CN106164419A - Orc***发动机停闭后压力管理 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括朗肯循环回路的朗肯循环***,在所述朗肯循环回路中工作流体循环通过冷凝区、加热区和机械能提取区。该***还包括液压蓄压器,该液压蓄压器用于在朗肯循环回路内的工作流体的压力高于第一压力水平时储存来自朗肯循环回路的加压的工作流体,并用于在朗肯循环回路内的工作流体低于第二压力水平时将加压的工作流体释放到朗肯循环回路。
Description
相关申请
本申请在2015年3月13日作为PCT国际专利申请提交并要求在2014年3月14日提交的美国申请序号No.61/953,369的优先权,该美国申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用于回收废热的***。更具体地,本发明涉及有机朗肯循环***。
背景技术
朗肯循环或有机朗肯循环(ORC)是将热能变换为机械功的动力产生循环。朗肯循环通常用于热力发动机中,并且通过使工作物质从较高温度状态到较低温度状态来完成上述转化。经典的朗肯循环是基于蒸汽发动机的操作的基本热力学过程。
朗肯循环通常采用单独的子***,如冷凝器、流体泵、诸如沸腾器(锅炉,boiler)的热交换器、以及膨胀机式涡轮机。所述泵常常用于加压从冷凝器接收的作为液体而不是气体的工作流体。来自泵的加压流体在热交换器处被加热并用于驱动膨胀机式涡轮机以便将热能变换成机械功。在离开膨胀机式涡轮机后,工作流体返回冷凝器,在此任何残留的蒸气冷凝。此后,冷凝的工作流体返回泵并重复该循环。
经典的朗肯循环的一个变型是有机朗肯循环(ORC),其命名是由于使用具有比水-汽相变更低的温度下发生的液-汽相变或沸点的有机高分子量流体。这样,作为经典的朗肯循环中的水和蒸汽的替代,在ORC中的工作流体可以是溶剂,例如正戊烷(n-pentane)或甲苯。ORC工作流体允许从较低温度源如生物质燃烧、工业废热、地热、太阳池等的朗肯循环热回收。低温热然后可被转化为有用功,该有用功继而可被转化为电力。
希望进一步研发这些朗肯循环***。
发明内容
当密闭的朗肯循环***达到低温时(例如,在***停闭和冷浸之后),工作流体可冷凝,由此非期望地对***抽真空。该真空可形成泄漏的可能性并且会导致过早的密封和装配失效。本发明的各个方面涉及用于即使在低温条件下也维持朗肯循环***中的正压的方法和结构。在一个示例中,使用工作流体蓄压器来防止***在低温下经历真空状态。在一个示例中,朗肯循环***是从由原动机如内燃发动机(例如,火花点火式汽油发动机、压缩点火式柴油发动机、氢内燃发动机等)或燃料电池产生的废热产生机械功的有机朗肯循环***。在某些示例中,原动机用于驱动车辆,并且朗肯循环***将废热转换为能用于提高原动机的运转效率或为车辆的其他活动构件提供动力的机械能。
在一个示例中,公开了一种用于管理与处于停闭状态的动力装置相关的朗肯循环***中的工作流体压力状态的方法。该方法的一个步骤可包括提供与朗肯循环***选择性地流体连通的蓄压器,而另一个步骤可包括提供用于将蓄压器与朗肯循环***工作流体隔离的控制阀。另外的步骤可包括通过将控制阀置于打开状态下而在动力装置处于运转状态时将加压的工作流体储存在蓄压器中,和通过关闭控制阀来将蓄压器与朗肯循环***隔离。该方法的一个步骤可包括在原动机处于停闭状态时并且当达到最低临界条件时打开控制阀,以通过打开控制阀来使蓄压器与朗肯循环***流体连通,从而最大限度地减少或防止朗肯循环回路中形成真空压力状态。最低临界条件的示例是工作流体温度和环境室外气温。将在下面的说明中阐述各种另外的方面。这些方面会涉及单独的特征和特征的组合。应理解,前文的大体描述和下文的详细描述只是示例性和说明性的,且并非对文中公开的实施例所基于的宽泛概念加以限制。
附图说明
图1是根据本发明的原理的***的示意性描绘,所述***采用用于产生有用功的朗肯循环并具有作为创造性方面的示例的特征;
