CN105783335B - 泵热方法及其泵热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泵热方法，包括制冷循环，利用高温热源作为推动力形成高温高压动力工质，将所述高温高压动力工质导入膨胀机构后，再将所述高温高压动力工质导入压缩机构，将所述制冷循环排出的热量导入所述膨胀机构和所述压缩机构之间的动力工质内。本发明还公开了一种泵热系统。本发明所述的泵热方法及其泵热系统不仅可以有效地利用燃料的高品位能量，而且可以有效地提高吸热温度和供热温度之间的温差。
Description
技术领域
本发明涉及热能及动力领域，尤其涉及一种泵热方法及其泵热系统。
背景技术
供冷或供热系统对工、农业生产和生活具有重要作用，但是传统的这类系统均对燃料中的高品位能量利用不足，不仅如此，由于现有制冷剂温度范围的限制，使传统系统要么吸热热源温度高，要么需要多级制冷循环串联工作。因此需要发明一种新型的泵热方法及其泵热系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1：一种泵热方法，包括制冷循环，利用高温热源作为推动力形成高温高压动力工质，将所述高温高压动力工质导入膨胀机构后，再将所述高温高压动力工质导入压缩机构，将所述制冷循环排出的热量导入所述膨胀机构和所述压缩机构之间的动力工质内。
方案2：在方案1的基础上，进一步使所述膨胀机构对所述压缩机构输出动力。
方案3：在方案1的基础上，进一步使所述膨胀机构对所述制冷循环输出动力。
方案4：在方案2的基础上，进一步使所述膨胀机构对所述制冷循环输出动力。
方案5：在方案1至4中任一方案的基础上，进一步使自所述压缩机构的工质出口流出的工质对外供热。
方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，进一步使所述制冷循环自大气吸热、自水源吸热或自地源吸热。
方案7：一种应用如方案1至6中任一方案所述泵热方法的泵热系统，所述膨胀机构设为蒸汽透平，所述压缩机构设为叶轮蒸汽压缩机，所述制冷循环设为包括离心压缩机、吸热器和排热器的制冷循环，所述蒸汽透平的工质入口与锅炉的蒸汽出口连通，所述蒸汽透平的工质出口经所述排热器的被加热流体通道与所述叶轮蒸汽压缩机的工质入口连通，所述叶轮蒸汽压缩机的工质出口经冷凝冷却器再经液体泵与所述锅炉连通，所述冷凝冷却器对外供热。
方案8：在方案7的基础上，进一步使所述蒸汽透平、所述叶轮蒸汽压缩机和所述离心压缩机联动设置。
本发明中，所谓的“联动设置”是指相互传动的连接关系，包括共轴设置。
本发明中，所谓的联动设置可选择性地选择设为电磁传动连接关系。
本发明中，所谓的“高温高压动力工质”是指经所述高温热源加热的工质，例如：动力锅炉的蒸汽。
本发明中，所谓“高温热源”是指在循环系统内温度最高的热源，包括内燃燃烧室、外燃燃烧室、锅炉、太阳能加热器等。
本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明人认为，天体相互运动必然产生引力相互作用，引力相互作用必然产生物质流动和/或物体形变，由于物质流动和物体形变均为不可逆过程，即均为产生热量的过程，因此引力场作用下的物质流动和物体形变必然产生热量，这种形式产生的热量必然消耗天体的动能，随着时间的推移，经过漫长的过程，天体会逐渐丧失动能，最终天体会相互合并(或相互吞噬)，最终宇宙形成一个质点，这个质点的温度和压力都会剧烈上升，从而形成剧烈的爆炸(由于温度和压力剧烈上升也会引起化学反应和核反应)，爆炸重新形成天体运动状态，即使天体具有动能，天体之间再次形成相互相对运动和相互作用，进入下一个循环。因此可以认为宇宙的存在与发展其实是一个热力学循环过程。这种过程的本质可以简单、易懂地概括为“你惹我，我就一定吞噬你”，由此可见，存在交替作用的主体其最终结局就是相互吞噬、相互合并。
本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但又是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。
本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。
众所周知，在经济学中，对信息不对称和信息对称的研究都授予过诺贝尔奖，可见交易双方拥有信息的状态决定交易成败、交易的公平性和交易的利润。交易的本质其实是信息交易。为本发明人认为，专利具有信息零对称性，即交易双方对专利的真正价值都知之甚少。专利信息零对称属性，如不破解，运营很难实现。专利的信息零对称性决定了专利运营的科学性和复杂性。在普通商品交易中，信息不对称有利于促进交易，提高利润。而对专利而言，则完全不同，专利需要解决技术问题，专利的价值在专利运用中很快被知晓，所以专利必须货真价实，信息零对称和信息不对称必然都会严重阻碍专利运营，解决专利信息零对称问题，使交易双方在高水平上信息对称是专利运营企业的根本工作。
附图说明
图1：本发明实施例1的结构示意图；
