[发明专利]带分离器的跨临界CO2

权利要求书

1.带分离器的跨临界CO₂混合工质背压喷射式冷电联供系统，其特征在于，包括加热器（1）、分离器（3）、蒸发器（6）、透平（7）和喷射器（8），根据高浓度CO₂混合工质制冷构建HCO₂R型带分离器的背压喷射式冷电联供系统，根据低浓度CO₂混合工质制冷构建LCO₂R型带分离器的背压喷射式冷电联供系统，加热器（1）依次经透平（7）、喷射器（8）和分离器（3）连接，将喷射器（8）的出口工质冷凝至两相区，再采用分离器（3）对两相区混合工质进行组分分离，分离出的两股含有不同质量组分浓度的CO₂混合工质分别用于制冷和发电；

HCO₂R型带分离器的背压喷射式冷电联供系统包括蒸发器（6），蒸发器（6）经冷却器（9）与分离器（3）连接，分离器（3）分两路，一路经冷凝器（4）、蒸发器（6）返回喷射器（8），另一路与加热器（1）连接形成工质侧循环通路，冷凝器（4）和蒸发器（6）之间设置有用于减压的节流阀（5），分离器（3）与加热器（1）之间设置有增压泵（2），从喷射器（8）出来的CO₂混合工质进入冷却器（9）冷凝至两相区，进入分离器（3）进行组分分离后分为两股流体，一股为CO₂浓度高于0.5的混合工质饱和蒸气，另一股为CO₂浓度低于0.5的混合工质饱和溶液。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，CO₂浓度高于0.5的混合工质饱和蒸气进入冷凝器（4）继续冷凝成饱和液态混合工质，再经过节流阀（5）膨胀进入蒸发器（6）蒸发吸热并产生制冷量，从蒸发器（6）出来的饱和气态混合工质再作为引射流体被抽吸至喷射器（8）。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，CO₂浓度低于0.5的混合工质饱和溶液通过增压泵（2）增压，从增压泵（2）出来的CO₂混合工质在加热器（1）中吸收低温热源热量变为高温高压超临界状态，进入透平（7）膨胀做功，带动发电机生产电能，做功后透平（7）的乏气进入喷射器（8），作为工作蒸气抽吸从蒸发器（6）出来的工质，并与之混合进入混合室后经扩压器扩压后流出喷射器（8），如此完成整个循环流程。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，LCO₂R型带分离器的背压喷射式冷电联供系统包括蒸发器（6），蒸发器（6）经冷却器（9）与分离器（3）连接，分离器（3）分两路，一路经蒸发器（6）返回喷射器（8）另一路与加热器（1）连接形成工质侧循环通路。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，分离器（3）和蒸发器（6）之间设置有用于减压的节流阀（5），分离器（3）与加热器（1）之间依次设置有冷凝器（4）和增压泵（2）；从喷射器（8）出来的CO₂混合工质进入冷却器（9）冷凝至两相区，进入分离器（3）进行组分分离后分为两股流体，一股为CO₂浓度高于0.5的混合工质饱和蒸气，另一股为CO₂浓度低于0.5的混合工质饱和溶液。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，含有较低浓度CO₂的混合工质饱和溶液经过节流阀（5）膨胀进入蒸发器（6）蒸发吸热并产生制冷量，从蒸发器（6）出来的饱和气态混合工质再作为引射流体被抽吸至喷射器（8）。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，含较高浓度CO₂的混合工质饱和蒸气经冷凝器（4）冷凝成饱和液态，再通过增压泵（2）增压，从增压泵（2）出来的CO₂混合工质在加热器（1）中吸收低温热源热量变为高温高压超临界状态，进入透平（7）膨胀做功，带动发电机生产电能。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，透平（7）的乏气进入喷射器（8）作为工作蒸气抽吸从蒸发器（6）出来的工质，混合进入混合室后经扩压器扩压后流出喷射器（8），完成整个循环流程。