Claims (10)
1. Энергетическая установка с циклом Ренкина на органическом теплоносителе (ORC), содержащая:1. Power plant with a Rankine cycle on an organic coolant (ORC), containing:
теплообменник, выполненный с возможностью установки полностью внутри канала и имеющий:a heat exchanger configured to be installed completely inside the channel and having:
одно входное отверстие, проходящее от внешней стороны указанного канала до его внутренней стороны,one inlet extending from the outer side of the specified channel to its inner side,
одно выходное отверстие, проходящее от указанной внутренней стороны указанного канала до его указанной внешней стороны, иone outlet extending from the specified inner side of the specified channel to its specified outer side, and
трубопровод, расположенный между указанным одним входным отверстием и указанным одним выходным отверстием, причем указанный трубопровод целиком расположен внутри указанного канала,a pipeline located between the specified one inlet and the specified one outlet, and the specified pipeline is entirely located inside the specified channel,
при этом теплообменник выполнен с возможностью получения текучей среды ORC в указанное одно входное отверстие в виде находящейся под давлением жидкости, при давлении, большем или равном критическому давлению указанной текучей среды ORC, нагревания указанной текучей среды ORC до температуры, большей или равной критической температуре указанной текучей среды ORC, и выпуска указанной текучей среды ORC через указанное одно выходное отверстие в виде сверхкритической текучей среды,the heat exchanger is configured to receive the ORC fluid in the specified one inlet in the form of a pressurized liquid at a pressure greater than or equal to the critical pressure of the specified ORC fluid, heating the specified ORC fluid to a temperature greater than or equal to the critical temperature of the specified fluid ORC medium, and discharging said ORC fluid through said single outlet in the form of a supercritical fluid,
при этом указанная сверхкритическая текучая среда определяется указанной температурой, большей, чем указанная критическая температура, и указанным давлением, большим, чем указанное критическое давление.wherein said supercritical fluid is determined by said temperature greater than said critical temperature and said pressure greater than said critical pressure.
2. Установка по п.1, в которой указанные критическое давление и критическая температура текучей среды ORC определяют точку, в которой текучая среда ORC становится сверхкритической.2. The apparatus of claim 1, wherein said critical pressure and critical temperature of the ORC fluid determine the point at which the ORC fluid becomes supercritical.
3. Установка по п.1, в которой текучая среда ORC выбрана из группы, состоящей из пентана, пропана, циклогексана, бутана, фторуглеводорода, кетона, соединения ароматического ряда или их комбинации.3. The apparatus of claim 1, wherein the ORC fluid is selected from the group consisting of pentane, propane, cyclohexane, butane, fluorocarbon, ketone, aromatic compounds, or combinations thereof.
4. Установка по п.1, в которой указанная текучая среда ORC нагревается до температуры, большей или равной указанной критической температуре текучей среды ORC внутри указанного трубопровода, не выходя из указанного вытяжного канала.4. The installation according to claim 1, in which the specified ORC fluid is heated to a temperature greater than or equal to the specified critical temperature of the ORC fluid inside the specified pipe without leaving the specified exhaust duct.
5. Установка по п.1, в которой указанный теплообменник представляет собой либо пластинчатый теплообменник, либо теплообменник с пластинами и ребрами.5. The apparatus of claim 1, wherein said heat exchanger is either a plate heat exchanger or a heat exchanger with plates and fins.
6. Энергетическая установка с циклом Ренкина на органическом теплоносителе (ORC), содержащая:6. Power plant with a Rankine cycle on an organic coolant (ORC), containing:
теплообменник, выполненный с возможностью установки внутри канала и имеющий:a heat exchanger configured to be installed inside the channel and having:
входное отверстие, проходящее от внешней стороны указанного канала до внутренней стороны указанного канала и предназначенное для получения текучей среды ORC,an inlet passage extending from the outer side of said channel to the inner side of said channel and for receiving an ORC fluid,
выходное отверстие, проходящее от указанной внутренней стороны указанного канала до указанной внешней стороны указанного канала и предназначенное для выпуска текучей среды ORC, иan outlet extending from said inside of said channel to said outside of said channel and for discharging ORC fluid, and
трубопровод, соединяющий указанное входное отверстие и указанное выходное отверстие и предназначенный для нагревания указанной текучей среды ORC,a pipe connecting said inlet and said outlet and designed to heat said ORC fluid,
при этом теплообменник выполнен с возможностью работы в околокритической области указанной текучей среды ORC, иwherein the heat exchanger is configured to operate in the near-critical region of said ORC fluid, and
указанная околокритическая область текучей среды ORC описывается верхней половиной кривой, соединяющей тройную точку и критическую точку текучей среды ORC, а указанная кривая определяется значениями давления и температуры, которые определяют точки кипения текучей среды ORC.said near-critical region of the ORC fluid is described by the upper half of the curve connecting the triple point and the critical point of the ORC fluid, and the specified curve is determined by the pressure and temperature values that determine the boiling points of the ORC fluid.
7. Установка по п.6, в которой указанный теплообменник дополнительно содержит:7. The apparatus of claim 6, wherein said heat exchanger further comprises:
секцию предварительного нагрева, соединенную с указанным входным отверстием и расположенную ближе к более холодному концу указанного канала;a pre-heating section connected to said inlet and located closer to the colder end of said channel;
секцию испарения, соединенную с секцией предварительного нагрева и расположенную ближе к более теплому концу указанного канала, причем секция испарения выполнена с возможностью испарения находящейся под давлением жидкости, иan evaporation section connected to the pre-heating section and located closer to the warmer end of the specified channel, and the evaporation section is configured to evaporate the liquid under pressure, and
секцию перегрева, соединенную с секцией испарения и соединенную с указанным выходным отверстием, причем указанная секция перегрева расположена между секцией предварительного нагрева и секцией испарения и выполнена с возможностью перегрева пара, поступающего из секции испарения.an overheating section connected to the evaporation section and connected to the specified outlet, wherein said superheating section is located between the preheating section and the evaporation section and is configured to overheat the steam coming from the evaporation section.
