CN106640412A - 一种热功转换方法及应用其的热动力系统 - Google Patents

一种热功转换方法及应用其的热动力系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106640412A
CN106640412A CN201610844614.7A CN201610844614A CN106640412A CN 106640412 A CN106640412 A CN 106640412A CN 201610844614 A CN201610844614 A CN 201610844614A CN 106640412 A CN106640412 A CN 106640412A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion chamber
fluid
phase
heat
cooling media
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610844614.7A
Other languages
English (en)
Inventor
靳北彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shangling Co Ltd
Original Assignee
Shangling Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shangling Co Ltd filed Critical Shangling Co Ltd
Publication of CN106640412A publication Critical patent/CN106640412A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热功转换方法,将工质源内的工质导入相混加热器,然后再导入燃烧室中参与燃烧,燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。本发明还公开了应用所述热功转换方法的热动力系统。本发明所公开的热功转换方法使应用其的系统的余热被高效利用,所公开热动力系统结构简单,效率高。

Description

一种热功转换方法及应用其的热动力系统
技术领域
本发明涉及热能与动力领域,尤其涉及热功转换方法及应用其的热动力系统。
背景技术
本发明人已经提出利用压缩气体或液化气体经燃烧室加热后再经膨胀做功机构做功的热动力系统的技术方案,但是膨胀做功机构及燃烧室的余热利用系统比较复杂。因此,需要发明一种新的热功转换方法及热动力系统。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
一种热功转换方法,将工质源内的工质导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
一种热功转换方法,将气体压缩后导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
一种热动力系统,包括工质源、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述工质源、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述膨胀做功机构的机体上设置机体冷却流体通道,所述机体冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述机体冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述机体冷却流体通道。
一种热动力系统,包括工质源、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述工质源、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述燃烧室上设置燃烧室冷却流体通道,所述燃烧室冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述燃烧室冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道。
一种热动力系统,包括工质源、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述工质源、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述膨胀做功机构的排气道上设置排气冷却流体通道,所述排气冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述排气冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述排气冷却流体通道。
一种热动力系统,包括压气机、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述压气机、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述膨胀做功机构的机体上设置机体冷却流体通道,所述机体冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述机体冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述机体冷却流体通道。
一种热动力系统,包括压气机、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述压气机、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述燃烧室上设置燃烧室冷却流体通道,所述燃烧室冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述燃烧室冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道。
一种热动力系统,包括压气机、相混加热器、燃烧室和膨胀做功机构,所述压气机、所述相混加热器、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通;在所述膨胀做功机构的排气道上设置排气冷却流体通道,所述排气冷却流体通道与所述相混加热器连通,所述排气冷却流体通道内的流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续导入所述排气冷却流体通道。
进一步可选择地,使所述燃烧室设置在所述膨胀做功机构外或设置在所述膨胀做功机构内。
进一步可选择地,使所述工质源设为压缩空气源、液化空气源、液氧源、液氧混合物源、含氧压缩气体源、含氧气体液化物源、压缩氮气源或设为液化氮气源。
