一種回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備，屬于余壓發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，該設(shè)備由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)器、減速機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動閥、膨脹節(jié)、節(jié)流膨脹閥和過濾器組成；其中，壓縮機(jī)出口與冷凝器入口相連，冷凝器的出口分別于第一、第二電動閥的入口相連，第二電動閥的出口與第一膨脹節(jié)的入口相連，第一膨脹節(jié)的出口與過濾器的入口相連，過濾器的出口與膨脹機(jī)的入口相連，膨脹機(jī)的出口與第二膨脹節(jié)的入口相連，第二膨脹節(jié)的出口與第三電動閥的入口相連，第三電動閥的出口分別與節(jié)流膨脹閥的出口和蒸發(fā)器的入口相連，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的入口相連；第一電動閥的出口與節(jié)流膨脹閥的入口相連；膨脹機(jī)的軸通過減速機(jī)與發(fā)電機(jī)的軸相連。
【專利說明】一種回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于余壓發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種回收制冷機(jī)工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]制冷設(shè)備已經(jīng)在各行各業(yè)，尤其是在中央空調(diào)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但制冷設(shè)備在運行過程中有一個通過節(jié)流膨脹閥節(jié)流的過程。在這一過程中，工質(zhì)迅速膨脹，壓力迅速降低，工質(zhì)所含能量的品位也大大降低，導(dǎo)致能量的巨大浪費。
[0003]目前常規(guī)的制冷設(shè)備如圖1所示，該設(shè)備主要包含由壓縮機(jī)11、冷凝器12、膨脹閥13和蒸發(fā)器14四大部件依次相連構(gòu)成回路。該類設(shè)備的運行過程在溫熵圖上的表示如圖2所示。在圖2中，21-22過程在蒸發(fā)器中實現(xiàn)，為等壓等溫過程；22-23在壓縮機(jī)中實現(xiàn)，為等熵過程；23-24-25過程在冷凝器中實現(xiàn)，為等壓不等溫過程；25_21過程通過節(jié)流膨脹閥實現(xiàn)，為等焓過程，該過程為不可逆過程，在節(jié)流過程中損失了膨脹功(圖2中25-0-21-25所圍面積)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為了回收傳統(tǒng)制冷設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的節(jié)流損失，提出一種回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備，該設(shè)備可進(jìn)一步節(jié)約能量，提高制冷設(shè)備的能源利用效率、增加制冷量及熱力完善度。
[0005]本實用新型提出的一種回收工質(zhì)的節(jié)流損失用于發(fā)電的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)器、減速機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動閥、膨脹節(jié)、節(jié)流膨脹閥和過濾器組成；其連接關(guān)系為:壓縮機(jī)出口與冷凝器入口相連，冷凝器的出口分別于第一電動閥71的入口和第二電動閥72的入口相連，第二電動閥72的出口與第一膨脹節(jié)81的入口相連，第一膨脹節(jié)81的出口與過濾器的入口相連，過濾器的出口與膨脹機(jī)的入口相連，膨脹機(jī)的出口與第二膨脹節(jié)82的入口相連，第二膨脹節(jié)82的出口與第三電動閥73的入口相連，第三電動閥73的出口分別與節(jié)流膨脹閥的出口和蒸發(fā)器的入口相連，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的入口相連；第一電動閥71的出口與節(jié)流膨脹閥的入口相連；膨脹機(jī)的軸通過減速機(jī)與發(fā)電機(jī)的軸相連。
[0006]本實用新型的特點及有益效果:
[0007]本設(shè)備以膨脹機(jī)取代了傳統(tǒng)制冷設(shè)備的節(jié)流膨脹閥，并增加了減速機(jī)和發(fā)電機(jī)；該設(shè)備回收了制冷劑的膨脹功用于發(fā)電，可進(jìn)一步節(jié)約設(shè)備運行過程中所消耗的能量，提高制冷設(shè)備的能源利用效率、熱力完善度及設(shè)備的制冷量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為常規(guī)的制冷設(shè)備系統(tǒng)示意圖。
[0009]圖2為常規(guī)制冷設(shè)備運行過程的溫熵圖。[0010]圖3為本實用新型的基于回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備系統(tǒng)示意圖
[0011]圖4為本實用新型的可回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備運行過程的溫熵圖
【具體實施方式】
[0012]本實用新型提出的基于回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)附圖及實施方式詳細(xì)說明如下:
[0013]本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該設(shè)備主要由壓縮機(jī)1、冷凝器2、膨脹機(jī)3、蒸發(fā)器
