CN105333637A - 多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 - Google Patents
多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105333637A CN105333637A CN201510824944.5A CN201510824944A CN105333637A CN 105333637 A CN105333637 A CN 105333637A CN 201510824944 A CN201510824944 A CN 201510824944A CN 105333637 A CN105333637 A CN 105333637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold
- hot
- energy
- vortex tube
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 40
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 24
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 23
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 10
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009967 Erodium cicutarium Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu] JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 230000001839 systemic circulation Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
- F25B9/04—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
- F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
本发明属于新能源利用领域，特别涉及一种多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，包括多级涡流管，涡流管串联设置为热端出口串联或者冷端出口串联，液态工质经基础集能蒸发器相变为气相载能工质，气相载能工质进入第一级的涡流管的进气管，涡流管冷端出口连接冷能换热器，热端出口连接热能换热器，冷能换热器、热能换热器的出口分别对应通向温差发电混流器的冷热进口，温差发电混流器出口连接回流泵，回流泵连接工质罐，工质罐连接基础集能蒸发器。本发明结合温差发电技术，通过集空气能、太阳能、海水能等自然能，可稳定地产生超高能效比热冷双能，广泛应用于建筑空调、海水淡化、工农业生产用能发电的能源供给。
Description
技术领域
本发明涉及一种多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，属于新能源利用领域。
背景技术
传统的涡流管设备主要是利用涡流管的涡流(冷热分离)效应，采用压缩空气，空压机设备为能量动力源，产生-45～+130℃的冷气或热气，以满足冷热能量的需求，用于一些不便于传统空调装置使用的特别环境。由于压缩空气是一次性排放、简单环保、能效比(EER、COP)较低、比传统主流空调造价高，不宜在主流和大规模推广使用。
现有技术中，一种无工质泵式循环发电方法(专利申请号：201110462221.7)、一种取消工质回流泵的闭式循环发电方法(201210102519.1)、一种利用涡流进行制冷的空调工作方法(201310103227.4)，上述文献的技术特征是利用了相变工质替代了压缩空气，在系统中实现无动力自动循环。如果该技术能够实现其技术方案，就是“永动机”。上述已有技术方案的关键点是工质在整个循环过程中低压向高压液化不使用回流泵及压缩机，这是一个难以实现的，且实现成本高于传统制冷及热泵设备，工艺繁琐复杂，不能稳定或较大规模运行，缺乏实用性。该已有技术集能设备装置(蒸发器)，这个系统能源技术核心装置缺失是难以进入主流能源设备实施大规模应用等不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可利用相变工质进行一个大系统循环，或多个子系统循环，产生高品位的能量，实现高温和深冷，将集能装置产生的能量(冷热)大功率高能效比的稳定输出，满足建筑空调及工业、农业生产用能的需要的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺。
本发明所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，包括由两个以上的涡流管串联成的多级涡流管，涡流管包括进气口、冷端出口及热端出口，涡流管串联设置为热端出口串联或者冷端出口串联，液态工质经基础集能蒸发器相变为气相载能工质，气相载能工质进入第一级的涡流管的进气管，涡流管冷端出口连接冷能换热器，热端出口连接热能换热器，冷能换热器、热能换热器的出口分别对应通向温差发电混流器的冷热进口，温差发电混流器内部设置温差发电板，温差发电混流器出口连接回流泵，回流泵连接工质罐，工质罐连接基础集能蒸发器。
多级涡流管有至少两个以上的涡流管个体组成，可以是按顺序，第一级的涡流管进气管连接于基础集能蒸发器的出口，一级涡流管的热(冷)端与下一级涡流管的进气管连接，按顺序依次连接多效。末端涡流管热(冷)端分别连接于热能换热器及冷能换热器。热、冷换热器的出口分别通向温差发电混流器的冷热进口。温差发电混流器的出口连接于回流泵。工质罐的进口端连接于回流泵的出口，出口连接于基础集能蒸发器的进口管，形成串联或多级涡流管的一个大循环回路。热能换热器的工质流向温差发电混流器的热进口，冷能换热器的工质流向温差发电混流器的冷进口。
