蒸发器、朗肯循环装置以及热电联供系统的制作方法_6

文档序号:9450070阅读:来源:国知局
流体流路25a形成蒸发器54的入口,由最下游工作流体流路25b形成蒸发器54的出口。
[0199]在最上游工作流体流路25a与最下游工作流体流路25b之间设置有流路变更构造39。流路变更构造39设置在用于接收燃烧气体G的入口(蒸发器54的入口)与用于排出燃烧气体G的出口(蒸发器54的出口)之间,阻碍燃烧气体G的流动而使燃烧气体G的流动方向变化。燃烧气体G的流动方向在入口侧和出口侧不同。在燃烧室12的内壁面与流路变更构造39之间形成的空间形成燃烧气体G的排气路径。同样,在燃烧室12的内壁面与传热管28之间形成的空间形成燃烧气体G的排气路径。流路变更构造39可以是配置在最上游工作流体流路25a与最下游工作流体流路25b之间的整流板。整流板例如在平面视图下具有圆形的形状。通过流路变更构造39,能够设定燃烧气体G的流动方向以使得进行高效的热交换。
[0200]工作流体流路25既可以由成形为线圈形状的I根传热管28构成,也可以由多个传热管28构成。最上游工作流体流路25a和最下游工作流体流路25b分别既可以由成形为线圈形状的I根传热管28构成,也可以由多个传热管28构成。在本实施方式中,构成最上游工作流体流路25a的传热管28与构成最下游工作流体流路25b的传热管28配置成同轴状,通过连接管29而连接。连接管29的至少一部分位于燃烧室12的外部。温度传感器35和连接管29也可以由隔热材料(实施方式I)或分隔件(实施方式2)包围。
[0201]温度传感器35设置于在比最上游工作流体流路25a的下游端靠下游侧的工作流体流路25。详细而言,温度传感器35在燃烧室12的外部安装于连接管29。与实施方式I?3同样,能够基于温度传感器35的输出值来执行用于防止工作流体的热分解的控制。此外,在燃烧室12的内部,也可以在构成工作流体流路25的传热管28安装有温度传感器35ο
[0202]在靠近燃烧器14的区域中,燃烧气体G的温度高。因此,在靠近燃烧器14的区域中,工作流体优选处于气液二相状态或低温的气相状态。另一方面,在远离燃烧器14的区域中,燃烧气体G的温度低。因此,在远离燃烧器14的区域中,允许工作流体处于气相状态。鉴于以上情况,应该与实施方式I?3同样,使用在比最上游工作流体流路25a的下游端靠下游侧设置的温度传感器35来调整蒸发器54中的工作流体的状态(温度)。
[0203]在本实施方式的CHP系统400中,工作流体流路25配置在燃烧器14的周围。因此,本实施方式的CHP系统400与其他实施方式的CHP系统相比,能够使系统整体小型。
[0204]本说明书所公开的技术不仅适用于通过工作流体来回收热并加以利用的热回收系统,也适用于CHP系统等热电联供系统。本说明书所公开的技术尤其适用于电力需求频繁变化的系统。本说明书所公开的技术还可应用于高温热栗等包括利用高温流体对工作流体进行加热的行程的所有系统。
【主权项】
1.一种蒸发器,通过高温流体对工作流体进行加热,使所述工作流体蒸发, 具备以沿着高温流体的流动方向形成多个段的方式配置的、供工作流体流动的工作流体流路, 所述蒸发器还具备设置于所述工作流体流路的第I温度传感器, 所述工作流体流路在所述多个段中分别配置成蜿蜒形状,所述蜿蜒形状的弯曲部分向所述蒸发器的壳体的外侧露出, 所述多个段包括位于所述高温流体的流动方向的最上游的第I段和所述第I段以外的段, 所述工作流体流路使所述工作流体从所述第I段以外的段所包括的工作流体流路的流出口向所述蒸发器的外部流出, 在将配置于所述第I段的工作流体流路的全长定义为L时,所述第I温度传感器设置于在如下地点的所述工作流体的流动方向下游侧的露出于所述蒸发器的壳体的外侧的工作流体流路,所述地点是与形成所述第I段的工作流体流路的下游端相距L/2的所述工作流体的流动方向的上游侧的地点, 所述第I温度传感器的输出值用于调整所述蒸发器中的所述工作流体的温度。2.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述第I温度传感器设置于如下区域,所述区域是从形成所述第I段的工作流体流路的下游端到与该下游端相距L/2的所述工作流体的流动方向的下游侧的地点为止的区域。3.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述多个段包括在所述高温流体的流动方向上接着所述第I段而位于下游的第2段, 所述第I温度传感器设置在所述第I段与第2段之间。4.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述多个段包括位于所述高温流体的流动方向的最下游的第3段, 所述工作流体流路使所述工作流体从所述第3段所包括的工作流体流路的流入口向所述蒸发器的内部流入。5.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述工作流体流路包括在所述蒸发器的壳体的内部配置的多个传热管和与所述蜿蜒形状的弯曲部分对应的多个连接管。6.根据权利要求1所述的蒸发器, 至少配置于所述第I段的工作流体流路是内面带槽管。7.根据权利要求1所述的蒸发器, 还具备包围所述第I温度传感器的隔热材料, 通过所述隔热材料来抑制所述温度传感器与所述蒸发器的周围环境之间的热影响。8.根据权利要求1所述的蒸发器, 还具备配置在所述第I温度传感器与所述蒸发器的周围环境之间的分隔件, 通过所述分隔件来抑制所述第I温度传感器与所述蒸发器的周围环境之间的热影响。9.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述第I温度传感器与所述蒸发器的周围环境之间的热影响受到抑制。10.根据权利要求1所述的蒸发器, 所述蒸发器是翅管热交换器。11.一种朗肯循环装置,具备: 栗,其对所述工作流体进行加压; 权利要求1所述的蒸发器,其供从所述栗排出的所述工作流体流入; 膨胀机,其使由所述蒸发器加热后的所述工作流体膨胀; 冷凝器,其对从所述膨胀机排出的所述工作流体进行冷却;以及 控制电路。12.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述控制电路, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度为预定值以上时,使所述高温流体的供给量减少, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度低于预定值时,使所述高温流体的供给量增加。