4、減速機(jī)5、發(fā)電機(jī)6、電動閥7、膨脹節(jié)8、節(jié)流膨脹閥9和過濾10組成；其連接關(guān)系為:壓縮機(jī)I出口與冷凝器2入口相連，冷凝器2的出口分別于電動閥71的入口和電動閥72的入口相連，電動閥72的出口與膨脹節(jié)81的入口相連，膨脹節(jié)81的出口與過濾器10的入口相連，過濾器10的出口與膨脹機(jī)3的入口相連，膨脹機(jī)3的出口與膨脹節(jié)82的入口相連，膨脹節(jié)82的出口與電動閥73的入口相連，電動閥73的出口分別與節(jié)流膨脹閥9的出口和蒸發(fā)器4的入口相連，蒸發(fā)器4的出口與壓縮機(jī)I的入口相連；電動閥71的出口與節(jié)流膨脹閥9的入口相連；膨脹機(jī)3的軸通過減速機(jī)5與發(fā)電機(jī)6的軸相連。
[0014]本實用新型的工作過程為:膨脹機(jī)正常工作時:電動閥71關(guān)閉，電動閥72、73打開，氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后進(jìn)入冷凝器2冷凝放熱，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過膨脹機(jī)3后變成壓力很低的氣液混合工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器4，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)吸熱，由氣液混合物變成氣態(tài)，再進(jìn)入壓縮機(jī)I。液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過膨脹機(jī)3時膨脹做功，推動減速器5轉(zhuǎn)動，減速器5帶動發(fā)電機(jī)6旋轉(zhuǎn)發(fā)電。當(dāng)膨脹機(jī)需要停運檢修且同時需要供冷時:電動閥71打開，電動防72、73關(guān)閉，氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后進(jìn)入冷凝器2冷凝放熱，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過節(jié)流膨脹閥9后變成壓力很低的氣液混合工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器4，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)吸熱，由氣液混合物變成氣態(tài)，再進(jìn)入壓縮機(jī)I。
[0015]本實用新型的回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備運行過程中在溫熵圖中的過程，如圖4所示，其中在過程45-41過程中，狀態(tài)點45為高壓液態(tài)，狀態(tài)點41為低壓氣液混合物，在此過程中制冷劑的壓力能推動膨脹機(jī)做功發(fā)電。
[0016]本實用新型設(shè)備中的各裝置均采用常規(guī)產(chǎn)品，各裝置的【具體實施方式】分別說明如下:
[0017]I)壓縮機(jī)1:螺桿壓縮機(jī)(尚心壓縮機(jī))，輸氣量為制冷量與42-41過程的含差和輸送制冷劑工質(zhì)的密度的比值。即Q/ (h42-h41) P ；
[0018]2)冷凝器2:殼管式換熱器，換熱量為螺桿壓縮機(jī)的輸送的制冷劑的質(zhì)量流量與43-45焓差的乘積。即Q*(h43-h45)/(h42-h41)。根據(jù)換熱量及換熱兩側(cè)的對數(shù)平均溫差以及換熱器的傳熱系數(shù)及污垢系數(shù)計算可得；
[0019]3)膨脹機(jī) 3:螺桿膨脹機(jī)，SEPG180-50/2400-SS ；
[0020]4)蒸發(fā)器4:殼管式換熱器，換熱量為制冷量2000kW ;根據(jù)換熱量及兩側(cè)的對數(shù)平均穩(wěn)產(chǎn)及換熱器的傳熱系數(shù)及污垢系數(shù)計算可得；
[0021]5)減速器5:傳輸功率為50kW，速比1.6 ；
[0022]6 )發(fā)電機(jī) 6:50kW-2P-1500rpm-400kV 發(fā)電量 50kW ;
[0023]7)電動閥71、72、73:采用起啟、閉作用的電動閥，為成熟產(chǎn)品；和制冷劑管道直徑相同；
[0024]8)膨脹節(jié)81、82:根據(jù)管道長度和設(shè)計溫度和運行溫度的差值計算得出；
[0025]9)節(jié)流膨脹閥9:常規(guī)節(jié)流膨脹閥，膨脹機(jī)檢修時使用；
[0026]10)過濾器 10:50 目。
【權(quán)利要求】
1.一種回收工質(zhì)節(jié)流損失用于發(fā)電的制冷設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)器、減速機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動閥、膨脹節(jié)、節(jié)流膨脹閥和過濾器組成；其連接關(guān)系為:壓縮機(jī)出口與冷凝器入口相連，冷凝器的出口分別于第一電動閥(71)的入口和第二電動閥(72 )的入口相連，第二電動閥(72 )的出口與第一膨脹節(jié)(81)的入口相連，第一膨脹節(jié)(81)的出口與過濾器的入口相連，過濾器的出口與膨脹機(jī)的入口相連，膨脹機(jī)的出口與第二膨脹節(jié)(82 )的入口相連，第二膨脹節(jié)(82 )的出口與第三電動閥(73 )的入口相連，第三電動閥(73)的出口分別與節(jié)流膨脹閥的出口和蒸發(fā)器的入口相連，蒸發(fā)器的出口與壓縮機(jī)的入口相連；第一電動閥(71)的出口與節(jié)流膨脹閥的入口相連；膨脹機(jī)的軸通過減速機(jī)與發(fā)電機(jī)的軸相連。
【文檔編號】F01C13/00GK203605518SQ201320697613
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】劉軍, 張軍 申請人:北京中科華譽(yù)能源技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司