KR102208092B1 - Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof - Google Patents

Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102208092B1
KR102208092B1 KR1020190005911A KR20190005911A KR102208092B1 KR 102208092 B1 KR102208092 B1 KR 102208092B1 KR 1020190005911 A KR1020190005911 A KR 1020190005911A KR 20190005911 A KR20190005911 A KR 20190005911A KR 102208092 B1 KR102208092 B1 KR 102208092B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid separator
refrigerant
liquid
pin
mixed refrigerant
Prior art date
Application number
KR1020190005911A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200089168A (en
Inventor
이상협
정훈
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020190005911A priority Critical patent/KR102208092B1/en
Publication of KR20200089168A publication Critical patent/KR20200089168A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102208092B1 publication Critical patent/KR102208092B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/04—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 유기랭킨사이클 발전시스템은, 열 교환를 통해 혼합 냉매를 가열시키는 증발기, 상기 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기, 상기 액체 분리기로부터, 기체 상태의 냉매를 공급받아 기계적 에너지를 생성하는 터빈, 상기 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 발전기, 상기 터빈을 통과한 기체와 액체 상태의 냉매를 응축하는 응축기, 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 펌프 및 상기 증발기와 상기 펌프 사이에 설치되어, 상기 액체 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 상기 펌프에 의해 토출되는 냉매와 혼합시키는 탱크를 포함하고, 상기 액체 분리기는, 상기 액체 분리기에 유입되는 상기 혼합 냉매와 충돌하도록 형성되는 복수의 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.The organic Rankine cycle power generation system according to the present invention includes an evaporator for heating a mixed refrigerant through heat exchange, a liquid separator for receiving the mixed refrigerant heated by the evaporator, and separating a liquid refrigerant from the mixed refrigerant, and the liquid separator From, a turbine that generates mechanical energy by receiving a refrigerant in a gaseous state, a generator connected to the turbine to generate electric power, a condenser that condenses gas and liquid refrigerant passing through the turbine, and the refrigerant discharged from the condenser. A pump supplied to the evaporator and a tank installed between the evaporator and the pump to mix the refrigerant in a liquid state separated by the liquid separator with the refrigerant discharged by the pump, wherein the liquid separator comprises: It characterized in that it comprises a plurality of fins formed to collide with the mixed refrigerant introduced into the separator.

Description

혼합냉매 분리기 및 이를 포함하는 유기랭킨사이클{MIXED REFRIGERANT SEPARATOR AND ORGANIC RANKINE CYCLE COMPRISING THEREOF}Mixed refrigerant separator and organic rankin cycle including the same {MIXED REFRIGERANT SEPARATOR AND ORGANIC RANKINE CYCLE COMPRISING THEREOF}

본 발명은 액상과 기상이 혼합된 냉매를 분리시키는 분리기와, 이를 포함하는 유기랭킨사이클(ORC)과 관련된 것이다.The present invention relates to a separator for separating a refrigerant in which a liquid phase and a gas phase are mixed, and an organic Rankine cycle (ORC) including the same.

유기랭킨사이클 발전 시스템에서, 터빈에 액상 냉매가 유입되면, 터빈의 블레이드가 부식 및 마모될 수 있다.In the organic Rankine cycle power generation system, when liquid refrigerant is introduced into the turbine, the blades of the turbine may be corroded and worn.

종래의 유기랭킨사이클은, 터빈의 부식을 방지하기 위하여, 냉매 유입부와, 냉매 분리부, 액상 냉매 토출부, 기상 냉매 토출부를 포함하는 냉매 분리 장치를 포함한다. 이러한 기존의 냉매 분리 장치는 냉매 유입부를 통해, 2상의 냉매가 유입되면 냉매 분리부에서 액상 냉매와, 기상 냉매를 분리시켜, 각기 다른 토출구로 토출시킨다.The conventional organic Rankine cycle includes a refrigerant separating device including a refrigerant inlet part, a refrigerant separating part, a liquid refrigerant discharge part, and a gaseous refrigerant discharge part in order to prevent corrosion of the turbine. In such a conventional refrigerant separation device, when a two-phase refrigerant flows through a refrigerant inlet, the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant are separated from the refrigerant separating unit, and are discharged to different discharge ports.

그러나, 기존의 냉매 분리 장치의 경우, 냉매 유입부로 진입하는 냉매의 유속이 높을 경우, 냉매를 분리시키는 장치 내부에서 난류가 형성되어, 액상 냉매와 기상 냉매를 정확하게 분리할 수 없는 문제점이 있다.However, in the case of the conventional refrigerant separation device, when the flow rate of the refrigerant entering the refrigerant inlet is high, turbulence is formed in the device for separating the refrigerant, and thus there is a problem in that it is not possible to accurately separate the liquid refrigerant from the gaseous refrigerant.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 액체 상태의 냉매와, 기체 상태의 냉매의 밀도차이를 이용하여, 혼합된 냉매를 분리할 수 있는 분리기와, 그를 포함하는 유기랭킨사이클 발전시스템을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention for solving the above-described problems is a separator capable of separating a mixed refrigerant using a difference in density between a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant, and an organic Rankine cycle power generation system including the same. Is to provide.

즉, 본 발명의 목적은, 액상과 기상의 혼합 냉매에 의해 발생되는 난류를 제거할 수 있는 분리기와, 그를 포함하는 유기랭킨사이클 발전시스템을 제공하는 것이다.That is, it is an object of the present invention to provide a separator capable of removing turbulence generated by a mixed refrigerant of a liquid and gas phase, and an organic Rankine cycle power generation system including the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일 측면으로서, 유기랭킨사이클 발전 시스템은, 열 교환를 통해 혼합 냉매를 가열시키는 증발기와; 상기 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기와; 상기 액체 분리기로부터, 기체 상태의 냉매를 공급받아 기계적 에너지를 생성하는 터빈과; 상기 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 발전기와; 상기 터빈을 통과한 기체와 액체 상태의 냉매를 응축하는 응축기와; 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 펌프; 및 상기 증발기와 상기 펌프 사이에 설치되어, 상기 액체 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 상기 펌프에 의해 토출되는 냉매와 혼합시키는 탱크;를 포함한다.In order to achieve the above object, as an aspect, an organic Rankine cycle power generation system includes an evaporator for heating a mixed refrigerant through heat exchange; A liquid separator receiving the mixed refrigerant heated by the evaporator and separating a liquid refrigerant from the mixed refrigerant; A turbine for generating mechanical energy by receiving a gaseous refrigerant from the liquid separator; A generator connected to the turbine to generate electric power; A condenser for condensing the gas and liquid refrigerant passing through the turbine; A pump for supplying the refrigerant discharged from the condenser to the evaporator; And a tank installed between the evaporator and the pump to mix the liquid refrigerant separated by the liquid separator with the refrigerant discharged by the pump.

특히, 액체 분리기는, 상기 액체 분리기에 유입되는 상기 혼합 냉매와 충돌하도록 형성되는 복수의 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.In particular, the liquid separator is characterized in that it has a plurality of fins formed to collide with the mixed refrigerant introduced into the liquid separator.

본 발명에 따르면, 기존의 문제점이었던 불완전한 상 분리를 개선 할 수 있고, 액체 상태인 냉매가 터빈으로 직접적으로 유입되지 않기 때문에 터빈의 블레이드 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, incomplete phase separation, which has been a problem in the past, can be improved, and since the liquid refrigerant does not directly flow into the turbine, damage to the blades of the turbine can be prevented.

또한, 본 발명에서 제안하는 분리기에 따르면, 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 다시 증발기로 유입시키므로, 전체적인 사이클 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다.In addition, according to the separator proposed in the present invention, since the liquid refrigerant separated in the separator is introduced into the evaporator again, an effect of improving the overall cycle efficiency is derived.

도 1은 종래의 분리기를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 액체 분리기의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 액체 분리기의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 액체 분리기의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 액체 분리기의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 액체 분리기의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 유기랭킨사이클의 일 실시예를 나타내는 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 유기랭킨사이클의 일 실시예를 나타내는 개념도.1 is a conceptual diagram showing a conventional separator.
2 is a conceptual diagram showing an embodiment of a liquid separator according to the present invention.
3 is a conceptual diagram showing an embodiment of a liquid separator according to the present invention.
4 is a conceptual diagram showing an embodiment of a liquid separator according to the present invention.
5 is a conceptual diagram showing an embodiment of a liquid separator according to the present invention.
6 is a conceptual diagram showing an embodiment of a liquid separator according to the present invention.
7 is a conceptual diagram showing an embodiment of the organic Rankine cycle according to the present invention.
8 is a conceptual diagram showing an embodiment of the organic Rankine cycle according to the present invention.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 종래의 냉매 분리 장치가 도시된다.1, a conventional refrigerant separation apparatus is shown.

종래의 냉매 분리 장치(300)는, 냉매 유입부(310), 냉매 분리부(320), 액상냉매 토출부(330), 기상냉매 토출부(340)를 포함한다.The conventional refrigerant separating apparatus 300 includes a refrigerant inlet 310, a refrigerant separating unit 320, a liquid refrigerant discharge unit 330, and a gas phase refrigerant discharge unit 340.

종래의 냉매 분리 장치(300)는, 냉매 유입부(310)를 통해 공급되는 혼합 상태의 냉매 중, 액체 상태의 냉매를 액상 냉매 토출부(330)로 유출시키고, 기체 상태의 냉매를 기상 냉매 토출부(340)로 유출시키도록 형성된다.The conventional refrigerant separation device 300 discharges a liquid refrigerant from the mixed refrigerant supplied through the refrigerant inlet 310 to the liquid refrigerant discharge unit 330 and discharges the gaseous refrigerant It is formed to flow out to the portion 340.

즉, 냉매 분리 장치(300) 내에 진입한 혼합 상태의 냉매 중, 액체 상태의 냉매가 중력의 영향으로 하측 방향으로 떨어지고, 기체 상태의 냉매는 상측 방향으로 토출되는 것이다.That is, of the mixed refrigerant entering the refrigerant separation device 300, the liquid refrigerant falls downward under the influence of gravity, and the gaseous refrigerant is discharged upward.

그러나, 혼합 상태의 냉매가 일정 수준 이상의 속도로 냉매 유입부(310)로 진입하는 경우, 냉매 분리부(320) 내에서 난류가 발생하여, 액체 상태의 냉매가 상측 방향에 설치된 기상 냉매 토출부(340)를 통해 유출되는 문제점이 있었다.However, when the mixed refrigerant enters the refrigerant inlet 310 at a speed of at least a certain level, turbulence occurs in the refrigerant separating unit 320, so that the liquid refrigerant is installed in the gas phase refrigerant discharge unit ( There was a problem leaking through 340).

이 경우, 터빈으로 액체 상태의 냉매가 전달되어, 터빈의 블레이드를 부식시킬 수 있는 문제점도 있었다.In this case, there is also a problem in that the liquid refrigerant is transferred to the turbine, which may corrode the blades of the turbine.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 핀을 구비하는 액체 분리기를 포함하는 유기랭킨사이클 발전시스템을 제안한다.In order to solve this problem, the present invention proposes an organic Rankine cycle power generation system including a liquid separator having a plurality of fins.

본 발명에 따른 유기랭킨사이클 발전시스템은, 증발기(1), 터빈(2), 응축기(3), 펌프(4), 탱크(5), 열교환기(6) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The organic Rankine cycle power generation system according to the present invention may include at least one of an evaporator 1, a turbine 2, a condenser 3, a pump 4, a tank 5, and a heat exchanger 6.

아울러, 본 발명에 따른 유기랭킨사이클 발전시스템은, 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기(200)를 포함할 수 있다.In addition, the organic Rankine cycle power generation system according to the present invention may include a liquid separator 200 for receiving a mixed refrigerant heated by an evaporator and separating a liquid refrigerant from the mixed refrigerant.

여기에서, 혼합 냉매는, 기체 상태의 냉매와, 액체 상태의 냉매가 혼합된 상태의 냉매를 의미한다.Here, the mixed refrigerant means a refrigerant in a state in which a refrigerant in a gaseous state and a refrigerant in a liquid state are mixed.

본 발명에 따른 액체 분리기(200)는, 액체 분리기에 유입되는 혼합 냉매와 충돌하도록 형성되는 복수의 핀을 구비할 수 있다. 또한, 액체 분리기(200)에 포함된 핀은, 액체 분리기 내에서 유동하는 액체 상태의 냉매와 복수 회 충돌하여, 상기 액체 상태의 냉매가 상기 액체 분리기의 기체 유출구로 유출되는 것을 방지할 수 있다.The liquid separator 200 according to the present invention may include a plurality of fins formed to collide with the mixed refrigerant introduced into the liquid separator. Further, the fins included in the liquid separator 200 collide with the liquid refrigerant flowing in the liquid separator a plurality of times to prevent the liquid refrigerant from flowing out to the gas outlet of the liquid separator.

일 실시예에서, 상기 핀의 하측면은 스테인레스 강(SUS) 재질의 일체로 성형될 수 있다. 이때, 하측면이란, 상기 핀의 양면 중, 액체 분리기의 바닥면을 지향하는 면을 의미한다.In one embodiment, the lower side of the pin may be integrally formed of stainless steel (SUS). In this case, the lower side refers to a surface facing the bottom surface of the liquid separator among both surfaces of the pin.

