一種低溫?zé)崮芑厥绽脵C(jī)組及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱能回收利用機(jī)組及方法，特別是涉及一種低溫?zé)崮芑厥绽脵C(jī)組及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，低溫?zé)崮芑厥绽枚际怯玫头悬c(diǎn)有機(jī)工質(zhì)低沸點(diǎn)物理特性，通過換熱器吸收廢熱(余熱)源熱能，液態(tài)工質(zhì)吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生高壓蒸氣，推動(dòng)氣輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電或直接輸出機(jī)械能，做功后的蒸氣通過冷卻裝置(冷卻塔或生活熱水換熱器+冷卻塔)冷凝成液態(tài)后，通過溶液栗輸送到蒸發(fā)器內(nèi)，循環(huán)蒸發(fā)，連續(xù)產(chǎn)生蒸氣，推動(dòng)氣輪機(jī)。其存在以下不足:
1、熱能利用率低(冷凝過程損失熱量，冷凝設(shè)備自身耗能)；
2、對(duì)熱源溫度要求高(高于60攝氏度)；
3、設(shè)備投資大，無法小型、微型化；
4、對(duì)熱源熱量要求上規(guī)模，小量、微量的熱源無法進(jìn)行回收利用；
5、熱回收應(yīng)用受限嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種熱能回收利用率高，對(duì)熱源溫度要求低(可低至室溫)，設(shè)備投資小，可廣泛回收小量、微量的熱源熱量進(jìn)行利用的低溫?zé)崮芑厥绽脵C(jī)組及方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
技術(shù)方案一:本發(fā)明之低溫?zé)崮芑厥绽脵C(jī)組，包括儲(chǔ)氣器、壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、蒸發(fā)換熱器1、氣動(dòng)機(jī)器、電磁閥1、電磁閥Π、電動(dòng)閥1、壓力開關(guān)1、液位器1、單向閥I和控制系統(tǒng)，所述儲(chǔ)氣器通過管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連，所述壓縮機(jī)的排氣端通過管路與儲(chǔ)液器的中下部相連，所述儲(chǔ)液器的底部通過設(shè)有電磁閥I的管路與蒸發(fā)換熱器I相連，所述蒸發(fā)換熱器I分別通過設(shè)有電磁閥Π的管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連、通過設(shè)有單向閥I的管路與氣動(dòng)機(jī)器的進(jìn)氣端相連，所述氣動(dòng)機(jī)器的排氣端通過管路與儲(chǔ)氣器相連，所述儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有液位開關(guān)，所述壓力開關(guān)1、液位器I安裝在蒸發(fā)換熱器I內(nèi)，所述電動(dòng)閥I與蒸發(fā)換熱器I相連(控制熱源的進(jìn)入，蒸發(fā)換熱器I沒有發(fā)生蒸發(fā)時(shí)關(guān)閉熱源進(jìn)入)，所述控制系統(tǒng)分別與壓縮機(jī)、液位器1、液位開關(guān)、電磁閥1、電磁閥Π、電動(dòng)閥1、壓力開關(guān)I相連。
[0005]利用上述機(jī)組進(jìn)行低溫?zé)崮芑厥绽玫姆椒?
