金属氰化物加热泵再生系统技术方案

一种金属氰化物加热泵再生系统，包括：一隔热外壳，分隔为至少两个隔热腔，每个腔封闭一含有可再生高温金属氰化物合金的金属氰化物反应器组件；一环境空气入口，用于接收进入外壳的环境气流，以送入两个隔热腔的至少一个；一流体再循环回路，用于再循环从尾气源接收的尾气流，流体再循环回路包含一混合器，用于混合部分再循环流和尾气流以提供产物流；与混合器连接的流体转换措施，用于循环转换产物流和环境气流；位于金属氰化物反应器组件下游的流速调节装置；以及一尾气出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属氰化物加热泵再生系统
本专利技术涉及热力学领域。具体来说，本专利技术涉及自行清洁金属氰化物热回收系统，如金属氰化物热泵。
技术介绍
在典型发动机中，35-40％的燃料能量以尾气热量形式释放，对于高速发动机可以高达500-600℃。尾气驱动的吸附式热泵，如吸收式热泵、金属氰化物热泵和吸附式热泵，用于回收尾气中的热量，转化热量以提供车内的制冷和/或制热。热泵热量回收后的尾气出口温度最高达200℃。典型金属氰化物热泵的一个主要问题在于，理想情况下，此类泵的吸附床温度范围约80℃到200℃，而尾气温度要求约100℃到250℃，具体取决于排热温度和冷却温度要求。此外，尾气具有粉尘和烟灰，可沉降在金属氰化物热泵换热器的换热表面。而且，当尾气冷却到低于250℃的温度时，会发生酸性尾气成分冷凝以及尾气成分沉淀，导致换热器堵塞，进而影响其效率。尾气冷凝液具有腐蚀性，当温度低于露点时形成。这种腐蚀性尾气冷凝液将最终在金属氰化物热泵组件(如散热片和管道表面)产生腐蚀作用。图1是用于尾气热回收的传统吸附式热泵100的示意图。吸附式热泵100的解吸塔3接收外部热量输入，用于从吸附介质中解吸制冷剂原料。在典型金属氰化物热泵中，氢气用作制冷剂原料，而金属氰化物合金充当吸附介质。解吸塔3接收高温尾气形式的外部热量输入。解吸塔3的尾气入口1提供温度最高500-600℃的发动机尾气。该尾气由吸附介质，即金属氰化物合金冷却。通过烟囱释放到大气的尾气解吸塔出口流4通常为100-200℃。尾气流经过多个通道5和多个回流通道6，实现更好的热传导率。在上述方法中，高温尾气直接用作输入。该布置存在以下局限性。直接使用温度高达500-600℃的尾气可能导致换热器管道和散热片等热传导表面过热，而热泵工作需要的典型温度仅为100-250℃。此外，由于金属氰化物热泵采用循环工作，需要在每个循环中交替加热和冷却换热器及吸附原料，换热表面过热可导致金属氰化物和热泵的更高热惯性。更高的热惯性通常对金属氰化物热泵和吸附式热泵的性能极为不利。更高热惯性可降低整个系统的冷却性能和COP(性能系数)。此外，直接使用尾气可导致散热器内的温差加大，最高可达400℃。这使得体积流速变化加大，进而导致换热器内的尾气速度变化加大。这会降低热传导率，从而增加换热器尺寸。此外，直接使用尾气需要提供多个通道以保持换热器内的速度。尾气流量相比热容量和换热器体积较小。通道和回流管道数量越多，换热器内的压力降越高。此外，相对大体积换热器内的尾气数量少，还会导致尾气在换热器内的不均匀分布，降低换热器和整个系统的性能。此外，由于直接使用高温尾气，换热器膨胀差加大。有时候会导致管道故障，降低换热器和系统本身的可靠性。由于整个操作采用循环方式，在环境和尾气温度之间交替，还可能出现热蠕变失效。在传统系统中，循环温差通常高达500℃，由于循环温差减小，热蠕变将增大。这将导致寿命缩短，系统工作循环次数减少。此外，要制造使用高温尾气的换热器，需要选择合适的原料。这将增加换热器的成本。已发布的美国专利文档US20140047853披露一种机动车恒温控制系统，实施两个热传导流体(HTF)回路–一个冷HTF和一个热HTF回路。热HTF回路采用尾气热回收，回收热量并传导至吸收驱动热泵系统。应注意，类似回路的实施需要额外换热器用于a)将尾气热量传导至热传导流体；b)通过热传导流体将吸收热量排出到大气。使用此类回路进行热传导还需要额外泵用于循环液体，多个阀用于转换循环。这使得整个系统更加复杂，消耗更多辅助能量，并且由于存在多个移动部件，降低可靠性。该系统体积庞大，价格昂贵。另一个美国发布的专利文档US20050274493A1披露一种基于金属氰化物的车辆尾气冷却器，处理的尾气热量温度约1000°F(约600℃)。该系统采用8个阀，在高温下长时间工作，导致热惯性和性能下降。该系统没有解决热传导表面过热、更高热惯性以及性能和效率相关问题。因此，需要减少粉尘和烟灰，提高整体效率，以及热再生模块的热传导率。专利技术目的本专利技术的一些目的中，至少一种实施方式旨在提供如下所述的目的：本专利技术的一个目的是改善现有技术的一个或多个问题或至少提供一种有用的选择方案。本专利技术的一个目的是提供一种尾气热量回收系统，相比传统系统，在冷却容量和性能系数方面效率更高。本专利技术的一个目的是提供一种具有自行清洁金属氰化物再生功能的尾气热量回收系统。本专利技术的一个目的是提供一种具有更高热传导率的尾气热量回收系统。本专利技术的一个目的是提供一种紧凑且可管理的尾气热量回收系统。本专利技术的一个目的是提供一种可靠、便宜且高效的尾气热量回收系统。本专利技术的一个目的是增加系统工作循环次数，从而延长系统寿命。配合附图阅读以下说明，本专利技术的系统其他目的和优势将得以进一步明确，但这些描述并不意图限制本专利技术的范围。
技术实现思路
本专利技术介绍一种自行清洁金属氰化物尾气回收系统，包括：一个隔热外壳，分隔为第一和第二隔热腔，第一个腔封闭第一个金属氰化物反应器组件，第二个腔封闭第二个金属氰化物反应器组件，每个金属氰化物反应器组件包含一个可再生高温金属氰化物合金；一个环境空气入口，用于接收进入外壳的环境气流，以送入相应隔热腔内封闭的第一和第二金属氰化物反应器组件中的至少一个；一个流体再循环回路，用于再循环从尾气源接收的尾气流，流体再循环回路包含一个混合器，用于混合部分再循环流和尾气流以提供温度介于尾气流温度与再循环流温度之间的产物流；与混合器连接的流体流转换装置，用于循环转换从混合器接收的产物流和环境气流流速，这样在每个半循环工作中，产物流以第一个方向送入一个金属氰化物反应器组件，环境气流以与第一个方向相反的第二个方向送入另一个金属氰化物反应器组件；位于腔下游的流速调节装置；以及一个尾气出口，用于从外壳排出再循环流的剩余部分。在一个具体实施方式中，尾气流的温度范围为300-600℃，再循环流的温度范围为100-250℃，产物流的温度范围为120-300℃。在一个具体实施方式中，流体流转换装置包括一个轴承组件和与之相连的驱动机制，轴承组件可旋转其安装所在的金属氰化物反应器组件。在一个具体实施方式中，流体流转换装置是一个流体流回路，包括一个4端口2位置阀和两个3端口2位置阀。在一个具体实施方式中，流体流转换装置是一个流体流回路，包括两个4端口2位置阀。在一个具体实施方式中，流速调节方式按照尾气流流速控制再循环流流速。在一个具体实施方式中，环境气流流速高于尾气流。在一个具体实施方式中，尾气出口位于流速调节方式下游。在一个具体实施方式中，尾气出口位于流速调节方式上游。在一个具体实施方式中，混合器位于其中一个腔中，混合器的第一个入口用于接收再循环流，第二个入口用于接收尾气流，出口用于输送产物流。在一个具体实施方式中，第一个入口接收再循环流，流速范围为尾气流流速的0.1到10倍。在一个具体实施方式中，分隔沿每个金属氰化物反应器组件直径安装在外壳上的灵活密封，避免混合来自隔热腔的热传导流体。附图说明下面将借助非限定性附图介绍本专利技术的主体，其中：图1是用于尾气热回收的传统吸附式热泵的方块图；图2是按照本专利技术一个具体实施方式的尾气再循环系统方块图；图3是按照本专利技术一个具体实施方式，在旋转型金属氰化物热泵中从尾气再循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氰化物加热泵再生系统，其特征在于，所述系统包括：一隔热外壳，分隔为第一隔热腔和第二隔热腔，所述第一隔热腔封闭一第一金属氰化物反应器组件，所述第二隔热腔封闭一第二金属氰化物反应器组件，每个所述金属氰化物反应器组件包含一可再生高温金属氰化物合金；一环境空气入口，用于将环境气流接收到所述外壳，送至相应隔热腔内封闭的所述第一和第二金属氰化物反应器组件的至少一个；一流体再循环回路，再循环从尾气源接收的尾气流，所述流体再循环回路包括：一混合器，用于混合部分所述再循环流和所述尾气流，提供温度介于所述尾气流温度和所述再循环流温度之间的产物流；流体流转换装置，连接至所述混合器，用于循环转换从所述混合器接收的所述产物流和所述空气流，这样，在每个工作半循环中，所述产物流以第一个方向送至一个金属氰化物反应器组件，环境气流以相反方向送至另一个金属氰化物反应器组件；流速调节装置，位于所述金属氰化物反应器组件下游；一尾气出口，用于从所述外壳排出所述再循环流的其余所述部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 IN 2893/MUM/20151.一种金属氰化物加热泵再生系统，其特征在于，所述系统包括：一隔热外壳，分隔为第一隔热腔和第二隔热腔，所述第一隔热腔封闭一第一金属氰化物反应器组件，所述第二隔热腔封闭一第二金属氰化物反应器组件，每个所述金属氰化物反应器组件包含一可再生高温金属氰化物合金；一环境空气入口，用于将环境气流接收到所述外壳，送至相应隔热腔内封闭的所述第一和第二金属氰化物反应器组件的至少一个；一流体再循环回路，再循环从尾气源接收的尾气流，所述流体再循环回路包括：一混合器，用于混合部分所述再循环流和所述尾气流，提供温度介于所述尾气流温度和所述再循环流温度之间的产物流；流体流转换装置，连接至所述混合器，用于循环转换从所述混合器接收的所述产物流和所述空气流，这样，在每个工作半循环中，所述产物流以第一个方向送至一个金属氰化物反应器组件，环境气流以相反方向送至另一个金属氰化物反应器组件；流速调节装置，位于所述金属氰化物反应器组件下游；一尾气出口，用于从所述外壳排出所述再循环流的其余所述部分。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气流的所述温度在300-600oC之间，所述再循环流的所述温度在100-250oC之间，所述产物流的所述温度在120...

【专利技术属性】
技术研发人员：提法达多·普得力克·纳法尔，阿莫尔·伽不库玛·布哈拉姆贡达，萨钦·纳拉扬·贡伽，罗摩克里希纳·拉曼纳斯·桑德，萨米尔·维苏德鸥·库尔卡，
申请(专利权)人：特迈斯有限公司，
类型：新型
国别省市：印度,IN