CN101949607A - 热力循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热力循环装置，第一绝热容器的顶部内设有第七热交换器，第七热交换器的左端与第一阀门固定连接，第七热交换器的右端与第二阀门固定连接；第一绝热容器的中部内设有第四热交换器，第四热交换器的右端与第二膨胀机固定连接，第二膨胀机与第五热交换器固定连接；第二绝热容器的顶部内设有第八热交换器，第八热交换器的左端与第三阀门固定连接，第八热交换器的右端与第四阀门固定连接；第二绝热容器的中部内设有第六热交换器，该装置结构简单、方便实用、释放能量可再利用，本装置充分利用了冷凝过程放出的热量和蒸发过程吸热后相对环境的温度差蕴含而得到能量。同时本装置可以利用空气作为工作介质使用，可以获得机械能输出。

Description

热力循环装置
技术领域
本发明涉及一种热力装置，尤其是一种热力循环装置。
背景技术
目前，市场上热力装置的缺点在于：制冷循环和制热循环都没有充分利用其能量。制冷循环主要由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程构成，即主要由冷凝过程放热和蒸发过程吸热组成，其冷凝过程释放的热量被白白的浪费，没有被再利用；制热循环是制冷循环的逆循环，其中冷凝过程吸热，蒸发过程放热，其中蒸发过程吸热后，相对环境的温度差而蕴含得到能量，也被白白的浪费；利用空气直接作为工作介质使用，作为空调时不存在不通风的现象。同时输入功率小于输出功率，可以作为动力装置。
制冷循环和制热循环工作状态稳定，压力温度没有太大变化，制冷量和制热量均大于输入功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、方便实用、释放能量可再利用的热力循环装置，不仅经久耐用，安全可靠，而且安装容易、造价较低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
这种热力循环装置，包括：压缩机、热交换器、绝热容器，第一绝热容器的顶部内设有第七热交换器，第七热交换器的左端与第一阀门固定连接，第七热交换器的右端与第二阀门固定连接；第一绝热容器的中部内设有第四热交换器，第四热交换器的右端与第二膨胀机固定连接，第二膨胀机与第五热交换器固定连接；第一绝热容器的中部与顶部之间内设有第一热交换器，第一热交换器的左端与第一压缩机固定连接，第一热交换器的右端与第二热交换器固定连接，第二热交换器与第一膨胀机固定连接；第一绝热容器的下部与第六阀门固定连接，第一绝热容器的中部与下部之间与第五阀门固定连接，第五阀门与第三膨胀机固定连接；
第二绝热容器的顶部内设有第八热交换器，第八热交换器的左端与第三阀门固定连接，第八热交换器的右端与第四阀门固定连接；第二绝热容器的中部内设有第六热交换器，第六热交换器的左端与第五热交换器固定连接，第六热交换器的右端与第二压缩机固定连接；第二绝热容器的顶部与中部之间内设有第三热交换器，第三热交换器的左端与第一膨胀机固定连接；第二绝热容器的下部与第七阀门固定连接，第一绝热容器的中部与下部之间与第八阀门固定连接，第八阀门与第四膨胀机固定连接。
本发明的有益效果：
该发明是一种结构简单、方便实用、释放能量可再利用的热力循环装置，不仅经久耐用，安全可靠，而且安装容易、造价较低；本装置充分利用了冷凝过程放出得热量和蒸发过程吸热后相对环境的温度差蕴含而得到能量。
同时本装置可以利用空气作为工作介质使用，可以获得机械能输出。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的组合示意图。
具体实施方式
根据图1所示，本发明主要包括：第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8、第一压缩机9、第二压缩机10、第一热交换器11、第二热交换器12、第三热交换器13、第四热交换器14、第五热交换器15、第六热交换器16、第七热交换器17、第八热交换器18、第一膨胀机19、第二膨胀机20、第三膨胀机21、第四膨胀机22、第一绝热容器23、第二绝热容器24。
第一绝热容器23的顶部内设有第七热交换器17，第七热交换器17的左端与第一阀门1固定连接，第七热交换器17的右端与第二阀门2固定连接；第一绝热容器23的中部内设有第四热交换器14，第四热交换器14的右端与第二膨胀机20固定连接，第二膨胀机20与第五热交换器15固定连接；第一绝热容器23的中部与顶部之间内设有第一热交换器11，第一热交换器11的左端与第一压缩机9固定连接，第一热交换器11的右端与第二热交换器12固定连接，第二热交换器12与第一膨胀机19固定连接；第一绝热容器23的下部与第六阀门6固定连接，第一绝热容器23的中部与下部之间与第五阀门5固定连接，第五阀门5与第三膨胀机21固定连接；
第二绝热容器24的顶部内设有第八热交换器18，第八热交换器18的左端与第三阀门3固定连接，第八热交换器18的右端与第四阀门4固定连接；第二绝热容器24的中部内设有第六热交换器16，第六热交换器16的左端与第五热交换器15固定连接，第六热交换器16的右端与第二压缩机10固定连接；第二绝热容器24的顶部与中部之间内设有第三热交换器13，第三热交换器13的左端与第一膨胀机19固定连接；第二绝热容器24的下部与第七阀门7固定连接，第一绝热容器23的中部与下部之间与第八阀门8固定连接，第八阀门8与第四膨胀机22固定连接。
工作原理：
第一步：第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7和第八阀门8全部关闭，第一压缩机9开始压缩气体，第一热交换器11加热第一绝热容器23，第二热交换器12冷却到大气温度，第一膨胀机19为可逆绝热膨胀，第三热交换器13冷却第二绝热容器24，然后排除到大气。
第二步：打开第七阀门7后让环境气体自由进入第二绝热容器24，待第二绝热容器24与环境一致时关闭，打开第三阀门3和第四阀门4通入环境气体，加热第二绝热容器24至环境温度后关闭，打开第五阀门5让第一绝热容器23里面的气体可逆绝热膨胀至环境压力后关闭。
第三步：第二压缩机10开始压缩气体，第六热交换器16加热第二绝热容器24，第五热交换器15冷却到大气温度，第二膨胀机20为可逆绝热膨胀，第四热交换器14冷却第一绝热容器23然后排除到环境。
第四步：打开第六阀门6，让环境气体自由进入第一绝热容器23，待第一绝热容器23与环境一致时，关闭第六阀门6，打开第一阀门1和第二阀门2通入环境气体，加热第一绝热容器23至环境温度后，关闭第一阀门1和第二阀门2；打开第八阀门8让第二绝热容器24里面的气体可逆绝热膨胀至环境压力后关闭；如此循环下去，冷却一个密封容器后加热循环。
以环境温度为273开尔文和压强为101300帕斯卡的双原子理想气体为为计算模型。热力平衡后将1摩尔气体压缩至202300帕斯卡需要1351焦耳，两台汽轮机可以输出932焦耳和758焦耳可以获得1摩尔温度为233开尔文的气体。

Claims (1)

1.一种热力循环装置，包括：压缩机、热交换器、绝热容器，其特征在于：第一绝热容器(23)的顶部内设有第七热交换器(17)，第七热交换器(17)的左端与第一阀门(1)固定连接，第七热交换器(17)的右端与第二阀门(2)固定连接；第一绝热容器(23)的中部内设有第四热交换器(14)，第四热交换器(14)的右端与第二膨胀机(20)固定连接，第二膨胀机(20)与第五热交换器(15)固定连接；第一绝热容器(23)的中部与顶部之间内设有第一热交换器(11)，第一热交换器(11)的左端与第一压缩机(9)固定连接，第一热交换器(11)的右端与第二热交换器(12)固定连接，第二热交换器(12)与第一膨胀机(19)固定连接；第一绝热容器(23)的下部与第六阀门(6)固定连接，第一绝热容器(23)的中部与下部之间与第五阀门(5)固定连接，第五阀门(5)与第三膨胀机(21)固定连接；
第二绝热容器(24)的顶部内设有第八热交换器(18)，第八热交换器(18)的左端与第三阀门(3)固定连接，第八热交换器(18)的右端与第四阀门(4)固定连接；第二绝热容器(24)的中部内设有第六热交换器(16)，第六热交换器(16)的左端与第五热交换器(15)固定连接，第六热交换器(16)的右端与第二压缩机(10)固定连接；第二绝热容器(24)的顶部与中部之间内设有第三热交换器(13)，第三热交换器(13)的左端与第一膨胀机(19)固定连接；第二绝热容器(24)的下部与第七阀门(7)固定连接，第一绝热容器(23)的中部与下部之间与第八阀门(8)固定连接，第八阀门(8)与第四膨胀机(22)固定连接。
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