所述的热端出口串联设置为第一级的涡流管热端出口连接下一级的涡流管的进气口，依次热端出口连接相邻下一级的涡流管的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管热端出口连接热能换热器，各级的冷端出口连接冷能换热器。
所述的冷端出口串联设置为第一级的涡流管冷端出口连接下一级的涡流管的进气口，依次冷端出口连接相邻下一级的涡流管的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管冷端出口连接冷能换热器，各级的热端出口连接热能换热器。
所述的相邻的涡流管之间设置双效集能蒸发器和温差发电混流器，第一级的涡流管热端出口连接下一级的双效集能蒸发器，换热后流向温差发电混流器的热进口端，涡流管的冷端出口则经冷能换热器连接温差发电混流器的冷进口端，温差发电混流器的出口连接回流泵，回流泵将工质液化回注工质罐，依次按顺序连接，各效都有一个完整的循环回路系统，形成逐效的多效效应。多效涡流管由至少两个以上的涡流管个体组成，可以是第一效的涡流管分离出的热(冷)供给下一级的双效集能蒸发器，换热后流向温差发电混流器，经回流泵将工质液化回注工质罐，各效都有一个完整的循环回路系统，形成逐效的多效效应。
所述的工质设置为氟利昂、HCFC或者HFC。均为低沸点的相变工质。
所述的基础集能蒸发器包括三维空间聚能的翅片管，翅片管的外表面涂有选择性吸热涂层，翅片管内置换热芯管。基础集能蒸发器为高导热材质，如铜、铝材质等，聚能的翅片管可以串并联组成列阵。
所述的温差发电混流器设置为在绝热保温层包裹的密闭围护体，有热腔和冷腔，冷、热腔之间有温差发电板，末端有混流管。
所述的热腔和冷腔设置为多个，多个热腔、冷腔和温差发电板并列设置。
为了达到高品位高温和深冷能量及热冷流量可进行多级多效的混合串并联组合。可以中央控制或分组控制循环。涡流管的功率(流量)可根据系统中的涡流管可以是同等流量功率，也可以不同流量耦合使用，可以一个大流量上级多个小流量下级，或多个小流量上级一个大流量下级连接形式。
本发明的有益效果是：
采用多效(级)涡流管及环保型相变工质，结合温差发电技术，通过集空气能、太阳能、海水能等自然能，可稳定地产生超高能效比热冷双能，广泛应用于建筑空调、海水淡化、工农业生产用能发电的能源供给，给新能源的开发利用提供了新的途径。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一。
图2是本发明的结构示意图之二。
图3是本发明的结构示意图之三。
图4是本发明的结构示意图之四。
图5是基础集能蒸发器的结构示意图。
图6是温差发电混流器的结构示意图。
图7是多效涡流管工艺流程图。
图中：1、涡流管2、基础集能蒸发器3、双效集能蒸发器4、温差发电混流器5、回流泵6、工质罐7、热能换热器8、冷能换热器9、温差发电板10、选择性吸热涂层11、翅片管12、换热芯管13、热腔14、冷腔15、混流管16、绝热保温层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图1～图6所示，本发明所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，包括由两个以上的涡流管1串联成的多级涡流管，涡流管1包括进气口、冷端出口及热端出口，涡流管1串联设置为热端出口串联或者冷端出口串联，液态工质经基础集能蒸发器2相变为气相载能工质，气相载能工质进入第一级的涡流管1的进气管，涡流管1冷端出口连接冷能换热器8，热端出口连接热能换热器7，冷能换热器8、热能换热器7的出口分别对应通向温差发电混流器4的冷热进口，温差发电混流器4内部设置温差发电板9，温差发电混流器4出口连接回流泵5，回流泵5连接工质罐6，工质罐6连接基础集能蒸发器2。热端出口串联设置为第一级的涡流管1热端出口连接下一级的涡流管1的进气口，依次热端出口连接相邻下一级的涡流管1的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管1热端出口连接热能换热器7，各级的冷端出口连接冷能换热器8。冷端出口串联设置为第一级的涡流管1冷端出口连接下一级的涡流管1的进气口，依次冷端出口连接相邻下一级的涡流管1的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管1冷端出口连接冷能换热器8，各级的热端出口连接热能换热器7。相邻的涡流管1之间设置双效集能蒸发器3和温差发电混流器4，第一级的涡流管热端出口连接下一级的双效集能蒸发器3，换热后流向温差发电混流器4的热进口端，涡流管1的冷端出口则经冷能换热器8连接温差发电混流器4的冷进口端，温差发电混流器4的出口连接回流泵5，回流泵5将工质液化回注工质罐6，依次按顺序连接，各级都有一个完整的循环回路系统，形成逐级的多效效应。工质设置为氟利昂、HCFC或者HFC。基础集能蒸发器2包括三维空间聚能的翅片管11，翅片管11的外表面涂有选择性吸热涂层10，翅片管11内置换热芯管12。温差发电混流器4设置为在绝热保温层16包裹的密闭围护体，有热腔13和冷腔14，冷、热腔之间有温差发电板9，末端有混流管15。热腔13和冷腔14设置为多个，多个热腔13和冷腔14并列设置。
涡流管1的材质可以是金属材料，如碳钢、铝合金、不锈钢SUS304、316、310S等。
实施例(一)：
本实施例为利用热能为主提供热源的实施例。涡流管1材质为SUS304，进气流量40m3/min、30m3/min、20m3/min，四只涡流管为多级连接。
基础集能蒸发器2材质为铝合金7072的太阳花翅片管，(管径公称DN×翅片直径×翅片数量×管壁厚度mm)。材质导热系数285W/m.k，管压≥3.8MPa，外涂选择性(阳极氧化)镀层，对太阳光的吸收率≥91％，红外法线辐射发射率≤10％。
