可控制流量及溫度的殼管式熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，尤指一種通過控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定流量，使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電更為穩(wěn)定的可控制流量及溫度的殼管式熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地球能源的持續(xù)消耗，使得溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重，亦使得能源日益缺乏，因此各國皆努力開發(fā)以自然方式產(chǎn)生電能的計劃。其中，工業(yè)熱制程產(chǎn)生的低溫?zé)崮苡捎跍囟容^低，以往視為無經(jīng)濟價值，所以直接以煙道廢氣、低溫蒸汽或熱水排放，造成能源浪費和熱排放污染。但由于高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備(ORC)被成功開發(fā)，其可以根據(jù)熱源條件，選用低沸點工作流體在蒸發(fā)和冷凝時的熱力性質(zhì)，將溫度在60°C到300°C之間的熱能轉(zhuǎn)換為電力。且因高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電無需燃料成本，僅需機組建造成本，且機組維修少、壽期長，因此被相當(dāng)?shù)闹匾?。但是，現(xiàn)階段的高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備由于存在沸點工作流體在蒸發(fā)和冷凝時的溫度變化及流量的問題，使得發(fā)電效率較為不穩(wěn)定，確實也待有效改善，本案申請人有鑒于此，經(jīng)不斷研究、實驗，遂發(fā)明出一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電更為穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的在于提供一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，通過控制高溫液體進口及冷卻液體的穩(wěn)定流量，使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)電能夠更穩(wěn)定，進而提尚發(fā)電效率。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其包含:
[0005]殼管本體，設(shè)有高溫液體進口、高溫液體出口以及冷卻液體進口，殼管本體內(nèi)部設(shè)有兩端分別連接于高溫液體進口及高溫液體出口且呈迂回狀的內(nèi)管；
[0006]閥體，設(shè)于高溫液體進口，用于開啟或關(guān)閉高溫液體；
[0007]流量計，設(shè)于高溫液體進口，用于偵測高溫液體的流量；
[0008]溫度偵測元件，設(shè)于高溫液體進口及冷卻液體進口，用于偵測高溫液體及冷卻液體的溫度。
[0009]前述可控制流量及溫度的殼管式熱交換器應(yīng)用于高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的蒸發(fā)器，配合冷凝器及幫浦，使工作流體吸收外部供應(yīng)的熱能成為高壓高溫蒸氣，從而對氣渦輪機作功帶動發(fā)電機發(fā)電，且使工作流體再經(jīng)過冷凝器冷凝為低壓液體，完成一次的循環(huán)過程。其中，蒸發(fā)器設(shè)有一殼管本體，于殼管本體設(shè)有高溫液體進口、高溫液體出口及冷卻液體進口，并于高溫液體進口設(shè)有閥體、流量計以及溫度偵測元件，以及于冷卻液體進口設(shè)有溫度偵測元件。通過溫度偵測元件及流量計偵測高溫液體、冷卻液體的溫度及流量作為閥體工作的依據(jù)，使閥體依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉，從而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量，進而使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)電更穩(wěn)定。
[0010]前述可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其中，閥體、流量計以及溫度偵測元件分別連接于一控制單元，控制單元用于設(shè)定理想的流量及溫度，該控制單元判讀流量及溫度的數(shù)值以作為開啟或關(guān)閉閥體的依據(jù)，使閥體依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉，進而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量。
[0011]前述可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其中，閥體為電磁閥。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型中的高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的立體圖；
[0013]圖2本實用新型中的高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的部分剖視圖；
[0014]圖3本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4本實用新型的工作狀態(tài)圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:1_蒸發(fā)器；11_高溫液體進口 ；111-閥體；112_流量計；113_溫度偵測元件；12_高溫液體出口 ；13_冷卻液體進口 ；131-溫度偵測元件；14_內(nèi)管；2_冷凝器；21_低溫液體進口 ；22_低溫液體出口 ；23_高溫液體進口 ；24_內(nèi)管；3_渦輪機；4_幫浦；5_發(fā)電機；6_控制單元;A-工作流體。
【具體實施方式】
[0017]如圖1及圖2所示為本實用新型中的高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的立體圖及部分剖視圖。如圖所示，本實用新型中的高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備包括一蒸發(fā)器1、一冷凝器2，連接于蒸發(fā)器1及冷凝器2的渦輪機3及幫浦4，并由渦輪機3連接于一發(fā)電機5。其中，該蒸發(fā)器1及冷凝器2為殼管式，于蒸發(fā)器1的殼管本體設(shè)有高溫液體進口 11及高溫液體出口 12，以及冷卻液體進口 13，蒸發(fā)器1內(nèi)部設(shè)有連接于高溫液體進口 11及高溫液體出口 12且呈迂回狀的內(nèi)管14，使高溫液體(可取自海洋溫差熱能、工業(yè)余熱、地?zé)?、溫泉、生質(zhì)熱能、太陽熱能等)由高溫液體進口 11輸入后，由高溫液體出口 12輸出，即高溫液體迂回流動于內(nèi)管14。該冷凝器2設(shè)有低溫液體進口 21、低溫液體出口 22以及高溫液體進口 23，內(nèi)部設(shè)有連接于低溫液體進口 21及低溫液體出口 22且呈迂回狀的內(nèi)管24，使低溫液體(可取自液態(tài)環(huán)保冷媒)由低溫液體進口 21輸入后，由低溫液體出口 22輸出，即低溫液體迂回流動于內(nèi)管24。
[0018]前述高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備于工作時，于蒸發(fā)器1內(nèi)設(shè)有工作流體A，將工作流體A蒸發(fā)為水蒸汽，從而對渦輪機3作功，以帶動發(fā)電機5進行發(fā)電，工作流體A被帶往冷凝器2，使工作流體A再經(jīng)過冷凝器2冷凝為低溫液體，再通過幫浦4帶往蒸發(fā)器1，由低溫液體進口 13再進入蒸發(fā)器1，完成一次循環(huán)過程。
[0019]如圖3所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。敬請配合圖1，本實用新型中的蒸發(fā)器1為一殼管式熱交換器，其設(shè)有一殼管本體，于殼管本體的高溫液體進口 11設(shè)有閥體111 (于本實施例為電磁閥)、流量計112以及溫度偵測元件113，并于冷卻液體進口 13設(shè)有溫度偵測元件131，使閥體111、流量計112、溫度偵測元件113及溫度偵測元件131分別連接于控制單元6。從而通過溫度偵測元件113、131偵測高溫液體、冷卻液體的溫度，以及通過流量計112偵測高溫液體的流量，以作為閥體111工作的依據(jù)，使閥體111依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉，從而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量，使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)電更穩(wěn)定，進而提高發(fā)電的效率。
[0020]如圖4所示為本實用新型的工作狀態(tài)圖。如圖1及圖2所示，如圖所示，本實用新型于工作時，先于控制單元6設(shè)定理想的溫度值及流量值，使高溫液體由高溫液體進口 11輸入后由高溫液體出口 12輸出，即高溫液體迂回流動于內(nèi)管14，以將工作流體A蒸發(fā)，從而對渦輪機3作功，以帶動發(fā)電機5進行發(fā)電，工作流體A被帶往冷凝器2，由高溫液體進口 23進入冷凝器2冷凝為低溫液體，再通過幫浦4帶往蒸發(fā)器1，由低溫液體進口 13再進入蒸發(fā)器1，完成一次循環(huán)過程。于循環(huán)過程中，該溫度偵測元件113、131持續(xù)偵測高溫液體、冷卻液體的溫度，并通過流量計112偵測高溫液體的流量，將溫度及流量的數(shù)值輸至控制單元6，由控制單元6判讀后，與設(shè)定的溫度及流量值比對，使閥體111依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉(達到設(shè)定的溫度值及流量值)，從而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量，使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)電更穩(wěn)定，進而提高發(fā)電的效率。
[0021]前述實施例僅為說明本實用新型的較佳實施方式，而非限制本實用新型的保護范圍，凡經(jīng)由些微修飾、變更，仍不失本實用新型的要義所在，亦不脫本實用新型的精神范疇。
【主權(quán)項】
1.一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其特征在于，包含: 殼管本體，設(shè)有高溫液體進口、高溫液體出口以及冷卻液體進口，殼管本體內(nèi)部設(shè)有兩端分別連接于高溫液體進口及高溫液體出口且呈迂回狀的內(nèi)管； 閥體，設(shè)于高溫液體進口，用于開啟或關(guān)閉高溫液體； 流量計，設(shè)于高溫液體進口，用于偵測高溫液體的流量； 溫度偵測元件，設(shè)于高溫液體進口及冷卻液體進口，用于偵測高溫液體及冷卻液體的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其特征在于，該閥體、流量計及溫度偵測元件分別連接于一控制單元，控制單元用于設(shè)定理想的流量及溫度，控制單元判讀流量及溫度的數(shù)值以作為閥體工作的依據(jù)，使閥體依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉，進而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，其特征在于，閥體為電磁閥。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控制流量及溫度的殼管式熱交換器，主要應(yīng)用于高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的蒸發(fā)器，配合冷凝器及幫浦，使工作流體吸收外部供應(yīng)的熱能成為高壓高溫蒸氣，從而對氣渦輪機作功帶動發(fā)電機發(fā)電，且使工作流體再經(jīng)過冷凝器冷凝為低溫液體。其中，蒸發(fā)器設(shè)有一殼管本體，于殼管本體設(shè)有高溫液體進口、高溫液體出口及冷卻液體進口，并于高溫液體進口設(shè)有閥體、流量計以及溫度偵測元件，以及于冷卻液體進口設(shè)有溫度偵測元件。通過溫度偵測元件及流量計偵測高溫液體、冷卻液體的溫度及流量作為閥體工作的依據(jù)，使閥體依設(shè)定的溫度及流量開啟或關(guān)閉，從而控制高溫液體及冷卻液體的穩(wěn)定溫度及流量，進而使高效能熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)電更為穩(wěn)定。
【IPC分類】F28F27/00
【公開號】CN205119921
【申請?zhí)枴緾N201520805491
【發(fā)明人】鄭鉅山
【申請人】鄭鉅山
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月16日