一种新型温差发动机装置 |
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| 申请号 | CN201110043642.6 | 申请日 | 2011-02-09 | 公开(公告)号 | CN102102550A | 公开(公告)日 | 2011-06-22 |
| 申请人 | 淄博绿能化工有限公司; | 发明人 | 刘昂峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 是一种新型温差 发动机 装置，属于将 热能 转化为机械功的装置，其特征在于该装置是由低沸点工质 汽轮机 (1)，吸热器(2)，保温式低温逆流换热器(3)， 循环 泵 (4)，制冷系统(5)相互连接、组合而成的密闭的循环系统，系统中充满低沸点工质 流体 ；提供了一种能在热能转化为机械功的过程中，尽量避开升压过程，直接将分子的热运动的 能量 转换为机械功的发动机装置。能够将自然界存在的流体携带的热能高效率地转化为机械功。适用于自然界具备热源流体环境的任何空间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型温差发动机装置，其特征在于该装置是由低沸点工质汽轮机(1)，吸热器(2)，保温式低温逆流换热器(3)，循环泵(4)，制冷系统(5)相互连接、组合而成的密闭的循环系统，系统中充满低沸点工质流体；其中： |
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| 说明书全文 | 一种新型温差发动机装置技术领域背景技术发明内容[0003] 本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种能在热能转化为机械功的过程中，尽量避开升压过程，直接将分子的热运动的能量转换为机械功的发动机装置。 [0004] 本发明的目的还在于通过本发明的新型发动机装置，将自然界存在的流体携带的热能高效率地转化为机械功。 [0005] 本发明的目的可以通过如下措施来达到： [0009] c.低沸点工质离开吸热做功系统以后，流入保温式低温逆流换热器3，从高温端A流向低温端B时，由气态变为液态或者高密度态；流经制冷循环系统，再从低温端B流向高温端A时，由液态或者高密度态变为气态；二者在保温式低温逆流换热器3中逆流换热； [0010] d.吸热器2可装在低沸点工质汽轮机1之前或之后，用以补偿低沸点工质汽轮机1对外做功能量输出后体系的热能消耗，维持系统能量平衡。 [0011] 低沸点工质汽轮机1是向外输出机械能的装置。通过吸热器2吸收外部热量。保温式低温逆流换热器3的主要功能之一是尽量阻断流向低温区B的工质将热量带进低温区B，确保低温区工质处于液态或者高密度状态，降低冷冻循环系统的负荷。循环泵4的主要功能是确保工质能在系统中按照设计的方向循环，因为系统压差很小，工质在液态时流速较低，所以功耗很小。制冷系统5主要功能是将由流体带入的热量、因隔热不彻底而导入的热量及因循环泵4做功而产生的热量带走，确保工质的低温恒定。 [0012] 保温式低温逆流换热器3将系统分割成制冷循环的低温部分与吸热做功的高温部分，无论是低温部分还是高温部分，其温度都比为吸热器2提供热量的外部流体的温度低。高密度流体工质制冷循环系统，其低温环境由制冷系统及保温层来维持；高温部分由低沸点工质汽轮机1与吸热器2组成，由吸热器2从外部流体吸收热量，供低沸点工质汽轮机1做功：低沸点工质汽轮机1做功后，再由吸热器2从外部流体中吸热，以补偿系统热量消耗，维持系统能量平衡。 [0013] 本发明的目的还可以通过如下措施来达到： [0014] 本发明的新型温差发动机装置， [0016] 本发明的新型温差发动机装置，所述之保温式低温逆流换热器3沿流体方向由多级组成，级与级之间加隔热垫层。以防热量通过换热器壁沿流体方向低温区传热；进入与流出(逆流)流体横向间通过换热器壁相互换热。 [0017] 本发明的温差发动机装置，所述之吸热器2与低沸点工质汽轮机1可由多组连续循环串联装配而成。其串连的越多，对外输出的机械能也越多，但并不增加低温部分中制冷系统5与循环泵4的负担。 [0018] 本发明的温差发动机装置，所述保温式低温逆流换热器3可以省去不用。在采用多组吸热器2与低沸点工质汽轮机1进行串联的情况下，由于机械输出功较多，本发明中的保温式低温逆流换热器3也可以省去不用，其保持低温条件的任务可以完全由制冷系统5承担。制冷系统5及循环泵4所消耗的能源将小于多个汽轮机1的输出能源总和。 [0019] 本发明的新型温差发动机装置，驱动所述低沸点工质汽轮机1转动的工质气流的流速可通过汽轮机入口管径变化进行调节。以适应各种不同需求的发动机的技术条件。 [0020] 本发明的新型温差发动机装置，适用于自然界具备热源流体环境的任何空间。包括空气热源和水体热源。 [0021] 本发明的新型温差发动机装置适用于汽车、轮船、飞机的发动机以及热发电系统的发动机。 [0022] 本发明公开的温差发动机装置及其应用的技术方案，相比现有技术具有突出的实质性特点和显著的技术进步： [0023] 1.提供了一种能在热能转化为机械功的过程中，尽量避开升压过程，直接将分子的热运动的能量转换为机械功的发动机装置。 [0024] 2.能够将自然界存在的流体携带的热能高效率地转化为机械功。 [0026] 本发明下面将结合附图作进一步说明： [0027] 图1是本发明的温差发动机装置原理示意图 [0028] 图中 [0029] 1-低沸点工质汽轮发动机 [0030] 2-吸热器 [0031] 3-保温式低温逆流换热器 [0032] 4-循环泵 [0033] 5-制冷系统。 具体实施方式[0034] 本发明下面将结合实施例作进一步详述： [0035] 实施例1 [0036] 一种本发明的新型温差发动机装置， [0037] 是由低沸点工质汽轮机1，吸热器2，保温式低温逆流换热器3，循环泵4，制冷系统5相互连接、组合而成的密闭的循环系统，系统中充满低沸点工质流体；其中： [0038] a.低沸点工质汽轮机1与吸热器2构成低密度的工质吸热做功系统，循环泵4与制冷系统5构成高密度工质制冷循环系统。通过保温式低温逆流换热器3实现流体间的横向热传递； [0039] b.保温式低温逆流换热器3分为高温端A与低温端B，在换热器内，换热器壁间纵向通过隔热层隔热，流体的温度从高温端向低温端纵向缓慢渐变，而且，流体通过换热壁横向之间相互换热； [0040] c.低沸点工质离开吸热做功系统以后，流入保温式低温逆流换热器3，从高温端A流向低温端B时，由气态变为液态或者高密度态(液化)；流经制冷循环系统，再从低温端B流向高温端A时，由液态或者高密度态变为气态(蒸发)；二者在保温式低温逆流换热器3中逆流换热； [0041] d.吸热器2可装在低沸点工质汽轮机1之前或之后，用以补偿低沸点工质汽轮机1对外做功能量输出后体系的热能消耗，维持系统能量平衡。 [0042] 所述之保温式低温逆流换热器3是翅片式换热器。 [0043] 所述之保温式低温逆流换热器3沿流体方向由多级组成，级与级之间加隔热垫层。 [0044] 所述之吸热器2与低沸点工质汽轮机1由多组连续循环串联装配。 [0045] 用于热量吸收、传递及将热能转换为机械能的工质是制冷工质R22。 [0046] 该发动机装置，适用于汽车、轮船、飞机的发动机以及发电系统的发动机。 |
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