CN111828111A - 一种有机朗肯发电机组 - Google Patents

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查晓冬
魏辉
甘国稳
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Abstract

本发明公开了一种有机朗肯发电机组，其包括蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐和冷媒泵，储液罐设置在高于冷媒泵的位置，储液罐内设有冷媒，储液罐内的冷媒液面与冷媒泵的入口之间的高度差不小于2m。在储液罐的冷媒液面与冷媒泵的入口之间形成了不短于2m的冷媒液柱，该长度的冷媒液柱底部所产生的压力足以抑制冷媒泵内生成冷媒气相，有效地抑制了冷媒泵气蚀现象。

Description

一种有机朗肯发电机组
技术领域
本发明涉及余热发电领域，特别涉及一种有机朗肯发电机组。
背景技术
有机朗肯发电中，冷媒冷却后经冷媒泵加压泵送到蒸发器中换热。冷媒液体经过冷媒泵极易产生气蚀，长期运行损害冷媒泵的运行寿命和系统稳定性。
发明内容
为了抑制冷媒泵的气蚀现象，提高冷媒泵的使用寿命，本发明提供一种有机朗肯发电机组，包括蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐和冷媒泵，储液罐的出口与冷媒泵的入口通过管道连接，储液罐设置在高于冷媒泵的位置，储液罐内设有冷媒，储液罐内的冷媒液面与冷媒泵的入口之间的高度差不小于2m。
本发明的有益效果在于：在储液罐的冷媒液面与冷媒泵的入口之间形成了不短于2m的冷媒液柱，该长度的冷媒液柱底部所产生的压力足以抑制冷媒泵内生成冷媒气相，能够有效地抑制冷媒泵气蚀现象。
在某些实施方式中，冷媒泵的冷媒入口朝着冷媒泵的侧向设置。
在某些实施方式中，冷媒液面与冷媒泵的入口之间的高度差大于等于2m小于2.5m。
在某些实施方式中，冷媒液面与冷媒泵的入口之间的高度差大于等于2.5m小于3m。
在某些实施方式中，冷媒液面与冷媒泵的入口之间的高度差大于等于3m。
在某些实施方式中，储液罐的外底部与冷媒泵入口之间的高度差不小于2m。
在某些实施方式中，还包括循环水泵和冷却塔，冷凝器的冷却水出口连通循环水泵的入口，循环水泵的出口连通冷却塔的入水口，冷却塔的出水口连通冷凝器的冷却水入口。
在冷凝器中，冷却水将冷凝器中的冷媒气体冷却，形成液态冷媒。冷却水从冷凝器流出后，经循环水泵泵送到冷却塔进行冷却，然后再回流到冷凝器。
在某些实施方式中，还包括气液分离器和旁通管，气液分离器设置在蒸发器的冷媒出口侧，气液分离器的排液口连接旁通管的一端，旁通管的另一端连接到冷凝器的上游。
气液分离器可将冷媒气体中的冷媒液滴分离出来，冷媒液滴从旁通管进入冷凝器，避免冷媒液滴损伤膨胀机。
附图说明
图1为本发明一实施方式的有机朗肯发电机组各部件连接关系示意图。
图2为本发明另一实施方式的有机朗肯发电机组各部件连接关系示意图。
图3为本发明一实施方式的有机朗肯发电机组的储液罐与冷媒泵位置关系示意图。
图4为本发明另一实施方式的有机朗肯发电机组的储液罐与冷媒泵位置关系示意图。
符号说明：
蒸发器 1
膨胀机 2
发电机 3
冷凝器 4
储液罐 5
冷媒泵 6
管道 7
循环水泵 8
冷却塔 9
气液分离器 10
旁通管 11
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
为了抑制冷媒泵的气蚀现象，提高冷媒泵的使用寿命，本发明提供一种有机朗肯发电机组。
请参考图1和2所示，在本发明的各种实施例中，有机朗肯发电机组包含蒸发器1、膨胀机2、发电机3、冷凝器4、储液罐5和冷媒泵6。蒸发器1的冷媒侧、膨胀机2、冷凝器4的冷媒侧、储液罐5和冷媒泵6依次闭环相连，形成冷媒循环回路。储液罐5的出口与冷媒泵6的入口通过管道7连接，储液罐5设置在高于冷媒泵6的位置，储液罐5内设有冷媒，液罐内的冷媒液面与冷媒泵6的入口之间的高度差不小于2m。举例而言，请参考图3，冷媒泵6的入口朝着冷媒泵6的侧向设置，冷媒泵6的入口呈圆形，以冷媒泵6的入口中心为基准，入口中心与储液罐5内的冷媒液面之间的竖直距离H1不小于2m。
可选地，储液罐5内的冷媒液面与冷媒泵6入口之间的高度差H1大于等于2m小于2.5m。可选地，储液罐5内的冷媒液面与冷媒泵6入口之间的高度差H1大于等于2.5m小于3m。可选地，储液罐5内的冷媒液面与冷媒泵6入口之间的高度差H1大于等于3m。
在储液罐5的冷媒液面与冷媒泵6的入口之间形成了不短于2m的冷媒液柱，该长度的冷媒液柱底部所产生的压力足以抑制冷媒泵6内生成冷媒气相，能够有效地抑制了冷媒泵6气蚀现象。
一般而言，整个有机朗肯发电机组内的冷媒总量是保持稳定的，储液罐5内也存储着一定量的冷媒。但在一些特殊情况下，例如负荷出现波动或者冷媒泄露等，储液罐5内的冷媒量会低于正常量。为了稳妥起见，请参考图4，在某些实施方式中，储液罐5的外底部与冷媒泵6入口之间的高度差H2不小于2m。在这些实施方式中，不管储液罐5内的冷媒液面如何升降，储液罐5与冷媒泵6之间的冷媒液柱的长度总是超过2m的。
在某些实施方式中，请参考1和图2，有机朗肯发电机组还包括循环水泵8和冷却塔9，所述冷凝器4的冷却水出口连通所述循环水泵8的入口，所述循环水泵8的出口连通所述冷却塔9的入水口，所述冷却塔9的出水口连通所述冷凝器4的冷却水入口。在冷凝器4中，冷却水将冷凝器4中的冷媒气体冷却，形成液态冷媒。冷却水从冷凝器4流出后，经循环水泵8泵送到冷却塔9进行冷却，然后再回流到冷凝器4。
在某些实施方式中，请参考图2，有机朗肯发电机组还包括气液分离器10和旁通管11，气液分离器10设置在蒸发器1的冷媒出口侧，用于分离出冷媒气体中冷媒液滴。气液分离器10的排液口连接旁通管11的一端，旁通管11的另一端连接到有机朗肯发电机组的低压侧，例如，可以连接到冷凝器4的上游。气液分离器10可将冷媒气体中的冷媒液滴分离出来，冷媒液滴从旁通管11进入冷凝器4，避免冷媒液滴损伤膨胀机2。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种有机朗肯发电机组，其特征在于，包括蒸发器、膨胀机、冷凝器、储液罐和冷媒泵，所述储液罐的出口与所述冷媒泵的入口通过管道连接，所述储液罐设置在高于所述冷媒泵的位置，所述储液罐内设有冷媒，所述储液罐内的冷媒液面与所述冷媒泵的入口之间的高度差不小于2m。
2.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，所述冷媒泵的冷媒入口朝着所述冷媒泵的侧向设置。
3.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，冷媒液面与所述冷媒泵的入口之间的高度差大于等于2m小于2.5m。
4.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，冷媒液面与所述冷媒泵的入口之间的高度差大于等于2.5m小于3m。
5.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，冷媒液面与所述冷媒泵的入口之间的高度差大于等于3m。
6.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，所述储液罐的外底部与冷媒泵入口之间的高度差不小于2m。
7.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，还包括循环水泵和冷却塔，所述冷凝器的冷却水出口连通所述循环水泵的入口，所述循环水泵的出口连通所述冷却塔的入水口，所述冷却塔的出水口连通所述冷凝器的冷却水入口。
8.根据权利要求1所述的有机朗肯发电机组，其特征在于，还包括气液分离器和旁通管，所述气液分离器设置在蒸发器的冷媒出口侧，所述气液分离器的排液口连接旁通管的一端，所述旁通管的另一端连接到所述冷凝器的上游。
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