专利名称：含有硅氧烷并用于朗肯循环系统的混合工质的制作方法
技术领域：
本发明属于热力系统中的循环工质，具体涉及到蒸发温度为190-270°c的太阳能自复叠朗肯循环系统中的工质。
背景技术：
太阳能属于可直接利用的可再生能源，其中太阳能发电技术一直受到广泛关注和研究，例如采用有机朗肯循环的太阳能热发电技术，不仅可有效利用太阳能资源，减少CO2排放，降低温室效应，还可以有效地降低制造成本。有机朗肯循环技术的方向发展在于提高系统的效率，因为自复叠朗肯循环要比单级朗肯循环能更有效地回收利用膨胀机的乏汽，所以其系统效率可得到提高。但如果缺乏适合的循环工质，则限制了有机朗肯循环太阳能热发电技术的推广应用。因此开发一种环境友好、热力性能优良、蒸发温度为190-270°c，适 用于太阳能自复叠朗肯循环系统的工质具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是，提供一组适用于自复叠太阳能高温朗肯循环系统、含有硅氧烷的混合工质，以使其具有较高的热力循环性能。本发明内容介绍及实施例含有硅氧烷并用于朗肯循环系统的混合工质，所述混合工质由八甲基环四娃氧烧(C8H24O4Si4)和十甲基环五娃氧烧(CltlH3tlO5Si5)组成；或由八甲基环四硅氧烷(C8H24O4Si4)和八甲基三硅氧烷(C8H24O2SI3)组成，其质量百分比分别为C8H2404Si4/C10H3005Si5:20-80/80-20% ;C8H2404Si4/C8H2402SI3:60-80/40-20%。以上混合工质其各自组元物质质量百分数之和为100%。各组元物质的基本参数如表I所示。本发明的制备方法是，将各组元物质按其指定的质量配比在常温下进行物理混
八
口 ο表I混合工质各组元基本参数其中Tb :正常沸点，Tc :临界温度，Pc :临界压力muWlA分 mTbr Tc CO^Pc (MPa)
κψhmmmwi CsH24O4Sl42%. 175.00 313.35 1.332IMiiSi CU)Hx 0;Si5370.77210.95 346.00 1.16 八…咕 CkH24O2SI;,236.53152.53 290.94 1.415本发明具有以下几点有益效果(I)安全性高硅氧烷具有毒性低、可燃性低及热稳定性高的特点。(2)热工参数适宜在设计工况下，压力水平较低，因此对系统设备的承压能力与密封性要求较低，可以减少系统成本。(3)循环性能优良在设计工况下的朗肯循环效率大于30%，单位质量循环净功输出量基本为43kJ/kg以上。(4)循环热利用率较高该混合工质为二元非共沸工质，在相变过程中存在温度滑移，可减少内部不可逆损失，当系统中存在内部换热器时，可以有效提高膨胀机乏汽余热的回收利用率，从而提高系统热效率。
具体实施例方式以下实施例中混合工质的各组元组分均指质量百分数。自复叠太阳能高温朗肯循环系统设有两级太阳能集热器。实施例I :取20%C8H2404Si4、80%C1 QH3Q05Si5，常温下进行混合后作为循环工质。实施例2 -M 30%C8H2404Si4、70%C1QH3Q05Si5，常温下进行混合后作为循环工质。实施例3 -M 40%C8H2404Si4、60%C1QH3Q05Si5，常温下进行混合后作为循环工质。实施例4 -M 50%C8H2404Si4,50%C10H3005Si5,常温下进行混合后作为循环工质。实施例5 -M 60%C8H2404Si4、40%C1QH3Q05Si5，常温下进行混合后作为循环工质。实施例6 -M 60%C8H2404Si4、40%C8H2402SI3，常温下进行混合后作为循环工质。实施例7 -M 70%C8H2404Si4、30%C8H2402SI3，常温下进行混合后作为循环工质。实施例8 -M 75%C8H2404Si4、25%C8H2402SI3，常温下进行混合后作为循环工质。实施例9 -M 80%C8H2404Si4、20%C8H2402SI3，常温下进行混合后作为循环工质。循环系统设计工况取为第一级集热器出口温度190°C，第二级集热器出口温度2700C，冷凝温度50°C，工质泵压缩与膨胀机膨胀过程为等熵过程。根据循环计算，上述9个实施例的有关参数和循环性能指标如表2所示。表2九个实施例循环性能
权利要求
1.含有硅氧烷并用于朗肯循环系统的混合工质，其特征是所述混合工质由八甲基环四硅氧烷(C8H24O4Si4)和十甲基环五硅氧烷(CltlH3tlO5Si5)组成；或由八甲基环四硅氧烷(C8H24O4Si4)和八甲基三硅氧烷(C8H24O2SI3)组成，其质量百分比分别为=C8H24O4Si4/C10H30O5Si5:20-80/80-20% ；C8H2404Si4/C8H2402SI3 60-80/40-20% ；以上混合工质其各自组元物质质量百分数之和为100%。
全文摘要
本发明公开了一组含有硅氧烷并用于朗肯循环系统的混合工质，混合工质由八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和八甲基三硅氧烷组成。将各种组元按指定的配比在常温下进行物理混合即可，混合工质适合于蒸发温度为190-270℃的太阳能自复叠朗肯循环系统。硅氧烷具有毒性低、可燃性低及热稳定性高的特点。本发明对压力水平较低，因此对系统设备的承压能力与密封性要求较低；在设计工况下的朗肯循环效率大于30%，单位质量循环净功输出量基本为43kJ/kg以上。混合工质为二元非共沸工质，在相变过程中存在温度滑移，可减少内部不可逆损失，当系统中存在内部换热器时，可以有效提高膨胀机乏汽余热的回收利用率，从而提高系统热效率。
文档编号C09K5/04GK102888210SQ201210392559
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者赵力, 鲍军江, 郑楠 申请人:天津大学