상술한 핀의 하측면은, 액체 분리기(200) 내부로 진입하는 혼합 냉매와 충돌하도록 형성된다. 아울러, 상기 핀과의 충돌에 의해 상기 혼합 냉매로부터 분리된 기체 상태의 냉매는, 상기 액체 분리기(200)의 벽면을 따라, 상기 액체 분리기(200)의 상측에 구비된 유출구로 배출될 수 있다.The lower side of the fin described above is formed to collide with the mixed refrigerant entering the liquid separator 200. In addition, the gaseous refrigerant separated from the mixed refrigerant by collision with the fin may be discharged along the wall surface of the liquid separator 200 to an outlet provided on the upper side of the liquid separator 200.

한편, 상기 핀과의 충돌에 의해 상기 혼합 냉매로부터 분리된 액체 상태의 냉매는, 상기 액체 분리기(200)의 벽면, 또는 핀의 하측면을 따라 중력에 의해, 상기 액체 분리기(200)의 바닥면으로 하강하게 된다.On the other hand, the liquid refrigerant separated from the mixed refrigerant by collision with the fin by gravity along the wall surface of the liquid separator 200 or the lower surface of the fin, the bottom surface of the liquid separator 200 Will descend.

액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매는 서로 다른 밀도를 가지므로, 핀의 하측면과 혼합 냉매가 충돌함에 따라, 기상과 액상으로 분리 될 수 있다.Since the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant have different densities, as the mixed refrigerant collides with the lower side of the fin, they can be separated into a gas phase and a liquid phase.

또한, 액체 상태의 냉매와 핀 사이에 작용하는 표면 장력에 의해, 상기 액체 상태의 냉매가 혼합 냉매로부터 분리되어, 액체 출구로 유출될 수 있다.In addition, the liquid refrigerant may be separated from the mixed refrigerant by surface tension acting between the liquid refrigerant and the fin, and may flow out to the liquid outlet.

도 2에서는 본 발명에서 제안하는 액체 분리기의 일 실시예가 도시된다.2 shows an embodiment of the liquid separator proposed in the present invention.

도 2를 참조하면, 액체 분리기(200)는, 내부에 혼합 냉매가 유동할 수 있도록 중공부가 형성되며, 상기 중공부 내에 복수의 핀(201a, 201b)이 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the liquid separator 200, a hollow portion is formed to allow the mixed refrigerant to flow therein, and a plurality of fins 201a and 201b may be installed in the hollow portion.

도 2에서는 액체 분리기(200)의 외관은 직육면체로 형성될 수도 있고, 파이프 형태로 형성될 수도 있다. 도 2에서는 액체 분리기(200)가 직육면체인 일 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In FIG. 2, the liquid separator 200 may have a rectangular parallelepiped shape or a pipe shape. 2 shows an example in which the liquid separator 200 is a rectangular parallelepiped, but the present invention is not limited thereto.

또한, 도 2에서는 핀(201a, 201b)의 단면이 직선인 것으로 도시되었으나, 핀(201a, 201b)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 핀(201a, 201b)은 액체 분리기(200) 내부로 진입하는 혼합 냉매와 충돌할 수 있는 장애물의 역할과, 혼합 냉매로부터 분리된 기체 상태의 냉매가 액체 분리기(200)을 빠져나갈 수 있도록 경로를 형성하는 벽의 역할을 수행할 수 있는 것이라면, 어떠한 형태로도 형성될 수 있다.In addition, in FIG. 2, the cross section of the pins 201a and 201b is illustrated as being a straight line, but the shape of the pins 201a and 201b is not limited thereto. That is, the fins 201a and 201b serve as obstacles that may collide with the mixed refrigerant entering the liquid separator 200 and allow the gaseous refrigerant separated from the mixed refrigerant to exit the liquid separator 200. As long as it can act as a wall forming a path, it can be formed in any shape.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 핀(201a, 201b)의 예시로서 플레이트 형태를 기준으로 설명하기로 한다.However, in the following, for convenience of description, the pins 201a and 201b will be described based on the plate shape as an example.

도 2를 참조하면, 핀(201a, 201b)은 액체 분리기(200)의 바닥면과 소정의 각도를 형성하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 핀과 바닥면 사이의 각도는 약 5도 내지 10도의 범위 내의 값으로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 2, the fins 201a and 201b may be installed to form a predetermined angle with the bottom surface of the liquid separator 200. For example, the angle between the pin and the bottom surface may be set to a value within a range of about 5 degrees to 10 degrees.

즉, 핀(201a, 201b)은, 액체 분리기(200)의 바닥면과 평행하게 설치되는 것이 아니라, 바닥면을 기준으로 소정의 각도만큼 기울어지도록 형성될 수 있다. 이로써, 핀(201a, 201b)과 혼합 냉매의 충돌 면적을 증가시킬 수 있다.That is, the fins 201a and 201b may not be installed parallel to the bottom surface of the liquid separator 200 but may be formed to be inclined by a predetermined angle with respect to the bottom surface. As a result, the collision area between the fins 201a and 201b and the mixed refrigerant can be increased.

또한, 액체 분리기(200)는 혼합 냉매가 유입되는 유입구(203)와, 기체 상태의 냉매가 유출되는 유출구(201)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 액체 분리기(200)의 제1 측면에는 혼합 냉매가 유입되는 유입구(203)가 형성되고, 제1 측면에 대향하는 액체 분리기의 제2 측면에는 혼합 냉매가 유출되는 유출구(202)가 형성될 수 있다.In addition, the liquid separator 200 may include an inlet 203 through which the mixed refrigerant flows and an outlet 201 through which a gaseous refrigerant flows out. Specifically, an inlet 203 through which the mixed refrigerant is introduced is formed on the first side of the liquid separator 200, and an outlet 202 through which the mixed refrigerant is flowed is formed on the second side of the liquid separator facing the first side. Can be.

유입구(203)는 액체 분리기(200)의 바닥면으로부터 소정의 거리 내에 이격된 위치에 설치될 수 있다. 일 예에서, 유입구(203)는, 적어도 하나의 핀보다 낮은 위치에 설치될 수 있다.The inlet 203 may be installed at a position spaced from the bottom surface of the liquid separator 200 within a predetermined distance. In one example, the inlet 203 may be installed at a lower position than at least one pin.

한편, 유출구(202)는 액체 분리기(200)의 천정으로부터 소정의 거리 내에 이격된 위치에 설치될 수 있다. 일 예에서, 유출구(202)는, 적어도 하나의 핀보다 높은 위치에 설치될 수 있다.On the other hand, the outlet 202 may be installed at a position spaced from the ceiling of the liquid separator 200 within a predetermined distance. In one example, the outlet 202 may be installed at a higher position than at least one pin.