进一步可选择地,使所述膨胀做功机构设为速度型膨胀做功机构或设为容积型膨胀做功机构。
进一步可选择地,使所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构或设为透平。
进一步可选择地,使所述膨胀做功机构设为多级透平、多级对转透平或设为多级对转冲压透平。
进一步可选择地,使所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构上设置充气口和排气口,在所述充气口处设置充气阀,在所述排气口处设置排气阀,所述燃烧室设置在所述气缸活塞机构外。更进一步可选择地,所述气缸活塞机构按照充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作,或所述气缸活塞机构按照N个充气膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作,所述M和所述N设为非零整数。
进一步可选择地,使所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构上设置充气口和排气口,在所述充气口处设置充气阀,在所述排气口处设置排气阀,所述燃烧室设置在所述气缸活塞机构内。更进一步可选择地,所述气缸活塞机构按照充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作,或所述气缸活塞机构按照N个充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作,所述M和所述N设为非零整数。
进一步可选择地,使所述流体冷却介质设为可燃流体。
进一步可选择地,使所述可燃流体设为醇类流体、多醇类流体、生物油类流体、植物油类流体、生物柴油、润滑类流体、尿素、酰胺类流体、胺类流体、醚类流体、酮类流体、有机酸类流体、氨基酸类流体、酚类流体、酯类流体、矿物油类流体、烷烃类流体、烯烃类流体和芳烃类流体中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物,或设为包含这些物质的混合物。
进一步可选择地,使所述可燃流体设为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、柴油、生物柴油、重油、煤油、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、润滑油和食用油中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物,或设为包含这些物质的混合物。
进一步可选择地,使所述可燃流体设为分子由碳元素和氧元素、氢元素、氮元素中的至少一种元素组成的能够与氧发生化学反应的化合物。
进一步可选择地,使所述流体冷却介质设为分子由碳元素和氧元素、氢元素、氮元素中的至少一种元素组成的化合物。
进一步可选择地,使所述流体冷却介质经流体冷却介质补充系统进行补充,经压力供送系统进行供送,和/或经流体分离系统进行分离。
本发明中,所谓的“气体液化物”是指被液化的标准状态下为气态的气体,这里的气体是指标准状态下其蒸气分气压大于或等于一个大气压的物质,例如,液氮、液氧、液体二氧化碳或液化空气等。所谓的“含氧气体液化物”是指含有液氧的气体液化物。
本发明中,所谓的“含氧压缩气体”是指含有氧气的压缩气体。
本发明中,当所述工质源内的工质不含有氧气时或含有氧气较少时,需要在所述燃烧室上设置液氧或氧气或空气导入口
本发明中,所谓的“相混加热器”是指两种或两种以上流体相互混合发生传热的装置,或两种或两种以上流体相互混合发生传热和分离的装置。
本发明中,所述相混加热器可以直混对流热交换器,所谓的直混对流热交换器是指两种流体按照对流热交换器的基本原理进行对流传热的热交换器,所述直混对流热交换器可以选择性地设为申请号为201010284810.6的专利申请中公开的直混对流热交换器。
本发明人认为,运动速度慢的物体的动能不能自动的传递给运动速度快的物体,除非对环境产生影响。
本发明人认为,两个运动速度相同的物体不能发生动能相互转移,除非对环境产生影响。
本发明人认为,旋转速度慢的物体的动能不能自动的传递给旋转速度快的物体,除非对环境产生影响。
本发明人认为,两个旋转速度相同的物体不能发生动能相互转移,除非对环境产生影响。
本发明中,被压缩气体可选择性地设为空气。
本发明中,所述热动力系统选择性地选择还包括散热器,所述机体冷却流体通道经所述相混加热器后与所述散热器连通,或所述机体冷却流体通道与所述散热器连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道与所述散热器连通。
本发明中,所述热动力系统选择性地选择还包括散热器,所述燃烧室冷却流体通道经所述相混加热器后与所述散热器连通,或所述燃烧室冷却流体通道与所述散热器连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道与所述散热器连通。
本发明中,所述热动力系统选择性地选择还包括散热器,所述排气冷却流体通道经所述相混加热器后与所述散热器连通,或所述排气冷却流体通道与所述散热器连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道与所述散热器连通。
本发明中,某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
本发明中,应根据热能和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。
本发明的有益效果如下:
本发明所公开的热功转换方法使应用其的系统的余热被高效利用,所公开热动力系统结构简单,效率高。
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8:本发明实施例8的结构示意图;
图9:本发明实施例9的结构示意图;
图10:本发明实施例10的结构示意图;
图11:本发明实施例11的结构示意图;
图12:本发明实施例12的结构示意图;
图13:本发明实施例13的结构示意图;
图14:本发明实施例14的结构示意图;
图15:本发明实施例15的结构示意图;
图16:本发明实施例16的结构示意图;
图17:本发明实施例17的结构示意图。
具体实施方式
一种热功转换方法,将工质源内的工质导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
此外还提供了另一种热功转换方法,将空气压缩后导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
下面结合实施例和附图对本申请的技术方案做进一步说明:
实施例1