翅片行距200mm，基础集能蒸发器2列阵集能面积500㎡。选用工质R134a，或R600，沸点温度-26.1℃，临界温度：101.1℃，沸点：-11.8℃，临界温度：134.98℃。工质罐300L不锈钢钢瓶，工质罐承压≥4.0MPa。回流泵为涡旋式压缩机10KW，泵压≥35MPa。
温差发电混流器为金属壳，外有50mmPu泡沫保温材料，规格：200×300×10000(宽×高×长)mm×10组，温差发电总功率≥18KW。
如果本发明的一种多效(级)涡流管冷热双能机系统设备在年光照强度7500MJ/㎡的春秋两季，环境温度25℃地区使用，可产生500KW热及冷双能量，除自身温差发电外接电源能耗为8.2W，其能效比：EER≥25、COP≥50，四级热能高温可达到300℃以上。
当环境温度为25℃时，工质罐内可形成工质压力达到17.5～18kg/cm2，通过电磁阀进入基础集能蒸发器后，通过集热蒸发器的金属高导热壁将环境空气热量和太阳能辐射热量的热量加热，由-26.2℃(或-11.8℃)就可以汽化的工质经换热加温迅速温升，增压至3.0～5.0MPa(白昼光照与夜间或无光照条件情况下)，以3.0～5.0MPa的载能气体冲出涡流管进气口，通过涡流内高速分离，热气体由热端出口排出，温度为130℃。冷气排出温度为-28℃，冷气进入换热器。
130℃的一级涡流管排出热气流进入二级涡流管进气口，经二级涡流管分离后，热端出口达到200℃，冷端出口气体为-5℃。冷端气体进入冷能换热器(可单独，也可与所有各级涡流管冷端共用冷能换热器)。
第二级的200℃高温工质气体进入第三级涡流管，分理处265℃的高温工质气体和15℃的低温工质气体。
第三级热端工质气体265℃进入第四级涡流管的进气口，经涡流分离后，热端出口工质气体达到325℃，冷端出口为38℃。
实施例(二)：
四级热端排出的325℃的高温工质气体进入换热器负载，经换热后(可多级换热)回流工质气体可设定在100～50℃进入温差发电混流器。发电温差控制在30～100℃之间。通过半导体晶体温差发电板进行冷热中和后，混流管流出的15～30℃的工质气体(低于临界温度)，经压缩机加压至≥18MPa，液化进入工质罐，完成一次循环。
实施例(三)：
通过多级涡流管的冷端低温工质气体的逐级进入下一级涡流的进气口，最后达到-80℃以下的深冷效果，满足速冻工作需求。深冷制冷时选择超低温沸点的工质，如R170、R1150、R410A等。由于一般氟利昂的沸点在≤-40℃，如低于沸点就会液化。由工质罐出口电磁阀流出的液体工质，进入集能蒸发器，经与环境能(空气能、太阳能等)换热温升迅速相变汽化，工质温度升高，密度减小，急剧膨胀，压力增大3.0～5.0MPa的载能气体冲入涡流管进气口，通过涡流高速分离，130℃的热气由热端出口进入散热器(热能换热器)，-28℃冷气由冷端出口进入第二级涡流管的进气口。
经第二级涡流管的分离后产生热端出口排出25℃热工质气体，进入热能换热器，冷端排出-48℃冷工质气体进入第三级涡流管，经分离后，由热端排出5℃工质气体，冷端排出-70℃的工质气体。
经第四级涡流管的分离后，热端排出工质气体温度为-15℃，冷端排出-80℃的深冷工质气体，进入换热器负载，进行制冷换热后，进入在设定的临界温度进入温差发电混流器，与进入热能的热工质气体进行温差发电利用后混流中和进入回流泵，在多级制冷时为了实现深冷，可选择多级单元循环，方便选择不同沸点的工质，液化进入工质罐，完成一次循环。
实施例(四)：
多效涡流管与多级涡流管的不同特征在于多效涡流管可以每个涡流管单元循环，也可以中央循环；多效涡流管适用于热冷能源不需品位太高而对流量需求大的工况。还在于多效的第一效为基础集能蒸发器，二效及以后为双效集能蒸发器。通过双效集能蒸发器将一效能量传至下一效，依次传递多效。本多效不适合冷利用。主要以热利用为主的技术形式。第一效的热能传递给二效集能蒸发器，增加二效的蒸发热能，温升增压的作用。其工作流程如图7所示：依次逐效上一效将热(冷)传递给下一效，为增加下一效蒸发热源，最后一效产生的高温热能，通过热能换热器卸载后，进入温差发电混流器，经回流泵液化回流工质罐，完成一次循环。
实施例(五)：中央循环
多效涡流管的连接方式可以由一个基础集能蒸发器、多个双效集能蒸发器、两个负载冷热换热器，共用一个温差发电混流器和回流泵、工质罐，形成中央循环控制。
实施例(六)：
耦合：
为了获得较大的热(冷)能流量和较高品位热(冷)能量，可采用多级多效耦合连接工艺。多个单元涡流管组成多效集能，末端涡流管连接多级涡流管。多级涡流管的末端热(冷)输出给换热负载。可以多效为一个循环系统，多级为一个循环系统。或者多效为多个单元式循环系统，多级为一个循环系统。
采用不锈钢材质SUS16，流量为100m3/min的三只涡流管，铜铝翅片管的带有阳极氧化吸热涂层的3×1000㎡的换热集热方阵，集能功率2400KW。采用4000L的工质罐，工质罐材质为SUS304，壁厚40mm，工作耐压≥3.0MPa，回流泵功率100KW。
温差发电混流器：为带有绝热层的金属不锈钢矩形条状容器。规格：400×600×20000mm，8套，温差发电半导体面积：400×20000×8mm，发电功率30KW。多级涡流管材质为SUS310S，流量分别是300m3/min，210m3/min。
多效采用相变工质为R410，沸点-51.6℃，临界温度72.5℃。多级采用相变工质为R114，沸点：3.77℃，临界温度145℃，及R113，沸点47℃，临界温度214℃。
三只100m3/min涡流管为并联连接，两只300m3/min、210m3/min，涡流管为多级连接。3000㎡的集能蒸发器，4000L的工质罐，100KW的回流泵涡旋式压缩机，400×600×20000的温差发电混流器8套，及热能换热器负载组成一个大循环系统。
三只并联的100m3/min涡流管分离出冷端-28℃的低温，及132℃的高温。132℃的高温工质气体进入多级涡流管，300m3/min第一级分理处-5℃与180℃，经第二级210m3/min涡流管分离出29℃的低温、230℃的高温，通入热能换热器负载蒸汽发生器，再经温差发电混流器产生25KW的电能。
