一种有机朗肯循环装置及其排汽管的制作方法

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及其排汽管。

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。

现有技术中，带有内回热器的有机朗肯循环发电装置中(内回热器与凝汽器之间的排汽管为等截面直管道)，膨胀机排汽进入内回热器对输送至蒸发器的工质进行加热，排汽在内回热器壳侧对工质加热完后经排汽管进入凝汽器，由于内回热器内的换热管束会对排汽从内回热器壳侧流至凝汽器的过程产生阻力，使排汽在内回热器内流动不畅，产生积聚，从而导致透平排汽压力升高，出力下降。

因此，如何提供一种有机朗肯循环装置用排汽管，以保证内回热器中的排汽顺利的进入凝汽器，避免透平排汽压力升高，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用排汽管，以保证内回热器中的排汽顺利的进入凝汽器。本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述有机朗肯循环装置用排汽管的有机朗肯循环装置。

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用排汽管，其顶端与内回热器连通，其末端与凝汽器连通，包括连通的加速段和扩压段，其中，所述加速段起始于所述有机朗肯循环装置用排汽管的顶端，终止于所述扩压段，所述扩压段终止于所述有机朗肯循环装置用排汽管的末端，所述加速段为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐缩小，所述扩压段为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐增大。

优选的，上述加速段为圆锥形。

优选的，上述扩压段为圆锥形。

本实用新型还提供一种有机朗肯循环装置，包括排汽管以及通过所述排汽管连通的内回热器和凝汽器，所述排汽管为如上述任意一项所述的有机朗肯循环装置用排汽管。

本实用新型提供的有机朗肯循环装置用排汽管，其顶端与内回热器连通，其末端与凝汽器连通，包括连通的加速段和扩压段，其中，所述加速段起始于所述有机朗肯循环装置用排汽管的顶端，终止于所述扩压段，所述扩压段终止于所述有机朗肯循环装置用排汽管的末端，所述加速段为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐缩小，所述扩压段为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐增大。通过将内回热器与凝汽器之间的排汽管内部设置成加速扩压段，由于排汽管中的排汽的速度较慢，为亚音速气流，亚音速气流需要采用渐缩的加速段加速，先经过加速后，进入渐扩段，即扩压段，渐扩段对于加速后但速度仍小于音速的气流会产生降速增压的作用，气流流经扩压段后速度降低(应当是急剧降低)压力升高。这样能够保证内回热器中的排汽顺利的进入凝汽器，避免透平排汽压力升高。

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用排汽管的结构示意图。

上图1中：

内回热器1、凝汽器2、排汽管3、加速段4、扩压段5。

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用排汽管的结构示意图。

本实用新型实施例提供的有机朗肯循环装置用排汽管，其顶端与内回热器1连通，其末端与凝汽器2连通，包括连通的加速段4和扩压段5，其中，加速段4起始于有机朗肯循环装置用排汽管的顶端，终止于扩压段5，扩压段5终止于有机朗肯循环装置用排汽管的末端，加速段4为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐缩小，扩压段5为从自身起始部至自身终止部其横截面积逐渐增大。通过将内回热器1与凝汽器2之间的排汽管3内部设置成加速扩压段，由于排汽管3中的排汽的速度较慢，为亚音速气流，亚音速气流需要采用渐缩的加速段4加速，先经过加速后，进入渐扩段，即扩压段5，渐扩段对于加速后但速度仍小于音速的气流会产生降速增压的作用，气流流经扩压段5后速度降低(应当是急剧降低)压力升高。这样能够保证内回热器1中的排汽顺利的进入凝汽器2，避免透平排汽压力升高。

其中，加速段4和扩压段5可以均为圆锥形，使用效果更好。

本实用新型实施例还提供一种有机朗肯循环装置，包括排汽管3以及通过排汽管3连通的内回热器1和凝汽器2，排汽管3为如上述任意一项的有机朗肯循环装置用排汽管。

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。