一种热动力系统,如图1所示,包括工质源1、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述工质源1、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述膨胀做功机构4的机体上设置机体冷却流体通道5,所述机体冷却流体通道5与所述相混加热器2连通,所述机体冷却流体通道5内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与来自所述工质源1的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1还可选择性地使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例2
一种热动力系统,如图2所示,与实施例1的区别在于:所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述机体冷却流体通道5。
实施例3
一种热动力系统,如图3所示,包括工质源1、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述工质源1、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述燃烧室3上设置燃烧室冷却流体通道7,所述燃烧室冷却流体通道7与所述相混加热器2连通,所述燃烧室冷却流体通道7内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与来自所述工质源1的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例3还可选择性地使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例4
一种热动力系统,如图4所示,与实施例3的区别在于:所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道7。
实施例5
一种热动力系统,如图5所示,包括工质源1、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述工质源1、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述膨胀做功机构4的排气道上设置排气冷却流体通道8,所述排气冷却流体通道8与所述相混加热器2连通,所述排气冷却流体通道8内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与来自所述工质源1的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例5还可选择性地选择使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例6
一种热动力系统,如图6所示,与实施例5的区别在于:,所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述排气冷却流体通道8。
实施例7
一种热动力系统,如图7所示,包括压气机9、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述压气机9、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述膨胀做功机构4的机体上设置机体冷却流体通道5,所述机体冷却流体通道5与所述相混加热器2连通,所述机体冷却流体通道5内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与进入所述相混加热器2的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例7还可选择性地选择使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例8
一种热动力系统,如图8所示,与实施例7的区别在于:所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述机体冷却流体通道5。
实施例9
一种热动力系统,如图9所示,包括压气机9、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述压气机9、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述燃烧室3上设置燃烧室冷却流体通道7,所述燃烧室冷却流体通道7与所述相混加热器2连通,所述燃烧室冷却流体通道7内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与进入所述相混加热器2的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例9还可选择性地使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例10
一种热动力系统,如图10所示,与实施例9的区别在于:所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道7。
实施例11
一种热动力系统,如图11所示,包括压气机9、相混加热器2、燃烧室3和膨胀做功机构4,所述压气机9、所述相混加热器2、所述燃烧室3和所述膨胀做功机构4依次连通;在所述膨胀做功机构4的排气道上设置排气冷却流体通道8,所述排气冷却流体通道8与所述相混加热器2连通,所述排气冷却流体通道8内的流体冷却介质在所述相混加热器2内与进入所述相混加热器2的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室3。
作为可变换的实施方式,本发明实施例11还可选择性地使所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器2流出。
实施例12
一种热动力系统,如图12所示,与实施例11的区别在于:所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室3,所述流体冷却介质的另一部分经分离器6流出被继续导入所述排气冷却流体通道8。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例12及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述燃烧室3设置在所述膨胀做功机构4外或设置在所述膨胀做功机构4内。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例12及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述膨胀做功机构4设为速度型膨胀做功机构或设为容积型膨胀做功机构。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例12及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述膨胀做功机构4设为气缸活塞机构或设为透平,还可更进一步选择性地选择使所述膨胀做功机构4设为多级透平、多级对转透平或设为多级对转冲压透平。