따라서, 유출구(202)는 유입구(203) 보다 높은 위치에 구비될 수 있다.Accordingly, the outlet 202 may be provided at a higher position than the inlet 203.

한편, 유입구(203)를 통해 유입된 혼합 냉매가 그대로 액체 출구(204)를 통해 방출되는 것을 방지하기 위하여, 액체 분리기(200)의 바닥면에는 바닥 핀(205)이 구비될 수 있다. 바닥 핀(205)는 유입구(203)보다 낮은 위치에 설치될 수 있다.Meanwhile, in order to prevent the mixed refrigerant introduced through the inlet 203 from being discharged through the liquid outlet 204 as it is, a bottom fin 205 may be provided on the bottom surface of the liquid separator 200. The bottom fin 205 may be installed at a lower position than the inlet 203.

도 2에 도시되지 않았으나, 혼합 냉매를 진입시키는 유입구(203)의 일부분에는, 혼합 냉매의 진입 속도를 증가시키기 위한 교축부(미도시)가 구비될 수 있다. 교축부는 유입구(203)와 일체로 형성될 수도 있고, 유입구(203) 내에 별도의 부재로 설치될 수도 있다.Although not shown in FIG. 2, a throttling part (not shown) for increasing the entry speed of the mixed refrigerant may be provided at a portion of the inlet 203 through which the mixed refrigerant enters. The throttling part may be formed integrally with the inlet 203 or may be installed as a separate member in the inlet 203.

또한, 액체 분리기(200)의 바닥면에는 상기 혼합 냉매로부터 분리된 액체 상태의 냉매가 유출되는 액체출구(204)가 구비될 수 있다.In addition, a liquid outlet 204 through which a liquid refrigerant separated from the mixed refrigerant flows may be provided on a bottom surface of the liquid separator 200.

일 실시예에서, 핀(201a, 201b)은 제1 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제1 핀(201a)과, 제2 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제2 핀(201b)을 포함할 수 있다.In an embodiment, the fins 201a and 201b may include at least one first fin 201a protruding from the first side and at least one second fin 201b protruding from the second side.

상술한 것과 같이, 제1 및 제2 핀은 바닥면에 대해 소정의 각도만큼 기울어지도록 설치될 수 있다. 특히, 도 2를 참조하면, 복수의 핀의 양단 중, 제1 측면 또는 제2 측면과 연결되는 일단보다, 돌출되는 방향의 일단이 더 낮은 위치에 형성될 수 있다.As described above, the first and second pins may be installed to be inclined by a predetermined angle with respect to the bottom surface. In particular, referring to FIG. 2, one end in a protruding direction may be formed at a lower position than an end connected to the first side or the second side of both ends of the plurality of fins.

즉, 제1 및 제2 핀은 돌출 방향의 일단이, 액체 분리기(200)의 내주면과 연결되는 부분보다 더 낮은 위치에 형성되도록 기울어진 형태로 형성될 수 있다.That is, the first and second fins may be formed in an inclined shape such that one end in the protruding direction is formed at a lower position than a portion connected to the inner peripheral surface of the liquid separator 200.

한편, 제1 측면 중 제1 핀이 설치되는 적어도 하나의 지점과 바닥면 사이의 거리는, 제2 측면 중 제2 핀이 설치되는 적어도 하나의 지점과 바닥면 사이의 거리와 상이하게 형성될 수 있다.Meanwhile, a distance between at least one point of the first side where the first pin is installed and the bottom surface may be formed to be different from the distance between at least one point of the second side where the second pin is installed and the bottom surface. .

다시 말해, 제1 핀이 설치되는 높이는, 제2 핀이 설치되는 높이와 상이할 수 있다.In other words, the height at which the first pin is installed may be different from the height at which the second pin is installed.

또한, 제1 핀이 설치되는 액체 분리기의 내주면 중 적어도 하나의 지점은, 제2 핀이 설치되는 상기 액체 분리기의 내주면 중 적어도 하나의 지점과 바닥면을 기준으로 교차 형성될 수 있다.In addition, at least one point of the inner circumferential surface of the liquid separator on which the first pin is installed may be cross-formed with respect to the bottom surface and at least one point of the inner circumferential surface of the liquid separator on which the second pin is installed.

즉, 제1 핀과 제2 핀이 설치되는 높이가, 액체 분리기(200)의 바닥면을 기준으로 교차적으로 형성되도록 함으로써, 유입구(203)로부터 유출구(202)까지의 경로를 증가시킬 수 있다.That is, by making the height at which the first pin and the second pin are installed are formed to be crosswise with respect to the bottom surface of the liquid separator 200, the path from the inlet 203 to the outlet 202 can be increased. .

아울러, 도 2를 참조하면, 복수의 핀(201a, 201b)은 액체 분리기(200)의 내주면으로부터 소정의 거리만큼 돌출 형성될 수 있다. 다만, 제1 핀과 제2 핀이 서로 이격되도록 상기 제1 및 제2 핀의 돌출 거리가 조정될 수 있다.In addition, referring to FIG. 2, a plurality of fins 201a and 201b may be formed to protrude from an inner peripheral surface of the liquid separator 200 by a predetermined distance. However, the protrusion distances of the first and second pins may be adjusted so that the first and second pins are spaced apart from each other.

바람직하게, 제1 및 제2 핀은, 제1 측면과 제2 측면 사이의 거리의 약 90%에 대응되는 거리만큼, 액체 분리기(200)의 내주면으로부터 돌출될 수 있다.Preferably, the first and second fins may protrude from the inner circumferential surface of the liquid separator 200 by a distance corresponding to about 90% of the distance between the first side and the second side.

한편, 상기 핀의 돌출된 거리는, 액체 분리기(200)의 바닥면을 기준으로 상기 핀이 기울어진 각도에 근거하여 조정될 수 있다.Meanwhile, the protruding distance of the pin may be adjusted based on an angle at which the pin is inclined with respect to the bottom surface of the liquid separator 200.

도 2을 참조하면, 제1 핀(201a)과 제2 핀(201b)의 기울어진 방향이 서로 반대로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, inclined directions of the first fin 201a and the second fin 201b may be formed opposite to each other.

핀의 기울임 방향은 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 이하의 도 4와 관련된 설명에서는 복수의 핀이 모두 동일한 방향으로 기울어져 있는 실시예가 설명된다.The inclination direction of the pin is not limited to the embodiment shown in FIG. 2, and in the following description related to FIG. 4, an embodiment in which all of the pins are inclined in the same direction will be described.

이와 같이, 핀의 기울임 방향은 실시예에 따라 다양한 방향으로 형성될 수 있다. 다만, 복수의 핀 중 유입구와 가장 근접한 어느 하나의 핀은, 유출구 측 일단이, 유입구 측 일단보다 낮도록 기울어진 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In this way, the inclination direction of the pin may be formed in various directions according to embodiments. However, it is preferable that any one of the plurality of fins, which is closest to the inlet, is formed in an inclined shape such that one end of the outlet side is lower than one end of the inlet side.

일 예에서, 유입구와 가장 근접한 위치에 설치된 핀은, 유입구로부터 진입하는 혼합 냉매를 바닥면 측으로 유도하도록, 특정 방향으로 기울어 있을 수 있다. 이때, 핀의 하측 면이 상기 유입구 측을 지향하도록 상기 핀을 특정 방향으로 기울일 수 있다.In one example, the pin installed at the position closest to the inlet port may be inclined in a specific direction so as to guide the mixed refrigerant entering from the inlet port toward the bottom surface. In this case, the pin may be tilted in a specific direction such that the lower side of the pin faces the inlet side.

다른 예에서, 유입구를 통해 진입하는 혼합 냉매가 최초로 충돌하는 핀은, 유입구로부터 진입하는 혼합 냉매를 바닥면 측으로 유도하도록, 특정한 방향으로 기울어 있을 수 있다.In another example, the pin on which the mixed refrigerant entering through the inlet first collides may be inclined in a specific direction so as to guide the mixed refrigerant entering through the inlet toward the bottom surface.

한편, 도 3에서는 본 발명에서 제안하는 액체 분리기의 다른 실시예가 도시된다.Meanwhile, in FIG. 3, another embodiment of the liquid separator proposed in the present invention is shown.

도 3을 참조하면, 복수의 핀은 액체 분리기(200)의 내주면으로부터 소정의 거리만큼 돌출될 수 있다. 특히, 제1 핀 및 제2 핀의 돌출 방향 측 일단은, 상기 제1 측면과 제2 측면의 중심으로부터 이격될 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of pins may protrude from an inner peripheral surface of the liquid separator 200 by a predetermined distance. In particular, one end of the first pin and the second pin on the protruding direction may be spaced apart from the center of the first side and the second side.

즉, 제1 핀 및 제2 핀이 각각 제1 측면과 제2 측면으로부터 돌출된 거리는, 제1 측면과 제2 측면 사이의 거리의 반(half) 이하일 수 있다.That is, a distance between the first and second fins protruding from the first side and the second side, respectively, may be less than half of the distance between the first side and the second side.

도 2와 비교하면, 도 3과 같이 핀을 설치하는 경우, 각 핀의 하측면으로부터 떨어지는 액체 상태의 냉매가, 액체 출구로 이동하는 과정에서, 다른 핀에 의한 방해를 상대적으로 적게 받을 수 있다.Compared with FIG. 2, when the fins are installed as shown in FIG. 3, the liquid refrigerant falling from the lower side of each fin may be relatively less obstructed by other fins while moving to the liquid outlet.

한편, 도 4에서는 본 발명에서 제안하는 액체 분리기의 또 다른 실시예가 도시된다.Meanwhile, in FIG. 4, another embodiment of the liquid separator proposed in the present invention is shown.

도 2 및 도 3과 달리, 도 4의 실시예에서는, 동일한 방향으로 기울어진 복수의 핀(201)이 도시된다.Unlike FIGS. 2 and 3, in the embodiment of FIG. 4, a plurality of pins 201 inclined in the same direction are shown.

즉, 액체 분리기(200) 내에 설치된 복수의 핀은 서로 동일한 방향으로 기울어지도록 형성될 수 있다. 다만, 각 핀의 기울어진 정도는 상이할 수도 있다.That is, a plurality of fins installed in the liquid separator 200 may be formed to be inclined in the same direction. However, the degree of inclination of each pin may be different.

이 경우에도, 유입구와 가장 근접한 위치에 설치된 핀이, 상기 핀의 하측면을 상기 유입구 측으로 지향하도록, 특정 방향으로 기울어지게 형성된다.Even in this case, the pin installed at the position closest to the inlet port is formed to be inclined in a specific direction so as to direct the lower side of the pin toward the inlet port.

도 5를 참조하면, 액체 분리기(200)는 플랜지 구조(501a, 501b) 사이에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 5, the liquid separator 200 may be installed between the flange structures 501a and 501b.

구체적으로, 액체 분리기(200)의 유입구(202)와, 유출구(203)는 각각 제1 플랜지 부재(501a)와, 제2 플랜지 부재(501b)에 연결될 수 있다.Specifically, the inlet 202 and the outlet 203 of the liquid separator 200 may be connected to the first flange member 501a and the second flange member 501b, respectively.

각 플랜지 부재는, 유입구(202) 또는 유출구(203) 주변의 액체 분리기(200) 외관과 체결 부재(502)에 의해 결합될 수 있다. 체결 부재(502)의 일 예는 나사일 수 있다.Each of the flange members may be coupled to the exterior of the liquid separator 200 around the inlet 202 or outlet 203 by a fastening member 502. An example of the fastening member 502 may be a screw.

한편, 도 6에서는 본 발명에서 제안하는 액체 분리기의 다른 실시예가 도시된다. 참고로, 도 6은 액체 분리기(200)를 상측에서 바라본 도면(Top view)이다.Meanwhile, in FIG. 6, another embodiment of the liquid separator proposed in the present invention is shown. For reference, FIG. 6 is a top view of the liquid separator 200 as viewed from above.

도 6을 참조하면, 액체 분리기(200)의 중공부에는 원기둥 형태로 형성된 냉매 가이드부(602)가 설치될 수 있다. 아울러, 액체 분리기(200)는 냉매 가이드부(602)로부터 방사되는 방향으로 복수의 냉매 분리 부재(601)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, a refrigerant guide part 602 formed in a cylindrical shape may be installed in the hollow part of the liquid separator 200. In addition, the liquid separator 200 may include a plurality of refrigerant separating members 601 in a direction radiating from the refrigerant guide part 602.

냉매 가이드부(602)와, 냉매 분리 분재(601)는, 상술한 핀(201, 201a, 201b)과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 핀과 유사한 역할을 수행할 수 있다.The refrigerant guide part 602 and the refrigerant separation bonsai 601 may be formed of the same material as the fins 201, 201a and 201b described above, and may perform a similar role to the fins.

냉매 가이드부(602)는 도 2 내지 도 4에 도시된 핀과 마찬가지로, 바닥면과 소정의 각도를 형성할 수 있다.Like the pins shown in FIGS. 2 to 4, the refrigerant guide part 602 may form a bottom surface and a predetermined angle.

