УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАДЕЖНОГО ЗАПУСКА СИСТЕМ С ОРГАНИЧЕСКИМ ЦИКЛОМ РЕНКИНА (ORC)

1. Устройство с термодинамическим циклом, в частности устройство с органическим циклом Ренкина, содержащее
рабочую среду;
испаритель для испарения и, при необходимости, дополнительного перегрева рабочей среды;
расширительную машину для вырабатывания механической энергии при расширении испаренной рабочей среды;
конденсатор для конденсации и, при необходимости, дополнительного переохлаждения рабочей среды, в частности рабочей среды, расширенной в расширительной машине; и
насос для перекачивания сконденсированной рабочей среды к испарителю при работе устройства с термодинамическим циклом;
причем геометрическое расположение испарителя выбрано так, что обеспечено протекание перед запуском насоса сконденсированной рабочей среды под действием силы тяжести от конденсатора к испарителю, и обеспечена циркуляция рабочей среды в замкнутом циркуляционном контуре через испаритель и конденсатор с обеспечением за счет этого, в частности, по меньшей мере одной заданной минимальной высоты подачи жидкой рабочей среды на насосе.
2. Устройство с термодинамическим циклом по п. 1, в котором испаритель геометрически расположен на меньшей высоте, чем конденсатор.
3. Устройство с термодинамическим циклом по п. 1 или 2, в котором замкнутый циркуляционный контур между конденсатором и испарителем содержит также не запущенный насос, и/или в котором замкнутый циркуляционный контур между испарителем и конденсатором содержит также расширительную машину.
4. Устройство с термодинамическим циклом по одному из пп. 1-2, в котором насос находится на меньшей высоте, чем испаритель.
5. Устройство с термодинамическим циклом по одному из пп. 1-2, которое дополнительно содержит байпасный клапан для обхода расширительной машины в циркуляционном контуре.
6. Устройство с термодинамическим циклом по одному из пп. 1-2, которое дополнительно содержит питающую емкость для сбора сконденсированной рабочей среды, при этом питающая емкость расположена в замкнутом циркуляционном контуре между конденсатором и испарителем, в частности, между конденсатором и насосом.
7. Устройство с термодинамическим циклом по одному из пп. 1-2, которое дополнительно содержит по меньшей мере один датчик для измерения высоты подачи рабочей среды перед насосом, в частности, датчик для измерения давления рабочей среды и/или датчик для измерения температуры рабочей среды.
8. Устройство с термодинамическим циклом по одному из пп. 1-2, которое дополнительно содержит байпасный клапан для обхода насоса в циркуляционном контуре.
9. Устройство с термодинамическим циклом по п. 8, которое дополнительно содержит
рекуператор для передачи тепловой энергии от расширенной рабочей среды к перекачиваемой между насосом и испарителем рабочей среде при работе устройства с термодинамическим циклом, причем рекуператор расположен между расширительной машиной и конденсатором; и
байпасный клапан для шунтирования рекуператора в циркуляционном контуре, причем байпасный клапан для шунтирования рекуператора предусмотрен, в частности, также в качестве байпасного клапана для обхода насоса.
10. Способ запуска устройства с термодинамическим циклом согласно одному из пп. 1-9, включающий в себя следующие этапы:
подача в испаритель тепла и испарение рабочей среды в испарителе, при необходимости, дополнительно также перегревание рабочей среды в испарителе, за счет чего обеспечивают протекание рабочей среды к конденсатору;
конденсация рабочей среды в конденсаторе;
запуск насоса при достижении или превышении заданной высоты подачи рабочей среды на насосе.
11. Способ по п. 10, в котором запуск насоса осуществляют после достижения или превышения измеренной высоты подачи или через заданное время после начала подачи тепла в испаритель.
12. Способ по п. 10 или 11, включающий в себя дополнительные этапы:
установку температуры конденсации на первое значение температуры; и
установку температуры конденсации на второе значение температуры после достижения насоса сконденсированной рабочей средой с первым значением температуры;
при этом второе значение температуры больше, чем первое значение температуры.
13. Способ по п. 12, в котором установку температуры конденсации на второе значение температуры осуществляют посредством снижения частоты вращения вентилятора конденсатора и/или посредством уменьшения массового потока охлаждающей воды или массового потока воздуха, и/или посредством повышения температуры массового потока охлаждающей воды или массового потока воздуха через конденсатор.
14. Способ по одному из пп. 10 и 13, включающий в себя дополнительные этапы:
открытие байпасного клапана расширительной машины перед или одновременно с подачей тепла в испаритель, или открытие байпасного клапана расширительной машины через заданный первый интервал времени после подачи тепла в испаритель или после достижения заданного первого давления на расширительной машине; и
закрытие байпасного клапана расширительной машины после запуска или одновременно с запуском насоса, или закрытие байпасного клапана расширительной машины за заданный второй интервал времени перед запуском насоса или после достижения заданного второго давления на расширительной машине.
15. Способ по одному из пп. 10 и 13, включающий в себя дополнительные этапы:
открытие байпасного клапана насоса и/или байпасного клапана рекуператора перед подачей, во время подачи или через заданный третий интервал времени после подачи тепла в испаритель; и
закрытие байпасного клапана насоса и/или байпасного клапана рекуператора после запуска, во время запуска или за заданный четвертый интервал времени перед запуском насоса.