实施例13
一种热动力系统,如图13所示,在实施例1的基础上,进一步使所述膨胀做功机构4设为气缸活塞机构8,在所述气缸活塞机构上设置充气口41和排气口42,在所述充气口41处设置充气阀43,在所述排气口42处设置排气阀44,所述燃烧室3设置在所述气缸活塞机构外。
作为可变换的实施方式,本发明实施例2至实施例12及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述膨胀做功机构4设为气缸活塞机构8,在所述气缸活塞机构上设置充气口41和排气口42,在所述充气口41处设置充气阀43,在所述排气口42处设置排气阀44,所述燃烧室3设置在所述气缸活塞机构外。
作为可变换的实施方式,本发明实施例13及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述气缸活塞机构8按照充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作,或所述气缸活塞机构8按照N个充气膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作,所述M和所述N设为非零整数。
实施例14
一种热动力系统,如图14所示,与实施例13的区别在于:所述燃烧室3设置在所述气缸活塞机构8内。
作为可变换的实施方式,本发明实施例2至实施例12及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述膨胀做功机构4设为气缸活塞机构8,在所述气缸活塞机构8上设置充气口41和排气口42,在所述充气口41处设置充气阀43,在所述排气口42处设置排气阀44,所述燃烧室3设置在所述气缸活塞机构8内。
作为可变换的实施方式,本发明实施例14及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述气缸活塞机构8按照充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作,或所述气缸活塞机构8按照N个充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作,所述M和所述N设为非零整数。
作为可变换的实施方式,本发明中所述N可选择性地选择设为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20及20以上的非零整数;所述M也可选择性地选择设为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20及20以上的非零整数。
实施例15
一种热动力系统,如图15所示,在实施例2的基础上,进一步使所述热动力系统选择性地选择还包括散热器11,所述机体冷却流体通道5经所述相混加热器2后与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,本发明实施例15还可选择性地选择使所述机体冷却流体通道5与所述散热器11连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道5与所述散热11器连通。
作为可变换的实施方式,本发明所有含有所述机体冷却流体通道5的实施方式均可进一步选择性地选择使所述热动力系统还包括散热器11,所述机体冷却流体通道5经所述相混加热器2后与所述散热器11连通,或使所述机体冷却流体通道5与所述散热器11连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道5与所述散热11器连通。
实施例16
一种热动力系统,如图16所示,在实施例4的基础上,进一步使所述热动力系统选择性地选择还包括散热器11,所述燃烧室冷却流体通道7经所述相混加热器2后与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,本发明实施例16还可选择性地选择使所述燃烧室冷却流体通道7与所述散热器11连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道7与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,本发明所有含有所述燃烧室冷却流体通道7的实施方式均可进一步选择性地选择使所述热动力系统选择性地选择还包括散热器11,所述燃烧室冷却流体通道7经所述相混加热器2后与所述散热器11连通,或使所述燃烧室冷却流体通道7与所述散热器11连通,或使所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道7与所述散热器11连通。
实施例17
一种热动力系统,如图17所示,在实施例6的基础上,进一步使所述热动力系统选择性地选择还包括散热器11,所述排气冷却流体通道8经所述相混加热器2后与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,本发明实施例17还可选择性地选择使所述排气冷却流体通道8与所述散热器11连通,或使所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道8与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,除实施例6外其他所有含有所述排气冷却流体通道8的实施方式均可进一步选择性地选择使所述热动力系统选择性地选择还包括散热器11,所述排气冷却流体通道8经所述相混加热器2后与所述散热器11连通,或所述排气冷却流体通道8与所述散热器11连通,或所述膨胀做功机构的冷却系统的流体通道8与所述散热器11连通。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例17及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质源1设为压缩空气源、液化空气源、液氧源、液氧混合物源、含氧压缩气体源、含氧气体液化物源、压缩氮气源或设为液化氮气源。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例17及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述流体冷却介质设为可燃流体;可再进一步选择性地选择使所述流体冷却介质设为分子由碳元素和氧元素、氢元素、氮元素中的至少一种元素组成的能够与氧发生化学反应的化合物,并可更进一步选择性地选择使所述可燃流体设为醇类流体、多醇类流体、生物油类流体、植物油类流体、生物柴油、润滑类流体、尿素、酰胺类流体、胺类流体、醚类流体、酮类流体、有机酸类流体、氨基酸类流体、酚类流体、酯类流体、矿物油类流体、烷烃类流体、烯烃类流体和芳烃类流体中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物,或设为包含这些物质的混合物;还可再更进一步选择性地选择使使所述可燃流体设为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、柴油、生物柴油、重油、煤油、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、润滑油和食用油中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物,或设为包含这些物质的混合物。