도 7을 참조하면, 상술한 액체 분리기(200)를 구비하는 유기랭킨사이클 발전시스템의 일 실시예가 도시된다.Referring to FIG. 7, an embodiment of an organic Rankine cycle power generation system including the liquid separator 200 described above is shown.

본 발명에 따른 유기랭킨사이클 발전시스템은, 열 교환를 통해 혼합 냉매를 가열시키는 증발기(1)와, 상기 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기(200), 상기 액체 분리기로부터, 기체 상태의 냉매를 공급받아 기계적 에너지를 생성하는 터빈(2), 상기 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 발전기(미도시), 상기 터빈을 통과한 기체와 액체 상태의 냉매를 응축하는 응축기(3), 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 펌프(4) 및 상기 증발기와 상기 펌프 사이에 설치되어, 상기 액체 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 상기 펌프에 의해 토출되는 냉매와 혼합시키는 탱크(5)를 포함할 수 있다.The organic Rankine cycle power generation system according to the present invention includes an evaporator 1 for heating a mixed refrigerant through heat exchange, and a liquid separator for receiving a mixed refrigerant heated by the evaporator and separating a liquid refrigerant from the mixed refrigerant. (200), a turbine (2) that generates mechanical energy by receiving a refrigerant in a gaseous state from the liquid separator, a generator (not shown) connected to the turbine to generate electric power, and a gas and liquid state passing through the turbine A condenser (3) condensing the refrigerant of the condenser (3), a pump (4) for supplying the refrigerant discharged from the condenser to the evaporator, and the pump is installed between the evaporator and the pump, the liquid refrigerant separated by the liquid separator It may include a tank 5 for mixing with the refrigerant discharged by.

이때, 상기 터빈(2)은 반경류형 터빈, 축류형 터빈, 스크류 터빈, 용적식 터빈, 터보 터빈 중 어느 하나로 형성될 수 있다.At this time, the turbine 2 may be formed of any one of a radial turbine, an axial turbine, a screw turbine, a positive displacement turbine, and a turbo turbine.

도 7에 도시된 것과 같이, 액체 분리기(200)에 의해 분리된 액체 상태의 냉매는 탱크(5)로 유입되어, 펌프에 의해 공급된 혼합 냉매와 섞이게 된다. 따라서, 분리된 액체 냉매는 최종적으로, 증발기(1)에 재공급된다.As shown in FIG. 7, the liquid refrigerant separated by the liquid separator 200 flows into the tank 5 and is mixed with the mixed refrigerant supplied by the pump. Thus, the separated liquid refrigerant is finally resupplied to the evaporator 1.

이와 같이, 액체 분리기(200)로부터 배출된 액체 상태의 냉매를 증발기(1)에 다시 주입시킴으로써, 열교환 효율을 상승시킬 수 있다.In this way, by re-injecting the liquid refrigerant discharged from the liquid separator 200 into the evaporator 1, heat exchange efficiency can be increased.

도 8에서는 상술한 액체 분리기(200)를 구비하는 유기랭킨사이클 발전시스템의 다른 실시예가 도시된다.In FIG. 8, another embodiment of an organic Rankine cycle power generation system including the liquid separator 200 described above is shown.

도 8의 실시예에 따르면, 탱크(5)가 응축기(3)와 펌프(4) 사이에 배치되며, 펌프(4)와 증발기(1) 사이에는 열교환기(6)가 배치될 수 있다.According to the embodiment of FIG. 8, a tank 5 is disposed between the condenser 3 and the pump 4, and a heat exchanger 6 may be disposed between the pump 4 and the evaporator 1.

열교환기(6)는 액체 분리기(200)로부터 분리된 액체 상태의 냉매를 공급받아, 열교환을 수행할 수 있다. The heat exchanger 6 may receive the liquid refrigerant separated from the liquid separator 200 and perform heat exchange.

본 발명에 따르면, 기존의 문제점이었던 불완전한 상 분리를 개선 할 수 있고, 액체 상태인 냉매가 터빈으로 직접적으로 유입되지 않기 때문에 터빈의 블레이드 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, incomplete phase separation, which has been a problem in the past, can be improved, and since the liquid refrigerant does not directly flow into the turbine, damage to the blades of the turbine can be prevented.

또한, 본 발명에서 제안하는 분리기에 따르면, 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 다시 증발기로 유입시키므로, 전체적인 사이클 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다.Further, according to the separator proposed in the present invention, since the liquid refrigerant separated by the separator is introduced back into the evaporator, an effect of improving the overall cycle efficiency is derived.

Claims (14)

열 교환를 통해 혼합 냉매를 가열시키는 증발기;
상기 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기;
상기 액체 분리기로부터, 기체 상태의 냉매를 공급받아 기계적 에너지를 생성하는 터빈;
상기 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 발전기;
상기 터빈을 통과한 기체와 액체 상태의 냉매를 응축하는 응축기;
상기 응축기로부터 토출된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 펌프; 및
상기 증발기와 상기 펌프 사이에 설치되어, 상기 액체 분리기에서 분리된 액체 상태의 냉매를 상기 펌프에 의해 토출되는 냉매와 혼합시키는 탱크;를 포함하고,
상기 액체 분리기는,
상기 액체 분리기에 유입되는 상기 혼합 냉매와 충돌하도록 형성되고, 혼합 냉매로부터 분리된 기체 상태의 냉매가 액체 분리기를 빠져나갈 수 있도록 경로를 형성하는 복수의 핀을 구비하며,
상기 액체 분리기의 외관은 직육면체 또는 파이프 형태로 형성되며,
상기 핀은 직선 또는 유선형 또는 곡선의 형태를 가지며,
상기 핀의 하측면은 스테인레스 강(SUS) 재질의 일체로 성형되며,
상기 핀은 상기 액체 분리기의 바닥면과 5°내지 10°의 각도를 형성하도록 설치되며,
상기 액체 분리기의 제1 측면에는 상기 혼합 냉매가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 제1 측면에 대향하는 상기 액체 분리기의 제2 측면에는 상기 혼합 냉매가 유출되는 유출구가 형성되고,
상기 유입구는 교축부를 구비하며,
상기 유입구는 상기 복수의 핀 중 하나의 핀보다 낮은 위치에 설치되며, 상기 유출구는 상기 복수의 핀 중 하나의 핀보다 높은 위치에 설치되며,
상기 복수의 핀은,
상기 제1 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제1 핀과,
상기 제2 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제2 핀을 포함하며,
상기 제1 핀과 상기 제2 핀은 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 거리의 90%에 대응되는 거리만큼, 상기 액체 분리기의 내주면으로부터 돌출되며,
상기 하측면은 상기 액체 분리기의 바닥면을 지향하는 면을 의미하는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.

