技術(shù)領(lǐng)域:這是一種利用浮力原理采能的,變形式朗肯循環(huán)低溫差能利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)想,它應(yīng)屬于低溫差能開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
:朗肯循環(huán)系統(tǒng)是以相應(yīng)的物質(zhì)作為工作介質(zhì)(簡(jiǎn)稱工質(zhì))的閉環(huán)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng),它的目的是把一些物質(zhì)之間的溫差能轉(zhuǎn)化成有序動(dòng)能。圖1是朗肯循環(huán)的經(jīng)典構(gòu)造和過(guò)程示意圖(標(biāo)記號(hào)見(jiàn)附圖說(shuō)明),圖中箭頭方向表示工質(zhì)流動(dòng)方向,這種循環(huán)如果用文字描述過(guò)程為;第一步,液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過(guò)加壓泵(61)加壓,結(jié)果使液態(tài)工質(zhì)從低壓強(qiáng)到高壓強(qiáng),第二步,液態(tài)工質(zhì)從加壓泵(61)流出后,進(jìn)入工質(zhì)加熱室(62)被加熱,結(jié)果使它形成氣體,第三步,從加熱器流出的已形成了氣體的工質(zhì),進(jìn)入汽輪機(jī)(64)推動(dòng)汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)汽輪機(jī)中心軸輸出,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(66)發(fā)電向外輸出電能。第四步,從汽輪機(jī)流出的氣體工質(zhì),進(jìn)入冷凝室(65),由于被冷卻,它又從氣體變?yōu)橐后w,從冷凝室(65)流出的液態(tài)工質(zhì)又進(jìn)入加壓泵(61),回到了過(guò)程的第一步,從而,工質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行反復(fù)循環(huán)??偨Y(jié)一下,工質(zhì)在進(jìn)行循環(huán)過(guò)程中必須要經(jīng)過(guò)以下四個(gè)階:1:液體加壓階段,2:液體加熱汽化階段,3:氣體做功階段,4:氣體冷卻液化階段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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要解決的問(wèn)題及目的是:要使一些低溫資源熱水冷水之間的溫差能具備商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。
技術(shù)方案:該系統(tǒng)是利用兩種不同溫度的資源水,利用熱水加熱系統(tǒng)工質(zhì),使工質(zhì)汽化,利用冷水冷卻系統(tǒng)工質(zhì),使工質(zhì)冷凝液化,這一開(kāi)發(fā)系統(tǒng)主要是利用海洋的表面熱水(25-30攝氏度)和海底冷水(10-15攝氏度)溫差,或者在陸地上有符合這一溫度溫差條件的兩種水。這一開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是建立在朗肯循環(huán)礎(chǔ)上的,與朗肯循環(huán)的原理是一致的,但它們的工作方式不同(見(jiàn)下表格),所以它是一種變形形式。系統(tǒng)工質(zhì)采用二氧化碳等其他物理性質(zhì)符合該系統(tǒng)工作條件的一些有機(jī)物質(zhì)作為工質(zhì)。該系統(tǒng)的主要器件及結(jié)構(gòu):伸縮腔(見(jiàn)后文)安裝在水下的固定軌道上,在規(guī)定的上下限范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),到下限跟熱水入.出閥相接,從而使熱水通過(guò)伸縮腔內(nèi)加熱器,使伸縮腔內(nèi)液態(tài)工質(zhì)受熱汽化,伸縮腔到上限跟冷水入.出水閥相接,從而使冷水通過(guò)伸縮腔內(nèi)冷卻器,使伸縮腔內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)冷卻液化。由于浮力的存在,伸縮腔在上升過(guò)程中牽引繩對(duì)它作用,它又在下降過(guò)程中它對(duì)牽引繩的作用,這兩者的所耗能量差值即為系統(tǒng)輸出的能量。下表格是朗肯循環(huán)系統(tǒng)與本系統(tǒng)的各個(gè)工作階段的工作方式;