作为可变换的实施方式,本发明实施例1至实施例17及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述流体冷却介质经流体冷却介质补充系统进行补充,经压力供送系统进行供送,和/或经流体分离系统进行分离。
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,例如泵送系统或控制阀体等。
作为可变换的实施方式,本发明上述实施例中的技术要素在不发生冲突的情况下均可以相互组合。
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 (10)

1.一种热功转换方法,其特征在于:将工质源内的工质导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与来自所述工质源的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
2.一种热功转换方法,其特征在于:将气体压缩后导入相混加热器,然后再导入燃烧室,在所述燃烧室内燃烧,用燃烧后的气体推动膨胀做功机构膨胀做功,用流体冷却介质吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热,吸热升温后的所述流体冷却介质在所述相混加热器内与进入所述相混加热器的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室,或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室,所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器流出或经分离器流出被继续用于吸收所述膨胀做功机构和/或所述燃烧室的余热。
3.一种应用如权利要求1所述热功转换方法的热动力系统,包括工质源(1)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述工质源(1)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述膨胀做功机构(4)的机体上设置机体冷却流体通道(5),所述机体冷却流体通道(5)与所述相混加热器(2)连通,所述机体冷却流体通道(5)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与来自所述工质源(1)的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述机体冷却流体通道(5)。
4.一种应用如权利要求1所述热功转换方法的热动力系统,包括工质源(1)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述工质源(1)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述燃烧室(3)上设置燃烧室冷却流体通道(7),所述燃烧室冷却流体通道(7)与所述相混加热器(2)连通,所述燃烧室冷却流体通道(7)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与来自所述工质源(1)的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道(7)。
5.一种应用如权利要求1所述热功转换方法的热动力系统,包括工质源(1)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述工质源(1)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述膨胀做功机构(4)的排气道上设置排气冷却流体通道(8),所述排气冷却流体通道(8)与所述相混加热器(2)连通,所述排气冷却流体通道(8)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与来自所述工质源(1)的流体混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述排气冷却流体通道(8)。
6.一种应用如权利要求2所述热功转换方法的热动力系统,包括压气机(9)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述压气机(9)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述膨胀做功机构(4)的机体上设置机体冷却流体通道(5),所述机体冷却流体通道(5)与所述相混加热器(2)连通,所述机体冷却流体通道(5)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与进入所述相混加热器(2)的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述机体冷却流体通道(5)。
7.一种应用如权利要求2所述热功转换方法的热动力系统,包括压气机(9)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述压气机(9)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述燃烧室(3)上设置燃烧室冷却流体通道(7),所述燃烧室冷却流体通道(7)与所述相混加热器(2)连通,所述燃烧室冷却流体通道(7)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与进入所述相混加热器(2)的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述燃烧室冷却流体通道(7)。
8.一种应用如权利要求2所述热功转换方法的热动力系统,包括压气机(9)、相混加热器(2)、燃烧室(3)和膨胀做功机构(4),其特征在于:所述压气机(9)、所述相混加热器(2)、所述燃烧室(3)和所述膨胀做功机构(4)依次连通;在所述膨胀做功机构(4)的排气道上设置排气冷却流体通道(8),所述排气冷却流体通道(8)与所述相混加热器(2)连通,所述排气冷却流体通道(8)内的流体冷却介质在所述相混加热器(2)内与进入所述相混加热器(2)的压缩空气混合并发生传热;所述流体冷却介质进入所述燃烧室(3),或所述流体冷却介质的一部分进入所述燃烧室(3),所述流体冷却介质的另一部分从所述相混加热器(2)流出或经分离器(6)流出被继续导入所述排气冷却流体通道(8)。