An evaporator for heating the mixed refrigerant through heat exchange;
A liquid separator for receiving the mixed refrigerant heated by the evaporator and separating the liquid refrigerant from the mixed refrigerant;
A turbine for generating mechanical energy by receiving a gaseous refrigerant from the liquid separator;
A generator connected to the turbine to generate electric power;
A condenser for condensing the gas and liquid refrigerant passing through the turbine;
A pump for supplying the refrigerant discharged from the condenser to the evaporator; And
A tank installed between the evaporator and the pump to mix the liquid refrigerant separated by the liquid separator with the refrigerant discharged by the pump; and
The liquid separator,
And a plurality of fins formed to collide with the mixed refrigerant introduced into the liquid separator and forming a path so that the gaseous refrigerant separated from the mixed refrigerant can exit the liquid separator,
The liquid separator has a rectangular parallelepiped shape or a pipe shape,
The pin has a straight or streamlined or curved shape,
The lower side of the pin is integrally formed of stainless steel (SUS),
The pin is installed to form an angle of 5° to 10° with the bottom surface of the liquid separator,
An inlet through which the mixed refrigerant is introduced is formed at a first side of the liquid separator, and an outlet through which the mixed refrigerant is flowed is formed at a second side of the liquid separator facing the first side,
The inlet has a throttling part,
The inlet is installed at a position lower than one of the plurality of pins, and the outlet is installed at a position higher than one of the plurality of pins,
The plurality of pins,
At least one first pin protruding from the first side,
Including at least one second pin protruding from the second side,
The first pin and the second pin protrude from the inner circumferential surface of the liquid separator by a distance corresponding to 90% of the distance between the first side and the second side,
The lower side is an organic Rankine cycle power generation system, characterized in that it means a surface facing the bottom surface of the liquid separator.

 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 핀의 양단 중, 상기 제1 측면 또는 제2 측면과 연결되는 일단보다, 돌출되는 방향의 일단이 더 낮은 위치에 형성되도록, 상기 복수의 핀은 상기 액체 분리기의 바닥면과 소정의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
Among both ends of the plurality of fins, one end in the protruding direction is formed at a lower position than one end connected to the first side or the second side, so that the plurality of fins are at a predetermined angle with the bottom surface of the liquid separator. Organic Rankine cycle power generation system, characterized in that to form a. 제1항에 있어서,
상기 제1 측면 중 상기 제1 핀이 설치되는 적어도 하나의 지점과 상기 바닥면 사이의 거리는, 상기 제2 측면 중 상기 제2 핀이 설치되는 적어도 하나의 지점과 상기 바닥면 사이의 거리와 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
The distance between at least one point of the first side where the first pin is installed and the bottom surface is different from the distance between at least one point of the second side where the second pin is installed and the bottom surface Organic Rankine cycle power generation system, characterized in that formed. 제1항에 있어서,
상기 제1 핀이 설치되는 상기 액체 분리기의 내주면 중 적어도 하나의 지점은, 상기 제2 핀이 설치되는 상기 액체 분리기의 내주면 중 적어도 하나의 지점과 상기 바닥면을 기준으로 교차 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
At least one point of the inner circumferential surface of the liquid separator on which the first pin is installed is cross-formed with respect to the bottom surface and at least one point of the inner circumferential surface of the liquid separator on which the second pin is installed. Organic Rankine Cycle Power Generation System. 제1항에 있어서,
상기 복수의 핀은 상기 액체 분리기의 내주면으로부터 소정의 거리만큼 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
The plurality of fins are organic Rankine cycle power generation system, characterized in that protruding from the inner peripheral surface of the liquid separator by a predetermined distance. 제1항에 있어서,
상기 복수의 핀은 상기 제1 측면 또는 상기 제2 측면으로부터 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
The plurality of pins are organic Rankine cycle power generation system, characterized in that installed to be spaced apart from the first side or the second side. 제1항에 있어서,
상기 액체 분리기의 바닥면에는 상기 혼합 냉매로부터 분리된 액체 상태의 냉매가 유출되는 액체출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
An organic Rankine cycle power generation system, characterized in that a liquid outlet through which a liquid refrigerant separated from the mixed refrigerant flows out is provided on a bottom surface of the liquid separator. 제1항에 있어서,
상기 복수의 핀 중 상기 유입구와 가장 근접한 어느 하나의 핀은, 유출구 측 일단이, 유입구 측 일단보다 낮도록 기울어진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
An organic Rankine cycle power generation system, characterized in that one of the plurality of fins, one of the fins closest to the inlet, is formed in a shape in which one end of the outlet side is inclined to be lower than one end of the inlet side. 제1항에 있어서,
상기 복수의 핀은 서로 동일한 방향으로 기울어진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
The organic Rankine cycle power generation system, characterized in that the plurality of fins are formed to be inclined in the same direction. 제1항에 있어서,
상기 터빈은,
반경류형 터빈, 축류형 터빈, 스크류 터빈, 용적식 터빈, 터보 터빈 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.The method of claim 1,
The turbine,
An organic Rankine cycle power generation system, characterized in that it is formed of any one of a radial turbine, an axial turbine, a screw turbine, a displacement turbine, and a turbo turbine. 열 교환을 통해 혼합 냉매를 가열시키는 증발기;
상기 증발기에 의해 가열된 혼합 냉매를 전달받고, 상기 혼합 냉매로부터 액체 상태의 냉매를 분리하는 액체 분리기;
상기 액체 분리기로부터, 기체 상태의 냉매를 공급받아 기계적 에너지를 생성하는 터빈;
상기 터빈과 연결되어 전력을 생산하는 발전기;
상기 터빈을 통과한 기체와 액체 상태의 냉매를 응축하는 응축기;
상기 혼합 냉매를 저장하고, 상기 액체 분리기에서 분리되는 액체 상태의 냉매와 상기 응축기로부터 토출되는 냉매를 혼합시키는 탱크;
상기 탱크에 저장된 상기 혼합 냉매를 상기 증발기로 공급하는 펌프; 및
상기 펌프와 상기 증발기 사이에 배치되어, 상기 액체 분리기로부터 방출된 액체 상태의 냉매와, 상기 펌프에 의해 토출되는 혼합 냉매를 공급받아 열교환을 수행하는 열교환기;를 포함하고,
상기 액체 분리기는,
상기 액체 분리기에 유입되는 상기 혼합 냉매와 충돌하도록 형성되고, 혼합 냉매로부터 분리된 기체 상태의 냉매가 액체 분리기를 빠져나갈 수 있도록 경로를 형성하는 복수의 핀을 구비하며,
상기 액체 분리기의 외관은 직육면체 또는 파이프 형태로 형성되며,
상기 핀은 직선 또는 유선형 또는 곡선의 형태를 가지며,
상기 핀의 하측면은 스테인레스 강(SUS) 재질의 일체로 성형되며,
상기 핀은 상기 액체 분리기의 바닥면과 5°내지 10°의 각도를 형성하도록 설치되며,
상기 액체 분리기의 제1 측면에는 상기 혼합 냉매가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 제1 측면에 대향하는 상기 액체 분리기의 제2 측면에는 상기 혼합 냉매가 유출되는 유출구가 형성되고,
상기 유입구는 교축부를 구비하며,
상기 유입구는 상기 복수의 핀 중 하나의 핀보다 낮은 위치에 설치되며, 상기 유출구는 상기 복수의 핀 중 하나의 핀보다 높은 위치에 설치되며,
상기 복수의 핀은,
상기 제1 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제1 핀과,
상기 제2 측면으로부터 돌출되는 적어도 하나의 제2 핀을 포함하며,
상기 제1 핀과 상기 제2 핀은 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 사이의 거리의 90%에 대응되는 거리만큼, 상기 액체 분리기의 내주면으로부터 돌출되며,
상기 하측면은 상기 액체 분리기의 바닥면을 지향하는 면을 의미하는 것을 특징으로 하는 유기랭킨사이클 발전시스템.An evaporator for heating the mixed refrigerant through heat exchange;
A liquid separator for receiving the mixed refrigerant heated by the evaporator and separating the liquid refrigerant from the mixed refrigerant;
A turbine for generating mechanical energy by receiving a gaseous refrigerant from the liquid separator;
A generator connected to the turbine to generate electric power;
A condenser for condensing the gas and liquid refrigerant passing through the turbine;
A tank storing the mixed refrigerant and mixing a liquid refrigerant separated by the liquid separator and a refrigerant discharged from the condenser;
A pump for supplying the mixed refrigerant stored in the tank to the evaporator; And
A heat exchanger disposed between the pump and the evaporator to perform heat exchange by receiving a liquid refrigerant discharged from the liquid separator and a mixed refrigerant discharged by the pump; and
The liquid separator,
And a plurality of fins formed to collide with the mixed refrigerant introduced into the liquid separator and forming a path so that the gaseous refrigerant separated from the mixed refrigerant can exit the liquid separator,
The liquid separator has a rectangular parallelepiped shape or a pipe shape,
The pin has a straight or streamlined or curved shape,
The lower side of the pin is integrally formed of stainless steel (SUS),
The pin is installed to form an angle of 5° to 10° with the bottom surface of the liquid separator,
An inlet through which the mixed refrigerant is introduced is formed at a first side of the liquid separator, and an outlet through which the mixed refrigerant is flowed is formed at a second side of the liquid separator facing the first side,
The inlet has a throttling part,
The inlet is installed at a position lower than one of the plurality of pins, and the outlet is installed at a position higher than one of the plurality of pins,
The plurality of pins,
At least one first pin protruding from the first side,
Including at least one second pin protruding from the second side,
The first pin and the second pin protrude from the inner circumferential surface of the liquid separator by a distance corresponding to 90% of the distance between the first side and the second side,
The lower side is an organic Rankine cycle power generation system, characterized in that it means a surface facing the bottom surface of the liquid separator.
KR1020190005911A 2019-01-16 2019-01-16 Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof KR102208092B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190005911A KR102208092B1 (en) 2019-01-16 2019-01-16 Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190005911A KR102208092B1 (en) 2019-01-16 2019-01-16 Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200089168A KR20200089168A (en) 2020-07-24
KR102208092B1 true KR102208092B1 (en) 2021-01-27

