本发明是关于能量的转换方法。特别是本发明是关于通过用膨胀和再生的工作流体把热源的能量变成可用的能量的一种方法。本发明还进一步是关于在热力循环中提高热能利用效率的一种方法。因此，也是关于新的热力循环的使用方法。

从热源产生有用的能量最通常使用的热力循环是RanKine循环。在RanKine循环中，诸如水、氨或氟利昂之类的工作流体在汽化器中利用现有的热源汽化。然后被汽化了的气态的工作流体经过透平机膨胀，把它的能量变成可利用的能量形式。然后经过循环后的气态工作流体，在冷凝器中利用现有的冷却介质冷凝。冷凝过了的工作介质的压力用泵增压到高压。此后在高压下的工作流体再次汽化，等等以继续循环。而RanKine循环的工作效率相对来说是比较低的。

改进了的热力循环超过了RanKine循环的效率，降低了每千瓦能量的设备费用。在目前的燃料价格情况下，这种改进了的热力循环对利用各种废热源来说，将是有工业生命力的。

1980年4月24日申请的专利号为4346561的专利，是关于一个能量转换系统。这个系统利用二元组分或多组分的工作流体，被称为EXer-gy系统。EXergy系统通常按照二元组分工作流体的原理来工作，（以液态用泵增压到高的工作压力，），加热系统使工作流体部分汽化。闪蒸该系统以分离高沸点的工作流体组分和低沸点的工作流体组分，低沸点的工作流体组分通过一台透平机以使其运转，而高沸点组分从那里进行热量回收以用于在汽化之前加热二元工作流体，然后和经过循环后的低沸点工作流体混合，在冷凝器中在冷却介质存在

下，以吸收经过循环后的工作流体。

申请人的EXergy循环在理论上与申请人在以前的专利中的RanKine循环比较证明提高了效率和证明了申请人的EXergy循环的优点。当一个便利的相对的低温热源例如表面的海水被利用的时候，这种理论上的比较已经证明申请者的EXergy循环提高的效率超过了Rankine循环。

然而，申请人发现，当使用较高温的现有热源的时候，申请人的Exergy循环提供较少的理论优点。（比起传统的Rankine循环来。）

因此，针对这样一些发明申请，申请人提出了更进一步的发明以提供一种改进的热力循环。在本发明使用的蒸馏系统中，部分工作流体被蒸馏。因此，参加了工作流体组分的再生。本发明是申请人在1982年8月6日提出的405942号的在先的专利申请的主题。

申请人认为：当工作流体用热源汽化的时候，如果能采取有效的步骤以解决扭点问题的影响，热力循环就可以改进。

因此，本发明的目的之一是提供一个热力循环，在这个循环中，扭点问题可以解决。

本发明提供的一种转换能量的方法包括：

（a）使至少含有较高的和较低的沸点组分的初始组成的部分初始混合物流，在中等压力在蒸馏系统中进行蒸馏。以使部分混合物流被蒸馏或被汽化，因此产生了富集的蒸汽馏分。该蒸汽馏分相对于富工作流体馏分和贫工作流体馏分富集了较低的沸点组分;

（b）把富集的蒸汽馏分与部分混合物流混合并在此将它吸收于其中，至少产生一个富工作流体馏分，该馏分相对于具有较低沸点组分的混合工作流体来说富集了低沸点组分;

（c）从部分混合物流中至少产生一个贫工作流体馏分，该贫工作流体馏分相对于这样的混合工作流体含有较少的低沸点组分;

（d）把初始混合物流的剩余部分用作冷凝物流;

（e）把含在富工作流体馏分和贫工作流体馏分中的蒸汽冷凝到既可在富工作流体馏分中也可在贫工作流体馏分中存在的程度;

（f）增加液体形式的富工作流体馏分和贫工作流体馏分的压力到进料高压;

（g）把富工作流体馏分和贫工作流体馏分分别加入到第一汽化器，以加热贫工作流体馏分接近其沸点，至少汽化部分富工作流体馏分;

（h）把贫工作流体馏分和富工作流体馏分混合，产生一个混合工作流体;

（i）在第二汽化器中汽化该混合工作流体，以生成进料混合工作流体;

（j）使进料混合工作流体膨胀到经过循环后的低压，以把它的能量变成可利用的形式的能量和

（k）在吸收阶段中，通过冷凝经过循环后的工作流体，并且在低于中等压力的情况下，把它吸收在冷凝物流中，以再生初始混合物流。

贫工作流体馏分和富工作流体馏分（在它们没有转换到液体程度时），在它们加压到进料高压之前，把它们最好完全冷凝或基本上完全冷凝到液体。

富工作流体馏分和贫工作流体馏分在用泵增压到高压之前，通常需要冷凝，使它们成为液体。

在本发明的一个实施方案中，全部混合物流可以在蒸馏系统中进行蒸馏，以产生富集蒸汽馏分和从其中汽提了富集蒸汽馏分的汽提液体馏分。

在本发明的这个实施方案中的一个实施例中，富集蒸汽馏分可以分成第一第二富集蒸汽馏分物流，而汽提液体馏分可以分成第一第二和第三富集液体馏分物流，然后，第一富集蒸汽馏分物流可以和第一汽提液体馏分物流混合产生富工作流体馏分。第二富集蒸汽馏分物流可以和第三汽提液体馏分物流混合产生贫工作流体馏分，而第三汽提液体馏分物流可以包含用作冷凝物流的初始混合物流的剩余部分。

在本发明的这个实施方案的另一个实施例中，汽提液体馏分可以被分成第一第二第三汽提液体馏分物流，富集蒸汽馏分可以和第一汽提液体馏分物流混合产生富工作流体馏分，第二汽提液体馏分物流可以作为含贫工作流体馏分的初始混合物流的一部分使用，而第三汽提液体馏分物流可以作为初始混合物流的剩余部分使用去构成冷凝物流。

在本发明的另一个实施方案中，仅部分初始混合物流在蒸馏系统中可以进行蒸馏，以产生富集蒸汽馏分和从其中已经汽提了富集蒸汽馏分的汽提液体馏分。

在本发明的这个实施方案中，例如富集蒸汽馏分可以分成第一第二富集蒸汽馏分物流。在本发明的本实施例中，没有进行蒸馏的初始混合物流的剩余部分可以分成例如第一混合物流和第二混合物流。第一和第二富集蒸汽馏分物流可以与第一和第二混合物流混合，以分别产生富工作流体馏分和贫工作流体馏分。

大家可以很容易明白下面的事实：根据包括可得的热源和冷源条件及情况的不同，富工作流体馏分和贫工作流体馏分可以通过各种比例的富集蒸汽馏分和各种比例的一个或一个以上的汽提液体馏分，一个或一个以上没有进行蒸馏的初始混合物馏分的混合产生，或通过将得到的所希望的富工作流体馏分和贫工作流体馏分进行某种组合来产生，以便在本发明中减少扭点问题。

我们可以进一步明白下述事实：通过从富集蒸汽馏分，从汽提液体馏分和从初始混合物流进行适当选择，产生二个、三个或三个以上的具有低沸点组分浓度范围的工作流体馏分，该工作流体馏分对在第一汽化器中进行有效的单独加热是适量的，随后将二个或二个以上的物流进行组合，随后在继后的汽化器中单独加热，再随后将流动物流混合以减少物流数目，再随后在继后的汽化器中汽化等等，直到产生一个混合工作流体为止，然后该混合工作流体汽化和膨胀把它的能量转换成可利用的能量形式。

在本发明的最佳实施方案中，冷凝物流将被减压到经过循环后的混合工作流体的压力，以便在吸收阶段吸收经过循环后的混合工作流体。

冷凝物流和经过循环后的混合工作流体在吸收阶段利用某种适当而便利的冷却介质可以冷却。

在吸收阶段产生的初始混合物流或它的将被蒸馏的一部分，可以通过用某一种适当而便利的加热介质的一个或一个以上的热交换器加热进行蒸馏。

申请人把初始混合物流或它的一部分进行蒸馏的现在的最好方法是用较低温度的热源，这就提供了在热交换系统中的热量损失将是相当小的优点。也提供可以使用低温热源这个目的，而这个目的不可能方便地用在这个循环的其它方面。

在本发明现在的最佳实施方案中，蒸馏可以将初始混合物流或它的一部分通入与一个或一个以上的下述热源有关的热交换器来实现。

（a）经过循环后的工作流体;

（b）冷凝物流;

（c）贫工作流体馏分;

（d）富工作流体馏分和

（e）辅助热源

申请人认为：本发明的循环的许多申请，辅助热源将是不需要的。因此，申请人认为，从经过循环后的混合工作流体中，从冷凝物流中和从贫工作流体馏分及富工作流体馏分中提取足够的热量供给部分初始混合物流有效的蒸馏或汽化，以产生对低沸点组分或对混合物流组分来说是富集蒸汽馏分。

初始混合物流进行这种蒸馏的时候，低沸点的一个组分或多个组分将自然地汽化或开始蒸馏，由此产生富集的蒸汽馏分。

最佳的选择富工作流体馏分和贫工作流体馏分的组成，以便它们在具有具有便利的加热介质的第一汽化器中能够最有效的加热。第一汽化器通常是低温汽化器。

例如，组成和相对量将这样选择。以便当富工作流体馏分将被加热到接近它的饱和蒸汽压时，贫工作流体馏分在第一汽化器中将被加热到接近它的沸点。

富工作流体馏分最好富集到尽可能多的一个低沸点组分或多个低沸点组分，与使用的贫工作流体馏分一致，这种贫工作流体馏分可能具有在富工作流体馏分的露点时的沸点。

在现在的最佳实施方案中，组成和量将这样选择，以便当富工作流体馏分在第一汽化器中将基本上汽化或完全汽化成饱和蒸汽时，贫工作流体馏分在第一汽化器中将被加热到它的沸点或基本上达到它的沸点。

当贫工作流体馏分和富工作流体馏分二者在第一汽化器中被加热到较高温度的时候，申请人认为：在本发明的热力循环中，这种情况将不提供任何真正热力学的优点。

因此，富工作流体馏分和贫工作流体馏分是这样选择，以便在它们通过第一汽化器之后，基本上或通常至少在温度和压力两方面都达到平恒，以减少在混合中发生的任何热力学损失。

根据本发明，当贫工作流体馏分和富工作流体馏分开始产生的时候，通常它们二者都含有蒸汽。因此，必须冷却使它们完全冷凝，然后，在它们被加到第一汽化器之前，分别把它们用泵增加到进料高压。当贫工作流体馏分有时可能不含蒸汽时，因此将不必须冷却。富工作流体馏分通常含蒸汽，因此必须冷却使蒸汽冷凝，然后提供液体馏分，以便有效地加压。

冷却它们可以利用某种冷却介质。根据本发明申请人现在的最佳实施方案，贫工作流体馏分通过将它通入在与蒸馏过了的初始混合物流有关的热交换器而将被冷却。

同样，根据本发明申请人现在的最佳实施方案，富工作流体馏分通过将它通入在与辅助热源有关的热交换器而被冷却。在冷却了的富工作流体馏分和还没有用辅助冷源的冷却介质冷却的富工作流体馏分之间，也可以采用预热系统。

在本发明的最佳申请方案中，富工作流体馏分和贫工作流体馏分将被冷却，以使在它们加到第一汽化器之前，它们的温度通常是相同或相近的。

在贫工作流体馏分和富工作流体馏分通过第一汽化器之后，已经混合构成混合工作流体，它们可以在第二汽化器中加热到混合工作流完全或至少基本完全汽化。

申请人认为：如果混合工作流体在第二汽化器中完全汽化，将提供最好的热力学优点。否则，热力学优点较少。

如果混合工作流体仅部分汽化，一些混合工作流体将加热到相对较高的温度，将不利于能量转换。因此，这种情况将降低过程的效率。在用相对较高温度热源的第二汽化器中，完全汽化混合的工作流体和通过用全部或基本全部汽化了的混合工作流体作为进料混合工作流体。申请

人认为，高温能量的利用是最有效的。

在本发明现在的最佳实施方案中，来自第二汽化器的混合工作流体将在过热器中过热。

进料混合工作流体膨胀到经过循环后的低压，把它的能量变成可用的能量形式，为此目的，可利用某一合适而便利的装置。这种特性的装置一般是透平机形式，在本说明书中总称为透平机。

各种单级或多级的透平机是可得到的。为了有效的利用本发明提供的适当的压力和温度范围，可以在其中进行选择。

在本发明的实施方案中，可以采用多级透平机系统。至少部分的混合工作流体在通过透平机的高压级之后，在进入透平机的低压级之前，可以再循环到过热器之中，本专业的技术将容易地看到，用于本发明的蒸馏系统的相对较低温度的热源可以来自不同情况和不同条件的各种热源。可以从经过循环后的相对较高温度的热源，可以从相对较低温度的热源或其它的可用的热源得到。和/或以相对较低温度的在本发明的方法中再生的热源得到。并且该热源是不能够有效地利用或更有效地利用，或不能够用来完全汽化混合工作流体的热源。

在本发明的循环的汽化器中可以采用多种形式的热源来汽化混合工作作流体。随着所利用的热源的不同，在每种情况下可以调整循环使其用最有效的方式利用这些热源。例如，申请人予料从高到1000°F或更高的热源，低到如像从海洋温差所获得的热源都可以使用。可以相信，像这样的热源例如初级燃料、废热、地热、太阳热和海洋热能转化系统全都能用于本发明。

用于本发明的工作流体可以是任何一种含有两个或两个以上低和高沸点流体的混合物的多组分工作流体。这种低和高沸点流体可以是若干有良好热力学性能且有适当的或大溶解度的化合物中的任何一个的混合

物。这样，例如工作流体可以含有一种二元流体如像氨-水混合物。两种或多种碳氢化合物，两种或多种氟利昂，碳氢化合物和氟利昂的混合物或诸如此类。

申请人现在优先选用的工作流体是水-氨混合物。

氨-水的热函-浓度图容易得到，且这种图得到普遍的承认。国家标准局将于请求时提供公布于国家标准局明细表758-80项目的内容。这个文件于1983年由Wiltec    Researcn    Company，Inc（488    South    500    West，Provo，Utah，84601）所制订，且论及在大范围的温度和压力下水-氨混合物和它们的性质试验研究。此文件的付本附于本说明书，且在此列入参考文献。

氨-水系统构成一个很宽范围的沸点温度且有良好的热力学性质。因此，在本发明的许多运用中氨-水系统是一种实践上和潜在地有用工作流体。然而，申请人认为，在开发本发明的工业实施方案过程中，当设备的经济性和透平机的设计变成头等需要考虑的问题的时候。考虑氟利昂-22和甲苯或其它碳氢化合物的混合物或混合氟利昂将变得更为重要。

通常，标准设备可以用于实施本发明的方法。因此，如像热交换器、贮槽、泵、透平机、阀门等设备和用于典型的热力循环（如Rankine循环）类型的装置都可用于实施本发明的方法。申请人认为，对本发明结构材料上的限制应与对一般的Rankine循环动力或致冷系统是一样的。然而，申请人认为本发明的较高的热力效率将使回收每单位有用能量有较低的投    费用，主要省过了热交换器和锅炉设备的费用。申请人认为本发明将降低所生产出的每单位能量的总成本。

现在将参照某些较佳的发明实施方案和参照附图详述本发明。

在附图中：

图1列出实施本发明方法的一种系统的图解表示;

图2列出图1系统的图解表示，但省略了过热段;

图3列出本发明的供选择的实施方案的图解表示;

图4列出根据本生明的更进一步的供选择的实施方案的图解表示;而

图5是一种温度/热函的图解表示，用以说明应用本发明为何能够解决扭点问题。

参照附图1，标号50·1通常指的是根据本发明的热力系统或循环的一种实施方案。

循环系统50·1包括吸收段52、热交换器54、同流热交换器56、主热交换器58、分离器60、予热器62、泵64和66、第一汽化器68、第二汽化器70、过热器72、和包括高压段74和低压段76的多级透平机。

现在用使用氨-水工作液体作为初始混合物的实施例来说明本发明的系统或循环。

这是一个连续的系统，在此系统中使进料混合工作流体发生膨胀，把它的能量转化为可利用的能量形式，然后使流体连续再生。因而，在使用该系统的长时间期限内，在系统中应保持基本上恒定不变量的混合工作流体。

在分析此系统的时候，从系统中用标号1标志的这一点开始是有益的，标号1包含氨和水形式的有较高和较低沸点组分的初始组成的初始混合物流。在点1初始混合物流处于经过循环后的低压。用泵51将它增压到中等压力，在此处它的压力参数应与泵51后的点2处的一样。

从物流线的点2，处于中等压力的初始混合物流在热交换器54中、在同流热交换器56中和主热交换器58中连续被加热。

用从透平机74和76来的经过循环后的混合工作流体通过热交换

的方法在热交换器54，同流热交换器56和主热交换器58中加热初始混合物流。此外，在热交换器54中初始混合物流被将在后面说明的冷凝物流加热。在同流热交换器56中初始混合物流用冷凝物流和用将在后面说明的贫工作流体馏分和富工作流体馏分通过热交换进一步加热。

在主热交换器58中加热只由从透平机出口来的流体完成，因此，它基本上补偿了同流换热法的不足。

在主热交换器58和分离器60之间的点5处，初始混合物流在中等压力下，在包括热交换器54、58和同流热交换器56的蒸馏系统中进行蒸馏。如果需要，从任何合适的或可用的热源来的辅助加热手段都可用于热交换器54或58的任一个中或者同流热交换器56中。这种辅助加热手段例如用虚线59表示在热交换器54中。

在点5初始混合物流在蒸馏系统中部分气化并送入重力分离器60。在分离器60中富集蒸汽馏分（它产生在蒸馏系统中并由低沸点组分，即氨，富集）从初始混合物流的剩余部分分离出来以使其在点6生成一种富集蒸汽馏分和在点7生成汽提液体馏分，富集蒸汽馏分已从点7汽提出来。

在图1中说明本实施方案，从点6来的富集蒸汽馏分被分成第一和第二富集蒸汽馏分物流，它们分别位于点9和点8。

此外，在图1的实施方案中，从点7来的汽提液体馏分被分成第一、第二、第三汽提液体馏分物流，它们分别地具有如点11、10、和14的参数。

相对于将在下面讨论的富工作流体馏分和贫工作流体馏分二者来说，点6的富集蒸汽馏分是被较低沸点组分，即氨，富集了的。

从点9来的第一富集蒸汽馏分物流与点11的第一汽提液体馏分物流

流混合使在点13形成一个富工作流体馏分。

在点8的第二富集蒸汽馏分物流与点10的第二汽提液体馏分物流混合使在点12形成贫工作流体馏分。

相对于混合工作流体（如在下文讨论的）来说，富工作流体馏分富集了含氨的较低沸点组分。另一方面，相对于混合工作流体（如在下文讨论的）来说，贫工作流体馏分含较少较低沸点组分。

点14的第三汽提液体馏分由初始混合物流的剩余部分组成，常用于构成冷凝物流。

点12和13的贫工作流体馏分和富工作流体馏分组成上的差别通过在形成这两种馏分时使用不同比例的蒸汽和汽提液体的手段来实现。

贫工作流体馏分在点12与15之间在同流热交换器56中冷却，以使它完全冷凝并在点15生成一种冷凝贫工作流体馏分。

点13的富工作流体馏分于同流热交换器中部分冷凝到点16。然后，富工作流体馏分进一步冷却并在予热器62中冷凝（从点16至18）并在吸收段52通过点47至48供应的冷却水用热交换的方法进行最后冷凝。

然后，点15的贫工作流体馏分用泵64增压到高压以提供给它点24的参数。同样地，富工作流体馏分用泵66增压到相同的或基本相同的高压。然后，它通过予热器62到达点25，在这里它基本上处于与点24的贫工作流体馏分相同的压力和温度。

在实践中，点24和25的温度应当足够的高以防止水在第一汽化器68中的管道表面上凝结。

然后，将点24和点25的两支流体分别送到第一汽化器68。这是汽化器系统的低温段，在这里富工作流体馏分和贫工作流体馏分用从温度高的点43开始送入、于点46离开系统的热源的较低温度部分加热。

在第一汽化器68中，最好从点25到27加热富工作流体馏分以使它完全汽化并最好于点27处于它的露点饱和蒸汽的状态。申请人认为，在第一汽化器68中这样将是最有效的热利用，并且假如富工作流体馏分在此阶段加热到较低或较高的温度时，将不会有好处，且可能导至损失。

贫工作流体馏分在从点24至26的汽化器68中同样被加热。使贫工作流体馏分在到达点26的时候加热到或者基本加热到它的沸点，这是最好的加热方式。申请人还认为，对于第一汽化器68中的贫工作流体馏分来说这将是最有效的热利用并认为加热至一较低或较高的温度将降低循环的效能。

然后，点26和27的贫工作流体馏分和富工作流体馏分混合，于点28形成一种混合工作流体。当它们混合的时候它们是处在有相当温度和压力的热力设备中。因而混合时热力损失应非常小。

然后，将从点28来的混合工作流体送入第二汽化器70，在这里最好使它完全汽化，以生成气态的进料混合工作流体。这是在点29，从点29到点30进料混合工作流体在过热器72中过热。

然后，将具有点30参数的混合工作流体送入透平机的高压段74，使它的能量转化成为可利用的能量形式。

已经说明透平机的高压段74和低压段76二者各包括4个分离的级。然而，任何合适的透平系统都可以用来代替它们。

混合工作流体在通过透平机高压段74后就有了点34的参数，点34的压力和温度参数较点30的低。将混合工作流体从点34送回汽化段的过热器72，在这里从点34到点35将它再加热，然后送进透平机的低压段76，在这里混合工作流体充分膨胀直到它达到点39的经过循环后的低压值。在点39混合工作流体最好达到这样的低压，以

使它在此压力和适当的环境温度下不能冷凝。经过循环后的混合工作流体从点39流过主热交换器58，同流热交换器56和热交换器54。在这里它部分冷凝，且释放出来的热用来予热先前讨论过的流体。

然后，点42的经过循环后的工作流体与点20的冷凝物流混合。在点20，从点19来的冷凝物流已被节流阀调节，将它的压力降到点42的经过循环后的混合工作流体的低压值。然后，所生成的混合物从点21送入吸收段52，在这里经过循环后的混合工作流体被吸收于冷凝物流中以再生点1初始混合物流。

参照附图2，标号50·2通常指的是一种根据本发明的能量系统或循环的一种供选择的实施方案。

50·2系统在各方面都与50·1系统一样，其区别只是省去了图1的过热器72，且没有部分膨胀的混合工作流体通过这样的过热器的再循环。

参照图3，标号50·3指的是根据本发明的更进一步的供选择的实施方案。

50·3系统基本上与图1的50·1系统一样，且相同的部分用相同的标号来做标志。

在50·3系统中在点7的汽提液体馏分分成第一、第二、第三汽体液体馏分，它们分别地位于点11、15和10。此外，在这一实施方案中，仅只一种富集蒸汽馏分在点6生成。它不像在50·1和50·2循环中一样分成两种蒸汽馏分物流。

点9的富集蒸汽馏分与从点11来的第一汽提液体馏分混合，于点13生成富工作流体馏分。

点13的富工作流体馏分用参照图1所讨论过的一样的方式通过同流换热器56、予热器62和吸收段52。然后，用泵66将它增压到

进料高压，通过予热器62到达点25。

在与第三汽提液体馏分物流一起通过同流换热器56后，在点15得到第二汽提液体馏分物流。在点17之后，分成第二和第三汽提液体馏分物流，一支被输送到点15以构成贫工作液体馏分。第三汽提液体馏分物流从点10通过热交换器54，从点19至点20它被节流阀调节，使达到经过循环后的低压值，且这样构成冷凝物流，使其在吸收段52吸收从点42来的经过循环后的混合工作流体。

点15的贫工作流体馏分用泵64增压到进料高压并到达点24，在这里它具有与点25的富工作流体馏分基本一样的压力和温度参数。

然后，操作过程的其余部分与参照图1所述的完全一样。

参照附图4，标号50·4指的是根据本发明的热力系统或循环的更进一步的供选择的实施方案。

50·4循环一般地与50·2循环一样，因而与在附图2和附图1中所说明的50·1循环也一样。因此相同的部分用相同的标号来指明。

在50·4系统中不同于前面附图的实施方案，只是点2的中等压力的初始混合物流部分在蒸馏段被蒸馏。

在50·4系统中点6的富集蒸汽馏分如同在50·1系统的情况一样又分成第一和第二富集蒸汽馏分物流，它们分别地位于点9和点8。这两支物流流经同流换热器56，在这里将它冷却，使其部分冷凝。

从点7来的汽提液体馏分构成冷凝物流。它从点14流经同流换热器56到达点17，经热交换器54到达点19，然后流经节流阀到达点20以在这里被吸收在吸收段52中，经过循环后的混合工作流体，如参照图1所述的那样在点1再生初始混合物流。

在点2之后初始混合物流的剩余部分（它未经蒸馏系统蒸馏）被提

取并分成第一和第二混合物流，它们分别地位于点11和点10。

从点8来的第二富集蒸汽馏分物流，在经过同流换热器56之后与从点10来的第二混合物流相混合以在点15构成贫工作流体馏分。然后将它用泵增压到进料高压，以生成点24的贫工作流体馏分。

来自点9的第一富集蒸汽馏分通过同流换热器56和预热器62。此后，来自点18的蒸汽馏分物流与来自点11的第一混合物流混合。混合后在点13产生富工作流体馏分，该工作流体馏分通过吸收段52、泵66、预热器62，达到有适当的温度和压力参数的点25。

正如在图1实施方案的情况那样，这两个物流通过第一吸收段，然后在点28混合，并在第二吸收段70中汽化。

图4中说明的实施方案相应于循环50·2。当然，该实施方案也包括过热器72和如同在图1中说明的点34到点35的再循环回路。

在该技术领域中普通熟练的人员会知道，对适当的环境和条件，大多数贫工作流体馏分或富工作流体馏分可通过选择最低点以上的富集蒸汽馏分的数量产生。和通过选择正如可希望的适当数量的汽提的液体馏分和/或初始混合物流馏分产生。

申请人试图根据图5的曲线图解释本发明的理论基础，但不希望受该理论限制。在这个温度对热函的曲线图中，申请人认为该曲线图是与本发明一致的典型的水-氨系统。在该曲线图中给定的点相应于在图1的循环50·1中用于表示各种参数的点。

第一汽化器68或低温汽化器68可考虑分成两部分。在第一部分，富工作流体馏分和贫工作流体馏分分别从点25和点24加热直到指定的tbr点。富工作流体馏分和贫工作流体馏分的温度都在它们的沸点以下。在第一汽化器68的第二部分，在tbr点以上富工作流体馏分和贫工作流体馏分的温度都在它们的起沸点温度以上。

如果只其给定压力下只是富工作流体馏分引入第一分离段，这样的流体会在tbr点开始沸腾。这是比较低的温度，允许全部使用现有的热源。可是全部沸腾过程会在比较低的温度下进行，结果在汽化器的大部分中产生增加的温度差，因此，导至比较高的热力学损失。这个理论过程由图5中点25和点tbr之间的线，从点tbr到点29a的虚线，和从点29a到29点的虚线表示。

热源的冷却用从点43直到点46的点刘线表示。

如果试图在相同的给定的压力下采用包括在点25的富工作流体馏分和在点24的贫工作流体馏分的混合物的混合流体，而又试图全部应用现有的热源，则这个流体只在温度tb开始沸腾。温度tb高于在汽化器68的相应部分中热源的温度。因此，这会使该过程成为不可能。这个不可能的过程由图5中的线24-tbr-tb    28-29所证明。如果不完全的应用由现有的热源构成和    致相应的热力学损失，则这样的过程才是可能的。

可是，根据本发明将富工作流体馏分和贫工作流体馏分分别引入第一汽器68时，富工作流体馏分会在比较低的温度tbr下开始沸腾，从而减少“扭点”（pinch    point）问题。同时，由于富工作流体馏分和贫工作流体馏分已在点28混合，当它们达到热力学平衡时，沸腾过程在比较高的温度下进行。因此，热力学损失减少。这也允许该系统在适当的汽化器中和透平机入口增加的压力。这个混合过程在图5中由点24-29的实线表示。

这两个体系热含的这个综合概要表明通过第一汽化器68后面是本发明体系的曲线在扭点区更远离加热介质曲线，因此，减少扭点问题，而在点28后该曲线较接近加热介质曲线，减少了热力学损失。

申请人认为用两个以上的改变组成的工作流体馏分，这些工作流体

馏分正如它们通过连续汽化器那样在连续段中混合，并用有效数量段的过热，可使工作流体馏分的加热曲线成平滑，较接近到达加热流体的曲线，因此，导至热力学损失的减少。

在本发明的某些实施方案中混合工作流体从很高压力膨胀到经过循环后的低压力，该工作流体在点29可有很低的温度。其也可含有相当的冷凝液量。结果，冷凝液对透平机76的最后一级的运转特性有相反的影响。此外，在点39后在这个物流中剩余的热量和质量不足以供给初始混合物流的蒸馏和工作流体馏分的再生。申请人认为这个潜在的缺点可通过过热器72和正如在图1和图3中点34和点35之间应用的在循环回路克服。