[发明专利]一种基于双相变储热器的朗肯循环余热回收系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于双相变储热器的朗肯循环余热回收系统，其特征在于包括发动机、第一相变储热器、第二相变储热器、第一电控三通阀、第二电控三通阀、第三电控三通阀、电子控制单元、膨胀机及发电机组件、冷凝器、工质泵、储液罐、熔化过程测温热电偶组和凝固过程测温热电偶组；

发动机的排气管通过第一电控三通阀分别与第一相变储热器、第二相变储热器的尾气流道相连，第一相变储热器、第二相变储热器的工质流道出口通过第二电控三通阀与膨胀机及发电机组件相连，工质泵的出口通过第三电控三通阀分别与第一相变储热器、第二相变储热器的工质流道入口相连，膨胀机及发电机组件、冷凝器、储液罐、工质泵顺次相连；

电子控制单元分别与第一电控三通阀、第二电控三通阀、第三电控三通阀电连接；熔化过程测温热电偶组设置在第一相变储热器、第二相变储热器的工质流道入口，且与相变材料接触；凝固过程测温热电偶组设置在第一相变储热器、第二相变储热器的尾气流道入口，且与相变材料接触。

2.根据权利要求1所述的基于双相变储热器的朗肯循环余热回收系统，其特征在于所述的第一相变储热器和第二相变储热器结构相同，均包括工质流道、尾气流道和相变材料，相变材料设置在工质流道、尾气流道之间。

3.根据权利要求2所述的基于双相变储热器的朗肯循环余热回收系统，其特征在于所述的第一相变储热器和第二相变储热器为三层环形套管结构，内环为尾气通道，中环为相变材料，外环为工质通道，

熔化过程测温热电偶组和凝固过程测温热电偶组在第一相变储热器、第二相变储热器内分别对称布置4个。

4.一种如权利要求1所述系统的基于双相变储热器的朗肯循环余热回收控制方法，其特征在于步骤如下：

在发动机工作时，电子控制单元根据相变储热器中的熔化过程测温热电偶组和凝固过程测温热电偶组传来的温度信号对第一电控三通阀进行控制，首先将第一电控三通阀与第一相变储热器连通，使发动机排出的尾气先与第一相变储热器中的相变材料发生换热，相变材料吸收尾气中的热量并将其储存起来，

当第一相变储热器中的相变材料完全换热后，电子控制单元控制第一电控三通阀切换到与第二相变储热器连通，使发动机尾气进入到第二相变储热器中与其相变材料发生换热；同时，电子控制单元控制第二电控三通阀和第三电控三通阀使有机工质进入到第一相变储热器中，从而使低温液态有机工质与第一相变储热器中的相变材料进行换热，

当有机工质与相变材料换热后，电子控制单元控制第二电控三通阀和第三电控三通阀使有机工质进入第二相变储热器，低温液态有机工质此时与第二相变储热器中的相变材料继续进行换热，有机工质经过与高温的相变材料换热后变成高温高压的气体工质，这些高温高压的气体进入膨胀机并对其做功产生电能。