發(fā)明效果是:針對(duì)氣輪機(jī)及現(xiàn)有相關(guān)設(shè)備對(duì)一些只具有膨脹系數(shù)不大,壓差又不能做到十分穩(wěn)定的氣體具有采能缺陷,由于,只具備上述這些條件的氣體,非常易得,例如:利用海洋中海面水和海底水的溫差,熱電廠尾氣和自然水等其他具有低溫差之間的物質(zhì),它們用于加熱和冷卻相應(yīng)的一些氣體,如二氧化碳等一些物質(zhì),這些氣體在特定條件下,從較高溫度到較低溫度,又從較低溫度到較高溫度,從較高壓力到較低壓力,又從較低壓力到較高壓力,從氣體到液體,又從液體到氣體,在這些變化過(guò)程中,必然有大量氣體分子儲(chǔ)存的動(dòng)能或者勢(shì)能向外輸出有序能量的這一過(guò)程,探索一種對(duì)這些能量較好的接收和轉(zhuǎn)化方式,有著非常重要的意義和廣闊的市場(chǎng)前景,該系統(tǒng)由于利用浮力采能具有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)有以下三點(diǎn):1:熱工轉(zhuǎn)換效率高,因?yàn)闊o(wú)論氣體的收縮與膨脹多么弱,它都能以浮力的形式表現(xiàn)出來(lái),而被系統(tǒng)檢測(cè),如果不考慮水的阻力及系統(tǒng)摩擦力,轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到百分之百。2:如果把高溫資源水與低溫資源水的溫差用橫向軸表示,每一溫差點(diǎn)所含能量用縱軸表示,而建立這樣一個(gè)能帶曲線,該系統(tǒng)所有的能級(jí)理論上都被利用,而背景技術(shù)即傳統(tǒng)的朗肯循環(huán),蒸發(fā)器與冷凝器是分開(kāi)的,蒸發(fā)器與冷凝器之間的氣壓差是要求固定的,所以無(wú)論熱水還是冷水,只能利用它們溫差能級(jí)上的很窄的區(qū)間。3:該系統(tǒng)加熱器冷凝器始終工作在內(nèi)外基本相等的壓強(qiáng)下,所以它們器壁可以做的很薄,非常利于熱傳導(dǎo),從而提高換熱效率,極大降低在這方面成本。鑒于以上3點(diǎn):使得該系統(tǒng)應(yīng)具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值,使得這些低溫差水之間所含的能量被人們應(yīng)用成為可能。
附圖說(shuō)明:所有圖中相同的標(biāo)記號(hào)表示的是同一器件或部件,并且在該系統(tǒng)同一位置。
圖1:朗肯循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)經(jīng)典示意圖,圖中標(biāo)記號(hào)表示:61為工質(zhì)加壓泵,62為工質(zhì)加熱室,63為加熱管,64為汽輪機(jī),65為冷凝室,67為冷凝管,66為發(fā)電機(jī)。
圖2:本開(kāi)發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主視圖,圖中標(biāo)記號(hào)表示:9為伸縮腔,10為配重物,1,4,5,8,為對(duì)撞閥,所有對(duì)撞閥構(gòu)造都是相同的,所不同只是在系統(tǒng)中的具體位置不同,2,3,6,7四閥是固定安裝在伸縮腔9上的,是伸縮腔器9的器件組成部分,22、23、24、25為牽引繩的導(dǎo)向滑輪,26為輸出輪,27為冷水抽水泵,28為熱水抽水泵,29為位置編碼器,19、20、21為水面上浮筒,30為用于伸縮腔與配重塊相連的牽引繩,33為輸出輪電動(dòng)剎車器,34為熱水輸入管,35為冷水輸入管,36為發(fā)電機(jī)(用三相異步電動(dòng)機(jī)代替)。
圖3:對(duì)撞閥結(jié)構(gòu)主視圖:51為動(dòng)閥片,52為動(dòng)閥定位軌道,53為動(dòng)閥片復(fù)位彈簧,54為動(dòng)閥片對(duì)撞桿,55為靜閥片,56為閥體。
