用于节能的方法技术

一种用于将需要热的第一工业过程耦合到需要冷的第二工业过程的设备，其中，用于从第一工业过程的能量回收的第一回路(1)将热量传导至用于所述第二工业过程的产生冷的第二回路(2)，其特征在于，在用于能量回收的所述第一回路(1)中，能量载体是两相的并且被压缩机(7)压缩，所述压缩机增加用于能量回收的所述第一回路(1)中的能量载体的压力和温度，并且特别适合于压缩两相流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种用于节能的设备W及在工业过程中应用运种设备的方法。 更具体地，本专利技术意图用于通过禪合需要热工业过程与需要冷工业过程而回收能 量。
技术介绍
已知的是，许多工业过程需要热。一个例子是法式炸马铃馨在180°C下的植物油中 油炸的过程。 还已知的是，许多工业过程需要冷。一个例子是预油炸的法式炸马铃馨在-33°C的 溫度下的冷冻。 传统上，大量的能量在需要热的工业过程中由于冷却和热量向大气的散发而损 失。例如，在马铃馨被油炸为法式炸马铃馨或馨片的过程中，在油炸时，存在于马铃馨中的 水分蒸发，并且所形成的水蒸汽和油蒸气在空气中冷却，使得其中的热能被散发到大气中。 为了全部或部分地利用运一热能，已知的是将运些蒸气中的热与另一种介质交 换，使得蒸气中的水和油冷凝。同样已知的是，当所述另一种介质是水时，可W据此产生热 水。 所压缩的二元介质然后被引导通过热交换器，所述热交换器充当对仍有待加热的 烹任油（即来自油炸锅的冷却了的烹任油和补偿损失的烹任油的新烹任油）的加热装置， 由此，来自压缩的二元介质的热的一部分散发至冷却的或新的烹任油，使得此二元介质完 全或部分地冷凝。[000引然后，完全或部分地冷凝的二元介质在膨胀器中膨胀，由此产生电能。离开膨胀器 的流体流是包括两个相（液体和蒸气）的流动，其传统上被反馈回到蒸气在那里被冷凝成 液体的冷凝器，由此，能量回收回路是闭合的。 同样在必需制冷到速冻溫度（约-30°c)的工业过程中，必须被供给W获得制冷的 能量的一部分不是通过产生电力的冷凝器回收的，而是通过降低压力的减压阀回收的，W 便根据焦耳-汤姆逊效应产生冷。通过使用冷凝器，由压缩机产生的热能散发至大气，在热 交换器中，被加热和压缩的冷却剂气体与之冷却。 制冷是通过压缩合适的冷却剂气体（通常是氨）而得到的，在运之后，压缩和冷凝 的冷却剂气体在减压阀中膨胀，由此冷却剂气体的溫度急剧地下降，所述冷却剂气体然后 被进一步引导到相分离器，其将气相与冷液相（约-30°c)分离，所述液相可W用于各种制 冷装置，诸如冷冻管线、冷冻储藏区和其它冷库。 在制冷后产生的被加热冷却剂气体现在可W部分地用所产生的电力再次压缩，W 便在膨胀器中膨胀为压缩冷却剂气体，由此，冷却剂气体回路是闭合的。 通过将热量从热量已经被供给到其中的第一工业过程传递到必须产生冷的另一 工业过程，额外的节能是可能的。运通过将第一工业过程的低价值剩余热量转化为需要冷 的用于第二工业过程的高价值冷是可能的。 在上述例子中，用于油炸马铃馨W制备法式炸马铃馨的过程被禪合到用于冷冻运 些法式炸马铃馨并将它们作为冷冻产品投放在市场上的过程，从而产生额外的节能。 为了测量工业节能过程的效率，经常使用的是能量性能系数（COP)，其表现了回收 的能量相对于必须被供给用于它的回收的能量的比例。考虑到KWe与KWth的价格比，回收 过程仅在该COP大于二又二分之一化5)时才在经济上是合算的。 从需要热的过程回收热量的许多系统是已知的。W02009/045196和EP2514931描述了从热源通过用有机能量载体的级联兰金循环 的热量回收，所述有机能量载体未被压缩机压缩。W02013/035822也描述了通过级联兰金循环的热量回收，所述循环中的每一个用 纯净物质作为能量载体并且无需压缩机。CN202562132描述了需要热的过程（游泳池）与需要冷的过程（溜冰场）的禪合， 并使用了用于气态能量载体的压缩机。US4573321从热源通过由具有高挥发性的组分和具有低挥发性的组分组成的冷却 剂回收热量。该方法未使用压缩机，而是使用了逆流热交换器。 W02011/081666W使用氨作为能量载体的兰金循环回收热量，并使用压缩机W用 于压缩C02气体，由此热量于热交换器中在C02与氨之间交换。
