[發明專利]利用熱機廢熱的方法

有效

• 申請號: 202011203910.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112780440B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 邁克爾·布赫爾;邁克爾·赫特格;亞娜·默滕斯;哈拉爾德·切爾格-庫爾梅斯;格爾德·維喬瑞克
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02;F01N5/02;F01K23/10
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

本發明涉及一種用于在熱回收系統(1)中利用熱機(2)的廢熱的方法，其中，廢熱經由蒸發器(16)供給到循環過程(3)的工作流體，該工作流體驅動循環過程(3)的膨脹機(17)。對廢熱的更有效的使用和對循環過程(3)的更可靠的操作是因為，在蒸發器(16)處確定了從熱機(2)排出的載體流體的至少一個狀態變量，以及根據載體流體在蒸發器(16)處的至少一個狀態變量而設置了熱回收系統(1)的至少一個操作參數。此外，本發明還涉及一種熱回收系統(1)，以用于熱機(2)的廢熱的這種使用。

技術領域

本發明涉及一種利用排出載體流體的熱機的廢熱的方法。此外，本發明還涉及一種利用熱機廢熱的熱回收系統。

背景技術

熱機在操作期間會產生廢熱，這些廢熱通常散發到環境中而沒有進一步使用。因此，利用這種熱機的廢熱是很有用處的。

在這種熱機的操作期間，隨即產生了在升高的溫度下被排出的流體。在將熱機配置為內燃機的情況下，例如產生熱的廢氣。該流體在下文中也稱為載體流體，其能夠利用熱機的廢熱。為此目的，已知在循環過程中使用載體流體來汽化工作流體。為此，通常使用集成在循環過程中的蒸發器。

從DE?10?2006?043?491?A1中已知一種汽化循環過程，其中，在冷凝器處檢測在該汽化循環過程中的壓力或溫度，并據此設置泵，使得膨脹器的性能最大化。在這種情況下，根據在冷凝器處的季節性和每日時間性的溫度波動進行利用，以使得冷卻性能得到優化。

從DE?10?2010?063?701?A1中已知一種利用熱機廢熱方法，其中，熱機的廢熱在循環過程中經由蒸發器傳遞到工作流體，在該循環過程中集成有膨脹機。對于熱機的不同操作狀態，儲存了工作流體的最優壓力值和溫度值，這導致膨脹機的性能最大化。在操作期間，將工作流體的壓力和溫度設置為使得膨脹機提供最大性能。

本發明考慮的問題是提供一種用于在熱回收系統中利用熱機廢熱的方法，以及用于利用熱機廢熱的這種熱回收系統的改進的或至少不同的實施例，尤其是其特征在于提高了效率和/或改進了可靠性。

發明內容

本發明基于以下總體思想，即在熱回收系統中使用循環過程來利用熱機的廢熱，以使廢熱傳遞到該循環過程中，并且根據熱機廢熱傳遞到循環過程處的界面來設置熱回收系統的操作，特別是設置循環過程的操作。因此，防止或至少減少了實際傳遞給循環過程的熱量的誤差和/或變形。結果，防止或至少減少了由于這種變形而導致的廢熱利用效率的損失。此外，由此實現了熱回收系統的更可靠的操作，特別是循環過程的更可靠的操作，并且因此更可靠地利用了熱機廢熱。在此，熱機廢熱的傳遞通過熱機在操作期間排出的流體來實現，該流體在下文中也稱為載體流體。

根據本發明的思想，在利用熱機廢熱的方法中，將載體流體供給到循環過程的蒸發器，其中，蒸發器將熱量從載體流體傳遞到循環過程的工作流體中，特別是汽化該工作流體。隨后，該工作流體流向膨脹機，該膨脹機轉換工作流體由此獲得的能量并將其提供以進一步使用。根據本發明，在操作期間，在蒸發器處確定了載體流體的至少一個狀態變量，并且根據載體流體在蒸發器處的至少一個確定的狀態變量來設置包括熱機和循環過程的熱回收系統的至少一個操作參數，特別是設置循環過程的至少一個操作參數。

循環過程有目的地包括回路，工作流體在操作期間在該回路中循環。在此，蒸發器和膨脹機有利地集成在該回路中。有利地，在回路中另外還集成了用于通過該回路輸送工作流體的輸送裝置(特別地是泵)和/或用于冷凝該回路的冷凝器。

熱回收系統的至少一個操作參數的設置特別地以預控制的方式來進行。還可以想到，根據載體流體在蒸發器處的至少一個確定的狀態變量來重新調節熱回收系統的至少一個操作參數。

基本上，在操作期間能夠根據載體流體在蒸發器處的至少一個確定的狀態變量來設置熱回收系統的任何期望的操作參數。