能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统及方法与流程

技术特征：
1.能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统，其特征在于：将预冷器分割为高温段预冷器(2)和低温段预冷器(4)，高温段预冷器(2)的热侧进口与高温介质入口管路(1)相连，高温段预冷器(2)的热侧出口通过高温介质管路(3)与低温段预冷器(4)的热侧进口相连，低温段预冷器(4)的热侧出口与目标温度介质管路(5)相连；冷却介质分为两路，一路通过第一升压设备(6)和第一路低温介质入口管路(7)与低温段预冷器(4)的冷侧入口相连；另一路通过第二升压设备(12)、第三阀门(13)和第二路低温介质入口管路(14)与高温段预冷器(2)的冷侧入口相连；低温段预冷器(4)的冷侧出口分为两路，一路经第一阀门(8)和第一路低温介质出口管路(9)通向循环水冷却装置，另一路通过低温介质管路(10)和第二阀门(11)与高温段预冷器(2)的冷侧入口的第二路低温介质入口管路(14)相连；高温段预冷器(2)的冷侧出口经第二路低温介质出口管路(15)通向循环水冷却装置。2.根据权利要求1所述的能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统，其特征在于：冷却介质通过总升压设备(16)后分为两路，一路经低温介质管路与低温段预冷器(4)的冷侧入口相连，一路经第三阀门(13)和低温介质管路与高温段预冷器(2)的冷侧入口相连。3.根据权利要求2所述的能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统，其特征在于：所述冷却介质为冷却水或空气，当冷却介质为冷却水时，第一升压设备(6)、第二升压设备(12)和总升压设备(16)分别为第一水泵、第二水泵和总水泵；当冷却介质为空气时，第一升压设备(6)、第二升压设备(12)和总升压设备(16)分别为第一风机、第二风机和总风机。4.根据权利要求1所述的能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统，其特征在于：预冷器分割为三段或更多段。5.权利要求1至4任一项所述的能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统的工作方法，其特征在于：高温的超临界二氧化碳经过高温介质入口管路(1)进入高温段预冷器(2)被冷却到接近拟临界温度后流出，再经过高温介质管路(3)进入低温段预冷器(4)被冷却到目标温度后，从目标温度介质管路(5)流出；当进入预冷器的冷却介质温度高于25℃时，关闭第二阀门(11)，打开第一阀门(8)第三阀门和(13)；冷却介质分两路，一路经第三阀门(13)和第二路低温介质入口管路(14)进入高温段预冷器(2)，将热的超临界二氧化碳冷却到接近拟临界温度，被加热后的冷却介质经第二路低温介质出口管路(15)去循环水冷却装置；另一路冷却介质经第一路低温介质入口管路(7)进入低温段预冷器(4)，将超临界二氧化碳进一步冷却到目标温度，被加热后的冷却介质经第一阀门(8)和第一路低温介质出口管路(9)去循环水冷却装置；当进入预冷器的冷却介质温度不高于25℃时，关闭第一阀门(8)和第三阀门(13)，打开第二阀门(11)，两段预冷器的运行过程类似于单个预冷器；冷却介质经第一路低温介质入口管路(7)进入低温段预冷器(4)将超临界二氧化碳冷却到目标温度，然后经过低温介质管路(10)、第二阀门(11)和第二路低温介质入口管路(14)进入高温段预冷器(2)中冷却高温的超临界二氧化碳，被加热的冷却介质经第二路低温介质出口管路(15)去循环水冷却装置。

技术总结
本发明公开了能够避免温度夹点的超临界二氧化碳布雷顿循环预冷系统及方法，该系统将预冷器至少分为两段，然后将低温的冷却介质分为相应的几股，分别去冷却各段的超临界二氧化碳，在环境温度较高的情况下，能显著增大预冷器的传热温差，避免温度夹点现象的出现。同时，由于传热温差的增大，预冷器的换热器面积能够降低，从而降低了预冷器的成本。从而降低了预冷器的成本。从而降低了预冷器的成本。


技术研发人员：杨玉 李红智 张磊 吴帅帅 吴家荣 姚明宇
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/10/19