图2：本发明实施例2的结构示意图；
图3：本发明实施例3的结构示意图；
图4：本发明实施例4的结构示意图；
图5：本发明实施例5的结构示意图；
图6：本发明实施例6的结构示意图；
图7：本发明实施例7的结构示意图；
图中：1高温热源，2膨胀机构，3压缩机构，4制冷循环，101锅炉，102冷凝冷却器，201蒸汽透平，301叶轮蒸汽压缩机，401离心压缩机,402吸热器,403排热器。
本发明的有益效果如下:本发明所述的泵热方法及其泵热系统不仅可以有效地利用燃料的高品位能量，而且可以有效地提高吸热温度和供热温度之间的温差。
具体实施方式
实施例1
一种泵热方法，如图1所示，包括制冷循环4，利用高温热源1作为推动力形成高温高压动力工质，将所述高温高压动力工质导入膨胀机构2后，再将所述高温高压动力工质导入压缩机构3，将所述制冷循环4排出的热量导入所述膨胀机构2和所述压缩机构3之间的动力工质内。
实施例2
一种泵热方法，如图2所示，在实施例1的基础上，进一步使所述膨胀机构2对所述压缩机构3输出动力。
实施例3
一种泵热方法，如图3所示，在实施例1的基础上，进一步使所述膨胀机构2对所述制冷循环4输出动力。
实施例4
一种泵热方法，如图4所示，在实施例2的基础上，进一步使所述膨胀机构2对所述制冷循环4输出动力。
实施例5
一种泵热方法，如图5所示，在实施例2的基础上，进一步使自所述压缩机构3的工质出口流出的工质对外供热。
作为可变换的实施方式，本发明上述所有实施方式均可进一步选择性地使自所述压缩机构3的工质出口流出的工质对外供热。
作为可变换的实施方式，本发明上述所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述制冷循环4自大气吸热、自水源吸热或自地源吸热。
作为可变换的实施方式，上述所有实施方式均可进一步选择性地使所述压缩机构排出的工质对外供热，并冷凝后返回到高温热源被循环利用。
实施例6
一种应用如实施例2所述泵热方法的泵热系统，如图6所示，所述膨胀机构2设为蒸汽透平201，所述压缩机构3设为叶轮蒸汽压缩机301，所述制冷循环4设为包括离心压缩机401、吸热器402和排热器403的制冷循环，所述蒸汽透平201的工质入口与锅炉101的蒸汽出口连通，所述蒸汽透平201的工质出口经所述排热器403的被加热流体通道与所述叶轮蒸汽压缩机301的工质入口连通，所述叶轮蒸汽压缩机301的工质出口经冷凝冷却器102再经液体泵103与所述锅炉101连通，所述冷凝冷却器102对外供热。
实施例7
一种泵热系统，如图7所示，在实施例6的基础上，进一步使所述蒸汽透平201、所述叶轮蒸汽压缩机301和所述离心压缩机401联动设置。
作为可变换的实施方式，本发明的实施例1、实施例3和实施例4及其可变换的实施方式以及实施例2的可变换的实施方式所述泵热方法均适用于实施例5和实施例6所述泵热系统。
作为可变换的实施方式，本发明上述各实施方式中的技术要素能够在不冲突的情况下相互组合。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种泵热方法，包括制冷循环(4)，其特征在于：利用高温热源(1)作为推动力形成高温高压动力工质，将所述高温高压动力工质导入膨胀机构(2)后，再将所述膨胀机构(2)导出的动力工质导入压缩机构(3)，将所述制冷循环(4)排出的热量导入所述膨胀机构(2)和所述压缩机构(3)之间的动力工质内。
2.如权利要求1所述的泵热方法，其特征在于：所述膨胀机构(2)对所述压缩机构(3)输出动力。
3.如权利要求1所述的泵热方法，其特征在于：所述膨胀机构(2)对所述制冷循环(4)输出动力。
4.如权利要求2所述的泵热方法，其特征在于：所述膨胀机构(2)对所述制冷循环(4)输出动力。
5.如权利要求1至4中任一项所述的泵热方法，其特征在于：自所述压缩机构(3)的工质出口流出的工质对外供热。
6.如权利要求1至4中任一项所述的泵热方法，其特征在于：所述制冷循环(4)自大气吸热、自水源吸热或自地源吸热。
7.如权利要求5所述的泵热方法，其特征在于：所述制冷循环(4)自大气吸热、自水源吸热或自地源吸热。
8.一种应用权利要求1至7中任一项所述泵热方法的泵热系统，其特征在于：所述膨胀机构(2)设为蒸汽透平(201)，所述压缩机构(3)设为叶轮蒸汽压缩机(301)，所述制冷循环(4)设为包括离心压缩机(401)、吸热器(402)和排热器(403)的制冷循环，所述蒸汽透平(201)的工质入口与锅炉(101)的蒸汽出口连通，所述蒸汽透平(201)的工质出口经所述排热器(403)的被加热流体通道与所述叶轮蒸汽压缩机(301)的工质入口连通，所述叶轮蒸汽压缩机(301)的工质出口经冷凝冷却器(102)再经液体泵(103)与所述锅炉(101)连通，所述冷凝冷却器(102)对外供热。
9.如权利要求8所述泵热系统，其特征在于：所述蒸汽透平(201)、所述叶轮蒸汽压缩机(301)和所述离心压缩机(401)联动设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20190118 |