[發明專利]一種基于蒸汽噴射器的溶液濃差“熱-電”轉換循環系統

在審

• 申請號: 202010280632.3
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111342703A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 董景明;馬鴻斌;杜貞鈺;劉澤健;韓志濤;潘新祥;胡秋宇;李帥
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H02N3/00
• 分類號: H02N3/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

本發明公開了一種基于蒸汽噴射器的溶液濃差“熱?電”轉換循環系統，包括蒸汽噴射器循環模塊和逆向電滲析電池堆(簡稱RED電池堆)；所述蒸汽噴射器循環模塊包括蒸汽噴射器、低溫蒸發器、冷凝器、溶液泵和高溫蒸發器；所述蒸汽噴射器的工作流體進口、被引射流體進口和混合流體出口通過管路分別與高溫蒸發器的蒸汽出口、低溫蒸發器的蒸汽出口和低溫蒸發器加熱室的進口相連；所述RED電池堆包括端蓋板、陰極、陽極、陰極室、陽極室、多個陽離子交換膜組件、多個陰離子交換膜組件、多個稀溶液室和多個濃溶液室。本發明中利用蒸汽噴射器的抽真空作用使得低溫蒸發器中的蒸發溫度降至10～25℃，減少了因高溫蒸發產生的蒸發器的結垢問題。

技術領域

本發明屬于低品位熱能發電技術領域，特別涉及一種基于蒸汽噴射器的溶液濃差“熱-電”轉換循環系統。

背景技術

目前低品位熱能利用技術的研究越來越多。中國專利CN105261808A公開了一種新型低品位熱能發電方法及裝置，該裝置可以將低品位熱能轉換為化學勢能，再將化學勢能轉換為電能輸出。但是，該系統使用的熱能直接加熱鹽溶液，會造成換熱器結垢等問題，久而久之會極大地影響系統的經濟效應。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種能減少蒸發器的結垢的基于蒸汽噴射器的溶液濃差“熱-電”轉換循環系統。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種基于蒸汽噴射器的溶液濃差“熱-電”轉換循環系統，包括蒸汽噴射器循環模塊和逆向電滲析電池堆，逆向電滲析電池堆簡稱RED電池堆；

所述蒸汽噴射器循環模塊包括蒸汽噴射器、低溫蒸發器、冷凝器、溶液泵和高溫蒸發器；

所述蒸汽噴射器的工作流體進口、被引射流體進口和混合流體出口通過管路分別與高溫蒸發器的蒸汽出口、低溫蒸發器的蒸汽出口和低溫蒸發器加熱室的進口相連；

所述低溫蒸發器加熱室的出口通過管路分別與冷凝器的溶液進口和RED電池堆的稀溶液室相連；

所述低溫蒸發器的蒸汽出口通過管路與冷凝器的溶液進口相連；

所述低溫蒸發器的濃溶液出口通過管路與RED電池堆的濃溶液室相連；

所述低溫蒸發器加料口通過管路與RED電池堆的中間濃度溶液出口相連；

所述低溫蒸發器頂部安裝有溫度傳感器b；

所述低溫蒸發器的蒸發溫度范圍為10～25℃；

所述冷凝器的溶液出口通過管路分別與溶液泵的進口和RED電池堆的稀溶液室相連；

所述冷凝器的冷水進口和冷水出口通過管路分別與冷源和排出系統連接,所述冷凝器的進水管路上安裝有溫度傳感器a；

所述溶液泵的出口通過管路與和高溫蒸發器加料口相連；

所述高溫蒸發器加熱室的熱水進口和熱水出口通過管路分別與低品位熱源和排出系統連接；

所述高溫蒸發器的蒸發溫度范圍為40～70℃；

所述RED電池堆包括端蓋板、陰極、陽極、陰極室、陽極室、多個陽離子交換膜組件、多個陰離子交換膜組件、多個稀溶液室和多個濃溶液室；所述陽極室和陰極室位于RED電池堆的兩端，所述陰極室由左側的陽離子交換膜組件與左側的端蓋板分隔而成，所述陽極室由右側的陽離子交換膜組件與右側的端蓋板分隔而成；陰離子交換膜組件和陽離子交換膜組件交替排列形成濃溶液室和稀溶液室；

所述陽極室和陰極室內部溶液通過電極液循環泵循環流動；

所述陽極和陰極分別位于陽極室和陰極室內，陽極和陰極之間連接外部負載。