基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，包括耦合的有机朗肯循环回路和蒸气压缩制冷循环回路，所述有机朗肯循环回路包括膨胀机、第一冷凝器、工质泵和第一蒸发器，所述蒸气压缩制冷循环回路包括与所述膨胀机耦合的压缩机、第二冷凝器、节流阀以及第二蒸发器，其特征在于，还包括：阀门，连接在膨胀机的进气口和第一冷凝器的进气口之间，防止膨胀机输出功率超过压缩机的额定功率；电机，为所述压缩机提供补偿动力；本发明专利技术还公开了基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷方法；本发明专利技术可以避免膨胀机和压缩机由于负荷不匹配而产生的部件磨损甚至损坏，使系统运行平稳，还能在热源变化时控制制冷量保持不变，提高系统性能。

Refrigeration System for Waste Heat Recovery Based on Coupling of Expander and Compressor

The invention discloses a waste heat recovery refrigeration system based on the coupling of an expander and a compressor, including a coupled organic Rankine cycle and a vapor compression refrigeration cycle. The organic Rankine cycle includes an expander, a first condenser, a working fluid pump and a first evaporator. The vapor compression refrigeration cycle includes a compressor and a second condenser coupled with the expander. The characteristics of the throttle valve and the second evaporator include: a valve connected between the intake port of the expander and the intake port of the first condenser to prevent the output power of the expander from exceeding the rated power of the compressor; a motor to provide compensatory power for the compressor; and a waste heat recovery refrigeration method based on the coupling of the expander and the compressor; and the invention can be used for the refrigeration of the compressor. In order to avoid wear and even damage of parts of expander and compressor due to load mismatch, make the system run smoothly, and control the refrigeration capacity to remain unchanged when the heat source changes, so as to improve the system performance.

【技术实现步骤摘要】
基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统和方法
本专利技术涉及废热或余热回收制冷
，特别涉及基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统和方法。
技术介绍
我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业能耗以各种形式的余热被直接废弃。低温余热是指200℃以下的工艺生产过程中产生的余热气、冷凝水、热水，300℃以下的气体以及400～450℃以下的锅炉、工业加热炉的排烟气等热量，约占工业余热总量的50％。回收和利用这部分能源，既可以减少能源消耗，又可以减少对环境的污染，达到节能减排的目的。有机朗肯循环是以低沸点有机物为工质的朗肯循环。有机工质蒸汽比容小，且余热物流与工质不直接接触，可减小管道尺寸，降低透平通流面积，单位体积的功率较大，对低温余热的利用具有显著特点。有机朗肯循环和蒸气压缩制冷循环相结合，将膨胀机所做的功直接用于制冷循环，和将有机朗肯循环做功用于发电相比，具有效率高、系统构成简单等优点，有机朗肯循环-蒸气压缩制冷循环耦合系统是一种高效方便的回收低品位能量的方式。目前针对有机朗肯循环-蒸气压缩制冷循环耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，包括耦合的有机朗肯循环回路和蒸气压缩制冷循环回路，所述有机朗肯循环回路包括膨胀机、第一冷凝器、工质泵和第一蒸发器，所述蒸气压缩制冷循环回路包括与所述膨胀机耦合的压缩机、第二冷凝器、节流阀以及第二蒸发器，其特征在于，还包括：阀门，连接在膨胀机的进气口和第一冷凝器的进气口之间，防止膨胀机输出的功率超过压缩机的额定功率；电机，为所述压缩机提供补偿动力。

【技术特征摘要】
1.基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，包括耦合的有机朗肯循环回路和蒸气压缩制冷循环回路，所述有机朗肯循环回路包括膨胀机、第一冷凝器、工质泵和第一蒸发器，所述蒸气压缩制冷循环回路包括与所述膨胀机耦合的压缩机、第二冷凝器、节流阀以及第二蒸发器，其特征在于，还包括：阀门，连接在膨胀机的进气口和第一冷凝器的进气口之间，防止膨胀机输出的功率超过压缩机的额定功率；电机，为所述压缩机提供补偿动力。2.如权利要求1所述的基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，其特征在于，所述膨胀机、电机和压缩机同轴安装。3.如权利要求1所述的基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，其特征在于，所述膨胀机为透平径流式膨胀机，所述压缩机为离心式压缩机。4.如权利要求1所述的基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器和第二冷凝器为同一冷凝器。5.如权利要求1所述的基于膨胀机和压缩机耦合的余热回收制冷系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：植晓琴，周霞，荣杨一鸣，程兴旺，邱利民，顾发华，池雪林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33