一發(fā)電機。

進一步的，所述氣液分離器的上出口連通有第二膨脹機，所述第二膨脹機連通有第二發(fā)電機。采用氣液分離器和第二膨脹機，并通過選擇適當?shù)闹虚g壓力，可以有效降低變溫余熱回收過程的不可逆損失，有效提高余熱回收效率，增加電輸出功率。