技术实现思路
本专利技术的目的是使得在从需要热的第一工业过程传递热量到需要冷的第二工业 过程时能够额外节能，由此，在连接到第一工业过程的用于能量回收的第一回路中的能量 载体是两相的并且被压缩机压缩，运增加了用于能量回收的第一回路的能量载体的压力和 溫度，由此，压缩机特别适合于压缩两相流体，使得禪合过程的总能量性能系数或COP相对 于非禪合过程的总COP得到提高。 使用运样的适合于两相流体的压缩机的一个优点是，它将两相流体压缩至一定的 溫度和压力消耗的能量比将仅气态的流体压缩至该溫度和压力更少。在两相流体中，液相 的全部或部分由于压缩而蒸发，使得过热不会发生，并且使得必须供给较少的工作能量。 优选地，用于所述第一工业过程的能量回收的所述回路禪合到用于所述第二工业 过程的产生冷的所述回路，由此，在所述能量载体在膨胀器中膨胀W用于发电之后剩余的 用于能量回收的所述第一回路中的能量载体的热量另外被用于通过在用于能量回收的所 述第一回路与用于产生冷的所述第二回路之间的热交换器加热所述第二工业过程的能量 载体，在用于产生冷的所述第二回路的能量载体在用于产生电和冷的第二回路的膨胀器中 膨胀之前另外还加热了所述第二工业过程的能量载体。 运两个回路的运种禪合的优点是，禪合的回路的总节能大于各回路在它们不禪合 时的能量回收的总和。 优选地，用于节能的第一和第二回路的能量载体彼此不同。例如，用于节能的第二 回路的能量载体可W具有比用于能量回收的第一回路的能量载体更低的沸点，使得它适合 用于制冷装置。 能量载体在第一膨胀器中膨胀用于发电后剩余的热量的一部分通过运种禪合在 第二膨胀器中作为电能回收。 优选地，在用于能量回收的所述第一回路的能量载体中通过压缩机产生的热量的 一部分被用来加热在所述第一工业过程中的液体或气体形式的过程流体，并且运依靠用于 能量回收的所述第一回路与用于供给所述过程流体到所述第一工业过程的过程容器的管 道之间的热交换器，其中，它达到所需的溫度用于所述第一工业过程中的产生阶段。 运种利用回收的热量W用于在第一工业过程的产生阶段中使用的优点是，较少的 能量需要从外部供给，运导致第一工业过程中的节能。 用于节能的第一回路的能量载体是两相流体，即由液相和蒸气相或气相的混合物 组成。 运样的能量载体的优点是，它可W根据需要通过控制压力和溫度而达到液态或气 态。 优选地，用于能量回收的第一回路的压缩机是特别适合于压缩两相流体的压缩 机，诸如有Lysholm转子或装有叶片的压缩机，或为此开发的变体。 使用运样的压缩机的优点是，它适合于压缩部分地由液相并且部分地由蒸气相或 气相组成的流体。 用于产生冷的第二回路的能量载体具有二元组合物，并且由水和氨组成，由此，气 相与液相之间的全部或部分的相变发生，然后通过压缩机达到更高的压力。 在大气压下，氨具有-33°C的沸点，使得低溫可由于能量载体的膨胀而获得。 氨作为能量载体的优点是，它的低沸点使得能量载体能够W液体形式用于工业制 冷过程，诸如食品或其它物质的冷冻。 优选地，用于产生冷的第二回当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将需要热的第一工业过程耦合到需要冷的第二工业过程的设备，其中，用于从所述第一工业过程的能量回收的第一回路(1)将热量传递至用于所述第二工业过程的产生冷的第二回路(2)，其特征在于，在用于能量回收的所述第一回路(1)中，能量载体是两相的并且被压缩机(7)压缩，所述压缩机增加用于能量回收的所述第一回路(1)中的能量载体的压力和温度，并且特别适合于压缩两相流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得勒斯C范贝维伦，
申请(专利权)人：PTI公司，彼得勒斯C范贝维伦，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL