一种有机朗肯循环装置的制作方法

本实用新型涉及有机朗肯循环技术领域，尤其涉及一种有机朗肯循环装置。

背景技术：

我国能源短缺和环境保护工作的压力越来越大，探讨发展利用太阳能、地热能、生物质等可再生能源和低品位工业余热的分布式供能系统，与大电网结合，满足能源需求，是实现中国经济平稳可持续发展，实现二氧化碳减排、改善生态环境的重要措施。低温热能是可再生能源的重要组成部分，对中低温热源的研究符合我国的可持续发展战略。低温热能是指品位较低的热能，一般温度低于200℃。这些能源种类繁多，能量巨大，包括太阳能，地热能，海洋温差能等可再生能源和工业余热。这些能源通过低温热能发电系统的转换，提供数量可观的高品位电能，提高能源的利用效率，同时不对环境产生污染。

利用低温热能的发电技术主要是基于朗肯循环的热力发电系统，有机朗肯循环(Origanic Rankine Cycle，ORC)系统具有效率高、适用性强、简易方便、使用寿命长、维修费用低等优点，它采用低沸点的有机工质代替水，吸收热源热量，在低温条件下获得较高的蒸气压力，推动涡轮机做功，适合广泛应用于各种低温热能发电领域。据保守估计：每年我国的ORC技术有数千亿的国内市场空间。美国、日本、意大利、德国、法国、以色列等国家投入了大量财力人力，争相开展ORC技术的研究工作。

常规有机朗肯循环系统中的储液罐为加注工质位置，在整个系统未加注工质时，工质有储液罐位置加入，加注完比后系统启动，工质从储液罐进入到蒸发器中吸热；由于系统内为正压(大于环境压力)，所以不可避免的会出现工质泄露现象，当在正常运行时，如果依然从储液罐补充工质，补充的工质的温度一般均小于环境温度，储液罐内的温度一般高于环境温度(储液罐都有保温层)，这样会导致储液罐内部分热量被补充工质吸收，降低储液罐温度，储液罐中工质为过冷状态(理论上储液罐中工质为饱和状态，实际上应为微过冷接近饱和，即使这样，补充工质也会加大储液罐中工质的过冷度)，储液罐中工质过冷会使蒸发器进口工质温度下降，蒸发器吸热量增大，降低热效率。

因此，如何提供一种有机朗肯循环装置，以提高热效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种有机朗肯循环装置，以提高热效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种有机朗肯循环装置，包括凝汽器和与所述凝汽器连通的排汽管，还包括补充工质装置，所述补充工质装置包括工质补充入口，所述工质补充入口设置在所述凝汽器上且位于所述排汽管与所述凝汽器的连通处。

优选的，上述工质补充入口通过连通管与所述凝汽器连通，所述连通管上设置有补充罐。

优选的，在所述连通管上且位于所述补充罐和所述凝汽器之间设置有补液泵。

优选的，在所述连通管上且位于所述补液泵的两侧各设置有一个截止阀门。

优选的，在所述连通管上且位于所述补液泵与所述凝汽器之间设置有调节阀门。

优选的，上述凝汽器上设置有喷嘴，工质经所述喷嘴喷射进入所述凝汽器内。

优选的，上述喷嘴为多个。

优选的，上述喷嘴环绕所述排汽管设置且与从所述排汽管中排出的汽体顺向喷射。

本实用新型提供的有机朗肯循环装置，包括凝汽器和与所述凝汽器连通的排汽管，还包括补充工质装置，所述补充工质装置包括工质补充入口，所述工质补充入口设置在所述凝汽器上且位于所述排汽管与所述凝汽器的连通处。由于从排汽管中排出的汽体状态的工质本身是带有热量的，需要通过冷却塔对其进行冷却后，流入到储液罐中进行下一次的循环使用，那么现在改为将工质补充入口设置在凝汽器上且位于排汽管与凝汽器的连通处，那么新注入的工质就能够吸收汽体状态的工质所携带的废热，那么工质就不会吸收储液罐中的热量，不会使储液罐中工质变成过冷状态，蒸发器吸热量不会增大，从而提高热效率，并且，部分排汽与补充工质接触后发生凝结，减少排汽的冷源损失，提高有机朗肯循环系统的热经济性，而且由于系统的冷凝部分的参数较低(小于50℃，压力一般为0.15-0.8MPa)，补充工质的质量和压力均较小，所以系统的各部件成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的有机朗肯循环装置的凝汽器的结构示意图。

上图1中：

凝汽器1、排汽管2、补液泵3、截止阀门4、调节阀门5、补充罐6、喷嘴7。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的有机朗肯循环装置的凝汽器的结构示意图。

本实用新型实施例提供的有机朗肯循环装置，包括凝汽器1和与凝汽器1连通的排汽管2，还包括补充工质装置，补充工质装置包括工质补充入口，工质补充入口设置在凝汽器1上且位于排汽管2与凝汽器1的连通处。由于从排汽管2中排出的汽体状态的工质本身是带有热量的，需要通过冷却塔对其进行冷却后，流入到储液罐中进行下一次的循环使用，那么现在改为将工质补充入口设置在凝汽器上且位于排汽管与凝汽器的连通处，那么新注入的工质就能够吸收汽体状态的工质所携带的废热，那么工质就不会吸收储液罐中的热量，不会使储液罐中工质变成过冷状态，蒸发器吸热量不会增大，从而提高热效率，并且，部分排汽与补充工质接触后发生凝结，减少排汽的冷源损失，提高有机朗肯循环系统的热经济性，而且由于系统的冷凝部分的参数较低(小于50℃，压力一般为0.15-0.8MPa)，补充工质的质量和压力均较小，所以系统的各部件成本较低。

其中，工质补充入口通过连通管与凝汽器1连通，连通管上设置有补充罐6，在连通管上且位于补充罐6和凝汽器1之间设置有补液泵3。在连通管上且位于补液泵3的两侧各设置有一个截止阀门4。在连通管上且位于补液泵3与凝汽器1之间设置有调节阀门5。那么可以将待补充的工质先加注至补充罐6内，当系统需要工质补充时，打开连通管上的截止阀门4，启动补液泵3，补液泵3将补充罐6内的工质升压输送至凝汽器1内。同时，还可以在凝汽器1上设置有喷嘴7，工质经喷嘴7喷射进入凝汽器1内，喷嘴7为多个。从图1中可以看出，连通管在凝汽器1外侧接近排汽管2位置时分为两路，两路管道分别进入凝汽器1，工质经两路管道由喷嘴7加速喷射，与排汽混合。那么为避免补充工质与排汽混合时扰乱排汽主流方向，补液泵3的出口压力略高于凝汽器1内压力，补充液的流量和压力过大时，可由连通管上的调节阀门5进行调节。相对于现有技术中的储液罐位置补充，这种补充工质方式能够在补充工质的同时回收部分排汽热量，部分排汽与补充工质接触后发生凝结，减少排汽的冷源损失，提高有机朗肯循环系统的热经济性，由于系统的冷凝部分的参数较低(小于50℃，压力一般为0.15-0.8MPa)，补充工质的质量和压力均较小，所以系统的各部件成本较低，补液泵的耗功也较小。

其中，喷嘴7环绕排汽管2设置且与从排汽管2中排出的汽体顺向喷射。

那么，当系统需要补充工质时，现有技术中的储液罐补充方式不会提高系统热效率，还可能会降低系统热效率；而采用本实用新型提供的凝汽器补充方式，能够在有效补充工质的前提下，使补充工质充分与排汽发生接触，形成混合换热，补充工质吸收了部分排汽热量，使部分排汽发生凝结，减少了凝汽器1的冷源损失，提高了系统热效率。

在凝汽器1内接近排汽管2的位置布置喷嘴补充工质，能够在有效补充工质的前提下，使补充工质充分与排汽发生接触，形成混合换热，补充工质吸收了部分排汽热量，使部分排汽发生凝结，减少了凝汽器的冷源损失，提高了系统热效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。