廢熱發電型螺杆機組的製作方法
2023-07-13 04:38:11 1
專利名稱：廢熱發電型螺杆機組的製作方法
技術領域：
本發明屬於地源熱泵的廢熱再利用裝置，具體的涉及一種利用建築物所產生的低品位廢熱進行發電的廢熱發電型螺杆機組。
背景技術：
現有技術中，製冷系統主要以電力為能源，可以分為離心式空調機組，風冷空調機組，活塞式空調機組，螺杆式空調機組等壓縮式空調機組；還有的中央空調以石化燃料為能源，其根據工質類型不同可分為溴化鋰吸收式空調機組，氨一水吸收式空調機組等。以電力為能源的壓縮式制冷機組能效比相對於吸收式空調機組較高，但消耗高品位的電能；吸收式空調機組消耗石化燃料或工業廢熱資源，但能效比低，一般小於I。目前空調製冷技術的運行過程均為製冷空調機組通過消耗高品位的電能或石化燃料，把建築物內過多的熱能排到建築物外，從而達到建築物內溫度減低的效果。各類建築使用上述中央空調均會存在如下缺陷，例如夏季供電緊張；城市局部空氣溫度大幅度升高，出現熱島效應；以及過量空調製冷劑含氟化合物排放到大氣中，破壞臭氧層的問題。同時上述製冷空調還消耗大量能源，直接或間接增加了 C02的排放。
發明內容
本發明提供了一種設計合理，能夠有效利用建築物排放的低品位熱能的廢熱發電型螺杆機組，其利用雙螺杆膨脹機系統來實現廢熱資源的發電利用，可以減少製冷循環系統的能源消耗，並可以減少排放到外部環境中的廢熱資源，降低室外環境溫度以及製冷循環系統的使用成本，減少二氧化碳的排放。本發明所採用的技術方案如下:
一種廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述螺杆機組包括製冷循環系統和雙螺杆膨脹機系統，所述雙螺杆膨脹機系統的動力輸出軸與一發電系統相連接；所述製冷循環系統的冷凝盤管位於所述雙螺杆膨脹機系統的發生器內。具體實施中，所述製冷循環系統包括一蒸發器，該蒸發器內設置有與風冷盤管系統相連接的冷卻盤管，該蒸汽器還連接設置低溫製冷劑管路，該低溫製冷劑管路的另一端連通位於所述發生器內的冷凝盤管的出口。一實施方式中，所述低溫製冷劑管路經由所述蒸發器引出後，串聯一二次冷凝器內的盤管的出口，該盤管的入口連接所述發生器內的冷凝盤管的出口 ；該二次冷凝器連接一室外冷卻系統。—實施方式中，所述蒸發器還連通設置一螺杆式壓縮機，該螺杆式壓縮機通過一高溫製冷劑蒸汽管道連接所述冷凝器盤管的入口。一實施方式中，所述螺杆式壓縮機由一變頻電機驅動連接，該驅動電機配備設置變頻控制系統。另一實施方式中，所述雙螺杆膨脹機系統包括發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器、雙螺杆膨脹機和吸收器，所述發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器和吸收器之間設置有工質輸送管路和循環泵。一實施方式中，所述發生器上部設置有常溫高濃度工質噴淋裝置，下部設置有中溫工質集液箱，該中溫工質集液箱通過一工質輸送管路連接二次發生器頂部的工質噴淋裝置。一實施方式中，所述發生器的頂部通過一工質蒸汽管路連接一位於雙效熱能轉移器內的工質蒸汽噴嘴，該工質噴嘴經由一定壓膨脹器連通雙螺杆膨脹機的進氣口，定壓膨脹器連接一中溫介質蒸汽通道，該中溫介質蒸汽通道連接二次發生器的頂部。另一實施方式中，所述雙螺杆膨脹機的動力輸出軸驅動連接一發電機，該發電機配置設置蓄電裝置或電源自動切換裝置；所述雙螺杆膨脹機的排氣口連接吸收器的頂部，該吸收器的頂部設置一低溫低濃度工質噴淋裝置，該低溫低濃度噴淋裝置通過一低溫工質管路連接一位於二次發生器底部的低濃度工質集液箱。再一實施方式中，所述吸收器的底部設置有高濃度工質集液箱，該高濃度工質集液箱連接一高濃度工質輸送管，該高濃度工質輸送管的另一端位於發生器的頂部並連接一常溫高濃度工質噴淋裝置。該廢熱發電型螺杆機組採用雙螺杆膨脹機系統和由其驅動的發電系統作為廢熱發電裝置，通過雙螺杆膨脹機系統和製冷循環系統利用從建築物內向外排放的低品位熱能或者其他低品位熱能轉化為機械能，然後由該機械能驅動發電系統實現發電。利用該發電系統所配備的蓄電裝置或者通過在空調系統建築物內其他用電設備或上安裝電源自動切換裝置，當機組發電機電流滿足一些用電設備要求時自動切換，實現廢熱的電能轉化再利用，並降低地源熱泵的室外埋管系統的環境溫度影響。本發明的有益效果在於，該廢熱發電型螺杆機組設計合理，能夠有效利用建築物排放的低品位熱能，其利用雙螺杆膨脹機系統來實現廢熱資源的發電利用，可以減少空調機組的能源消耗，並可以減少排放到外部環境中的廢熱資源，降低室外環境溫度以及製冷循環系統的使用成本，減少二氧化碳的排放。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的闡述。
圖1是本發明具體實施方式
的結構示意圖。
具體實施例方式該廢熱發電型螺杆機組為應用於暖通空調領域的新型製冷循環系統，其利用室外埋管系統作為冷源的製冷系統，以雙螺杆膨脹機系統吸收從建築物內向外排放的低品位熱能，使其轉化成機械能後再轉化為電能。該電能可以作為製冷循環系統驅動能源或者其他設備驅動電能，從而降低整個製冷劑循環系統的電能消耗，實現低品位熱能的利用。如圖1所示，該廢熱發電型螺杆機組主要由製冷循環系統和雙螺杆膨脹機系統組成，製冷循環系統的冷凝盤管位於雙螺杆膨脹機系統的發生器內。製冷循環系統具有一蒸發器60，該蒸發器內設置有與風冷盤管系統相連接的冷卻盤管62，冷卻盤管內的冷媒在該蒸發器內進行熱交換而被循環冷卻。該蒸汽器60還連接設置低溫製冷劑管路61，低溫製冷劑管路61經由蒸發器引出後，串聯一二次冷凝器80內的盤管81的出口，該盤管81的入口連接發生器10內的冷凝盤管12的出口 ；該二次冷凝器連接一室外冷卻系統82。蒸發器60還連通設置一螺杆式壓縮機70，該螺杆式壓縮機70通過一高溫製冷劑蒸汽管道73連接冷凝器盤管12的入口。螺杆式壓縮機70由一變頻電機71驅動連接，該驅動電機配備設置變頻控制系統72。雙螺杆膨脹機系統主要包括發生器10、雙效熱能轉移器20、二次換熱器50、雙螺杆膨脹機30和吸收器40，發生器10、雙效熱能轉移器20、二次換熱器50和吸收器40之間設置有工質輸送管路和循環泵。發生器10上部設置有常溫高濃度工質噴淋裝置，下部設置有中溫工質集液箱13，該中溫工質集液箱13通過一工質輸送管路14連接二次發生器50頂部的工質噴淋裝置。發生器10的頂部通過一工質蒸汽管路連接一位於雙效熱能轉移器20內的工質蒸汽噴嘴11，該工質噴嘴11經由一定壓膨脹器21連通雙螺杆膨脹機30的進氣口 34，定壓膨脹器21還連接一中溫介質蒸汽通道22，該中溫介質蒸汽通道22連接二次發生器50的頂部。雙螺杆膨脹機30的動力輸出軸31驅動連接一發電機32，該發電機32配置設置蓄電裝置33或者電源自動切換裝置；雙螺杆膨脹機的排氣口連接吸收器40的頂部，該吸收器40的頂部設置一低溫低濃度工質噴淋裝置，該低溫低濃度噴淋裝置通過一低溫工質管路52連接一位於二次發生器50底部的低濃度工質集液箱51。吸收器40的底部設置有高濃度工質集液箱41，該高濃度工質集液箱41連接一高濃度工質輸送管42，該高濃度工質輸送管42的另一端位於發生器10的頂部並連接常溫高濃度工質噴淋裝置。
權利要求
1.一種廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述螺杆機組包括製冷循環系統和雙螺杆膨脹機系統，所述雙螺杆膨脹機系統的動力輸出軸與一發電系統相連接；所述製冷循環系統的冷凝盤管位於所述雙螺杆膨脹機系統的發生器內。
2.根據權利要求1所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述製冷循環系統包括一蒸發器，該蒸發器內設置有與風冷盤管系統相連接的冷卻盤管，該蒸汽器還連接設置低溫製冷劑管路，該低溫製冷劑管路的另一端連通位於所述發生器內的冷凝盤管的出口。
3.根據權利要求2所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述低溫製冷劑管路經由所述蒸發器引出後，串聯一二次冷凝器內的盤管的出口，該盤管的入口連接所述發生器內的冷凝盤管的出口 ；該二次冷凝器連接一室外冷卻系統。
4.根據權利要求2所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述蒸發器還連通設置一螺杆式壓縮機，該螺杆式壓縮機通過一高溫製冷劑蒸汽管道連接所述冷凝器盤管的入口。
5.根據權利要求1所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述螺杆式壓縮機由一變頻電機驅動連接，該驅動電機配備設置變頻控制系統。
6.根據權利要求1所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述雙螺杆膨脹機系統包括發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器、雙螺杆膨脹機和吸收器，所述發生器、雙效熱能轉移器、二次換熱器和吸收器之間設置有工質輸送管路和循環泵。
7.根據權利要求6所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述發生器上部設置有常溫高濃度工質噴淋裝置，下部設置有中溫工質集液箱，該中溫工質集液箱通過一工質輸送管路連接二次發生器頂部的工質噴淋裝置。
8.根據權利要求7所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述發生器的頂部通過一工質蒸汽管路連接一位於雙效熱能轉移器內的工質蒸汽噴嘴，該工質噴嘴經由一定壓膨脹器連通雙螺杆膨脹機的進氣口，定壓膨脹器連接一中溫介質蒸汽通道，該中溫介質蒸汽通道連接二次發生器的頂部。
9.根據權利要求6所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述雙螺杆膨脹機的動力輸出軸驅動連接一發電機，該發電機配置設置蓄電裝置或電源自動切換裝置；所述雙螺杆膨脹機的排氣口連接吸收器的頂部，該吸收器的頂部設置一低溫低濃度工質噴淋裝置，該低溫低濃度噴淋裝置通過一低溫工質管路連接一位於二次發生器底部的低濃度工質集液箱。
10.根據權利要求6所述的廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述吸收器的底部設置有高濃度工質集液箱，該高濃度工質集液箱連接一高濃度工質輸送管，該高濃度工質輸送管的另一端位於發生器的頂部並連接一常溫高濃度工質噴淋裝置。
全文摘要
一種廢熱發電型螺杆機組，其特徵在於所述螺杆機組包括製冷循環系統和雙螺杆膨脹機系統，所述雙螺杆膨脹機系統的動力輸出軸與一發電系統相連接；所述製冷循環系統的冷凝盤管位於所述雙螺杆膨脹機系統的發生器內。該廢熱發電型螺杆機組設計合理，能夠有效利用建築物排放的低品位熱能，其利用雙螺杆膨脹機系統來實現廢熱資源的發電利用，可以減少製冷循環系統的能源消耗，並可以減少排放到外部環境中的廢熱資源，降低室外環境溫度以及製冷循環系統的使用成本，減少二氧化碳的排放。
文檔編號F01D15/10GK103174485SQ201110435028
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者謝學軍, 王彬 申請人:江蘇合正能源科技有限公司