8. Установка по п.6, в которой указанная околокритическая область текучей среды ORC описывается верхними двадцатью процентами указанной кривой, соединяющей указанную тройную точку и указанную критическую точку текучей среды ORC.8. The installation according to claim 6, in which the specified near-critical region of the ORC fluid is described by the top twenty percent of the specified curve connecting the specified triple point and the specified critical point of the ORC fluid.
9. Способ осуществления теплообмена в энергетической установке, использующей текучую среду в цикле Ренкина на органическом теплоносителе (ORC), включающий:9. A method of implementing heat transfer in a power plant using a fluid in a Rankine cycle on an organic coolant (ORC), including:
получение в теплообменнике тепла от источника, причем теплообменник выполнен с возможностью установки полностью внутри канала и имеет одно входное отверстие, трубопровод и одно выходное отверстие,receiving heat from the source in the heat exchanger, the heat exchanger being configured to be installed completely inside the channel and has one inlet, a pipeline and one outlet,
получение указанной текучей среды ORC в виде находящейся под давлением жидкости, при давлении, большем или равном критическому давлению текучей среды ORC, в указанное одно входное отверстие, которое проходит от внешней стороны указанного канала до его внутренней стороны,obtaining the specified fluid ORC in the form of a pressurized liquid, at a pressure greater than or equal to the critical pressure of the fluid ORC, in the specified one inlet that extends from the outer side of the specified channel to its inner side,
выпуск указанной текучей среды ORC в сверхкритической фазе в указанное одно выходное отверстие, которое проходит от внутренней стороны указанного канала до его внешней стороны, иthe release of the specified fluid ORC in a supercritical phase into the specified one outlet, which extends from the inner side of the specified channel to its outer side, and
пропускание указанной текучей среды ORC по указанному трубопроводу между указанными одним входным отверстием и одним выходным отверстием, причем указанный трубопровод полностью расположен внутри указанного канала, одновременно нагревая указанную текучую среду ORC для изменения фазового состояния из указанной находящейся под давлением жидкости в указанную сверхкритическую текучую среду,passing said ORC fluid through said conduit between said one inlet and one outlet, said conduit being completely located inside said conduit while heating said ORC fluid to change the phase state of said pressurized fluid into said supercritical fluid,
при этом теплообменник выполнен с возможностью нагревания указанной текучей среды ORC до температуры, большей или равной критической температуре указанной текучей среды ORC, и выпуска указанной текучей среды ORC через указанное одно выходное отверстие в виде сверхкритической текучей среды, иwherein the heat exchanger is configured to heat said ORC fluid to a temperature greater than or equal to the critical temperature of said ORC fluid and to discharge said ORC fluid through said one outlet in the form of a supercritical fluid, and
указанная сверхкритическая текучая среда определяется указанной температурой, большей, чем указанная критическая температура, и указанным давлением, большим, чем указанное критическое давление.said supercritical fluid is determined by said temperature greater than said critical temperature and said pressure greater than said critical pressure.
10. Способ нагревания текучей среды в цикле Ренкина на органическом теплоносителе (ORC) в теплообменнике, включающий:10. A method of heating a fluid in a Rankine cycle on an organic coolant (ORC) in a heat exchanger, comprising:
получение в теплообменнике тепла от источника, причем указанный теплообменник выполнен с возможностью установки внутри канала и имеет входное отверстие, трубопровод и выходное отверстие,receiving heat from the source in the heat exchanger, said heat exchanger being adapted to be installed inside the channel and has an inlet, a pipeline and an outlet,
получение указанной текучей среды ORC в виде находящейся под давлением жидкости в указанное входное отверстие, которое проходит от внешней стороны указанного канала до его внутренней стороны,the receipt of the specified fluid ORC in the form of a pressurized liquid in the specified inlet, which extends from the outer side of the specified channel to its inner side,
выпуск указанной текучей среды ORC в околокритической области в указанное выходное отверстие, которое проходит от указанной внутренней стороны указанного канала до его внешней стороны, иthe release of the specified fluid ORC in the near-critical region into the specified outlet, which extends from the specified inner side of the specified channel to its outer side, and
пропускание указанной текучей среды ORC по указанному трубопроводу между указанными входным и выходным отверстиями, одновременно нагревая указанную текучую среду ORC для изменения фазового состояния из указанной находящейся под давлением жидкости в указанную околокритическую область,passing said ORC fluid through said pipeline between said inlet and outlet, while heating said ORC fluid to change the phase state of said pressurized fluid to said near critical region,
причем указанная околокритическая область текучей среды ORC описывается верхней половиной кривой, соединяющей тройную точку и критическую точку для указанной текучей среды ORC,moreover, the specified near-critical region of the ORC fluid is described by the upper half of the curve connecting the triple point and the critical point for the specified ORC fluid,
при этом указанная кривая определяется значениями давления и температуры, которые определяют температуры кипения для указанной текучей среды ORC.
wherein said curve is determined by pressure and temperature that determine the boiling points for said ORC fluid.