本实施例的总能耗100KW(回流泵100KW)，产生热冷能量2400KW，其超高的能效比COP≥24，是目前太阳能、空气源、地源、海水源MVR、溴化锂等传统制热工艺无法相比的。
本发明的一种多效(级)涡流管冷热双能机系统的制造方法，可广泛应用于环境工程污水处理、海水淡化、发电、石化、制药、食品等工农业生产提供冷热能源。这种能提供热冷双能的技术，在应用中比传统仅能提供一种热或冷的更具有显著的经济效益。
1.如：在污水处理及海水淡化工艺中，蒸馏法中的低温多效、多级闪蒸、MVR机械蒸汽压缩等工艺中，不仅提供蒸发热能，同时为冷凝设备提供冷能，一举两得的效果和收益。
2.在食品行业中，可以为食品行业生产提供热水、热风，同时还为冷冻、冷藏提供冷能量。如肉食、屠宰行业，既用热水，同时也需制冷，海产品等都是冷热能同时使用的。
3.石化、制药行业是典型冷热双能使用，蒸馏与冷凝同在一个工艺中最常见的行业。
因此，本发明的一种多效(级)涡流管冷热双能机系统的制造方法，双能同产具有广泛的应用领域。
Claims (8)
1.一种多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：包括由两个以上的涡流管(1)串联成的多级涡流管，涡流管(1)包括进气口、冷端出口及热端出口，涡流管串联设置为热端出口串联或者冷端出口串联，液态工质经基础集能蒸发器(2)相变为气相载能工质，气相载能工质进入第一级的涡流管的进气管，涡流管(1)冷端出口连接冷能换热器(8)，热端出口连接热能换热器(7)，冷能换热器(8)、热能换热器(7)的出口分别对应通向温差发电混流器(4)的冷热进口，温差发电混流器(4)内部设置温差发电板(9)，温差发电混流器(4)出口连接回流泵(5)，回流泵(5)连接工质罐(6)，工质罐(6)连接基础集能蒸发器(2)。
2.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：热端出口串联设置为第一级的涡流管(1)热端出口连接下一级的涡流管(1)的进气口，依次热端出口连接相邻下一级的涡流管(1)的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管(1)热端出口连接热能换热器(7)，各级的冷端出口连接冷能换热器(8)。
3.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：冷端出口串联设置为第一级的涡流管(1)冷端出口连接下一级的涡流管(1)的进气口，依次冷端出口连接相邻下一级的涡流管(1)的进气口，按顺序依次连接多效，末级的涡流管(1)冷端出口连接冷能换热器(8)，各级的热端出口连接热能换热器(7)。
4.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：相邻的涡流管(1)之间设置双效集能蒸发器(3)和温差发电混流器(4)，第一级的涡流管(1)热端出口连接下一级的双效集能蒸发器(3)，换热后流向温差发电混流器(4)的热进口端，涡流管(1)的冷端出口则经冷能换热器(8)连接温差发电混流器(4)的冷进口端，温差发电混流器(4)的出口连接回流泵(5)，回流泵(5)将工质液化回注工质罐(6)，依次按顺序连接，各级都有一个完整的循环回路系统，形成逐级的多效效应。
5.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：工质设置为氟利昂、HFC或者HCFC。
6.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：基础集能蒸发器(2)包括三维空间聚能的翅片管(11)，翅片管(11)的外表面涂有选择性吸热涂层(10)，翅片管(11)内置换热芯管(12)。
7.根据权利要求1所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：温差发电混流器(4)设置为在绝热保温层(16)包裹的密闭围护体，有热腔(13)和冷腔(14)，冷、热腔之间有温差发电板(9)，末端有混流管(15)。
8.根据权利要求7所述的多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺，其特征在于：热腔(13)和冷腔(14)设置为多个，多个热腔(13)、冷腔(14)和温差发电板(9)并列设置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510824944.5A CN105333637A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510824944.5A CN105333637A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105333637A true CN105333637A (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=55284310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510824944.5A Pending CN105333637A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105333637A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106440447A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-02-22 | 吉林大学 | 一种钻井泥浆制冷装置及其钻井泥浆制冷方法 |