图2是示出图1所示的***采用的朗肯循环的图表;
图3是适合用于从图1的***提取机械功的罗茨式膨胀机的剖视图;
图4是图3的罗茨式膨胀机的示意性描绘;
图5是示出图3的罗茨式膨胀机的正时齿轮的剖视图;以及
图6示意性地示出包括根据本发明的原理的朗肯循环***的车辆。
具体实施方式
本发明总体上涉及利用来自热源的热来产生有用功的朗肯循环***100(例如,有机朗肯循环***)。在一个示例中,热源是来自诸如原动机(例如,燃料电池、内燃发动机如柴油发动机或火花点火式发动机等)的设备的废热。在一个示例中,使用诸如旋转膨胀机的机械装置来从朗肯循环***提取机械能。在一个示例中,朗肯循环***包括封闭的朗肯循环回路,其是密闭的以防止工作流体离开该回路并防止外部污染物污染工作流体或以其他方式与工作流体混合。在某些示例中,当朗肯循环***停闭时,降低回路内的温度可导致工作流体冷凝并对***抽真空。
朗肯循环操作可与原动机的操作相关,使得原动机的停闭引起ORC***100的相应停闭。在原动机为内燃发动机的情况下,ORC***100的工作流体温度在运转期间会达到接近300℃,并在发动机停闭时会下降到发动机周围的环境气温。因此,在寒冷气候下当发动机停闭时工作流体温度会达到-40℃及以下。运转状态与停闭状态之间的大温差导致的真空可对***密封件施加很大的力并会形成泄漏、污染和过早的密封件失效的可能性。
为了管理和消除在***停闭期间形成的真空,朗肯循环***可包括构造成在特定状态期间(例如,在停闭期间、在预定压力下、在预定温度下和/或其组合等)释放存量工作流体/压力以消除***内产生负压的可能性的加压蓄压器。用于供ORC***100使用的适当类型的蓄压器有隔膜式蓄压器、活塞式蓄压器、囊袋式蓄压器和不具有内部屏障的罐式蓄压器。
在某些示例中,控制阀可用于选择性地将蓄压器与朗肯循环回路分开/隔离。当朗肯循环***正常运转时,控制阀可打开以允许蓄压器被加压。在一个示例中,蓄压器可位于用来使工作流体移动通过回路的液压泵的高压侧。一旦蓄压器已充分加压(由传感器164或与蓄压器120相关的另一温度传感器测定),控制阀就可关闭以阻挡蓄压器与朗肯循环回路之间的流体连通。在温度下降且主回路内的压力下降的特定运转状态期间(例如,在***停闭期间),控制阀可被打开以允许来自蓄压器的压力/工作流体用于维持回路内的正压。在某些示例中,该***可包括用于测量回路内的各种位置处的状态的各种温度传感器(例如热电偶)和压力传感器,以及与传感器、控制阀、泵或***内的其他构件接口的控制器。
图1示出了根据本发明的原理的有机朗肯循环***100。有机朗肯循环***100构造成将来自热源如发动机116的热能转换为机械能。有机朗肯循环***100构造成通过闭环有机朗肯循环重复地循环工作流体(例如,如乙醇、正戊烷、甲苯的溶剂或其他溶剂)。如图1所示,有机朗肯循环***100包括具有冷凝区104、加热区106和机械能提取区108的朗肯循环回路102。液压泵110用于使工作流体移动通过朗肯循环回路102。泵110包括与冷凝区104流体连通的低压侧112和与加热区106流体连通的高压侧114。机械能提取区108具有与加热区106流体连通的入口侧117和与冷凝区104流体连通的出口侧118。有机朗肯循环***100还包括用于维持朗肯循环回路102内的正压的工作流体蓄压器120。流动管路122设置用于使工作流体蓄压器120与泵110的高压侧114流体连通。控制阀124可设置用于选择性地开闭流动管路122。控制阀124可与包括蓄压器120的组件一体化或可分开设置并经由管道(例如管路122)与蓄压器124连接。
