CN102331209A - 一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷凝冷却器，介质的冷凝温度和过冷度是可控的，特别适用于低温介质余热发电技术中。本发明采用的技术措施是：引入一种沸点远低于介质的另一种化合物，它们间不发生化学反应，该化合物在冷凝过程中不被冷凝(故称为“不凝气”)。由于冷凝压力可维持在一个指定的较高水平上，相应的冷凝温度就可以稍高，为提高过冷度提供了可能。使低温介质发电装置，在冷源温度较高的夏季也能正常运行。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种冷凝冷却器，介质的冷凝温度和过冷度是可控的，特别适用于低温介质余热发电技术中。
背景技术
由江西华电研发成功并具有自主知识产权的“螺杆膨胀机低温余热发电”技术，已在地热、工业余热中迅猛推广，节能减排效果卓著。目前，已成功地将80℃的热源用来发电。
低温介质发电采用的有机朗肯循环，低温介质从热源取热经螺杆膨胀机作功后，还需要经过冷凝，将品质更低的热送往热汇，将介质液化后用介质泵升压，再从热源取热(其品质高于送往热汇的热)。
我国地处温带和亚温带，夏、冬两季的环境(热汇)温度差可高达50℃以上，而通常热源温度波动不大，这就给我国在应用推广低温介质发电带来了一个(冷凝压力下滑的)技术难题。使得我国已投运的某些低温介质发电装置，在夏季无法运行。加上有机介质在冷凝过程中的体积要缩小几百-几千倍，采用常规冷凝器时，其冷凝压力要下滑，甚至还会产生真空。需要用温度更低的冷却循环水才能使循环介质冷凝下来，就更别企想有过冷度了。而没有过冷度的介质在介质泵中又要发生气蚀或气击，使循环难以为继。
发明内容
为解决介质在冷凝过程中，喉部压力下滑这一难题，本发明采用的技术措施是：引入一种沸点远低于介质的另一种化合物，它们间不发生化学反应，该化合物在冷凝过程中不被冷凝(故称为“不凝气”)。由于冷凝压力可维持在一个指定的较高水平上，相应的冷凝温度就可以稍高，为提高过冷度提供了可能。
本发明的目的在于提供一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器，它是由循环介质进出口，冷却循环水进出口，换热芯，壳体，不凝气补气口，具压力传感器的喉部，凝液井，不凝气止逆阀，联通管，介质泵所组成。其特征在于：所述喉部和凝液井的压力大小是可调的；所述不凝气的沸点远低于循环介质，循环介质和不凝气间不发生化学反应，可以用作不凝气的有N2、CO2；所述换热芯推荐选用由申请人发明的《一种耐压多程轴流螺旋板壳式换热器》(ZL03131883.5)或《一种螺旋折流翅管壳式换热器》(ZL200820186046.7)；所述联通管的高度是可调的。下面结合附图，对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器流程示意图，图中：循环介质进出口(1，2)，冷却循环水进出口(3，4)，换热芯(5)，壳体(6)，不凝气补气口(7)，具压力传感器的喉部(8)，具压力传感器的凝液井(9)，不凝气止逆阀(10)，高度可调的联通管(11)，介质泵(12)。
根据冷源温度和介质的品种，用不凝气调控喉部(8)和凝液井(9)的压力到指定值后，螺杆膨胀机的排气经止逆阀(10)，由循环介质进口(1)进入到喉部(8)，在其中设置有不凝气补气口(7)和压力传感器，用以调控和指示压力。在换热芯(5)中被冷却循环水冷凝为液态，处于饱和状态的冷凝液不立即外排，用联通管(11)保持液态介质在冷凝冷却器内有一定的高度，使液态介质过冷，用联通管(11)的高度来调控液态介质的液面高度，由此来调控液态介质的过冷度，高度可调的联通管(11)是公知技术，无需赘述。凝液汇集于凝液井(9)中，凝液井(9)设置有压力传感器，用以指示凝液井(9)的压力。具有一定过冷度的冷介质用介质泵(12)送往加热器。
由于要求液态介质的有一定的过冷度，同时考虑到在竖直或倾斜的表面的冷凝给热系数α大于水平表面，因此对换热芯(5)的安装，本发明推荐采用竖直或倾斜两种方式。只有当现场标高不允许时，才采用水平安装方式。
有益放果
引入一种沸点远低于介质的不凝气，使冷凝压力可维持在一个指定的较高水平上，解决了采用常规冷凝器时介质在冷凝过程中，冷凝压力下滑这一难题，相应的冷凝温度就可以稍高，也为提高过冷度提供了可能。使低温介质发电装置，在在冷源温度较高的夏季也能正常运行。
Claims (4)
1.一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器，是由循环介质进出口，冷却循环水进出口，换热芯，壳体，不凝气补气口，具压力传感器的喉部，凝液井，不凝气止逆阀，联通管，介质泵所组成。其特征在于：所述喉部和凝液井的压力大小是可调的。
2.一种如权利要求1所述的冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器，其特征在于：所述不凝气的沸点远低于循环介质，循环介质和不凝气间不发生化学反应，可以用作不凝气的有N2、CO2。
3.一种如权利要求1所述的冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器，其特征在于：所述换热芯推荐选用由申请人发明的《一种耐压多程轴流螺旋板壳式换热器》或《一种螺旋折流翅管壳式换热器》，换热芯推荐采用竖直或倾斜两种安装方式。
4.一种如权利要求1所述的冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器，其特征在于：所述联通管的高度是可调的。
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| CN 201110219346 CN102331209A (zh) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器 |
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| CN 201110219346 CN102331209A (zh) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器 |
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| CN102331209A true CN102331209A (zh) | 2012-01-25 |
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| CN 201110219346 Pending CN102331209A (zh) | 2011-08-02 | 2011-08-02 | 一种冷凝温度和过冷度可控的冷凝冷却器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN102331209A (zh) |
Citations (6)
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2011
- 2011-08-02 CN CN 201110219346 patent/CN102331209A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20120125 |