專利名稱：能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及裝置。
現(xiàn)有的諸多動力、電力源是依靠燃燒燃料和挖掘地?zé)?、核能并將所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動力和電力。其過程消耗的大量能源及其排放的大量污染物導(dǎo)致了全球氣候變暖、溫室效應(yīng)和環(huán)境污染等問題。
本發(fā)明的目的是提供一種在蒸發(fā)處收集自然物質(zhì)所含的熱能，冷凝處將熱能釋放并轉(zhuǎn)移到另一工質(zhì)，使其汽化膨脹，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是利用氣體壓縮制熱、液體蒸發(fā)制冷的原理和能量守恒定律，在蒸發(fā)處收集自然物質(zhì)所含的熱能，冷凝處將熱能釋放并轉(zhuǎn)移到另一工質(zhì)，使其汽化膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。具體結(jié)構(gòu)由運(yùn)行壓縮機(jī)、啟動壓縮機(jī)、三個(gè)立式殼肋片管汽液熱交換器、套管式熱交換器、四個(gè)外置換熱器、膨脹機(jī)、壓力泵、過濾器、膨脹閥、閥門、壓力計(jì)組成三組循環(huán)回路。一組能量吸收釋放循環(huán)回路，一組能量轉(zhuǎn)化循環(huán)回路，另一組為啟動循環(huán)回路，能量吸收釋放循環(huán)回路和啟動循環(huán)回路內(nèi)裝載工質(zhì)A，能量轉(zhuǎn)化循環(huán)回路內(nèi)裝載工質(zhì)B。
啟動時(shí)，壓縮機(jī)將氣態(tài)工質(zhì)壓縮制熱，于冷凝換熱器內(nèi)將熱能傳給另一工質(zhì)，使其受熱氣化膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動膨脹機(jī)運(yùn)行，于蒸發(fā)換熱器內(nèi)吸收熱能，使其冷卻液化。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)能源的消滅與再生，無論在何處只要更換相適工質(zhì)即可正常工作，只要有一定溫度物質(zhì)存在，就可奪取該物質(zhì)熱能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。工藝流程結(jié)構(gòu)緊湊，占空間小，適用范圍廣，可用于汽車、大型機(jī)車作牽引，也可用于發(fā)電裝置；應(yīng)用于制冷、制冷廠不僅能輸出冷源，還能解決家庭、商場、工廠的用電，亦可用于航天采集能源。無廢棄物排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，為社會做貢獻(xiàn)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例作詳細(xì)說明。


圖1、圖2為組成兩組循環(huán)回路的能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
圖3為組成三組循環(huán)回路的能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。
根據(jù)圖1所示，啟動時(shí)，啟動壓縮機(jī)15運(yùn)行，將氣態(tài)工質(zhì)A壓縮為高溫高壓狀態(tài)，于立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)冷凝將熱能釋放傳給工質(zhì)B，并在流經(jīng)套管式冷凝器10時(shí)變?yōu)榈蜏馗邏阂簯B(tài)，再流入立式殼肋片管汽液熱交換器7進(jìn)一步凝結(jié)為常溫高壓液體進(jìn)入儲液槽1，通過過濾器2、膨脹調(diào)節(jié)閥3于立式殼肋片管汽液熱交換器4內(nèi)蒸發(fā)變?yōu)榈蜏?、低壓氣體并吸收熱量，途經(jīng)蒸發(fā)器5、6吸收自然物質(zhì)熱能后變?yōu)槌氐蛪簹怏w，流入立式殼肋片管汽液熱交換器7并吸收內(nèi)部熱能，流回啟動壓縮機(jī)15，往復(fù)循環(huán)。當(dāng)立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)工質(zhì)B受熱汽化膨脹達(dá)到一定壓力后閥門11開啟，蒸發(fā)膨脹氣體B驅(qū)動膨脹機(jī)12運(yùn)行，并同時(shí)驅(qū)動運(yùn)行壓縮機(jī)8和壓力泵13運(yùn)行，膨脹機(jī)12正常運(yùn)行后，啟動壓縮機(jī)15停止，由運(yùn)行壓縮機(jī)8代替啟動壓縮機(jī)15工作，同時(shí)膨脹閥3相應(yīng)調(diào)節(jié)。
膨脹機(jī)12正常運(yùn)行后，氣態(tài)工質(zhì)B流入立式殼肋片管汽液熱交換器4被冷卻凝結(jié)為低溫低壓液體，由底部流出，被壓力泵13送回立式殼肋片管汽液熱交換器4中間肋片管吸收熱能，流出后進(jìn)入熱交換器14變?yōu)槌馗邏阂后w，又流回立式殼肋片管汽液熱交換器4的上部肋片管吸收熱能，經(jīng)過套管式冷凝器10進(jìn)入立式殼肋處管汽液熱交換器9受熱汽化膨脹為高溫高壓氣態(tài)，經(jīng)閥門11進(jìn)入膨脹機(jī)12，驅(qū)動膨脹機(jī)12工作，工質(zhì)B于回路內(nèi)往復(fù)循環(huán)。
根據(jù)圖2所示，啟動時(shí)，啟動壓縮機(jī)15運(yùn)行，將氣態(tài)工質(zhì)A壓縮為高溫高壓狀態(tài)，于立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)冷凝將熱能釋放傳給工質(zhì)B，并在流經(jīng)套管式冷凝器10時(shí)變?yōu)槌馗邏阂后w，進(jìn)入儲液槽1，通過過濾器2、膨脹調(diào)節(jié)閥3于立式殼肋片管汽液熱交換器4內(nèi)蒸發(fā)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪簹怏w并吸收熱量，途經(jīng)蒸發(fā)器5、6吸收自然物質(zhì)熱能后變?yōu)槌氐蛪簹怏w，流入立式殼肋片管汽液熱交換器7并吸收內(nèi)部熱能，流回啟動壓縮機(jī)15，往復(fù)循環(huán)。當(dāng)立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)工質(zhì)B受熱汽化膨脹達(dá)到一定壓力后閥門11開啟，蒸發(fā)膨脹氣體B驅(qū)動膨脹機(jī)12運(yùn)行并同時(shí)驅(qū)動運(yùn)行壓縮機(jī)8和壓力泵13運(yùn)行，膨脹機(jī)12正常運(yùn)行后，啟動壓縮機(jī)15停止，由運(yùn)行壓縮機(jī)8代替啟動壓縮機(jī)15工作，同時(shí)膨脹閥相應(yīng)調(diào)節(jié)。
膨脹機(jī)12正常運(yùn)行后，工質(zhì)B流入立式殼肋片管汽液熱交換器7被冷卻，進(jìn)入立式殼肋片管汽液熱交換器4進(jìn)一步冷卻凝結(jié)為低溫低壓液體由底部流入壓力泵13，被壓力泵13送回立式殼肋片管汽液熱交換器4上部肋片管吸收熱能流出，經(jīng)換熱器14、16，變?yōu)槌馗邏阂簯B(tài)，經(jīng)過套管式冷凝器10進(jìn)入立式殼肋片管汽液熱交換器9，受熱汽化膨脹為高溫高壓氣態(tài)，經(jīng)閥門11進(jìn)入膨脹機(jī)12，驅(qū)動膨脹機(jī)12工作，往復(fù)循環(huán)。
根據(jù)圖3所示，共有三組循環(huán)回路。啟動時(shí)，啟動壓縮機(jī)15運(yùn)行，將啟動循環(huán)回路管內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)A壓縮制熱，于立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)將熱能釋放傳給工質(zhì)B，工質(zhì)A冷凝為液體進(jìn)入儲液槽19，經(jīng)過濾器17膨脹閥18于立式殼肋片管汽液熱交換器4內(nèi)蒸發(fā)吸熱。立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)工質(zhì)B被加熱汽化膨脹達(dá)一定壓力后，經(jīng)閥門11進(jìn)入膨脹機(jī)12，驅(qū)動膨脹機(jī)12運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動運(yùn)行壓縮機(jī)8工作，膨脹機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，啟動壓縮機(jī)15即停止。
膨脹機(jī)12驅(qū)動運(yùn)行壓縮機(jī)8，將氣態(tài)工質(zhì)A壓縮為高溫高壓狀態(tài)，于立式殼肋片管汽液熱交換器9內(nèi)冷凝將熱能釋放傳給工質(zhì)B，并在流經(jīng)套管式冷凝器10時(shí)變?yōu)槌馗邏阂簯B(tài)，再流入立式殼肋片管汽液熱交換器7進(jìn)一步凝結(jié)為常溫高壓液體進(jìn)入儲液槽1，通過過濾器2，膨脹調(diào)節(jié)閥3于立式殼肋片管汽液熱交換器4內(nèi)蒸發(fā)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪簹怏w并吸收熱量，途經(jīng)蒸發(fā)器5、6吸收自然物質(zhì)熱能后變?yōu)槌氐蛪簹怏w，流入立式殼肋片管汽液熱交換器7并吸收內(nèi)部熱能，流回運(yùn)行壓縮機(jī)8，往復(fù)循環(huán)。
膨脹機(jī)12正常運(yùn)行后，氣態(tài)工質(zhì)B流入立式殼肋片管汽液熱交換器4被冷卻凝結(jié)為低溫低壓液體，由底部流出，被壓力泵13送回立式殼肋片管汽液熱交換器4中間肋片管吸收熱能，流出后進(jìn)入熱交換器14變?yōu)槌馗邏阂后w，又流回立式殼肋片管汽液熱交換器4的上部肋片管吸收熱能，經(jīng)過套管式冷凝器10進(jìn)入立式殼肋片管汽液熱交換器9受熱汽化膨脹為高溫高壓氣態(tài)，經(jīng)閥門11進(jìn)入膨脹機(jī)12，驅(qū)動膨脹機(jī)12工作，工質(zhì)B于回路內(nèi)往復(fù)循環(huán)。
本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)為熱交換器9輸出端連著膨脹機(jī)12入口處，輸入端連著熱交換器10的內(nèi)輸出端，內(nèi)管輸入端連著壓縮機(jī)8輸出端、連著熱交換器10的外輸入端，熱交換器4的入口處與膨脹機(jī)12或熱交換器7的輸出端相連，出口處連著壓力泵13的輸入端，中間內(nèi)管入口與壓力泵13的輸出端相連，出口與熱交換器14或16相連，頂端內(nèi)管輸入端與熱交換器14或16相連，輸出端與熱交換器10相連，下端內(nèi)管輸入端與儲液槽1相連，輸出端與熱交換器5或6相連；熱交換器7的上端連著壓縮機(jī)8，下端連著熱交換器6，內(nèi)管入口連著熱交換器10的外輸出端或膨脹機(jī)12的輸出端，內(nèi)管出口連著儲液槽1，熱交換器5、6相連。
本發(fā)明的工作過程為啟動循環(huán)回路與能量吸收釋放循環(huán)回路合并，工質(zhì)A被啟動壓縮機(jī)15壓縮后送進(jìn)熱交換器9上部管，由底部管流出，進(jìn)入冷凝器10，經(jīng)熱交換器7進(jìn)入儲液槽1，經(jīng)過濾器2、調(diào)節(jié)閥3進(jìn)入熱交換器4的底部管，由中部管流出后進(jìn)入換熱器5、6，流進(jìn)熱交換器7下端孔，從上端孔出進(jìn)入啟動壓縮機(jī)15。工質(zhì)B作功后，由膨脹機(jī)12輸入熱交換器4上端，由下端流入壓力泵13返回?zé)峤粨Q器4中部管，進(jìn)入蒸發(fā)器14，再返回?zé)峤粨Q器4的頂端管，經(jīng)冷凝器10進(jìn)入熱交換器9，途經(jīng)閥門進(jìn)入膨脹機(jī)12。
啟動循環(huán)回路與吸收釋放循環(huán)回路合并，工質(zhì)A啟動壓縮機(jī)15、運(yùn)行壓縮機(jī)8壓縮后送進(jìn)熱交換器9上部管，由下部管流入冷凝器10進(jìn)入儲液槽1，經(jīng)過濾器2、膨脹閥3進(jìn)入熱交換器4，由中部管流入蒸發(fā)器5、6，進(jìn)入熱交換器7，回到運(yùn)行壓縮機(jī)8、啟動壓縮機(jī)15。工質(zhì)B由熱交換器9經(jīng)閥門11進(jìn)入膨脹機(jī)12，經(jīng)熱交換器7進(jìn)入熱交換器4上端，由下端流入壓力泵13，途經(jīng)熱交換器4中部管進(jìn)入，由上端管進(jìn)入換熱器14、16，通過冷凝器10回到熱交換器9。
啟動壓縮機(jī)置于獨(dú)立循環(huán)回路，工質(zhì)A于循環(huán)回路內(nèi)，行程為啟動壓縮機(jī)15將其送入熱交換器9底部管，流出后進(jìn)入儲液槽19，經(jīng)過濾器17、膨脹閥18進(jìn)入熱交換器4底部管流回啟動壓縮機(jī)15。
所述系統(tǒng)中除熱交換器5、6、14、16外置，其余部件均需安裝隔熱材料與外界隔熱。
權(quán)利要求
1.一種能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其特征在于壓縮機(jī)將氣態(tài)工質(zhì)壓縮制熱，于冷凝換熱器內(nèi)將熱能傳給另一工質(zhì)，使其受熱汽化膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動膨脹機(jī)運(yùn)行，于蒸發(fā)換熱器內(nèi)吸收熱能，使其冷卻液化。
2.一種能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)裝置，其特征在于熱交換器(9)輸出端連著膨脹機(jī)(12)入口處，輸入端連著熱交換器(10)的內(nèi)輸出端，內(nèi)管輸入端連著壓縮機(jī)(8)輸出端、連著熱交換器10的外輸入端，熱交換器(4)的入口處與膨脹機(jī)(12)或熱交換器(7)的輸出端相連，出口處連著壓力泵(13)的輸入端，中間內(nèi)管入口與壓力泵(13)的輸出端相連，出口與熱交換器(14)或(16)相連，頂端內(nèi)管輸入端與熱交換器(14)或(16)相連，輸出端與熱交換器(10)相連，下端內(nèi)管輸入端與儲液槽(1)相連，輸出端與熱交換器(5)或(6)相連；熱交換器(7)的上端連著壓縮機(jī)(8)，下端連著熱交換器(6)，內(nèi)管入口連著熱交換器(10)的外輸出端或膨脹機(jī)(12)的輸出端，內(nèi)管出口連著儲液槽(1)，熱交換器(5)、(6)相連。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能源吸收轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及裝置,利用壓縮機(jī)將氣態(tài)工質(zhì)壓縮制熱,于冷凝換熱器內(nèi)將熱能傳給另一工質(zhì),使其受熱汽化膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動膨脹機(jī)運(yùn)行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)能源的消滅與再生,無論在何處只要更換相適工質(zhì)即可正常工作,只要有一定溫度物質(zhì)存在,就可奪取該物質(zhì)熱能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。工藝流程結(jié)構(gòu)緊湊,占空間小,適用范圍廣,可用于汽車、大型機(jī)車作牽引,也可用于發(fā)電裝置,無廢棄物排放,實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。
文檔編號F03G7/06GK1284605SQ00116039
公開日2001年2月21日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者沈琦雁 申請人:沈琦雁