朗肯循环系统及降压控制方法与流程

本发明涉及发动机，具体而言，涉及一种朗肯循环系统及降压控制方法。

背景技术：

1、朗肯循环系统试验过程中，冷凝器后工质存在不完全冷凝，使得整个管路中存有少量气态工质，该部分气态工质进入储液罐，导致罐内压力升高，从而造成膨胀机排气不畅，大大降低膨胀机做功功率，降低系统效率。

2、目前，为了稳定系统压力，采用的技术手段是：储液罐与外部的一定压力的压缩空气或者氮气相连通，以实时通入或输出压缩空气或者氮气，也就是系统运行过程中储液罐需要一直与一定压力的压缩空气或者氮气连接，以此来平衡储液罐内压力，达到稳压的作用。

3、然而，利用压缩空气或者氮气来平衡储液罐压力的手段，需要实时通入或输出压缩空气或者氮气，对于系统运行现场有一定要求，要求必须有一定压力的压缩空气或者氮气，在没有压缩空气或者氮气的情况下，系统将无法处于正常压力或者预设压力将不能得到保证。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种朗肯循环系统及降压控制方法，以解决现有技术中的由于朗肯循环系统的冷凝器后工质存在不完全冷凝，使得气态工质进入储液罐，从而导致储液罐内压力升高的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种朗肯循环系统，包括循环管路、储液罐、蒸发器、膨胀机和冷凝器，储液罐、蒸发器、膨胀机和冷凝器依次设置在循环管路上，朗肯循环系统还包括：射流器，具有流入口、流出口和吸入口，流入口与循环管路的第一连通口相连通，第一连通口位于膨胀机的进口和储液罐的出口之间；流出口与循环管路的第二连通口相连通，第二连通口位于膨胀机的出口和冷凝器的进口之间；吸入口与储液罐的出气口相连通。

3、进一步地，朗肯循环系统还包括：第一连接管，第一连接管的第一端与第一连通口相连通，第一连接管的第二端与流入口相连通；控制阀，设置在第一连接管上。

4、进一步地，朗肯循环系统还包括：第二连接管，第二连接管的第一端与流出口相连通，第二连接管的第二端与第二连通口相连通；第一单向阀，设置在第二连接管上，以使流体由第二连接管第一端流至第二端。

5、进一步地，朗肯循环系统还包括：第三连接管，第三连接管的第一端与出气口相连通，第三连接管的第二端与吸入口相连通；第二单向阀，设置在第三连接管上，以使气体由第三连接管第一端流至第二端。

6、进一步地，朗肯循环系统还包括：泵体，设置在循环管路上且位于储液罐和蒸发器之间；其中，第一连通口位于泵体和蒸发器之间；或者，第一连通口位于蒸发器和膨胀机之间。

7、进一步地，朗肯循环系统还包括：压力传感器，设置在储液罐上，以检测储液罐内的压力值。

8、进一步地，储液罐的进口位于储液罐的顶部，出气口设置在储液罐的侧壁上且位于侧壁的顶部。

9、根据本发明的另一方面，提供了一种降压控制方法，适用于上述的朗肯循环系统，降压控制方法包括：获取储液罐内的压力值；判断压力值与压力阈值p之间的大小关系，当压力值大于压力阈值p时，控制射流器运行；当压力值小于或等于压力阈值p时，控制射流器停止运行。

10、进一步地，降压控制方法适用于上述的朗肯循环系统，当压力值大于压力阈值p时，控制射流器运行；当压力值小于或等于压力阈值p时，控制射流器停止运行的方法，包括：当压力值大于压力阈值p时，开启控制阀；当压力值小于或等于压力阈值p时，关闭控制阀。

11、进一步地，降压控制方法还包括：计算压力值与压力阈值p之间的压差值δp；根据压差值δp与压力阈值p之间的比值调节控制阀的开度；其中，控制阀的开度与压差值δp与压力阈值p之间的比值呈正相关。

12、应用本发明的技术方案，朗肯循环系统包括循环管路、储液罐、蒸发器、膨胀机、冷凝器和射流器，射流器具有流入口、流出口和吸入口，流入口与循环管路的第一连通口相连通，流出口与循环管路的第二连通口相连通，吸入口与储液罐的出气口相连通。高压工质依次流经第一连通口和流入口进入射流器，在射流器内形成负压，负压作用使得储液罐中的气态工质依次流经出气口和吸入口被吸入射流器，此时气态工质与高压工质在射流器中混合后依次流经流出口、第二连通口和冷凝器的进口流入冷凝器，混合后的工质在冷凝器中进行换热冷却后进入储液罐。通过射流器将储液罐中的气态工质吸出进而降低储液罐内的压力，同时气态工质流出射流器后加入整个循环，避免工质外排造成浪费，从而解决了现有技术中的由于朗肯循环系统的冷凝器后工质存在不完全冷凝，使得气态工质进入储液罐，从而导致储液罐内压力升高的问题，进而避免膨胀机的做功功率和朗肯循环系统的效率降低，降低成本，避免污染环境，节约停机放气时间，减少用户的劳动强度。

技术特征：

1.一种朗肯循环系统，包括循环管路(10)、储液罐(20)、蒸发器(30)、膨胀机(40)和冷凝器(50)，所述储液罐(20)、所述蒸发器(30)、所述膨胀机(40)和所述冷凝器(50)依次设置在所述循环管路(10)上，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

2.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

3.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

4.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

5.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

6.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述朗肯循环系统还包括：

7.根据权利要求1所述的朗肯循环系统，其特征在于，所述储液罐(20)的进口位于所述储液罐(20)的顶部，所述出气口(21)设置在所述储液罐(20)的侧壁上且位于所述侧壁的顶部。

8.一种降压控制方法，其特征在于，适用于权利要求1至7中任一项所述的朗肯循环系统，所述降压控制方法包括：

9.根据权利要求8所述的降压控制方法，其特征在于，所述降压控制方法适用于权利要求2所述的朗肯循环系统，所述当所述压力值大于所述压力阈值p时，控制所述射流器(60)运行；当所述压力值小于或等于所述压力阈值p时，控制所述射流器(60)停止运行的方法，包括：

10.根据权利要求9所述的降压控制方法，其特征在于，所述降压控制方法还包括：

技术总结
本发明提供了一种朗肯循环系统及降压控制方法，朗肯循环系统包括循环管路、储液罐、蒸发器、膨胀机和冷凝器，储液罐、蒸发器、膨胀机和冷凝器依次设置在循环管路上，朗肯循环系统还包括：射流器，具有流入口、流出口和吸入口，流入口与循环管路的第一连通口相连通，第一连通口位于膨胀机的进口和储液罐的出口之间；流出口与循环管路的第二连通口相连通，第二连通口位于膨胀机的出口和冷凝器的进口之间；吸入口与储液罐的出气口相连通，本发明的朗肯循环系统解决了现有技术中的由于朗肯循环系统的冷凝器后工质存在不完全冷凝，使得气态工质进入储液罐，从而导致储液罐内压力升高的问题。

技术研发人员：张继刚,李敏,王国华,王培伦,王思洋,冯树梁,张春垒
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15