控制系統(tǒng)檢測儲(chǔ)液器、蒸發(fā)換熱器I的液位，開啟壓縮機(jī)，壓縮系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)液器液位達(dá)到OA，蒸發(fā)換熱器I的液位為IC時(shí)，儲(chǔ)液器的液位開關(guān)和蒸發(fā)換熱器I內(nèi)液位器I的觸點(diǎn)1303接通(或斷開)，控制系統(tǒng)接收到信號(hào)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)打開電磁閥Π，蒸發(fā)換熱器I內(nèi)部壓力快速下降，當(dāng)壓力下降到壓力開關(guān)I觸發(fā)值時(shí)，壓力開關(guān)I接通(或斷開)，控制系統(tǒng)接收到信號(hào)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥Π、打開電磁閥I，儲(chǔ)液器內(nèi)中溫中壓的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)經(jīng)電磁閥I流入蒸發(fā)換熱器I內(nèi)，當(dāng)流入的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)量達(dá)到設(shè)定值1A，液位器I的觸點(diǎn)1301接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥I，打開電動(dòng)閥I;蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)吸收流經(jīng)蒸發(fā)換熱器1(廢熱、余熱、低品位熱源)介質(zhì)的熱能進(jìn)行蒸發(fā)，以保持蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)持續(xù)快速蒸發(fā)形成高溫高壓氣體，所得高溫高壓氣體通過設(shè)有單向閥I的管道進(jìn)入氣動(dòng)機(jī)器的進(jìn)氣端，氣動(dòng)機(jī)器將蒸氣能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，做功后的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)為中溫氣態(tài)，從氣動(dòng)機(jī)器的排氣端通過管路直接排入儲(chǔ)氣器內(nèi)，儲(chǔ)氣器中的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)被壓縮機(jī)吸入，壓縮成液態(tài)儲(chǔ)存到儲(chǔ)液器內(nèi)，這樣有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)就進(jìn)行了一次完整的由氣態(tài)到液態(tài)、液態(tài)到氣態(tài)的工作流程；
蒸發(fā)換熱器I內(nèi)液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)過程，液態(tài)工質(zhì)不斷減少，當(dāng)減少到設(shè)定值IC時(shí)，液位器I的觸點(diǎn)1303接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)打開電磁閥Π，關(guān)閉電動(dòng)閥I;蒸發(fā)換熱器I內(nèi)部壓力快速下降，當(dāng)壓力下降到壓力開關(guān)I觸發(fā)值時(shí)，壓力開關(guān)I觸點(diǎn)接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥Π、打開電磁閥I，儲(chǔ)液器內(nèi)中溫中壓的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)經(jīng)電磁閥I流入蒸發(fā)換熱器I內(nèi)，當(dāng)流入的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)量達(dá)到設(shè)定值1A，液位器I的觸點(diǎn)1301接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥1、打開電動(dòng)閥I;蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)吸收流經(jīng)蒸發(fā)換熱器1(廢熱、余熱、低溫品位熱源)介質(zhì)的熱能進(jìn)行蒸發(fā)，以保持蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)持續(xù)快速蒸發(fā)形成高溫高壓氣體，所得高溫高壓氣體經(jīng)設(shè)有單向閥I的管道進(jìn)入氣動(dòng)機(jī)器進(jìn)氣端，氣動(dòng)機(jī)器將蒸氣能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，做功后的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)為中溫氣態(tài)，從氣動(dòng)機(jī)器的排氣端通過管路直接排入儲(chǔ)氣器內(nèi)，儲(chǔ)氣器中的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)被壓縮機(jī)吸入，壓縮成液態(tài)儲(chǔ)存到儲(chǔ)液器內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)工作；
蒸發(fā)換熱器I在非蒸發(fā)時(shí)段，廢熱、余熱、低溫品位熱源介質(zhì)停止進(jìn)入；
蒸發(fā)換熱器I在非蒸發(fā)時(shí)段，不輸出高壓蒸氣，氣動(dòng)機(jī)器停止工作。
[0006]技術(shù)方案二:一種低溫?zé)崮芑厥绽脵C(jī)組，包括儲(chǔ)氣器、壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、蒸發(fā)換熱器1、蒸發(fā)換熱器π、氣動(dòng)機(jī)器、電磁閥1、電磁閥π、電磁閥m、電磁閥IV、電動(dòng)閥1、電動(dòng)閥Π、壓力開關(guān)1、壓力開關(guān)Π、液位器1、液位器Π、單向閥1、單向閥Π和控制系統(tǒng)，所述儲(chǔ)氣器通過管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連，所述壓縮機(jī)的排氣端通過管路與儲(chǔ)液器的中下部相連，所述儲(chǔ)液器的底部分別通過設(shè)有電磁閥I的管路與蒸發(fā)換熱器I相連、通過設(shè)有電磁閥m的管路與蒸發(fā)換熱器π相連，所述蒸發(fā)換熱器I分別通過設(shè)有電磁閥π的管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連、通過設(shè)有單向閥I的管路與氣動(dòng)機(jī)器的進(jìn)氣端相連，所述蒸發(fā)換熱器π分別通過設(shè)有電磁閥IV的管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連、通過設(shè)有單向閥π的管路與氣動(dòng)機(jī)器的進(jìn)氣端相連，所述氣動(dòng)機(jī)器的排氣端通過管路與儲(chǔ)氣器相連，所述壓力開關(guān)1、液位器I安裝在蒸發(fā)換熱器I內(nèi)，所述儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有液位開關(guān)，所述壓力開關(guān)Π、液位器Π安裝在蒸發(fā)換熱器Π內(nèi)，所述電動(dòng)閥I與蒸發(fā)換熱器I相連(控制熱源的進(jìn)入，蒸發(fā)換熱器I沒有發(fā)生蒸發(fā)時(shí)關(guān)閉熱源進(jìn)入)，所述電動(dòng)閥Π與蒸發(fā)換熱器Π相連(控制熱源的進(jìn)入，蒸發(fā)換熱器Π沒有發(fā)生蒸發(fā)時(shí)關(guān)閉熱源進(jìn)入)，所述控制系統(tǒng)分別與壓縮機(jī)、液位開關(guān)、電磁閥1、電磁閥Π、電磁閥ΙΠ、電磁閥IV、電動(dòng)閥1、電動(dòng)閥Π、壓力開關(guān)1、壓力開關(guān)Π、液位器1、液位器Π相連。
[0007]利用以上機(jī)組進(jìn)行低溫?zé)崮芑厥绽玫姆椒?
控制系統(tǒng)檢測儲(chǔ)液器、蒸發(fā)換熱器I的液位，開啟壓縮機(jī)，壓縮系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)液器的液位達(dá)到0A，蒸發(fā)換熱器I的液位為IC時(shí)，儲(chǔ)液器內(nèi)的液位開關(guān)和蒸發(fā)換熱器I內(nèi)液位器I的觸點(diǎn)1303接通(或斷開)，控制系統(tǒng)接收到信號(hào)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)打開電磁閥Π，蒸發(fā)換熱器I內(nèi)部壓力快速下降，當(dāng)壓力下降到壓力開關(guān)I觸發(fā)值時(shí)，壓力開關(guān)I接通(或斷開)，控制系統(tǒng)接收到信號(hào)，控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥Π、打開電磁閥I，儲(chǔ)液器內(nèi)中溫中壓的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)經(jīng)電磁閥I流入蒸發(fā)換熱器I內(nèi)，當(dāng)流入的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)量達(dá)到設(shè)定值1A，液位器I的觸點(diǎn)1301接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥I，打開電動(dòng)閥I，蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)吸收流經(jīng)蒸發(fā)換熱器1(廢熱、余熱、低品位熱源)介質(zhì)的熱能進(jìn)行蒸發(fā)，以保持蒸發(fā)換熱器I內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)持續(xù)快速蒸發(fā)形成高溫高壓氣體，所得高溫高壓氣體通過設(shè)有單向閥I的管道進(jìn)入氣動(dòng)機(jī)器的進(jìn)氣端，氣動(dòng)機(jī)器將蒸氣能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，做功后的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)為中溫氣態(tài)，從氣動(dòng)機(jī)器的排氣端通過管路直接排入儲(chǔ)氣器內(nèi)，儲(chǔ)氣器中的有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)被壓縮機(jī)吸入，壓縮成液態(tài)儲(chǔ)存到儲(chǔ)液器內(nèi)，這樣有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)就進(jìn)行了一次完整的由氣態(tài)到液態(tài)、液態(tài)到氣態(tài)的工作流程；
蒸發(fā)換熱器I內(nèi)液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)過程，液態(tài)工質(zhì)不斷減少，當(dāng)減少到設(shè)定值IB時(shí)，液位器I的觸點(diǎn)1302接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)打開電磁閥IV，蒸發(fā)換熱器Π內(nèi)部壓力快速下降，當(dāng)壓力下降到壓力開關(guān)Π觸發(fā)值時(shí)，壓力開關(guān)Π觸點(diǎn)接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥IV、打開電磁閥m，儲(chǔ)液器內(nèi)中溫中壓的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)經(jīng)電磁閥m流入蒸發(fā)換熱器π內(nèi)，當(dāng)流入的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)量達(dá)到設(shè)定值2A，液位器Π的觸點(diǎn)1401接通(或斷開)，控制系統(tǒng)檢測到信號(hào)后輸出控制信號(hào)關(guān)閉電磁閥m、打開電動(dòng)閥Π，蒸發(fā)換熱器π內(nèi)的液態(tài)有機(jī)低沸點(diǎn)工質(zhì)吸收流經(jīng)蒸發(fā)換熱器π(廢熱、余熱、低溫品位熱源)介質(zhì)