在有机朗肯循环***100的正常运转状态期间,控制阀124可被打开,由此允许来自泵110的高压侧114的加压的工作流体经流动管路122流入工作流体蓄压器120中以使用加压的工作流体对工作流体蓄压器120充注(增压,charge)。当对工作流体蓄压器120增压时,控制阀124可被关闭以关闭流动管路122并切断蓄压器120与朗肯循环回路102之间的流体连通。作为本文使用的用语,蓄压器120在蓄压器至少具有足以在停闭期间维持回路102内的正压的工作流体时“增压完成”。在朗肯循环回路102内的低温和/或低压状态期间(例如,在泵110的操作已结束时的***停闭期间),控制阀124可被打开以使工作流体蓄压器120与朗肯循环回路102流体连通。来自工作流体蓄压器120的加压的工作流体可用于维持朗肯循环回路102内的正压或最大限度地减少朗肯循环回路102内的真空压力。
发动机116在图1中被示出为具有进气歧管126和排气歧管128的柴油发动机。涡轮增压器130用于升高提供给进气歧管126的进气的压力。涡轮增压器130由离开排气歧管128的排气流提供动力并且包括在排气流中的第一涡轮132和将提供给进气歧管126的进气加压的第二涡轮134。第一和第二涡轮132、134通过轴136联接在一起以使得由第一涡轮132提供的转矩经轴136传递到第二涡轮134。进气冷却器(增压空气冷却器、中冷器)138冷却提供给进气歧管126的进气。排气(废气)再循环也被提供给进气歧管126。例如,排气再循环管路140将来自发动机116的排气侧的排气引导到排气再循环混合器143,在此再循环的排气在被引导到进气歧管126中之前与来自进气冷却器138的进气混合。
在所示的示例中,朗肯循环***100构造成通过从排气再循环管路140吸取废热而重新捕获来自发动机116的废能。这样,有机朗肯循环***100从流经排气再循环管路140的排气吸热,由此在排气到达排气再循环混合器143之前冷却通过排气再循环管路140再循环的排气。在其他示例中,废热可从其他部位(例如,主排气管路)取得并用于驱动朗肯循环***100。
如图1所示,有机朗肯循环***100的加热区106包括用于从排气再循环管路140吸热以由此冷却再循环的排气的至少一个热交换器。如图1中具体所示,加热区106包括第一级热交换器150和第二级热交换器152。热交换器150、152在工作流体通过加热区106时将热从排气再循环管路140传递到朗肯循环回路102的工作流体,由此加热并蒸发工作流体。在某些示例中,工作流体是过热的。在其他示例中,工作流体不是过热的。
应理解,发动机116可用于为车辆300提供动力(参见图6)。车辆300可包括用于将转矩从发动机曲轴传递到车辆300的一个或多个车轴304的转矩传递装置302(例如,传动系、驱动轴、变速器、差速器等)。车轴可与车轮、履带或适合与地面接触的其他结构联接。在这些示例中,有机朗肯循环***100和发动机116由车辆底盘/框架306(示意性地示出)承载。在另外的示例中,可使用其他类型的原动机,例如燃料电池或火花点火式发动机。与上述发动机116相似,燃料电池或火花点火式发动机可用于为车辆提供动力并且根据本发明的原理的有机朗肯循环***可作为车辆的一部分而被并入。
机械能提取/回收装置
如上所述,图1的有机朗肯循环***100包括机械能提取区108,该机械能提取区108包括能够输出来自朗肯循环回路102的机械能的至少一个机械装置(例如,反动式涡轮机、活塞式发动机、涡旋式膨胀机、螺杆式膨胀机、罗茨式膨胀机等)。在某些示例中,机械装置依赖于工作流体的动能、温度/热和压力来使输出轴119旋转(参见图1)。在机械装置被用于例如具有朗肯循环的膨胀应用的情况下,经由流体膨胀从工作流体中提取能量。在这些情况下,该机械装置可被称为膨胀机或膨胀装置。然而,应理解的是,该机械装置并不限于工作流体在该跨装置膨胀的应用。在某些示例中,该机械装置包括由朗肯循环的工作流体旋转以驱动机械装置的输出轴旋转的一个或多个旋转元件(例如,涡轮、叶片、转子等)。在某些示例中,输出轴可与用于产生电力的交流发电机联接,该电力可用于为活动构件提供动力或对适合于按需提供电力的电池充电。在其他示例中,输出轴可与用于产生液压压力的液压泵联接,该液压压力用于为活动液压构件提供动力,或用于对适合于按需提供液压压力的液压蓄压器(例如蓄压器120)增压。在另一些示例中,输出轴可与其他活动构件机械地联接(例如,通过齿轮、带、链或其他结构),或再次与作为用于朗肯循环***的废热源的原动机联接。
在一个示例中,用于在机械能提取区108的机械装置可包括文中称为罗茨式膨胀机的罗茨式旋转装置,这是因为该装置的入口侧的压力大于该装置的出口侧的压力。入口与出口之间的压降驱动该装置内的旋转。一般地,除与流体泄漏和装置低效有关的减压外,该装置自身内并不发生膨胀/减压,而是在工作流体在出口处离开该装置时发生。该装置可称为容积式装置(volumetric device),这是因为该装置针对该装置内的转子的每次旋转具有固定排量。
图3-5示出了适合用在朗肯循环***100的机械能提取区108的罗茨式膨胀机200。膨胀机200包括具有入口204和出口206的壳体202。在使用中,入口204与朗肯循环***100的加热区106流体连通,且出口206与朗肯循环***100的冷凝区104流体连通。
膨胀机壳体202限定出提供入口204与出口206之间的流体连通的内腔208。内腔208由利用圆筒形的内孔限定面222限定出的第一和第二平行转子内孔210形成(参见图4)。膨胀机200还包括分别安装在第一和第二转子内孔210中的第一和第二转子212。各转子212包括安装在轴216上的多个叶片214。轴216互相平行并通过轴承217相对于膨胀机壳体202可旋转地安装(参见图3)。轴216绕平行的旋转轴线213相对于壳体202自由旋转。第一和第二转子212的叶片214互相啮合(intermesh)/交错。互相啮合的正时齿轮218(参见图5)设置在轴216上以便使第一和第二转子212的旋转同步,使得第一和第二转子212的叶片214在使用中不互相接触。在某些示例中,叶片214可扭转或沿轴216的长度螺旋地配置。转子212限定出叶片214之间的流体转移容积219。叶片214可包括在转子212绕它们各自的轴线213旋转时紧邻壳体202的内孔限定面222通过的外末端220。在某些实施例中,外末端220不与内孔限定面222接触。
在膨胀机200的使用中,来自加热区106的工作流体(例如,气化的工作流体或两相工作流体)经入口204进入膨胀机壳体202。在通过入口204时,气化的工作流体进入在转子212之一的叶片214之间限定出的流体转移容积219之一中。膨胀机200两侧的压力差引起工作流体使转子212绕其旋转轴线213转动,使得包含气化的工作流体的流体转移容积219从入口204到出口206围绕内孔限定面222周向地移动。当转子212由工作流体旋转时,机械能从膨胀机200经与轴216之一同轴的输出轴119从膨胀机200被传递出来(参见图3)。
应理解,来自入口204的工作流体在内腔208的中央区域CR进入壳体202的内腔208(参见箭头228),中央区域CR介于包含轴线213的平行平面P之间并在膨胀机壳体202的入口侧和出口侧之间延伸(参见图4)。来自入口204的工作流体在中央区域CR进入转子212的流体转移容积219,并引起转子212绕它们各自的轴线213沿相反的方向旋转。转子212绕它们各自的轴线213旋转,使得包含工作流体的流体转移容积219如箭头230所示沿壳体202的相应周向内孔限定面222远离中央区域CR移动到内腔208的外侧区域OR(即,平面P外侧的区域)。转子212继续绕它们各自的轴线213旋转,由此使流体转移容积219如箭头232所示从外侧区域OR移动回到与出口206邻接的中央区域CR。来自流体转移容积的工作流体如箭头234所示经出口206离开膨胀机壳体202。
朗肯循环操作
图2示出了描绘可应用于如参照图1所述的***100的典型朗肯循环的图表。该图表描绘了朗肯循环的不同阶段,其示出相对于熵“S”标示的摄氏温度(以摄氏温度标绘),其中,熵定义为能量(以千焦耳计)除以开尔文温度并再除以千克质量(kilogram of mass)(kJ/kg*K)。图2所示的朗肯循环具体地为闭环的有机朗肯循环(ORC),其可以使用有机高分子量工作流体,该工作流体具有在比经典朗肯循环的水-气相变更低的温度下发生的液-汽相变或沸点。因此,在***100中,工作流体可以是溶剂,例如乙醇、正戊烷或甲苯。
在图2的图表中,术语“Q”表示流入或流出***100的热流,并且通常以每单位时间的能量表示。术语“W”表示***100消耗或提供给***100的机械功率,并且通常以每单位时间的能量表示。如从图2另外可见,ORC中存在四个不同的过程或阶段142-1、142-2、142-3和142-4。在阶段142-1期间,湿蒸汽形式的工作流体进入并通过冷凝区104,在其中工作流体24在恒定温度下被冷凝以变成饱和液体。在阶段142-1之后,工作流体在阶段142-2期间由泵110从低压泵送到高压。在阶段142-2期间,工作流体24处于液体状态。
在阶段142-3期间,加压的工作流体进入并通过第一级热交换器150,在该处工作流体在恒定压力下被外部热源加热以变成两相流体(即,液体与蒸汽一起)。两相流体进入并通过第二级热交换器152,在该处工作流体被进一步加热并气化。在阶段142-4期间,完全气化的流体或两相流体形式的工作流体通过机械能提取区108,由此产生有用功或功率。工作流体可在机械能提取区108的出口处膨胀,由此降低工作流体的温度和压力,使得可发生工作流体的一些额外的冷凝。在阶段142-4之后,工作流体返回冷凝区104,在该点循环完成并且循环通常将在阶段142-1重新开始。
蓄压器-综合
蓄压器120(即,压力储存装置)适合储存加压的工作流体形式的势能以在当需要满足***的压力需求时用于后续使用。在一个示例中,蓄压器120是包括液压压力储存储器/容器的液压蓄压器。该储存储器适合容纳不可压缩的液压流体(例如,冷凝的工作流体)并且包括维持储存储器内的液压流体被加压的外部压力源(例如,弹簧、升高的重物或压缩气体)。一般而言,蓄压器120可在***100在正常工作状态下运转时使用来自泵110的高压侧的加压的工作流体增压。随后,蓄压器120可构造成按需将加压的工作流体一部分或全部存量释放到朗肯循环回路102以将回路102内的压力维持在预定水平之上。在一个示例中,当通过停闭泵100来停用朗肯循环回路102时,可以释放加压的工作流体。
再参照图1,流动管路122在流体泵110与第一级热交换器150之间的位置处将蓄压器120与闭环液压回路102连接。控制器160可用于在打开位置与关闭位置之间致动控制阀124。在各种方案中,***100还可包括与控制器160接口的一个或多个压力传感器162和/或温度传感器164。压力传感器162和温度传感器164可适合提供与朗肯循环的封闭回路102内的各个位置处的压力和温度相对应的信号,由此允许控制器160监测朗肯循环***100的回路102内的压力和温度。在一个示例中,传感器162、164定位成表征膨胀机108的入口204处的工作流体的状态,而在另一个示例中,传感器162、164定位成感测流动管路122处的回路102内的状态。
压力传感器163和/或温度传感器164还可用于允许控制器160监测蓄压器120内的压力和温度。在***100在泵110运行状态下的运转期间,控制器160可连续监测回路102内的压力和蓄压器120中的压力。在流动管路122处的回路102内的压力高于预定的回路压力水平且蓄压器120中的压力低于预定的蓄压器压力水平(该预定的蓄压器压力水平小于所述预定的回路压力水平)的情况下,控制器160可打开阀124,由此允许蓄压器120被来自回路102/泵110的压力/流体增压。该情况通常在发动机116正在运行且***100的泵110正在运转时发生,以使得朗肯循环***可有效地再捕获来自发动机116的废热。一旦蓄压器120达到可对应于预定的回路压力水平的增压压力水平,控制器160便可关闭阀124。
当发动机116停闭时,废热不再可用于驱动朗肯循环***。在此状态下,控制器160可检测到发动机116已被停闭并可结束泵110的运转。缺乏废热致使回路102内的工作流体冷却。随着回路102内的工作流体冷却,控制器160可监测回路102内的温度和/或压力。在压力与大气压相比接近负压水平的情况下,控制器160可打开阀124以将来自蓄压器120的流体和压力引导到回路102,由此最大限度地减小或防止回路102内形成真空状态。在一些实施例中,在以下情况下,控制器160可打开阀124:工作流体的感测温度下降到预定的设定点之下;工作流体的感测压力下降到预定的设定点之下;环境温度的感测温度下降到预定的设定点之下;和/或工作流体状态下降到取决于工作流体温度和压力两者的设定点之下。
根据以上详细描述,显而易见的是可以做出修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (24)
1.一种用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,包括:
动力装置;
朗肯循环回路,在所述朗肯循环回路中工作流体循环通过冷凝区、加热区和机械能量提取区,所述朗肯循环回路构造成捕获由所述原动机产生的废热;
液压蓄压器,所述液压蓄压器用于在所述朗肯循环回路内的工作流体的压力高于第一预定条件时储存来自所述朗肯循环回路的加压的工作流体,并用于在所述动力装置停闭并且所述朗肯循环回路内的工作流体低于第二预定条件时将加压的工作流体释放到所述朗肯循环回路以最大限度地减小或防止所述朗肯循环回路中形成真空压力状态。
2.根据权利要求1所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述第一预定条件是第一工作流体压力,且所述第二预定条件是小于第一工作流体压力的第二工作流体压力。
3.根据权利要求1所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,还包括用于使工作流体移动通过所述朗肯循环回路的液压泵,所述液压泵具有与所述冷凝区流体连通的低压侧和与所述加热区流体连通的高压侧。
4.根据权利要求3所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述朗肯循环回路是有机朗肯循环回路。
5.根据权利要求3所述的朗肯循环***,还包括:在所述液压泵的高压侧与所述加热区之间的位置处将所述液压蓄压器与所述朗肯循环回路流体连接的流动管路。
6.根据权利要求5所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,还包括沿所述流动管路定位的流量控制阀,用于选择性地开闭所述液压蓄压器与所述朗肯循环回路之间的流体连通。
7.根据权利要求6所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述液压蓄压器使用来自所述液压泵的高压侧的加压的工作流体增压。
8.根据权利要求1所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,工作流体在所述加热区由来自原动机的废热加热。
9.根据权利要求8所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述原动机选自包含内燃发动机和燃料电池的群组。
10.根据权利要求8所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述原动机是柴油发动机并且其中从所述柴油发动机的排气再循环管路再捕获废热。
11.根据权利要求1所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述机械提取区包括固定排量膨胀机。
12.一种用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,包括:
有机工作流体;
用于冷凝所述有机工作流体的冷凝器;
用于加热所述有机工作流体的热交换器;
用于从所述有机工作流体提取能量的固定排量机械膨胀装置;所述机械膨胀装置包括各自都具有安装在轴上的多个叶片的第一和第二交错的转子;所述机械膨胀装置包括互相啮合的正时齿轮,所述正时齿轮协调所述转子的旋转并防止所述第一和第二交错的转子的叶片互相接触;所述机械膨胀装置包括壳体,所述壳体具有入口、出口和提供所述入口与所述出口之间的流体连通的内部区域;所述内部区域包括所述第一和第二转子分别在其中定位的第一和第二转子内孔,所述第一和第二转子在所述叶片之间限定出将工作流体绕所述内孔周向地从所述入口转移到所述出口的流体转移容积,并且所述轴中的至少一个轴限定出输出轴;
泵,所述泵位于所述冷凝器与所述热交换器之间以将从所述冷凝器接收的冷凝的有机工作流体泵送到所述热交换器,其中加热后的有机工作流体从所述热交换器流到所述机械膨胀装置的入口,并且其中膨胀的工作流体从所述机械膨胀装置的出口流到所述冷凝器;和
发动机停闭后管理***,所述发动机停闭后管理***包括最大限度地减少或防止所述有机工作流体的压力在***冷却期间下降到预定的压力水平之下的液压蓄压器。
13.根据权利要求12所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述蓄压器防止形成真空压力状态。
14.根据权利要求12所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述发动机停闭后管理***还包括流量控制阀,用于选择性地开闭所述液压蓄压器与所述朗肯循环***的朗肯循环回路之间的流体连通。
15.根据权利要求12所述的用于朗肯循环***的发动机停闭后管理***,其中,所述液压蓄压器使用来自所述液压泵的高压侧的加压的工作流体增压。
16.一种车辆,包括:
底盘;
由所述底盘承载以用于为所述车辆提供动力的原动机;
由所述底盘承载的朗肯循环回路,在所述朗肯循环回路中工作流体循环通过冷凝区、加热区和机械能量提取区,所述朗肯循环回路构造成捕获由所述原动机产生的废热;
发动机停闭后管理***,所述发动机停闭后管理***包括液压蓄压器,所述液压蓄压器由所述底盘承载以在所述朗肯循环回路内的工作流体的压力高于第一压力水平时储存来自所述朗肯循环回路的加压的工作流体,并用于在所述朗肯循环回路内的工作流体低于第二压力水平时将加压的工作流体释放到所述朗肯循环回路。
17.根据权利要求16所述的车辆,其中,所述蓄压器最大限度地减少或防止在所述朗肯循环回路内形成真空压力状态。
18.根据权利要求1所述的车辆,还包括用于使工作流体移动通过所述朗肯循环回路的液压泵,所述液压泵具有与所述冷凝区流体连通的低压侧和与所述加热区流体连通的高压侧,并且其中所述朗肯循环回路是有机朗肯循环回路。
19.根据权利要求18所述的车辆,还包括:在所述液压泵的高压侧与所述加热区之间的位置处将所述液压蓄压器与所述朗肯循环回路流体连接的流动管路。
20.根据权利要求19所述的车辆,还包括沿所述流动管路定位的流量控制阀,用于选择性地开闭所述液压蓄压器与所述朗肯循环回路之间的流体连通。
21.根据权利要求16所述的车辆,其中,所述原动机是柴油发动机,并且其中从所述柴油发动机的排气再循环管路再捕获废热。
22.一种用于管理与处于停闭状态的动力装置相关的朗肯循环***中的工作流体压力状态的方法,所述方法包括:
提供与所述朗肯循环***选择性地流体连通的蓄压器;
提供控制阀以将所述蓄压器与所述朗肯循环***工作流体隔离;
通过将所述控制阀置于打开状态下而在所述动力装置处于运转状态时将加压的工作流体储存在所述蓄压器中;
通过关闭所述控制阀而将所述蓄压器与所述朗肯循环***隔离;
在所述原动机处于停闭状态时并且当达到最低临界条件时打开所述控制阀以通过打开所述控制阀来使所述蓄压器与所述朗肯循环***流体连通,从而最大限度地减少或防止朗肯循环回路中形成真空压力状态。
23.根据权利要求22所述的用于管理朗肯循环***中的工作流体压力状态的方法,其中,所述最低临界条件是所述朗肯循环工作流体的压力。
24.根据权利要求22所述的用于管理朗肯循环***中的工作流体压力状态的方法,其中,所述最低临界条件是环境气温。
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