13.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述控制电路, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度为预定值以上时,使所述栗的转速增加, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度低于预定值时,使所述栗的转速减少。14.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述控制电路, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度为预定值以上时,使所述膨胀机的转速增加, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度低于预定值时,使所述膨胀机的转速减少。15.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 还具备能够调整所述工作流体的循环流量的控制阀, 所述控制电路, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度为预定值以上时,使所述控制阀的开度增加, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度低于预定值时,使所述控制阀的转速减少。16.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述控制电路, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度为预定值以上时,使所述高温流体的温度降低, 在由所述蒸发器的所述第I温度传感器取得的温度低于预定值时,使所述高温流体的温度增加。17.根据权利要求1所述的蒸发器, 在比所述第I段靠上游侧的露出于所述蒸发器的壳体的外侧的工作流体流路设置有不同于所述第I温度传感器的第2温度传感器, 所述第I温度传感器和所述第2温度传感器的输出值用于调整所述蒸发器中的所述工作流体的温度。18.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述高温流体的温度比所述工作流体的热分解温度高。19.根据权利要求11所述的朗肯循环装置, 所述工作流体是有机工作流体。20.一种热电联供系统,具备: 权利要求11所述的朗肯循环装置;和 热介质回路,其供作为在所述朗肯循环装置的所述冷凝器中对所述工作流体进行冷却的低温热源的热介质流动。21.一种蒸发器,通过高温流体对工作流体进行加热,使所述工作流体蒸发, 具备沿着所述高温流体的流动方向配置的、供工作流体流动的工作流体流路, 所述蒸发器还具备设置于所述工作流体流路的温度传感器, 所述工作流体流路的一部分向所述蒸发器的壳体的外侧露出, 所述温度传感器设置于在如下区域中的露出于所述蒸发器的壳体的外侧的工作流体流路,所述区域是供所述工作流体从所述蒸发器的外部流入的所述工作流体流路的流入口和供所述工作流体向所述蒸发器的外部流出的所述工作流体流路的流出口以外的区域,所述温度传感器的输出值用于调整所述蒸发器中的所述工作流体的温度。22.根据权利要求21所述的蒸发器, 所述工作流体流路沿着所述高温流体的流动方向形成多个段,在所述多个段中分别配置成蜿蜒形状, 露出于所述蒸发器的壳体的外侧的工作流体流路的一部分是所述蜿蜒形状的弯曲部分。23.根据权利要求22所述的蒸发器, 所述多个段包括位于所述高温流体的流动方向的最上游的第I段、位于所述高温流体的流动方向的最下游的第3段、以及所述第I段与所述第3段之间的第2段, 所述工作流体流路使所述工作流体从所述蒸发器的外部向所述第I段所包括的工作流体流路流入,在经由所述第3段之后,使所述工作流体经由所述第2段所包括的工作流体流路而向所述蒸发器的外部流出, 所述温度传感器设置于所述工作流体从所述第3段流向所述第2段的所述工作流体流路的区域。24.根据权利要求22所述的蒸发器, 还具备燃烧器,该燃烧器具有圆筒形状,生成所述高温流体,从所述圆筒形状的中心轴向圆周方向送出所述高温流体, 所述工作流体流路具有线圈形状,配置在所述燃烧器的周围。25.根据权利要求24所述的蒸发器, 所述工作流体流路在所述蒸发器的剖视下具备与所述蒸发器重叠的第I部位和不与所述蒸发器重叠的第2部位,所述第2部位位于比与所述蒸发器重叠的部位靠所述工作流体的流动方向下游侧的位置, 所述温度传感器设置在所述工作流体流路中的所述第I部位与所述第2部位之间且露出于所述蒸发器的壳体的外侧的部位。26.根据权利要求24所述的蒸发器, 所述蒸发器是线圈型热交换器。27.根据权利要求25所述的蒸发器, 还具备设置在接收所述高温流体的入口与用于排出所述高温流体的出口之间的、阻碍所述高温流体的流动而使所述高温流体的流动方向变化的构造。
【专利摘要】本发明提供一种蒸发器、朗肯循环装置以及热电联供系统。蒸发器通过高温流体对工作流体进行加热,使所述工作流体蒸发,具备沿着高温流体的流动方向配置的、供工作流体流动的工作流体流路,所述蒸发器还具备设置于所述工作流体流路的第1温度传感器,所述工作流体流路的一部分向所述蒸发器的壳体的外侧露出,所述温度传感器设置于在如下区域中的露出于所述蒸发器的壳体的外侧的工作流体流路,所述区域是供所述工作流体从所述蒸发器的外部流入的所述工作流体流路的流入口和供所述工作流体向所述蒸发器的外部流出的所述工作流体流路的流出口以外的区域,所述温度传感器的输出值用于调整所述蒸发器中的所述工作流体的温度。
【IPC分类】F01K25/10, F22B1/16, F22B37/38, F01K11/00, F01K11/02
【公开号】CN105202509
【申请号】CN201510284172
【发明人】小须田修, 冈市敦雄, 木户长生, 引地巧, 中村隆广
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年5月28日
【公告号】EP2957734A1, US20150369085
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