[发明专利]废热回收系统

权利要求书

1.一种废热回收系统，包括：

涡轮膨胀器，所述涡轮膨胀器包括涡轮叶片，所述涡轮叶片可旋转地联接至轴，所述轴可旋转地与喷嘴环接合，所述喷嘴环包括拉伐尔喷嘴；

压力传感器，所述压力传感器流体地位于所述拉伐尔喷嘴的上游并流体地位于蒸发器的下游，所述压力传感器配置成测量工作流体的压力并且传输工作流体压力信号；

温度传感器，所述温度传感器流体地位于所述拉伐尔喷嘴的上游并流体地位于所述蒸发器的下游，所述温度传感器配置成测量所述工作流体的温度并且传输工作流体温度信号；

电子控制器，所述电子控制器配置成接收所述工作流体压力信号和工作流体温度信号，根据计算的工作流体质量流量来确定工作流体质量流量是否需要调节，并且在工作流体质量流量需要调节时传输工作流体流量调节信号至流动控制装置。

2.根据权利要求1所述的废热回收系统，还包括流动控制装置，所述流动控制装置配置成接收所述工作流体流量调节信号并响应于所述工作流体流量调节信号改变所述工作流体质量流量。

3.根据权利要求2所述的废热回收系统，所述电子控制器配置成利用所述工作流体压力信号和所述工作流体温度信号在下列等式中计算所述工作流体质量流量：

其中，是工作流体质量流量，C是无量纲排放系数，A是排放孔横截面积，k是所述工作流体的C_p/C_v，C_p是所述工作流体在恒定压力下的比热，C_v是所述工作流体在恒定体积下的比热，ρ₀是所述工作流体在总压力P₀和总温度T₀下的密度，P₀是所述拉伐尔喷嘴上游的所述工作流体的压力，并且T₀是所述拉伐尔喷嘴上游的所述工作流体的温度。

4.根据权利要求1所述的废热回收系统，还包括配置成输送所述工作流体的工作流体导管，所述压力传感器和温度传感器在所述涡轮膨胀器和所述蒸发器之间与所述工作流体导管可操作地关联。

5.根据权利要求1所述的废热回收系统，所述涡轮膨胀器还包括壳体，所述壳体至少部分地限定用于所述工作流体的所述拉伐尔喷嘴的上游的充气室，所述压力传感器和温度传感器可操作地与所述充气室相关联。

6.根据权利要求1所述的废热回收系统，所述蒸发器与排气流热连通并配置为吸收所述排气流的热能并将所述热能传递到所述工作流体。

7.一种发动机系统，包括：

发动机；

在所述发动机的下游且流体地联接到所述发动机的排气导管，所述排气导管配置成将排气流输送离开所述发动机；

蒸发器，所述蒸发器与所述排气流热连通；

涡轮膨胀器，所述涡轮膨胀器包括喷嘴环，所述喷嘴环包括拉伐尔喷嘴；

工作流体导管，所述工作流体导管将所述蒸发器与所述涡轮膨胀器流体地联接；

压力传感器，所述压力传感器可操作地与所述工作流体导管相关联，所述压力传感器定位在所述蒸发器和所述拉伐尔喷嘴之间，所述压力传感器配置成测量所述工作流体导管中的工作流体的压力并传送工作流体压力信号；

温度传感器，所述温度传感器与所述工作流体导管可操作地关联，所述温度传感器定位在所述蒸发器和所述拉伐尔喷嘴之间，所述温度传感器配置成测量所述工作流体导管中的所述工作流体的温度并传送工作流体温度信号；

电子控制器，所述电子控制器配置成接收所述工作流体压力信号和工作流体温度信号，利用所述工作流体压力信号和所述工作流体温度信号来计算工作流体质量流量，并且根据计算的工作流体质量流量来确定工作流体质量流量是否需要调节，在工作流体质量流量需要调节时传输工作流体流量调节信号至流动控制装置。