CN106996315A - Orc膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组 - Google Patents

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金鼎铭
胡易木
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours

Abstract

一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，包括膨胀机、发电机、蒸发器、液体泵以及冷凝器，所述冷凝器、液体泵、蒸发器、膨胀机依次连接而形成一个循环。所述发电机的输入端与膨胀机连接且发电机的输出端与液体泵连接，从而膨胀机直接驱动液体泵。本发明实现了节能和减少ORC系统主要设备部件的双重目的。

Description

ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组
技术领域
本发明涉及一种有机朗肯循环(OrganicRankinCycle，ORC)系统，尤其是一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组。
背景技术
传统的ORC系统，采用膨胀机、液体泵各自分离的方式，分别由膨胀机发电和液体泵耗电。低温低压的液体制冷工质在液体泵中被升压；然后进入蒸发器被加热气化，直至成为过热气体(高温高压)后，进入膨胀机膨胀做功，驱动发电机发电。做功后的低温低压气体进入冷凝器被冷却凝结成液体；再回到液体泵中，完成一个循环。ORC系统中能耗最大的液体泵消耗了膨胀机发电过程中很大比例的电能。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，该ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组避免了部分发电耗电的能量转化损失，实现了节能多发电和减少了ORC系统的主要设备部件的目的。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，包括膨胀机、发电机、蒸发器、液体泵以及冷凝器，所述冷凝器、液体泵、蒸发器、膨胀机依次连接而形成一个循环，所述发电机的输入端与膨胀机连接且发电机的输出端与液体泵连接，从而膨胀机直接驱动液体泵。
作为本发明的进一步改进，所述膨胀机、液体泵和发电机以相同转速转动。
作为本发明的进一步改进，还包括位于膨胀机和发电机之间以及液体泵和发电机之间的两个变速系统，所述膨胀机、液体泵和发电机通过变速系统形成相同的工作转速后以相同转速转动。
本发明的有益效果是：本发明ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组采用膨胀机直接驱动液体泵，避免了先膨胀机驱动发电机发电而后液体泵再由电动机驱动耗电的传统方式中存在的能量转化损失，实现了节能和减少ORC系统主要设备部件的双重目的。
附图说明
图1为本发明ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组的工作原理图。
图2为本发明ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组的膨胀机、液体泵、发电机同转速示意图。
图3为本发明ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组的膨胀机、液体泵、发电机不同转速示意图。
对照以上附图，作如下补充说明：
1---膨胀机 2---发电机
3---蒸发器 4---液体泵
5---冷凝器 6---变速系统
具体实施方式
一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，包括膨胀机1、发电机2、蒸发器3、液体泵4以及冷凝器5。所述冷凝器5、液体泵4、蒸发器3、膨胀机1依次连接而形成一个循环。所述发电机2的输入端与膨胀机1连接且发电机2的输出端与液体泵4连接，从而膨胀机1直接驱动液体泵4。
请参照图2，本发明的实施方式一为：所述膨胀机1和发电机2直接连接以及发电机2和液体泵4直接连接，从而以相同转速转动。
请参照图3，本发明的实施方式二为：还包括位于膨胀机1和发电机2之间以及液体泵4和发电机2之间的两个变速系统6，所述膨胀机1、液体泵4和发电机2通过变速系统6形成相同的工作转速后以相同转速转动。
本发明的具体使用步骤是：
(1)由ORC的膨胀机1驱动异步发电机2，同时同轴驱动液体泵4；
(2)在开机阶段，可以将发电机2当电动机使用，驱动液体泵4工作，将蒸发器3建立至工作压力；
(3)当蒸发器3压力达到工作压力，吸热产生高压气体时，膨胀机1开始工作，电动机转变为发电状态(发电机)，同时驱动液体泵4继续正常工作；
(4)膨胀机1、液体泵4、发电机2同转速或通过变速系统6形成相同的工作转速。
本发明ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组采用膨胀机1直接驱动液体泵4，避免了先膨胀机驱动发电机发电而后液体泵再由电动机驱动的传统方式中存在的能量转化损失，实现了节能和减少ORC系统主要设备部件(电动机)的目的。

Claims (3)

1.一种ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，包括膨胀机、发电机、蒸发器、液体泵以及冷凝器，所述冷凝器、液体泵、蒸发器、膨胀机依次连接而形成一个循环，其特征是：所述发电机的输入端与膨胀机连接且发电机的输出端与液体泵连接，从而膨胀机直接驱动液体泵。
2.根据权利要求1所述的ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，其特征是：所述膨胀机、液体泵和发电机以相同转速转动。
3.根据权利要求1所述的ORC膨胀机驱动发电机及液体泵节能机组，其特征是：还包括位于膨胀机和发电机之间以及液体泵和发电机之间的两个变速系统，所述膨胀机、液体泵和发电机通过变速系统形成相同的工作转速后以相同转速转动。
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