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船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12428670閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于:該系統(tǒng)包括透平膨脹機(jī)(1)、交流發(fā)電機(jī)(2)、冷凝器(3)、有機(jī)工質(zhì)增壓泵(4)、蒸發(fā)器(5)和再熱器(6),所述透平膨脹機(jī)(1)、交流發(fā)電機(jī)(2)、冷凝器(3)、有機(jī)工質(zhì)增壓泵(4)、蒸發(fā)器(5)和再熱器(6)之間依次通過管路連接,主機(jī)尾氣(7)的余熱通過再熱器(6)進(jìn)一步疊加到主機(jī)高溫缸套水(8)中,將來自主機(jī)高溫缸套水(8)的余熱和主機(jī)尾氣(7)的余熱通過蒸發(fā)器(5)一并注入到有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)中,形成有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)的熱源;由船舶中央冷卻水(9)作為有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)的冷源;有機(jī)工質(zhì)吸熱后通過所述透平膨脹機(jī)(1)和交流發(fā)電機(jī)(2)組合形成的發(fā)電裝置產(chǎn)生電力,再通過冷凝器(3)在循環(huán)泵(4)的驅(qū)動下形成周而復(fù)始的循環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述透平膨脹機(jī)(1)和交流發(fā)電機(jī)(2)集成在一個公共底座上,在所述透平膨脹機(jī)(1)和交流發(fā)電機(jī)(2)之間連接有減速裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述透平膨脹機(jī)(1)的排氣背壓不低于0.1MPa,所述透平膨脹機(jī)(1)為向心式、螺桿式、滾動轉(zhuǎn)子式及渦旋式透平膨脹機(jī)中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述冷凝器(3)為傳熱系數(shù)高的熱交換器,其冷凝壓力不低于0.1MPa,所述冷凝器(3)采用船舶中央冷卻水作為有機(jī)工質(zhì)的冷卻介質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述有機(jī)工質(zhì)增壓泵(4)為高增壓壓力泵,有機(jī)工質(zhì)增壓泵(4)將從冷凝器(3)流出的有機(jī)工質(zhì)加壓到透平膨脹機(jī)(1)入口處的壓力。

6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述透平膨脹機(jī)(1)入口處的壓力不低于0.7MPa ,所述透平膨脹機(jī)(1)為離心泵。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述蒸發(fā)器(5)為熱交換器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述再熱器(6)為傳熱系數(shù)高的熱交換器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述有機(jī)工質(zhì)采用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、新戊烷、乙烯、丙烯中的一種或兩種以上的混合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng),其特征在于,所述船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng)包括以下步驟:

步驟1、83~88℃的主機(jī)高溫缸套水(8)進(jìn)入再熱器(6)中與來自主機(jī)尾氣(7)的余熱進(jìn)一步疊加,使缸套水溫度上升到90~130℃,通過蒸發(fā)器(5)一并注入到有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)中,形成有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)的熱源,進(jìn)入蒸發(fā)器(5)中加熱有機(jī)工質(zhì)液體,蒸發(fā)器(5)中的有機(jī)工質(zhì)液體被加熱為不低于0.7MPa的高壓過熱的有機(jī)工質(zhì)蒸氣;

步驟2、所述步驟1中高壓過熱的有機(jī)工質(zhì)蒸氣流入透平膨脹機(jī)(1),高壓過熱的有機(jī)工質(zhì)蒸氣在透平膨脹機(jī)(1)中膨脹,從而推動透平膨脹機(jī)(1)的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),輸出機(jī)械能,驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)(2)產(chǎn)生與安裝船舶低速主機(jī)高溫缸套水有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)余熱利用系統(tǒng)的船舶所需的電制一樣的電能;

步驟3、所述步驟2中高壓過熱的有機(jī)工質(zhì)蒸氣在透平膨脹機(jī)(1)中膨脹做功后,全部進(jìn)入冷凝器(3)經(jīng)船舶中央冷卻水(9)進(jìn)行冷凝,冷卻成飽和液體,有機(jī)工質(zhì)增壓泵(4)將冷凝后的有機(jī)工質(zhì)液體加壓到不低于0.7MPa,壓縮成高壓液體后,泵入蒸發(fā)器(5)。

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