[发明专利]一种含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质

说明书

本专利申请是申请号为201210319364.7的专利申请的分案申请。

原申请的申请日是：2012年8月31日，申请号是201210319364.7，发明名称是：含HFC-227ea的低温有机朗肯循环系统混合工质。

技术领域

本发明涉及一种混合工质。特别是涉及一种蒸发温度为60-130℃的含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质。

背景技术

如今，节能减排问题越来越受到社会各界的重视，各种节能新技术新设备不断涌现出来，但是，低温余热发电技术还不够成熟，因为，对于低于150℃的低温低压(或常压)余热热源，是不能用常规发电技术发电的。低沸点有机朗肯循环系统，恰好弥补了这个不足。这一系统可用于低温余热回收，可以发电或作为动力拖动泵与风机。此外，我国能源利用率低，在工业生产过程中，含热资源量大而广，也为该项技术提供了广阔的空间。当前，低温有机朗肯循环技术的发展方向在于提高系统效率，而决定其发展的关键之一，就是缺乏合适的循环工质。以往曾用作朗肯循环的工质的物质有CFC12，CFC113，CFC22等，它们的臭氧破坏势(ODP)及温室效率势(GWP)都很高，正逐步在禁用。目前低温朗肯循环系统使用的工质全部集中在纯质上，大多以丁烷戊烷等为代表的烷类为工质，其它应用到实际的有机工质比较少，仅有R134a，氨等少数几种工质。烷类物质虽然循环热力性能较好，但其极易燃易爆，具有较高危险性，因而限制了其进一步推广使用。R134a，氨等工质循环压力较高，实际应用中对设备耐压性要求较高。因此，开发环境友好型，热力性能优良，实际应用安全可靠的新型工质，对低温有机朗肯循环技术的发展至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可作为蒸发温度在60-130℃的低温工业余热资源，同时，也可以作为地热、太阳能等可再生能源为热源的含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质。

本发明所采用的技术方案是：一种含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质，包括有6种组元，分别为：HFC-227ea,R290,HFC-236ea，HFC-245ca，R601和R601a，具体组成和配比如下(质量比例)：

R227ea/R245ca(5-95/95-5％)；

R227ea/R236ea/R245ca(5-95/2-80/3-93％)；

R227ea/R245ca/R601(5-90/5-90/5-80％)；

混合工质的制备方法是，将

R227ea/R245ca(5-95/95-5％)；

R227ea/R236ea/R245ca(5-95/2-80/3-93％)；

R227ea/R245ca/R601(5-90/5-90/5-80％)；

各组元物质按不同的质量配比在常温下进行物理混合即可。

本发明的一种含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质，具有以下几点有益效果：

(1)符合环保要求：ODP等于零，GWP也很低。

(2)R227ea具有优秀的阻燃性，将其加入别的可燃物中，可增强混合物的安全性。

(3)热工参数适宜：在低温有机朗肯循环系统设计工况(如平均蒸发温度80℃，平均冷凝温度30℃，饱和蒸汽)下蒸发压力在630kPa左右，冷凝压力150kPa左右，膨胀比在4.3左右。

(4)循环性能优良：本发明混合工质在设计工况下单位质量循环净功输出基本在21kj/kg以上，朗肯循环效率在9％左右。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的一种含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质做出详细说明。

本发明的含HFC-227ea的有机朗肯循环系统混合工质，包括有6种组元，分别为：HFC-227ea(1,1,1-2-3,3,3-七氟丙烷),R290(丙烷),HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)，HFC-245ca(1,1,2,2,3-五氟丙烷)，R601(戊烷)和R601a(2-异戊烷)，具体组成和配比如下(质量比例)：

R227ea/R245ca(5-95/95-5％)；

R227ea/R601(5-95/95-5％)；

R227ea/R601a(5-95/95-5％)；

R227ea/R236ea/R245ca(5-95/2-80/3-93％)；