| CN107036392A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 刘光辰 | 带涡流管的运载工具及发电方法 |
| CN109690171A (zh) * | 2016-10-10 | 2019-04-26 | 彼得罗菲奥伦蒂尼有限公司 | 用于天然气分配网络的控制系统、包括所述控制系统的天然气分配网络及用于控制所述分配网络的方法 |
| CN109911966A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-21 | 武汉理工大学 | 一种基于涡流管效应的废热利用海水淡化装置 |
| CN110319614A (zh) * | 2018-03-28 | 2019-10-11 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种温度控制系统、光刻装置和温度控制方法 |
| CN112984859A (zh) * | 2021-04-04 | 2021-06-18 | 南京金点炼油技术咨询服务有限公司 | 一种朗肯循环的热分离器 |
| CN114109751A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 东南大学 | 温差能发电与综合利用系统 |
| CN115342598A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-15 | 中国矿业大学 | 一种低温热风联合冷冻的干燥方法 |
| CN115342599A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-15 | 中国矿业大学 | 一种低温热干燥和冷冻干燥联合系统和方法 |
| CN117515941A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 珠海格力智能装备有限公司 | 制冷系统 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200236506Y1 (ko) * | 2000-08-10 | 2001-09-13 | 김조영 | 공기를 냉매로 한 냉각장치 |
| RU2227243C1 (ru) * | 2002-09-02 | 2004-04-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Энергосырьевой комплекс утилизации энергии редуцирования давления магистральных газопроводов |
| KR20040056871A (ko) * | 2002-12-24 | 2004-07-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 볼텍스튜브 냉방시스템 |
| DE102004037934A1 (de) * | 2004-08-04 | 2006-02-23 | Klaus-Peter Priebe | Arbeitsverfahren |
| CN101785957A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-07-28 | 毛恒松 | 二氧化碳的分离和储存方法 |
| CN101811269A (zh) * | 2010-03-17 | 2010-08-25 | 北京航空航天大学 | 一种低温微量润滑系统 |
| RU2009110818A (ru) * | 2009-03-24 | 2010-09-27 | ООО "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" (RU) | Способ электроснабжения автономно функционирующих газоредуцирующих объектов магистральных газопроводов и газовых сетей низкого давления |
| CN102003755A (zh) * | 2009-09-03 | 2011-04-06 | 林茂森 | 楼宇运载工具上的闭路循环冷能制水空调发电装置 |
| US8418466B1 (en) * | 2009-12-23 | 2013-04-16 | David Hardgrave | Thermodynamic amplifier cycle system and method |
| JP2013158228A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Osamu Ikeda | 圧縮気体式温度差発電装置 |
| RU2012148208A (ru) * | 2012-11-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Система гелиотеплохладоснабжения |
| CN104795862A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-07-22 | 中国石油大学(华东) | 一种基于涡流管的便携式充电装置 |
| CN205425501U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-08-03 | 北京运特科技有限公司 | 多效多级涡流管冷热双能机系统 |
-
2015
- 2015-11-24 CN CN201510824944.5A patent/CN105333637A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200236506Y1 (ko) * | 2000-08-10 | 2001-09-13 | 김조영 | 공기를 냉매로 한 냉각장치 |
| RU2227243C1 (ru) * | 2002-09-02 | 2004-04-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Энергосырьевой комплекс утилизации энергии редуцирования давления магистральных газопроводов |
| KR20040056871A (ko) * | 2002-12-24 | 2004-07-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 볼텍스튜브 냉방시스템 |
| DE102004037934A1 (de) * | 2004-08-04 | 2006-02-23 | Klaus-Peter Priebe | Arbeitsverfahren |
| RU2009110818A (ru) * | 2009-03-24 | 2010-09-27 | ООО "Газпром трансгаз Санкт-Петербург" (RU) | Способ электроснабжения автономно функционирующих газоредуцирующих объектов магистральных газопроводов и газовых сетей низкого давления |
| CN102003755A (zh) * | 2009-09-03 | 2011-04-06 | 林茂森 | 楼宇运载工具上的闭路循环冷能制水空调发电装置 |
| US8418466B1 (en) * | 2009-12-23 | 2013-04-16 | David Hardgrave | Thermodynamic amplifier cycle system and method |
| CN101785957A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-07-28 | 毛恒松 | 二氧化碳的分离和储存方法 |
| CN101811269A (zh) * | 2010-03-17 | 2010-08-25 | 北京航空航天大学 | 一种低温微量润滑系统 |
| JP2013158228A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Osamu Ikeda | 圧縮気体式温度差発電装置 |
| RU2012148208A (ru) * | 2012-11-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Система гелиотеплохладоснабжения |
| CN104795862A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-07-22 | 中国石油大学(华东) | 一种基于涡流管的便携式充电装置 |
| CN205425501U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-08-03 | 北京运特科技有限公司 | 多效多级涡流管冷热双能机系统 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109690171B (zh) * | 2016-10-10 | 2021-07-06 | 彼得罗菲奥伦蒂尼有限公司 | 天然气分配网络控制系统、天然气分配网络及其控制方法 |
| CN109690171A (zh) * | 2016-10-10 | 2019-04-26 | 彼得罗菲奥伦蒂尼有限公司 | 用于天然气分配网络的控制系统、包括所述控制系统的天然气分配网络及用于控制所述分配网络的方法 |
| CN106440447A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-02-22 | 吉林大学 | 一种钻井泥浆制冷装置及其钻井泥浆制冷方法 |
| CN107036392A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 刘光辰 | 带涡流管的运载工具及发电方法 |
| CN110319614A (zh) * | 2018-03-28 | 2019-10-11 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种温度控制系统、光刻装置和温度控制方法 |
| CN109911966A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-21 | 武汉理工大学 | 一种基于涡流管效应的废热利用海水淡化装置 |
| CN112984859A (zh) * | 2021-04-04 | 2021-06-18 | 南京金点炼油技术咨询服务有限公司 | 一种朗肯循环的热分离器 |
| CN114109751A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 东南大学 | 温差能发电与综合利用系统 |
| CN115342598A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-15 | 中国矿业大学 | 一种低温热风联合冷冻的干燥方法 |
| CN115342599A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-15 | 中国矿业大学 | 一种低温热干燥和冷冻干燥联合系统和方法 |
