一种有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统技术方案

本发明专利技术适用于制冷领域，公开了有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其包括低品位热能管道、有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元，有机朗肯循环单元通过低品位热能管道连接搭载平台动力系统，通过搭载平台动力系统产生的余热驱动有机朗肯循环单元，然后利用有机朗肯循环单元驱动混合工质制冷循环单元实现深度制冷，有机朗肯循环单元与混合工质制冷循环单元相耦合且共用混合工，无需额外为制冷循环供电，即提高了燃料的综合利用效率，又实现了供电和深度制冷。供电和深度制冷。供电和深度制冷。

【技术实现步骤摘要】
一种有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统


[0001]本专利技术涉及制冷领域，尤其涉及一种利用低品位热能驱动的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统。

技术介绍

[0002]在渔船、岛礁等应用场景下同时存在供电和制冷需求。该应用场景下存在大量发动机废热等低品位热能，可采用有机朗肯循环等方法进行发电，提高燃料的综合利用效率；同时也可用吸收式制冷循环回收利用该类低品位热能，实现供电和制冷。然而渔获等物品的保鲜需要较低的冷冻温度，传统的吸收式制冷温度相对较高(如
‑
10℃)，难以满足如金枪鱼等高端渔获的速冻和低温保存(如
‑
50℃)。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其能有效利用低品位热能且能实现深度制冷。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供的方案是：
[0005]一种有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，包括低品位热能管道、有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元，所述有机朗肯循环单元包括首尾依次连接的余热换热器、膨胀机、冷凝器、分离器和增压泵，且所述余热换热器与所述低品位热能管道连接，所述混合工质制冷循环单元包括压缩机、后冷却器、回热换热器、节流元件、蒸发器以及所述分离器，所述压缩机、所述后冷却器、所述回热换热器、所述节流元件和所述蒸发器依次连接，且所述蒸发器通过所述回热换热器与所述分离器连接，所述分离器的液相出口与所述增压泵连接，所述分离器的气相出口与所述压缩机连接，所述有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元内均循环有混合工质，混合工质在膨胀机内膨胀做功以驱动压缩机工作。
[0006]优选地，所述膨胀机通过机械传动的方式驱动所述压缩机工作。
[0007]优选地，所述分离器与所述压缩机之间设有气相缓冲罐。
[0008]优选地，所述有机朗肯循环单元还包括预热器，所述预热器设置在所述增压泵与所述余热换热器之间，且所述膨胀机通过所述预热器与所述冷凝器连接。
[0009]优选地，所述混合工质制冷循环单元还包括压缩热回收器，所述压缩热回收器设置在所述压缩机与所述后冷却器之间，且所述增压泵通过所述压缩热回收器与所述余热换热器连接。
[0010]优选地，所述混合工质制冷循环单元还包括中间级回热器和液体节流元件，所述中间级回热器设置在回热换热器与分离器之间，且所述后冷却器通过所述中间级回热器与所述回热换热器连接，所述液体节流元件设置在所述增压泵与所述中间级回热器之间。
[0011]优选地，所述混合工质制冷循环单元还包括中间级回热器和液体节流元件，所述中间级回热器设置在所述回热换热器与所述分离器之间，且所述后冷却器通过所述中间级回热器与所述回热换热器连接，所述增压泵经过所述中间级回热器与所述液体节流元件连
接，所述液体节流元件的出口与所述中间级回热器连接。
[0012]优选地，所述混合工质制冷循环单元还包括预热器和压缩热回收器，且所述膨胀机通过所述预热器与所述冷凝器连接，所述压缩机通过所述压缩热回收器与所述后冷却器连接，所述增压泵以任意顺序连接所述预热器和所述压缩热回收器后与所述余热换热器连接。
[0013]优选地，所述有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统还包括与所述膨胀机连接的发电机和与所述压缩机连接的电动机，所述发电机与所述压缩机连接。
[0014]优选地，所述混合工质制冷循环单元还包括预热器和压缩热回收器，所述混合工质制冷循环单元还包括中间级回热器和液体节流元件，所述膨胀机通过所述预热器与所述冷凝器连接，所述压缩机通过所述压缩热回收器与所述后冷却器连接，所述增压泵以任意顺序连接所述预热器和所述压缩热回收器后与所述余热换热器连接，且所述增压泵通过所述中间级回热器与所述液体节流元件连接，所述液体节流元件的出口与所述中间级回热器连接，所述中间级回热器通过所述回热换热器与所述分离器连接，且所述后冷却器通过所述中间级回热器与所述回热换热器连接。
[0015]本专利技术提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统包括低品位热能管道、有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元，有机朗肯循环单元通过低品位热能管道连接搭载平台动力系统，通过搭载平台动力系统产生的低品位热能驱动有机朗肯循环单元，然后利用有机朗肯循环单元驱动混合工质制冷循环单元实现深度制冷，有机朗肯循环单元与混合工质制冷循环单元相耦合且共用混合工，无需额外为制冷循环供电，即提高了燃料的综合利用效率，又实现了供电和深度制冷。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例1提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例2提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例3提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图；
[0020]图4是本专利技术实施例4提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图；
[0021]图5是本专利技术实施例5提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图；
[0022]图6是本专利技术实施例6提供的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统的流程示意图。
[0023]附图标号说明：
[0024]101、压缩机；102、后冷却器；103、回热换热器；104、节流元件；105、蒸发器；106、分离器；107、中间级回热器；108、液体节流元件；109、气相缓冲罐；201、膨胀机；202、冷凝器；203、增压泵；204、余热换热器；205、预热器；206、压缩热回收器；301、搭载平台动力系统；302、低品位热能管道；303、发电机；304、电动机。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0027]还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0028]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，包括低品位热能管道、有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元，所述有机朗肯循环单元包括首尾依次连接的余热换热器、膨胀机、冷凝器、分离器和增压泵，且所述余热换热器与所述低品位热能管道连接，所述混合工质制冷循环单元包括压缩机、后冷却器、回热换热器、节流元件、蒸发器以及所述分离器，所述压缩机、所述后冷却器、所述回热换热器、所述节流元件和所述蒸发器依次连接，且所述蒸发器通过所述回热换热器与所述分离器连接，所述分离器的液相出口与所述增压泵连接，所述分离器的气相出口与所述压缩机连接，所述有机朗肯循环单元和混合工质制冷循环单元内均循环有混合工质，混合工质在膨胀机内膨胀做功以驱动压缩机工作。2.如权利要求1所述的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，所述膨胀机通过机械传动的方式驱动所述压缩机工作。3.如权利要求1所述的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，所述分离器与所述压缩机之间设有气相缓冲罐。4.如权利要求1所述的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，所述有机朗肯循环单元还包括预热器，所述预热器设置在所述增压泵与所述余热换热器之间，且所述膨胀机通过所述预热器与所述冷凝器连接。5.如权利要求1所述的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，所述混合工质制冷循环单元还包括压缩热回收器，所述压缩热回收器设置在所述压缩机与所述后冷却器之间，且所述增压泵通过所述压缩热回收器与所述余热换热器连接。6.如权利要求1所述的有机朗肯循环耦合混合工质制冷系统，其特征在于，所述混合工质制冷循环单元还包括中间级回热器和液体节流元件，所述中间级回热器设置在回热换热器与分离器之间，且所述后冷却器通过所述中间级回热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：公茂琼，王昊成，郭浩，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：