本发明涉及制冷发电技术领域，特别是涉及一种加热式制冷发电循环系统。
背景技术：
现有蒸气压缩式制冷循环系统是消耗一定的能量将被冷却介质(空气或水)的热量传递给冷却介质(空气或水)，然后冷却介质(空气或水)再将热量排放到大气中，造成了热能浪费，造成环境热污染。在现有的蒸气压缩式制冷循环系统中还不存在将冷却介质(空气或水)的热量直接用于自身的制冷循环系统中作为部分热能动力，还不存在将被冷却介质(空气或水)的热能转换为汽轮机的机械能进行发电。因此，如何利用冷却介质(空气或水)的热量和被冷却介质(空气或水)的热能成了亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种加热式制冷发电循环系统，以解决现有蒸气压缩式制冷技术不能将冷却介质(空气或水)的热量直接用于自身的制冷循环系统中提供部分热能动力的问题以及解决现有蒸气压缩式制冷技术不能将被冷却介质(空气或水)的热能转换为汽轮机的机械能的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种加热式制冷发电循环系统，包括蒸发器、加热器、汽轮做功装置、制冷剂凝汽器和节流装置；所述蒸发器的制冷剂出口与所述加热器的制冷剂入口相连通，所述加热器的制冷剂出口与所述汽轮做功装置的制冷剂入口相连通，所述汽轮做功装置的制冷剂出口与所述制冷剂凝汽器的制冷剂入口相连通，所述制冷剂凝汽器的制冷剂出口与所述节流装置的制冷剂入口相连通，所述节流装置的制冷剂出口与所述蒸发器的制冷剂入口相连通。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括热回收器，所述热回收器连通于所述蒸发器的制冷剂出口和所述加热器的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括风机，所述风机连通于所述蒸发器的制冷剂出口和所述加热器的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括风机，所述风机连通于所述蒸发器的制冷剂出口和所述热回收器的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括液泵，所述液泵连通于所述制冷剂凝汽器的制冷剂出口和所述节流装置的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括高压储液器，所述高压储液器连通于所述制冷剂凝汽器的制冷剂出口和所述节流装置的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括高压储液器，所述高压储液器连通于所述制冷剂凝汽器的制冷剂出口和所述液泵的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括低压储液器，所述低压储液器连通于所述节流装置的制冷剂出口和所述蒸发器的制冷剂入口之间。
作为优选方案，所述的加热式制冷发电循环系统还包括低压储液器，所述低压储液器连通于所述节流装置的制冷剂出口和所述蒸发器的制冷剂入口之间。
具体地，所述汽轮做功装置包括汽轮机和发电机，汽轮机的制冷剂入口和加热器的制冷剂出口相连通，汽轮机的制冷剂出口和制冷剂凝汽器的制冷剂入口相连通，汽轮机和发电机同轴，用以带动发电机发电。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明的加热式制冷发电循环系统实现将被冷却介质(空气或水)的热能转换为汽轮机的机械能进行发电，蒸发器里面的低温低压制冷剂液体吸收被冷却介质(空气或水)的热量后蒸发成制冷剂蒸气，经加热器加热后产生的高温高压制冷剂过热蒸气进入汽轮机内膨胀做功，使汽轮机内叶片转动而带动发电机发电；实现将冷却介质(空气或水)的热量直接用于自身的制冷循环系统中作为部分热能动力，在加热器前面设置热回收器，热回收器将部分冷却介质(空气或水)的热量用于预热蒸发器出口低温低压的制冷剂蒸气，以实现将冷却介质(空气或水)的热量用于制冷循环系统中提供部分热能动力。解决了现有蒸气压缩式制冷技术无法利用冷却介质(空气或水)的热量和被冷却介质(空气或水)的热能的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的加热式制冷发电循环系统的工作流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的加热式制冷发电循环系统的工作流程示意图；
图3为本发明实施例三提供的加热式制冷发电循环系统的工作流程示意图；
图中：10、蒸发器；20、加热器；30、汽轮发电装置；31、汽轮机；32、发电机；40、制冷剂凝汽器；50、节流装置；60、热回收器；70、风机；80、液泵、90、高压储液器；100、低压储液器。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。
在本文中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本文中所使用的单数形式的“一种”及“所述”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义；在本文中所使用术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；本文中所使用的“低温低压”及“高温高压”在制冷循环中，其是一相对形容词，即“低”和“高”相对而言。
实施例一：
结合图1，本实施例提供第一种加热式制冷发电循环系统，包括蒸发器10、加热器20、制冷剂凝汽器40、节流装置50和用于使高温高压制冷剂过热蒸气膨胀做功的汽轮发电装置30。其中，所述蒸发器10的制冷剂出口与所述加热器20的制冷剂入口相连通，所述加热器20的制冷剂出口与所述汽轮发电装置30的制冷剂入口相连通，所述汽轮发电装置30的制冷剂出口与所述制冷剂凝汽器40的制冷剂入口相连通，所述制冷剂凝汽器40的制冷剂出口与所述节流装置50的制冷剂入口相连通，所述节流装置50的制冷剂出口与所述蒸发器10的制冷剂入口相连通。
具体地，所述的汽轮发电装置30包括汽轮机31和发电机32。其中汽轮机31是一种旋转式蒸气动力装置，高温高压制冷剂过热蒸气进入汽轮机31内膨胀做功，使汽轮机31内叶片转动而带动发电机32发电。
本发明的加热式制冷发电循环系统的工作过程：蒸发器10里面的低温低压制冷剂液体吸收被冷却介质(空气或水)的热量之后蒸发成低温低压制冷剂蒸气并被加热器20加热成高温高压的制冷剂过热蒸气；从加热器20出来的高温高压制冷剂过热蒸气穿过汽轮机31的固定喷嘴成为高速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转带动发电机32发电，高温高压制冷剂过热蒸气在汽轮机31内膨胀做功后温度压力均降低成为制冷剂乏气；制冷剂乏气进入制冷剂凝汽器40后继续放出热量，并将热量传递给冷却介质(空气或水)，制冷剂乏气冷凝成制冷剂液体；从制冷剂凝汽器40出来的制冷剂液体经节流装置50节流降压至蒸发压力，节流后的制冷剂温度也降至蒸发温度；经节流装置50节流后的低温低压制冷剂液体进入蒸发器10，吸收被冷却介质(空气或水)的热量，沸腾汽化，变为低温低压的制冷剂蒸气，继而流入加热器20，进入下一次循环。由此不断循环，完成被冷却介质(空气或水)的热量从蒸发器10到汽轮发电装置30及制冷剂凝汽器40的传递和交换，最终实现制冷和发电的目的。
作为替代方案，在其他一些实施例中，上述的汽轮机31也可以用于冶金工业、化学工业、车辆和舰船等动力装置中。
具体地，所述的蒸发器10为水冷式换热器或风冷式换热器。
具体地，所述的加热器20为电加热器或热水盘管加热器或蒸汽盘管加热器等。
具体地，所述的制冷剂凝汽器40为水冷式冷凝器或风冷式冷凝器或蒸发冷却式冷凝器。
具体地，所述的节流装置50为膨胀阀或毛细管或节流孔等。
具体地，所述的制冷剂为氨或氟里昂或烃类等。
实施例二：
结合图2，本实施例提供第二种加热式制冷发电循环系统，本实施例基本和实施例一相同，不同之处在于还包括热回收器60，热回收器60连通于蒸发器10的制冷剂出口和加热器20的制冷剂入口之间。热回收器60里面的冷却介质(空气或水)与热回收器60表面来自蒸发器10出口的低温低压制冷剂蒸气产生热量交换，低温低压的制冷剂蒸气被冷却介质(空气或水)预热之后温度升高，加速流入加热器20。
实施例三：
结合图3，本实施例提供第三种加热式制冷发电循环系统，本实施例基本和实施二相同，不同之处在于还包括风机70、液泵80、高压储液器90及低压储液器100。
风机70连通于所述蒸发器10的制冷剂出口和所述热回收器60的制冷剂入口之间。风机70克服从蒸发器10到加热器20之间管段内的制冷剂气体的部分流动阻力。
液泵80连通于高压储液器90的制冷剂出口和所述节流装置50的制冷剂入口之间。液泵80克服从高压储液器90到节流装置50之间管段内的制冷剂液体的部分流动阻力。
高压储液器90连通于制冷剂凝汽器40的制冷剂出口和液泵80的制冷剂入口之间。高压储液器90储存从制冷剂凝汽器40出来的制冷剂液体，稳定节流装置50的供液量。
低压储液器100连通于节流装置50的制冷剂出口和蒸发器10的制冷剂入口之间。低压储液器100储存从节流装置50出来的低温低压制冷剂液体，稳定蒸发器10的供液量。
综上，本发明优选实施例的加热式制冷发电循环系统，利用被冷却介质(空气或水)提供的热量和加热器20提供的热量生成高温高压制冷剂过热蒸气穿过汽轮机31的固定喷嘴成为高速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转带动发电机32发电。在加热器20前面设置热回收器60，热回收器60将冷却介质(空气或水)的热量用于预热蒸发器10出口低温低压的制冷剂蒸气，以实现将冷却介质(空气或水)的热量直接用于制冷循环系统中提供部分热能动力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。