圖4:伸縮腔結(jié)構(gòu)主視圖:圖中標(biāo)記表示:2,3,6,7是安裝在腔體上的對(duì)撞閥,81為冷凝器,82為加熱器,83上缸筒,84為下缸筒,89為伸縮體。
圖5:為加熱盤和冷卻盤結(jié)構(gòu)主視圖,它有a盤和b盤兩塊盤組成的。圖中箭頭方向表示水流方向。
圖6:伸縮腔縱視剖面立體結(jié)構(gòu)效果圖,對(duì)撞閥縱視剖面立體構(gòu)造效果圖。
圖7:系統(tǒng)構(gòu)造立體效果圖。
具體實(shí)施辦法:
一:系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu):
1:對(duì)撞閥圖3左圖:為兩閥趨于獨(dú)立狀態(tài)時(shí),是由于復(fù)位彈簧53的作用,閥門都呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。圖3右圖為當(dāng)兩閥門相向發(fā)生位移,兩閥門隨即粘合在一起,兩閥邊沿接觸,形成封閉面,水流不能通過(guò)此接觸面外溢或流入,同時(shí),兩閥中間對(duì)撞桿54相互施力,對(duì)撞桿又對(duì)動(dòng)閥片51施力,導(dǎo)致動(dòng)閥片遠(yuǎn)離靜閥片,兩閥同時(shí)都被打開(kāi),水流可隨圖中箭頭方向流入流出,因此,兩閥分開(kāi)時(shí)兩閥都關(guān)閉,兩閥相碰時(shí),兩閥都打開(kāi),呈互流狀態(tài)(見(jiàn)圖6伸縮腔.對(duì)撞閥立體結(jié)構(gòu)剖視效果圖)。
2:伸縮腔的結(jié)構(gòu):圖4結(jié)構(gòu)主視圖表示構(gòu)成該器件的部件有:上下兩個(gè)呈半封閉的缸筒83缸筒84,中間可伸縮體89,熱水入水閥6,熱水出水閥7,加熱器82,冷水入水閥2,冷水出水閥3,冷凝器81,兩缸筒的未封閉面和伸縮體相連,缸筒可用鋼板及其他相關(guān)材料制作,伸縮體可用橡膠及其他軟材料制作,拐點(diǎn)處加金屬圓環(huán)強(qiáng)化,在上下缸筒的兩側(cè)分別安裝對(duì)撞閥,內(nèi)部的冷卻器管和加熱器分別與它們相連,加熱器安裝在伸縮腔下缸筒內(nèi),冷卻器安裝在伸縮腔上缸筒內(nèi)(見(jiàn)圖6對(duì)撞閥立體結(jié)構(gòu)剖視效果圖)。加熱器用很薄的金屬管繞制成若干個(gè)直徑大小不一的環(huán)狀管組成,它們內(nèi)外相連,形成盤狀結(jié)構(gòu)。圖5分別是a,b兩種盤式加熱器的外形圖,安裝時(shí)把它們疊放在一起,把a(bǔ)盤2與b盤3連接在一起,即中心點(diǎn)相通,a盤1與入水閥相連,水流從a盤2流出,又從3流入b盤,從b盤4流出進(jìn)入出水閥。也可以采用數(shù)盤并聯(lián)的方法加大交換面積,但a盤b盤數(shù)量要相等。冷凝器的結(jié)構(gòu)與加熱器相同,由于是跟氣體進(jìn)行熱交換,所以交換面積比加熱器要大些,并聯(lián)的盤數(shù)多一些,這里,我們選用相應(yīng)的物質(zhì)作為工作介質(zhì),在伸縮腔置于水下相應(yīng)的深度的前提下,伸縮腔內(nèi)部加熱器全部浸在液態(tài)工質(zhì)里,最大量蒸發(fā)時(shí),至少液態(tài)工質(zhì)依然能覆蓋整個(gè)加熱器,伸縮腔內(nèi)部其余空間則為該氣態(tài)工質(zhì)充填。伸縮腔在水下某一深度時(shí),伸縮腔由于伸縮體的存在,導(dǎo)致伸縮腔內(nèi)外壓強(qiáng)基本相等,體積在一定的范圍內(nèi)也是可以任意變化,如果,在伸縮腔內(nèi)工質(zhì)氣態(tài)液態(tài)之間的比例不變,溫度不變,壓強(qiáng)增大則體積減少,或者壓強(qiáng)減少則體積增大。如果,在水下同一深度時(shí)伸縮腔內(nèi)工質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)之間比例增大,則伸縮腔體積增大,反之,則伸縮腔體積減少。伸縮腔兩端還要加適量的配重,保證伸縮腔體積到最大時(shí)不至被水浮起。加熱過(guò)程;資源熱水通過(guò)加熱管把熱能交換給液態(tài)工質(zhì),液態(tài)工質(zhì)溫度不斷升高,在相應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)下,液態(tài)工質(zhì)開(kāi)始蒸發(fā),使伸縮腔體積增大。冷卻過(guò)程:當(dāng)資源冷水通過(guò)冷凝器,在相應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)下,冷凝器周圍的氣態(tài)工質(zhì)被冷卻,開(kāi)始在冷凝器上形成液體,液體密度比氣體大,它立刻下墜到伸縮腔下部的液體空間。該系統(tǒng)中,加熱器和冷凝器是交替工作,所以,加熱過(guò)程和冷卻過(guò)程互不影響。
二:系統(tǒng)構(gòu)造組成和工作過(guò)程及其性能:
1:圖2是該系統(tǒng)的構(gòu)造二維主視圖,圖中:19、20、21是3個(gè)放在水面上的圓柱形浮筒,當(dāng)系統(tǒng)置于水下時(shí),它們支撐整個(gè)系統(tǒng)的重量,圖中,浮筒以上的器件都在水面上,其余根據(jù)需要,都在水下若干米(見(jiàn)后文伸縮腔在水下的上限深度和下限深度)。海面資源熱水經(jīng)給水管34引入到閥5,海底資源冷水經(jīng)給水管35引入到閥1。伸縮腔9,配重物10經(jīng)牽引繩30,通過(guò)導(dǎo)向滑輪22,24,輸出輪26,導(dǎo)向滑輪25,23相連。伸縮腔9在上位對(duì)撞閥1對(duì)撞閥4,和下位對(duì)撞閥5對(duì)撞閥8及固定構(gòu)架所圍成的立體空間內(nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),到上位時(shí)與閥1閥4相連,并受它們定位,在抽水泵27的作用下,冷水從閥1至閥2進(jìn)入伸縮腔冷凝器,與腔內(nèi)工質(zhì)交換冷能后,從閥3至閥4流出經(jīng)抽水泵27就地排放。到下位時(shí)與閥5閥8相連,并受它們定位,在抽水泵28的作用下,熱水從閥5至閥6進(jìn)入伸縮腔加熱器,與腔內(nèi)工質(zhì)交換熱能后,從閥7至閥8流出經(jīng)抽水泵28就地排放。伸縮腔與配重物表現(xiàn)為這個(gè)到上位那個(gè)到下位,或者這個(gè)到下位,那個(gè)到上位,整個(gè)系統(tǒng)程序用工控plc進(jìn)行系統(tǒng)控制。29為位置編碼器,提供給plc伸縮腔及配重物的上位位置信號(hào)。輸出輪26安裝有剎車器33,受plc控制。plc輸入信號(hào)有來(lái)自位置編碼器的伸縮腔及配重物的上位到位信號(hào),輸出信號(hào)有控制輸出輪剎車啟停信號(hào),控制兩個(gè)抽水泵運(yùn)行停止信號(hào),發(fā)電機(jī)運(yùn)行停止信號(hào)以及它與電網(wǎng)正反連接信號(hào)。兩個(gè)抽水泵從開(kāi)啟到停止的時(shí)間是在plc上根據(jù)需要人為設(shè)定的。
2:浮力采能,系統(tǒng)工作過(guò)程:假設(shè)伸縮腔運(yùn)行到上位位置,假設(shè)是開(kāi)始工作過(guò)程的第一步,位置編碼器29輸入伸縮腔9上位到位信號(hào)給plc,plc輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),它驅(qū)動(dòng)輸出輪剎車,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)連接開(kāi)關(guān)停止,抽水泵27運(yùn)行,冷水經(jīng)閥1進(jìn)入伸縮腔9冷卻器,從閥4流出,經(jīng)抽水泵27就地排出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,伸縮腔9體積開(kāi)始收縮,當(dāng)設(shè)定的plc時(shí)間繼電器到位,它輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)使輸出輪剎車釋放,27泵停止運(yùn)行,發(fā)電機(jī)運(yùn)行,與電網(wǎng)正向連接(因輸出輪有正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的工作過(guò)程,此時(shí)輸出輪正向旋轉(zhuǎn)),由于伸縮腔9體積變小,受水的浮力小,在水中與配重物重量失衡,伸