Family

ID=71892897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190005911A KR102208092B1 (en) 2019-01-16 2019-01-16 Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102208092B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102206039B1 (en) * 2020-08-14 2021-01-22 주식회사 웨이스트에너지솔루션 Pyrolysis petrolizing apparatus for having gas separator with smooth dust removal and gas flow

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097222A (en) * 2001-07-10 2003-04-03 Honda Motor Co Ltd Ranking cycle unit
KR100495081B1 (en) * 2000-08-31 2005-06-14 수소에너젠 주식회사 Water/gas separator
KR101448129B1 (en) * 2013-04-17 2014-10-08 한국에너지기술연구원 an organic rankine cycle system and controlling apparatus and method thereof
JP2016164379A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 ヤンマー株式会社 Power generation device
KR101657247B1 (en) * 2015-06-08 2016-09-30 (주)승진기계 Vapor collecting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495081B1 (en) * 2000-08-31 2005-06-14 수소에너젠 주식회사 Water/gas separator
JP2003097222A (en) * 2001-07-10 2003-04-03 Honda Motor Co Ltd Ranking cycle unit
KR101448129B1 (en) * 2013-04-17 2014-10-08 한국에너지기술연구원 an organic rankine cycle system and controlling apparatus and method thereof
JP2016164379A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 ヤンマー株式会社 Power generation device
KR101657247B1 (en) * 2015-06-08 2016-09-30 (주)승진기계 Vapor collecting device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200089168A (en) 2020-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8714926B2 (en) Turbine component cooling channel mesh with intersection chambers
US3625820A (en) Jet pump in a boiling water-type nuclear reactor
US20190063801A1 (en) Evaporator and centrifugal chiller provided with the same
US9593598B2 (en) Steam conditioning system
KR102208092B1 (en) Mixed refrigerant separator and organic rankine cycle comprising thereof
EP2886978A1 (en) Distributor unit and evaporator having the same
CN105580087B (en) Steam generator and in steam generator antivibration stationary heat exchangers pipe method
JP2002510769A (en) Steam turbine
US9671105B2 (en) Continuous flow steam generator with a two-pass boiler design
JP6881506B2 (en) Heat exchanger header tank
JPH11101530A (en) Refrigerant distributor and refrigerating cycle apparatus using refrigerant distributor
JP2008261538A (en) Steam separator and boiler device comprising the same
JP2007107861A (en) Liquid tank
EP3260798B1 (en) Gas-liquid separator for fuel cell system
JP7002420B2 (en) Direct contact condenser and power plant
JP2011117667A (en) Storage type water heater
RU2495712C2 (en) Boiling bed reactor
JP2009127920A (en) Refrigerating apparatus
CN112840174A (en) Vertical heat exchanger
Hutchison Air entrainment and air-water separation in hydraulic air compressors
JP6273222B2 (en) Moisture separator
JPH11304102A (en) Natural circulation system vertical gas flow exhaust gas boiler
CN208927630U (en) Gas-liquid separator and cooling system
KR19990023666A (en) Boiler with external rich fluidized bed
KR101276194B1 (en) Swirling apparatus for heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant