CN101560892B - 一种新型热力循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热力循环技术，尤其是一种采用多个储液装置串联或并联，以达到不间断、高效，可以重复使用清洁能源的新型热力循环系统。其特征在于系统内含有两个以上的储液装置，设有一个以上的高压与低压相连通的管路，系统内部采用高压平衡，并利用连通器原理和热能转换的液状介质所存放的地势位置高差或液状介质的比重差，使液状介质从低压端流至高压端。
Description
技术领域
本发明涉及热力循环技术，尤其是一种采用多个储液装置串联或并联，以达到不间断、高效，可以重复使用低品位热源的清洁能源的新型热力循环系统。
背景技术
从所周知，热机有高、低温两种热源，高温一般伴随有高压，低温伴有低压，介质从低压返回高压，通常需要借以外力。现有技术中的热力循系统多种多样，按不同用途不同使用场合各有其特点。
如申请号为ZL 200510035793.1一种把热能转化成有用功的热力循环，过程是初始状态的气态工质经过膨胀机作功后成为不含液体工质的乏气，乏气经过由引射器为主构成的压力恢复系统而恢复初压，再经过热泵、过热器处理而恢复初温。实现这种热力循环的热力装置，需要设备：蒸汽发生器、过热器、膨胀机、再热器、真空泵、凝汽器、蒸发器、热泵、压气机、引射器等。
又如申请号为200810232218发明一种适用于车用发动机余热回收的热力循环系统，该热力循环系统为用于回收发动机冷却水余热的低温卡琳娜循环和用于回收发动机排气余热及润滑油余热的高温有机朗肯循环的耦合，包括排气换热器，膨胀机，换热器，泵，润滑油热交换器，润滑油循环泵，冷却水热交换器，冷却水循环泵，回热器，节流阀，分离器，膨胀机，低压冷凝器和泵。能够克服传统的发动机余热利用方法中余热利用率不高的缺点。
再如号为ZL01133054.6一种实现热动力循环的方法和装置。包含有一种低沸点组份和一种高沸点组份的加热了的气体工作流膨胀，以使工作流中的能量转化成有用的形式并产生膨胀工作流。膨胀工作流被分成两路工质流，一路继续膨胀以获得更多能量并产生废工质流，另一路被抽出。将废工质流送入蒸馏/冷凝子系统中，在此将废工质流转化成一种含有较少低沸点组分的贫工质流和含有较多低沸点成份的富工质流。贫工质流和富工质流在再生子系统中同抽出的膨胀工质流部分相结合并产生工作流，而后工作流在加热器中被有效地加热并产生用于膨胀的加热了的气体工作流。
发明内容
本发明的目的是为了解决热力循环系统中，介质从低压返回高压需外动力，系统工作需要间断，热效率低的问题，提供一种采用多个储液装置串联或并联，实现系统从高压到低压，再从低压到高压的全封闭自动循环，在低品位热源中，只要有高低两个热源并存在一定温差，就能对外输出作功的新型热力循环系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种新型热力循环系统，其特征在于系统内含有两个以上的储液装置，设有一个以上的高压与低压相连通的管路，系统内部采用高压平衡，并利用连通器原理和热能转换的液状介质所存放的地势位置高差或液状介质的比重差，使液状介质从低压端流至高压端。
作为优选，所述的两个以上的储液装置在系统中并联，高压热源流向作功装置前分设成两路，一路到作功装置，另一路至两个以上并联的储液罐A、储液罐B，各个储液罐进出口都设有截止阀，各个储液罐的回路都回至高压热源，同时作功装置连接低压热源，低压热源分别与各个储液罐相通，低压热源与各个储液罐之间设有截止阀。
作为优选，所述的两个以上的储液装置在系统中串联，高压热源流向作功装置前分设成两路，一路到作功装置，另一路至一总储液罐I；总储液罐I进出口都设有截止阀，出口与高压热源回路相通；作功装置连接至低压热源，低压热源与串联中的一个储液罐II相通，储液罐II通过一截止阀与总储液罐I相连。
作为优选，所述的储液罐II或由若干个分储液罐串联而成。
作为优选，本发明的热力循环装置可以用于一切具有温差的两个热源条件场合，如太阳能集热器与大气环境，地热温泉与大气环境，大气环境与自然冷水源等等，作为作功装置的动力源可用于发电、制冷等等方面，提供一种可以重复使用的环保性能源及开发利用自然界的热能源。
因此，本发明是系统设计合理，结构简单，可实现系统从高压到低压，再从低压到高压的全封闭自动循环，只要有高低两个热源并存在一定温度，就能对外输出作功的新型热力循环系统。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种实施例结构示意图。
图2是本发明的另一种实施例结构示意图。
图中：1.截止阀一，2.截止阀二，3.截止阀三，4.截止阀四，5.截止阀五，6.截止阀六，7.截止阀七，8.截止阀八，9.截止阀九，10.截止阀十。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一，如图1所示，并联式循环系统，系统处于初始状态，截止阀五(5)、截止阀一(1)、截止阀六(6)关闭，打开截止阀四(4)、截止阀二(2)、截止阀三(3)，经过一段时间后，关闭截止阀二(2)和截止阀三(3)，让储液罐A自然冷却，高压热源即高压发生器受热后，介质压力升高，管内形成高压高速气流。
高压高速气流经作功装置即能量转换装置到达低压端，经低压热源如冷却冷疑器之后，介质成液体状进入储液罐B，当储液罐B的液体量达到一定量时，打开截止阀五(5)、截止阀一(1)、截止阀六(6)，关闭截止阀四(4)，储液罐A进入工作状态。此时，储液罐B的压力与高压热源平衡，因为有地势位置高差，储液罐B中的液体就从高压热源回路返回，当完成液体返回工作时，关闭截止阀五(5)和截止阀六(6)，储液罐B自然冷却。
当储液罐A的液体达到设定的量时，关闭截止阀一，打开截止阀二()、截止阀三()和截止阀四(4)，系统返回初始状态，由此完成一个循环，进入下一个循环，如此反复。
实施例二，如图2所示，系统初始位置截止阀八(8)、截止阀九(9)关闭，打开截止阀七(7)，高压发生器受热后，介质压力升高，管内形成高压高速气流，气流经作功装置能量转换，到达低压热源处，经冷却冷疑器后介质成为液态状，液态介质进入储液罐II，最后到达储液罐I，当储液罐I中液态介质达到设定数量后，关闭截止阀七(7)，此时打开截止阀八(8)和截止阀九(9)，储液罐I与高压发生器压力平衡，同样因存在地势位置高差或液状介质的比重差异，介质返回高压热源端。又因为有储液罐II，此时系统仍能正常工作，当储液罐I的液体返回工作结束后，关闭截止阀八(8)和截止阀九(9)，储液罐I经过一段时间自然冷却，打开截止阀七(7)，系统返回初始状态，由此完成一个循环，第二个循环开始。
对于不同的介质相对的温差要求也不同，如制冷剂R134a、R717，压差比达到1∶1.6，一般情况下，压差达6～7Kg/cm2，只需20K的温差便能对外作功。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种热力循环系统，其特征在于系统内含有两个以上的储液装置，设有一个以上的高压与低压相连通的管路，系统内部采用高压平衡，并利用连通器原理和热能转换的液状介质所存放的地势位置高差或液状介质的比重差，使液状介质从低压端流至高压端，所述两个以上的储液装置在系统中串联，高压热源流向作功装置前分设成两路，一路到作功装置，另一路至一总储液罐I；总储液罐I进出口都设有截止阀，出口与高压热源回路相通；作功装置连接至低压热源，低压热源与串联中的一个储液罐Ⅱ相通，储液罐Ⅱ通过一截止阀与总储液罐I相连。
2.根据权利要求1所述的一种热力循环系统，其特征在于储液罐Ⅱ由若干个分储液罐串联而成。
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