縮腔9做下降運(yùn)動(dòng),配重物10做上升運(yùn)動(dòng),從而牽引繩帶動(dòng)輸出輪轉(zhuǎn)動(dòng),輸出輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),隨著伸縮腔及配重物各自到位(見(jiàn)后文伸縮腔動(dòng)態(tài)工作過(guò)程),plc由于位置編碼器29的配重物10到位信號(hào)的輸入,plc又輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),輸出輪剎車動(dòng)作,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)停止連接,抽水泵28運(yùn)行,此時(shí),資源熱水經(jīng)閥5進(jìn)入伸縮腔9加熱器,從閥8流出,經(jīng)抽水泵28就地排出,當(dāng)設(shè)定的plc時(shí)間到位,它輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)使輸出輪剎車釋放,28抽水泵停止,發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)反向連接(此時(shí)輸出輪反向旋轉(zhuǎn)),伸縮腔9體積變大,受水的浮力大,變輕,造成伸縮腔與配重物在水中重量失衡,配重物10做下降運(yùn)動(dòng),伸縮腔9做上升運(yùn)動(dòng),從而牽引繩帶動(dòng)輸出輪,輸出輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),隨著伸縮腔9及配重物的各自到位(見(jiàn)后文伸縮腔動(dòng)態(tài)工作過(guò)程)即進(jìn)入第一步開(kāi)始程序,這樣就象其他熱機(jī)一樣進(jìn)入反復(fù)循環(huán)。伸縮腔上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)并向外輸出能量,這個(gè)過(guò)程是由于浮力造成的,它的運(yùn)行機(jī)理是把氣體的膨脹能或者收縮能以浮力的形式表現(xiàn)出來(lái),所以該系統(tǒng)就叫做浮力采能。伸縮腔上升和下降速度控制:該系統(tǒng)要求上升和下降有比較穩(wěn)定的速度,用三相交流異步電動(dòng)機(jī)代替發(fā)電機(jī),正反交替與電網(wǎng)連接,當(dāng)它工作在超同步轉(zhuǎn)速下,既有電能輸出又反制伸縮腔上升和下降的速度,三相交流異步電動(dòng)機(jī)很硬的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率曲線特性決定了它的轉(zhuǎn)速只在很小范圍內(nèi)波動(dòng)。
3:伸縮腔的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程;伸縮腔從下限到上限的上升過(guò)程中,壓強(qiáng)逐漸在減小,體積逐漸增大,有一定容積的加熱管儲(chǔ)存的熱水,加上加熱器周邊的液體余溫,由于工質(zhì)的溫度與飽和蒸汽壓的曲線存在,致使液態(tài)工質(zhì)在伸縮腔上升過(guò)程中,由于氣壓下降,隨時(shí)在蒸發(fā),結(jié)果使加熱器內(nèi)的熱水溫度降低,到達(dá)平衡點(diǎn)后,不在蒸發(fā)工質(zhì),這時(shí)伸縮腔又在上升,內(nèi)部氣壓又在降低,伸縮腔內(nèi)又滿足工質(zhì)蒸發(fā)條件,蒸發(fā)又在進(jìn)行,到達(dá)新的平衡點(diǎn)后停止蒸發(fā),所以,伸縮腔在上升過(guò)程中,在每一距離上都在蒸發(fā)液體,在每一距離上都在建立溫度與飽和蒸氣壓新的平衡點(diǎn),使伸縮腔內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)逐漸變多,在上升過(guò)程中,體積在不斷增大。同時(shí),由于蒸發(fā)液體要吸收大量的熱量致使加熱管儲(chǔ)存的熱水的溫度及液態(tài)工質(zhì)溫度降低,隨著伸縮腔在逐步上升,伸縮腔內(nèi)部氣壓也跟隨逐步降低,所以,當(dāng)伸縮腔到上位限時(shí),加熱管與液態(tài)工質(zhì)的余溫已經(jīng)比較接近于資源冷水的溫度,加熱管與伸縮腔內(nèi)液體余溫不會(huì)明顯的影響下一道程序,即冷卻過(guò)程,所以,加熱管儲(chǔ)存有一定數(shù)量的熱水能夠提高系統(tǒng)效率。伸縮腔從上限到下限的下降過(guò)程中壓強(qiáng)逐漸在增大,體積逐漸減小,同樣由于工質(zhì)的溫度與飽和蒸汽壓的曲線存在,有一定容積的冷凝器儲(chǔ)存的冷水在伸縮腔下降過(guò)程中,隨時(shí)冷卻液化伸縮腔內(nèi)剩余氣態(tài)工質(zhì),使伸縮腔體積變的更小。由于冷卻管內(nèi)的水在液化氣體工質(zhì)的同時(shí)又使自己溫度升高,到達(dá)平衡點(diǎn)后,不在液化工質(zhì),這時(shí)伸縮腔又在下降,內(nèi)部氣壓又在升高,工質(zhì)液化又在進(jìn)行,到達(dá)新的平衡點(diǎn)后停止液化,所以,伸縮腔在下降過(guò)程中,在每一距離上都在液化氣態(tài)工質(zhì),在每一距離上都在建立溫度與氣壓新的平衡點(diǎn)。隨著伸縮腔逐步下降,伸縮腔內(nèi)氣壓逐步升高,伸縮腔內(nèi)始終滿足工質(zhì)液化條件,當(dāng)伸縮腔向下位移動(dòng)時(shí),冷凝器由于在不停的液化氣體,它的溫度已經(jīng)比較接近于資源熱水溫度,冷卻管不會(huì)明顯影響系統(tǒng)下一道程序,即加熱過(guò)程,所以,伸縮腔冷卻管儲(chǔ)存有一定數(shù)量的冷水能夠提高系統(tǒng)效率。例如;這里我們進(jìn)行完全理論上的推測(cè)暫且不考慮其他因素的影響,如果我們用二氧化碳做工質(zhì),系統(tǒng)對(duì)工質(zhì)可加熱溫度定為25度,相應(yīng)它飽和蒸汽壓約64個(gè)大氣壓,那么伸縮腔在水中的下位壓力就可定為64個(gè)大氣壓。系統(tǒng)對(duì)工質(zhì)可冷卻溫度定為15度,相應(yīng)它的飽和蒸汽壓約51個(gè)大氣壓,那么伸縮腔在水中上位壓力可定為51個(gè)大氣壓,假設(shè)這時(shí)伸縮腔在進(jìn)行上升過(guò)程,內(nèi)部氣壓從64個(gè)大氣壓逐步降低到51個(gè)大氣壓,因?yàn)樯弦徊绞羌訜徇^(guò)程,加熱管內(nèi)有余溫,當(dāng)伸縮腔到上位時(shí),內(nèi)部氣壓已經(jīng)是51個(gè)氣壓,根據(jù)二氧化碳的溫度和飽和蒸汽壓曲線,只要加熱管溫度不低于15度,液體始終都在汽化,導(dǎo)致伸縮腔內(nèi)溫度進(jìn)一步降低,加熱管的余溫對(duì)下一步冷卻過(guò)程沒(méi)有明顯的影響。同理,假設(shè)這時(shí)伸縮腔在進(jìn)行下降過(guò)程,當(dāng)伸縮腔到下位時(shí),伸縮腔內(nèi)氣壓為64個(gè)氣壓,根據(jù)二氧化碳的溫度和飽和蒸汽壓曲線,只要冷卻管溫度不高于25度,冷卻管就會(huì)始終液化氣體,導(dǎo)致冷凝器溫度進(jìn)一步升高,所以冷凝器在上一過(guò)程攜帶的低溫冷水對(duì)下一過(guò)程加熱過(guò)程沒(méi)有明顯影響。伸縮腔的加熱器管及冷凝器管做的粗一點(diǎn),加熱空間和冷卻空間預(yù)留大一些,這樣它們儲(chǔ)存熱水和冷水容積就會(huì)大一些,可以用此方法解決伸縮腔的腔內(nèi)儲(chǔ)水問(wèn)題。
4:伸縮腔在水下的下限深度和上限深度:下限深度的確定為工質(zhì)的可加熱溫度值,這個(gè)溫度下的工質(zhì)飽和蒸汽壓與相應(yīng)水的深度壓強(qiáng)相等,這一壓強(qiáng)下水的深度,即伸縮腔的下限深度,又由于伸縮腔的自重與配重使伸縮腔到下位時(shí)因底部定位,伸縮腔受到擠壓,使內(nèi)部壓強(qiáng)增加,還要考慮加熱條件和加熱效率所以,實(shí)際下限要上升一些。上限深度為工質(zhì)可冷卻的溫度,這個(gè)溫度下的工質(zhì)飽和蒸汽壓與相應(yīng)水的深度壓強(qiáng)相等,這一壓強(qiáng)下的水的深度,即伸縮腔的上限深度,又由于伸縮腔自重與配重使伸縮腔受到拉伸,造成內(nèi)部壓強(qiáng)減小,還要考慮冷卻條件和冷卻效率,所以實(shí)際上限要下降一些。
5:供能方式:該系統(tǒng)向外輸出的能量是斷續(xù)的,并且要向系統(tǒng)提供三相交流工頻電壓,能量大小也是變化的,用多個(gè)這樣系統(tǒng)并聯(lián)就可以解決這個(gè)問(wèn)題。