[發明專利]一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統

有效

• 申請號: 202110882803.4
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113550800B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王恩華;張波;孟凡驍;彭寧建
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K7/00;F01K13/02;F01K21/00;F01K25/08
• 代理公司: 北京共騰律師事務所 16031
• 代理人: 姚星

1.一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，包括主系統和子系統，主系統包括：發動機（1）、冷凝器（5）和多個工質泵，冷凝器（5）包括冷卻水進口（501）和冷卻水出口（502）；子系統為組分調節系統，包括分餾塔（8）、多個動力泵、多個控制閥、控制器（9）及與控制器（9）通信連接的溫度傳感器（18）、工質組分濃度傳感器（19）；

組分調節系統的控制方法包括：溫度傳感器（18）得到冷卻水進口（501）的溫度一，通過優化計算得到溫度一下最優的混合工質組分配比，將溫度傳感器（18）與工質組分濃度傳感器（19）的數值作為控制器（9）的輸入量，根據組分計算結果控制多個控制閥和多個動力泵，直到工質組分濃度傳感器（19）的組分為目標組分；

所述組分調節系統還包括多個儲液罐，包括儲液罐一（15）、儲液罐二（16）和儲液罐三（17）；

所述船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統還包括蒸發器（2）、膨脹機（3）和回熱器（4），蒸發器（2）的熱源進口（201）連接發動機（1）的出口、熱源出口（202）連接膨脹機（3）的蒸汽進口，膨脹機（3）的蒸汽出口連接回熱器（4）的氣體進口，回熱器（4）的氣體出口連接冷凝器（5）的熱氣進口，冷凝器（5）的熱氣出口連接儲液罐一（15），儲液罐一（15）的出口一通過工質泵一（11）連接回熱器（4）的液體進口，回熱器（4）的液體出口連接蒸發器（2）的液體進口，儲液罐一（15）的出口二連接組分控制系統。

2.根據權利要求1所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，儲液罐一（15）的出口二經過工質泵二（12）連接分餾塔（8）的進口，分餾塔（8）的高沸點出口連接儲液罐二（16）、低沸點出口連接儲液罐三（17）。

3.根據權利要求1所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，分餾塔（8）的高沸點出口經過控制閥一（20）連接至儲液罐二（16）、低沸點出口經過控制閥二（21）連接至儲液罐三（17）。

4.根據權利要求1所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，還包括混合器（6），混合器（6）設置在儲液罐一（15）的下方，儲液罐二（16）經動力泵一（13）連接至混合器（6），儲液罐三（17）經動力泵二（14）連接至混合器（6），混合器（6）的出口經過工質泵一（11）連接至回熱器（4）的液體進口。

5.根據權利要求4所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，溫度傳感器（18）設置在冷凝器（5）的冷卻水進口（501）處，工質組分濃度傳感器（19）設置在混合器（6）處。

6.根據權利要求4所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，還包括流量傳感器（7），流量傳感器（7）設置在混合器（6）的出口至工質泵的管路上。

7.根據權利要求1所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，還包括生活用水池（10），冷凝器（5）的冷卻水出口（502）連接至生活用水池（10）。

8.根據權利要求1-7任一項所述的一種船用有機朗肯循環非共沸工質組分調節系統，其特征在于，冷凝器（5）的冷源為與海水溫度相同的淡水，控制器（9）將冷卻水出口（502）的水溫度控制在40℃。