| CN115342599B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-04-19 | 中国矿业大学 | 一种低温热干燥和冷冻干燥联合系统和方法 |
| CN115342598B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-04-19 | 中国矿业大学 | 一种低温热风联合冷冻的干燥方法 |
| CN117515941A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 珠海格力智能装备有限公司 | 制冷系统 |
| CN117515941B (zh) * | 2024-01-04 | 2024-04-19 | 珠海格力智能装备有限公司 | 制冷系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105333637A (zh) | 多效多级涡流管冷热双能机系统的制造工艺 | |
| Walraven et al. | Comparison of shell-and-tube with plate heat exchangers for the use in low-temperature organic Rankine cycles | |
| Wu et al. | Progress in ground-source heat pumps using natural refrigerants | |
| CN108087050A (zh) | 一种综合利用lng冷能发电及供冷的系统 | |
| Song et al. | The performance comparison of the direct-expansion solar assisted heat pumps with three different PV evaporators | |
| CN205425501U (zh) | 多效多级涡流管冷热双能机系统 | |
| CN107741070A (zh) | 一种空气源热泵热水器高密度储热一体机 | |
| CN102797525A (zh) | 采用非共沸混合工质变组分的低温朗肯循环系统 | |
| CN201062838Y (zh) | 热电厂循环水集中供热系统 | |
| Duarte et al. | Feasibility of solar-geothermal hybrid source heat pump for producing domestic hot water in hot climates | |
| Zhai et al. | Energetic, exergetic, economic, and environmental analysis of microchannel membrane-based absorption refrigeration system driven by various energy sources | |
| Xu et al. | Air–water dual-source heat pump system with new composite evaporator | |
| CN108592444A (zh) | 一种电动热泵与吸收式热泵复合的换热机组 | |
| CN107830751A (zh) | 一种高效的co2气体冷却器 | |
| CN204227749U (zh) | 一种利用冷凝器废热降低冷凝温度的热声冷凝系统 | |
| Sun et al. | A new ejector heat exchanger based on an ejector heat pump and a water-to-water heat exchanger | |
| Zhang et al. | An overview of 200 kW solar power plant based on organic Rankine cycle | |
| CN105953600A (zh) | 一种基于热管的间接空冷机组的间冷系统 | |
| CN205714312U (zh) | 一种余热双级两种工质朗肯循环发电系统 | |
| CN104405460B (zh) | 一种空气能发电系统 | |
| CN208090314U (zh) | 一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统 | |
| CN206094279U (zh) | 一种屠宰场用制冷机组多级全热回收热水装置 | |
| CN205001001U (zh) | 一种天然气门站能源利用系统 | |
| CN213237962U (zh) | 一种超级热泵 | |
| CN201289195Y (zh) | 空调冷热水器混合系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170918 Address after: 100020 Beijing City, Chaoyang District Chaoyang Road No. 145 Building No. 13 (Liulitun incubator No. 3903) Applicant after: BEIJING ZHONGJI APPLIED TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: Kim, No. 1 building, 100000 Beijing city Chaoyang District Henan Road Room 366 Applicant before: BEIJING YUNTE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160217 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |