專利名稱:吸收式熱能膨脹機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于暖通空調(diào)、工業(yè)制冷、廢熱等低熱資源的再利用技術(shù),具體的涉及一種利用暖通空調(diào)、工業(yè)制冷機(jī)組產(chǎn)生的廢熱以及發(fā)電廠和化工廠的尾氣廢熱資源做機(jī)械功的吸收式熱能膨脹機(jī)。。
背景技術(shù):
膨脹機(jī)就是一種利用壓縮氣體膨脹降壓時向外輸出機(jī)械功使氣體溫度降低的原理以獲得機(jī)械能和冷量的機(jī)械?,F(xiàn)有膨脹機(jī)技術(shù)主要為活塞和透平膨脹機(jī),運(yùn)行工質(zhì)主要是高溫高壓水蒸汽,其尾汽溫度較高,能量轉(zhuǎn)化率低;且目前加熱水蒸汽主要燃燒煤等石化燃料,一方面消耗了資源有限的石化燃料,另方面增加了 C02的排放,加劇了地球的溫室效應(yīng)。在能源日益緊張的今天,為了回收通常排到大氣中的低溫?zé)釟狻⑴诺胶哟ㄖ械牡蜏責(zé)崴戎械臒崃?,低熱利用裝置被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中,然后高溫物體來加熱水或采暖,使熱量得到充分利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、低溫?zé)崮芾寐矢叩奈帐綗崮芘蛎洐C(jī),其可以利用常溫低品位熱源;一方面獲得了高品位的機(jī)械能,可以直接驅(qū)動其他設(shè)備或發(fā)電;另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設(shè)備或裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述膨脹機(jī)包括發(fā)生器、能量轉(zhuǎn)換器、膨脹機(jī)和吸收器,所述發(fā)生器連接換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴,該換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴連通膨脹機(jī)的進(jìn)氣口,該膨脹機(jī)的排氣口連接設(shè)置吸收器。
具體實(shí)施方式
中,所述發(fā)生器的頂部連通一高溫高壓換熱介質(zhì)管路,換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴位于該高溫高壓換熱介質(zhì)管路的末端;所述發(fā)生器內(nèi)設(shè)置擋液板,發(fā)生器的下部設(shè)置有中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱,該中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱和擋液板之間還設(shè)置有熱源換熱器?!獙?shí)施方式中,所述中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱的底部連接一輸送管路,該輸送管路的另一端位于能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)。另一實(shí)施方式中,所述能效轉(zhuǎn)換器的上部設(shè)置一中溫介質(zhì)蒸汽通道,該中溫介質(zhì)蒸汽通道連接一低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱的頂部,該低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱的上部設(shè)置一擋液板。再一實(shí)施方式中,所述發(fā)生器內(nèi)的頂部設(shè)置一換熱介質(zhì)噴射裝置,該換熱介質(zhì)噴射裝置通過一常溫高濃度換熱介質(zhì)管連接吸收器。又一實(shí)施方式中,所述吸收器的頂部連接膨脹機(jī)的排氣口,該吸收器的底部設(shè)置一常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱的上方設(shè)置一介質(zhì)溶液霧化噴嘴,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱的底部連通一常溫高濃度介質(zhì)溶液管。 一實(shí)施方式中,所述介質(zhì)溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質(zhì)溶液管路連接一低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱,該低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱位于能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)?!獙?shí)施方式中,所述膨脹機(jī)的一端連接設(shè)置一動力輸出軸。一實(shí)施方式中,所述換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴位于能效轉(zhuǎn)換器的上部,其位于一能效轉(zhuǎn)換腔內(nèi),該能效轉(zhuǎn)換腔連接于膨脹機(jī)的進(jìn)氣口和一中溫介質(zhì)蒸汽通道。另一實(shí)施方式中,所述吸收式熱能膨脹機(jī)還包括輸液泵和介質(zhì)溶液輸送管路,所述介質(zhì)輸送管路循環(huán)連接發(fā)生器和吸收器。該吸收式熱能膨脹機(jī)主要分為發(fā)生器、能量轉(zhuǎn)換器、膨脹機(jī)、吸收器四大部分,發(fā)生器、吸收器和能量轉(zhuǎn)換器間還可設(shè)置用于介質(zhì)溶液循環(huán)的輸液泵和介質(zhì)溶液輸送管路組成的循環(huán)系統(tǒng)。在具體應(yīng)用中,發(fā)生器中的換熱介質(zhì)噴射裝置將常溫高濃度介質(zhì)溶液以霧狀極小液滴噴射到熱源換熱器上,換熱介質(zhì)蒸發(fā)并形成高溫高濃度的換熱介質(zhì)蒸汽經(jīng)由高溫高壓換熱介質(zhì)管路輸送至位于熱能轉(zhuǎn)換器上部的換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴,高溫高壓的介質(zhì)蒸汽由此經(jīng)過能效轉(zhuǎn)換形成膨脹機(jī)最適宜的驅(qū)動氣體介質(zhì),即中溫高速流換熱介質(zhì)蒸汽,由膨脹機(jī)轉(zhuǎn)換
為機(jī)械能,并通過動力輸出軸對外輸出。經(jīng)過做功后的換熱介質(zhì)溫度降低后由膨脹機(jī)排氣口進(jìn)入吸收器,經(jīng)過吸收器頂部的介質(zhì)溶液霧化噴嘴噴入的低溫低濃度介質(zhì)溶液的吸收,形成常溫高濃度介質(zhì)溶液,該常溫高濃度介質(zhì)溶液可由常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱底部的常溫高濃度介質(zhì)溶液管和輸液泵再次輸送到發(fā)生器中,由換熱介質(zhì)噴射裝置噴射,完成循環(huán)。發(fā)生器底部的中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱內(nèi)的中溫中濃度介質(zhì)溶液可由輸送管路和輸送泵送至能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)的低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱上部進(jìn)行噴霧式噴灑,該中溫中濃度介質(zhì)溶液形成的部分介質(zhì)蒸汽經(jīng)過中溫介質(zhì)蒸汽通道進(jìn)入能效轉(zhuǎn)換腔,與高溫高壓介質(zhì)蒸汽混合成適宜做功的中溫高速介質(zhì)蒸汽;而低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱則收集到低溫低濃度的介質(zhì)溶液,該部分介質(zhì)溶液可由低溫低濃度介質(zhì)溶液管路輸送,并通過介質(zhì)溶液霧化噴嘴在吸收器內(nèi)噴灑吸收由膨脹機(jī)排氣口輸出的換熱介質(zhì),完成工作循環(huán)。該吸收式熱能膨脹機(jī)可用于暖通空調(diào)領(lǐng)域,使空調(diào)的能效比更高,或利用空調(diào)廢熱資源發(fā)電;或者利用發(fā)電廠鍋爐的中低溫蒸汽發(fā)電;其通過對工業(yè)企業(yè)的廢熱回收,使廢熱變成高品位的電能,而不是直接排入環(huán)境中,造成污染,并把多種形式的低溫吸收式熱能轉(zhuǎn)化成高品位的機(jī)械能和電能,達(dá)到節(jié)能減排的效果。本發(fā)明的有益效果在于,該吸收式熱能膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、低溫?zé)崮芾寐矢?,其可以利用常溫低品位熱源;一方面獲得了高品位的機(jī)械能,可以直接驅(qū)動其他設(shè)備或發(fā)電;另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設(shè)備或裝置。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
圖1是本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示,該吸收式熱能膨脹機(jī)包括發(fā)生器10、能量轉(zhuǎn)換器20、膨脹機(jī)30、吸收器40和循環(huán)系統(tǒng),發(fā)生器10連接換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴12,該換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴12連通膨脹機(jī)的進(jìn)氣口 31,該膨脹機(jī)30的排氣口 33連接設(shè)置吸收器40。具體見圖1,發(fā)生器10的頂部連通一高溫高壓換熱介質(zhì)管路11,換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴12位于該高溫高壓換熱介質(zhì)管路11的末端;換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴12位于能效轉(zhuǎn)換器20的上部,其位于一能效轉(zhuǎn)換腔21內(nèi),該能效轉(zhuǎn)換腔21連接于膨脹機(jī)的進(jìn)氣口 31和一中溫介質(zhì)蒸汽通道25。膨脹機(jī)30的一端連接設(shè)置一動力輸出軸32。發(fā)生器10內(nèi)的頂部設(shè)置一換熱介質(zhì)噴射裝置,該換熱介質(zhì)噴射裝置通過常溫高濃度換熱介質(zhì)管42連接吸收器40。發(fā)生器10內(nèi)設(shè)置擋液板13,發(fā)生器的下部設(shè)置有中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱15,該中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱和擋液板之間還設(shè)置有熱源換熱器14。中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱15的底部連接一輸送管路16,該輸送管路的另一端位于能效轉(zhuǎn)換器20內(nèi)。能效轉(zhuǎn)換器20的上部設(shè)置中溫介質(zhì)蒸汽通道25,該中溫介質(zhì)蒸汽通道25連接一低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱23的頂部,該低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱23的上部設(shè)置一擋液板22。吸收器40的頂部連接膨脹機(jī)30的排氣口 33,該吸收器40的底部設(shè)置一常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱41,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱41的上方設(shè)置一介質(zhì)溶液霧化噴嘴,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱41的底部連通常溫高濃度介質(zhì)溶液管42。介質(zhì)溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質(zhì)溶液管路24連接位于能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)的低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱23,在實(shí)際應(yīng)用中,上述各介質(zhì)溶液的輸送管路上均可連接設(shè)置輸液泵,實(shí)現(xiàn)發(fā)生器和吸收器之間的介質(zhì)溶液循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于,所述膨脹機(jī)包括發(fā)生器、能量轉(zhuǎn)換器、膨脹機(jī)和吸收器,所述發(fā)生器連接換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴,該換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴連通膨脹機(jī)的進(jìn)氣口,該膨脹機(jī)的排氣口連接設(shè)置吸收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述發(fā)生器的頂部連通一高溫高壓換熱介質(zhì)管路,換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴位于該高溫高壓換熱介質(zhì)管路的末端;所述發(fā)生器內(nèi)設(shè)置擋液板,發(fā)生器的下部設(shè)置有中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱,該中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱和擋液板之間還設(shè)置有熱源換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述中溫中濃度介質(zhì)溶液集液箱的底部連接一輸送管路,該輸送管路的另一端位于能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述能效轉(zhuǎn)換器的上部設(shè)置一中溫介質(zhì)蒸汽通道,該中溫介質(zhì)蒸汽通道連接一低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱的頂部,該低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱的上部設(shè)置一擋液板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述發(fā)生器內(nèi)的頂部設(shè)置一換熱介質(zhì)噴射裝置,該換熱介質(zhì)噴射裝置通過一常溫高濃度換熱介質(zhì)管連接吸收器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述吸收器的頂部連接膨脹機(jī)的排氣口,該吸收器的底部設(shè)置一常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱的上方設(shè)置一介質(zhì)溶液霧化噴嘴,該常溫高濃度介質(zhì)溶液集液箱的底部連通一常溫高濃度介質(zhì)溶液管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述介質(zhì)溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質(zhì)溶液管路連接一低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱,該低溫低濃度介質(zhì)溶液集液箱位于能效轉(zhuǎn)換器內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述膨脹機(jī)的一端連接設(shè)置一動力輸出軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴位于能效轉(zhuǎn)換器的上部,其位于一能效轉(zhuǎn)換腔內(nèi),該能效轉(zhuǎn)換腔連接于膨脹機(jī)的進(jìn)氣口和一中溫介質(zhì)蒸汽通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收式熱能膨脹機(jī),其特征在于所述吸收式熱能膨脹機(jī)還包括輸液泵和介質(zhì)溶液輸送管路,所述介質(zhì)輸送管路循環(huán)連接發(fā)生器和吸收器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸收式熱能膨脹機(jī),它包括發(fā)生器、能量轉(zhuǎn)換器、膨脹機(jī)和吸收器,所述發(fā)生器連接換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴,該換熱介質(zhì)蒸汽噴嘴連通膨脹機(jī)的進(jìn)氣口,該膨脹機(jī)的排氣口連接設(shè)置吸收器。該吸收式熱能膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、低溫?zé)崮芾寐矢?,其可以利用常溫低品位熱源;一方面獲得了高品位的機(jī)械能,可以直接驅(qū)動其他設(shè)備或發(fā)電;另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設(shè)備或裝置。
文檔編號F01K27/00GK103174477SQ20111043115
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者謝學(xué)軍, 王彬 申請人:江蘇合正能源科技有限公司