[发明专利]废热回收系统

说明书

本发明涉及一种废热回收系统(1)，包括废热回收回路(2)，工作流体(A)在该废热回收回路中循环并且该废热回收回路被分成高压区域(3)和低压区域(4)。在低压区域(4)中设置冷凝器(9；9a、9b)，用于使膨胀的工作流体(A)冷凝。在冷凝器(9；9a、9b)下游设置容器(10)，所述容器的内部(11)设置有分隔器(12)，该分隔器将容器内部(11)分成各自包括可变容积的第一子室和第二子室(13a、13b)。第一子室(13a)在冷凝器(9)下游经由第一减压阀(14a)与废热回收回路(2)的低压区域(4)流体地连接。第二子室(13b)填充有冷却剂(K)，该冷却剂可以经由流体管路(15)与工作流体(A)流体分开地引入冷凝器(9、9a、9b)中，使得工作流体(A)可以通过与冷却剂(K)的热相互作用而冷凝。在流体管路(15)中设置第二减压阀(14b)，冷却剂(K)可以经由该第二减压阀从流体管路(15)排放到废热回收系统(1)的周围环境(16)中。

技术领域

本发明涉及一种废热回收系统。

背景技术

包括废热回收回路的废热回收系统可以利用例如机动车辆的内燃机中的废热。为此目的，向蒸汽发生器施加所述废热。因此，在蒸汽回路过程中循环的工作流体被加热、蒸发并过热。然后处于高压下的热工作流体在膨胀机中膨胀并执行机械作业，其可以用作例如附加车辆驱动或用于驱动发生器或空调系统。

蒸汽发生器通常由热交换器形成，通过该热交换器可以引导工作流体吸收热量。

在膨胀机(例如轴向活塞机)中，通过执行作业，工作流体从高的第一压力水平膨胀到较低的第二压力水平。活塞由此驱动轴，该轴用于例如使车辆移动。膨胀的流体在冷凝器中被冷却并液化，并经由泵再次供应给流体回路。压力和温度差越大，装置的效率就越高。

水可以用作工作流体，其蒸汽通过输出作业而释放。例如，也可以使用有机工作流体或包括添加剂的水，其可能对环境有害或有价值。那么不希望工作流体逸出。位于膨胀机下游的废热回收系统中的冷凝器装置用于使膨胀的工作流体液化。对于富含能量的蒸汽状态，工作流体的典型温度为几百℃，而在水的情况下，100℃作为冷凝温度。冷凝的工作流体通常供应给形式为适当实现的容器的工作流体贮存器，其存在于废热回收回路中，在那里它可以再次用于废热回收回路而没有损失。

在这种情况下，DE10226445C1以及WO2005/001248A1公开了传统的废热回收回路。给水用作工作流体。水在蒸发器中蒸发。通过进行作业使蒸汽在膨胀机中膨胀。在膨胀之后，蒸汽在冷凝器中冷凝，并通过电动或机械操作的泵供应给贮存器，从该贮存器再次可用于回路。所描述的作业机器用作例如机动车辆中的辅助装置。为了在冬天也使用它，已知向工作流体中添加防冻剂。还已知向工作流体中添加润滑剂，例如油。取决于蒸汽发生器中的温度，也使用包含较低沸点和/或可燃工作流体的有机工作流体。

当例如向蒸汽回路过程供应过多热量时，所描述的装置可能过热。那么可能损坏废热回收回路的组件。

发明内容

因此，本发明的目的是创造一种用于包括废热回收回路的废热回收系统的改进的实施方案，其在冷却回路发生故障时具有改进的过热和过压保护。

根据本发明，该目的是通过独立专利权利要求的主题解决的。有利的实施方案是从属专利权利要求的主题。