专利名称：一种高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及膨胀动力机系统领域，具体是指一种高温-低温螺杆膨胀动力机联动 系统。
背景技术：
螺杆膨胀动力机主要是利用工业中的蒸汽、热水、热液或汽液两相流体等动力源， 将热能转换为动力，驱动发电机发电，或直接驱动风机、水泵、压缩机、搅拌机、磨煤机、制粉 机等机械设备，替代电动机，或替代大型制冷机的膨胀阀等回收动力。螺杆膨胀动力机包括 两根(阴、阳)螺杆转子、外壳、轴承和密封装置等。工作时，热源体介质先进入机内螺杆 齿槽，推动螺杆转动，随着螺杆转动，容积不断增大，热源体降压降温膨胀做功，最后排出气 体，从主轴阳螺杆输出功率，驱动发电机。当前，我国国民经济面临节约能源和环境保护两大挑战，充分合理地利用能源是 可持续发展的关键。我国能源结构的特点，能源没有充分达到梯级利用，能源总体利用率较 低，余热资源丰富但是没有充分利用。例如在钢铁冶金行业、热电电力行业、石油化工行业、 水泥行业、造纸印刷行业、及其他需要工业锅炉的行业，余热资源的利用具有巨大的市场潜 力。这不仅充分说明了我国加强节能工作的重要性和紧迫性，同时也体现了螺杆膨胀动力 机的应用前景。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种高温_低温螺杆膨胀动力 机联动系统，可以实现高温_低温循环、低温循环、高温循环三种模式，能够比较充分地利 用余热资源。为了解决以上的技术问题，本发明提供的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统， 包括高温循环与低温循环；所述高温循环包括热源体、第一螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器，所述热源体、第一 螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器通过管路依次连接形成高温循环通路；所述低温循环包括所述高温循环中的冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器， 所述冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器通过管路依次连接形成低温工质循环通 路；所述冷凝器设置有用于冷却低温工质循环通路内所述循环流动的工质的冷却通路。优选地，所述热源体与所述冷凝蒸发器之间设置有第一旁路，所述第一旁路设置 有第一控制阀。优选地，所述冷凝蒸发器与所述冷凝器之间设置有第二旁路，所述第二旁路设置 有第二控制阀。优选地，所述高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统还包括预热器，所述预热器的一端设置在所述低温循环的冷凝器与冷凝蒸发器之间，所述预热器的另一端设置在所述高 温循环的冷凝蒸发器与热源体之间。优选地，所述预热器与所述热源体之间设置有蓄水罐，所述蓄水罐连接有凝结水泵。优选地，所述蓄水罐与所述热源体之间设置有第三旁路，所述第三旁路设置有第 三控制阀。优选地，所述冷凝器与所述预热器之间设置有蓄工质罐，所述蓄工质罐连接有工 质泵。优选地，所述蓄工质罐与所述预热器之间设置有第四旁路，所述第四旁路设置有 第四控制阀。优选地，所述冷却通路包括冷水源体、冷水泵和所述低温循环中的冷凝器，所述冷 水源体、冷水泵和所述冷凝器通过管路连接形成冷却工质的通路。优选地，所述第一螺杆膨胀动力机、第二螺杆膨胀动力机分别连接有发电机或负 载，所述第一螺杆膨胀动力机、第二螺杆膨胀动力机与所述发电机或负载之间分别设置有 减速机。本发明提供的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，可以实现高温-低温循环、低 温循环、高温循环三种模式，能够比较充分地利用余热资源。
图1为本发明中高温_低温螺杆膨胀动力机联动系统的结构示意图。
具体实施例方式为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体 实施例进行阐述。请参见图1，该图为本发明中高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统的结构示意图。本发明提供的高温_低温螺杆膨胀动力机联动系统，包括高温循环与低温循环； 高温循环包括热源体1、第一螺杆膨胀动力机8、冷凝蒸发器3，热源体1、第一螺杆膨胀动力 机8、冷凝蒸发器3通过管路依次连接形成高温循环通路；低温循环包括高温循环中的冷凝 蒸发器3、第二螺杆膨胀动力机10、冷凝器12，冷凝蒸发器3、第二螺杆膨胀动力机10、冷凝 器12通过管路依次连接形成低温工质循环通路；冷凝器12设置有用于冷却低温工质循环 通路内循环流动的工质的冷却通路；冷却通路包括冷水源体14、冷水泵17和低温循环中的 冷凝器12，冷水源体14、冷水泵17和冷凝器12通过管路连接形成冷却工质的通路。第一螺杆膨胀动力机8、第二螺杆膨胀动力机10分别连接有发电机6、电机5，第一 螺杆膨胀动力机8、第二螺杆膨胀动力机10与发电机6、发电机5之间设置有减速机。热源体1与冷凝蒸发器3之间设置有第一旁路，第一旁路设置有第一控制阀2 ；冷 凝蒸发器3与冷凝器12之间设置有第二旁路，第二旁路设置有第二控制阀11。预热器4的一端设置在低温循环的冷凝器12与冷凝蒸发器3之间，预热器4的另 一端设置在高温循环的冷凝蒸发器3与热源体1之间。预热器4与热源体1之间设置有蓄水罐13，蓄水罐13连接有凝结水泵9。蓄水罐13与热源体1之间设置有第三旁路，第三旁路设置有第三控制阀7。冷凝器12与预热器4 之间设置有蓄工质罐18，蓄工质罐18连接有工质泵16。蓄工质罐18与预热器4之间设置 有第四旁路，第四旁路设置有第四控制阀15。热源体1提供的热源可以为蒸汽、热水、热液或汽液两相流体等，本实施例以热水 为例做说明。低温循环的工质为低沸点工质。特别需要指出的是，本发明中的高温、低温是相对的。本发明提供的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，可以实现高温-低温循环、低 温循环、高温循环三种模式，具体的工作运行模式流程如下1、高温-低温循环模式当高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统处于该模式时，第一控制阀2、第二控制 11、第三控制阀7和第四控制阀15关闭。热水依次沿管路流经第一螺杆膨胀动力机8、冷凝 蒸发器3、预热器4、蓄水罐13，再由凝结水泵9将蓄水罐13里的凝结水泵入热源体1，此为 高温循环。热水循环进入第一螺杆膨胀动力机8做功，第一螺杆膨胀动力机8带动发电机 6发电。低沸点工质沿管路流经冷凝蒸发器3、第二螺杆膨胀动力机10、蒸发器12、蓄工质 罐18，再由工质泵16将低沸点工质泵入预热器4预热，此为低温循环。热水从第一螺杆膨 胀动力机8流出后流经冷凝蒸发器3，在冷凝蒸发器3内热水对低沸点工质进行加热，使低 沸点工质温度升高，达到饱和温度，生成饱和气或气液两相。从冷凝蒸发器3流出的被加热 的工质进入第二螺杆膨胀动力机10做功，第二螺杆膨胀动力机10驱动发电机5发电。做 功后的低沸点工质从第二螺杆膨胀动力机10流出进入冷凝器12，在冷凝器内通过冷却水 将低沸点工质冷凝，进入蓄工质罐18内。2、高温模式当高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统处于该模式时，第一控制阀2、第三控制阀 7和第四控制阀15关闭，第二控制阀11打开。热水依次沿管路流经第一螺杆膨胀动力机 8、冷凝蒸发器3、预热器4、蓄水罐13，再由凝结水泵9将蓄水罐13里的凝结水泵入热源体 1。热水循环进入第一螺杆膨胀动力机8做功，第一螺杆膨胀动力机8带动发电机6发电。 低沸点工质沿管路流经冷凝蒸发器3、蒸发器12、蓄工质罐18，再由工质泵16将低沸点工质 泵入预热器4预热。低沸点工质在冷凝器12内通过冷却水将低沸点工质冷凝，进入蓄工质 罐18内。3、低温循环当高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统处于该模式时，第二控制阀11、第三控制 阀7和第四控制阀15关闭，第一控制阀2打开。热水依次沿管路流经冷凝蒸发器3、预热 器4、蓄水罐13，再由凝结水泵9将蓄水罐13里的凝结水泵入热源体1。低沸点工质沿管 路流经冷凝蒸发器3、第二螺杆膨胀动力机10、蒸发器12、蓄工质罐18，再由工质泵16将低 沸点工质泵入预热器4预热。热水从热源体1流出流经冷凝蒸发器3，在冷凝蒸发器3内 热水对低沸点工质进行加热，使低沸点工质温度升高，达到饱和温度，生成饱和气或气液两 相。从冷凝蒸发器3流出的被加热的工质进入第二螺杆膨胀动力机10做功，第二螺杆膨胀 动力机10驱动发电机5发电。做功后的低沸点工质从第二螺杆膨胀动力机10流出进入冷 凝器12，在冷凝器12内通过冷却水将低沸点工质冷凝，进入蓄工质罐内。
本发明提供的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，具有余热回收量大，利用率 高等优点。当然，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，包括高温循环与低温循环；所述高温循环包括热源体、第一螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器，所述热源体、第一螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器通过管路依次连接形成高温循环通路；所述低温循环包括所述高温循环中的冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器，所述冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器通过管路依次连接形成低温工质循环通路；所述冷凝器设置有用于冷却低温工质循环通路内所述循环流动的工质的冷却通路。
2.根据权利要求1所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述热源 体与所述冷凝蒸发器之间设置有第一旁路，所述第一旁路设置有第一控制阀。
3.根据权利要求1所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述冷凝 蒸发器与所述冷凝器之间设置有第二旁路，所述第二旁路设置有第二控制阀。
4.根据权利要求1所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，还包括预 热器，所述预热器的一端设置在所述低温循环的冷凝器与冷凝蒸发器之间，所述预热器的 另一端设置在所述高温循环的冷凝蒸发器与热源体之间。
5.根据权利要求4所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述预热 器与所述热源体之间设置有蓄水罐，所述蓄水罐连接有凝结水泵。
6.根据权利要求5所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述蓄水 罐与所述热源体之间设置有第三旁路，所述第三旁路设置有第三控制阀。
7.根据权利要求4所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述冷凝 器与所述预热器之间设置有蓄工质罐，所述蓄工质罐连接有工质泵。
8.根据权利要求7所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述蓄工 质罐与所述预热器之间设置有第四旁路，所述第四旁路设置有第四控制阀。
9.根据权利要求1所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述冷却 通路包括冷水源体、冷水泵和所述低温循环中的冷凝器，所述冷水源体、冷水泵和所述冷凝 器通过管路连接形成冷却工质的通路。
10.根据权利要求1所述的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，其特征在于，所述第 一螺杆膨胀动力机、第二螺杆膨胀动力机分别连接有发电机或负载，所述第一螺杆膨胀动 力机、第二螺杆膨胀动力机与所述发电机或负载之间分别设置有减速机。
全文摘要
本发明公开一种高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，包括高温循环与低温循环；所述高温循环包括热源体、第一螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器，所述热源体、第一螺杆膨胀动力机、冷凝蒸发器通过管路依次连接形成高温循环通路；所述低温循环包括所述高温循环中的冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器，所述冷凝蒸发器、第二螺杆膨胀动力机、冷凝器通过管路依次连接形成低温工质循环通路；所述冷凝器设置有用于冷却低温工质循环通路内所述循环流动的工质的冷却通路。本发明提供的高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统，可以实现高温-低温循环、低温循环、高温循环三种模式，能够比较充分地利用余热资源。
文档编号F01K25/00GK101881195SQ20101020521
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者罗欣, 胡亮光, 胡达 申请人:江西华电电力有限责任公司