9.如权利要求3至8中任一项所述热动力系统,其特征在于:所述燃烧室(3)设置在所述膨胀做功机构(4)外或设置在所述膨胀做功机构(4)内。
10.如权利要求3中9中任一项所述热动力系统,其特征在于:所述工质源(1)设为压缩空气源、液化空气源、液氧源、液氧混合物源、含氧压缩气体源、含氧气体液化物源、压缩氮气源或设为液化氮气源。
CN201610844614.7A 2015-10-29 2016-09-22 一种热功转换方法及应用其的热动力系统 Pending CN106640412A (zh)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2015107183224 2015-10-29
CN201510718567 2015-10-29
CN201510718322 2015-10-29
CN2015107185677 2015-10-29
CN201510729531 2015-10-30
CN201510729207 2015-10-30
CN2015107292077 2015-10-30
CN2015107295319 2015-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106640412A true CN106640412A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58853192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610844614.7A Pending CN106640412A (zh) 2015-10-29 2016-09-22 一种热功转换方法及应用其的热动力系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106640412A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101070798A (zh) * 2007-06-25 2007-11-14 靳北彪 同室内外燃发动机
CN101968323A (zh) * 2010-07-12 2011-02-09 靳北彪 直混对流热交换器
CN102105660A (zh) * 2008-07-01 2011-06-22 伍德沃德公司 用于双床式催化装置系统的被动式辅助空气输送系统
CN102313273A (zh) * 2010-05-21 2012-01-11 靳北彪 低熵混燃高超临界热动力系统
CN103291507A (zh) * 2012-06-04 2013-09-11 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 余热燃料增能发动机
CN103775208A (zh) * 2013-01-19 2014-05-07 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 增湿热力循环系统
CN103982298A (zh) * 2013-05-11 2014-08-13 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 内燃气体液化物高温发动机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101070798A (zh) * 2007-06-25 2007-11-14 靳北彪 同室内外燃发动机
CN102105660A (zh) * 2008-07-01 2011-06-22 伍德沃德公司 用于双床式催化装置系统的被动式辅助空气输送系统
CN102313273A (zh) * 2010-05-21 2012-01-11 靳北彪 低熵混燃高超临界热动力系统
CN101968323A (zh) * 2010-07-12 2011-02-09 靳北彪 直混对流热交换器
CN103291507A (zh) * 2012-06-04 2013-09-11 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 余热燃料增能发动机
CN103775208A (zh) * 2013-01-19 2014-05-07 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 增湿热力循环系统
CN103982298A (zh) * 2013-05-11 2014-08-13 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 内燃气体液化物高温发动机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Constructal thermodynamic optimization for a novel Kalina-organic Rankine combined cycle to utilize waste heat
CN105041471A (zh) 联合循环供能系统
CN206319960U (zh) 能回收燃机尾气热能和lng冷能的联合循环发电系统
CN102650478A (zh) 利用低品位热的跨临界/吸收复合制冷装置
CN103397933B (zh) 极限热机及其工作方法
CN101761389A (zh) 一种工质相变燃气轮机循环的热力发电方法及装置
CN105041472A (zh) 联合循环供能系统
CN208594974U (zh) 一种采用压缩式热泵的燃气蒸汽联合循环余热利用机组
CN106640406B (zh) 一种热动力系统
CN106640413B (zh) 一种热动力系统
CN105041396A (zh) 联合循环供能系统
CN208686440U (zh) 气液两相流重力热机、废水处理发电一体化气液两相流重力热机
CN106640412A (zh) 一种热功转换方法及应用其的热动力系统
CN106640414A (zh) 一种环境吸热热功转换方法
CN109578098A (zh) 零碳排放的天然气热电联供发电工艺
CN104989472A (zh) 联合循环供能系统
CN202869139U (zh) 一种小型天然气凝液回收装置
CN101566102B (zh) 旋转催化回热型燃气轮机发电装置
CN101566103A (zh) 一种以氢为燃料的动力循环方法
CN104110914A (zh) 用于余热回收的活塞式高温热泵装置
CN113756768A (zh) 烟气高压注气驱油一橇化油田设备
CN102425486A (zh) 气体高效冷却器
CN109057898A (zh) 一种基于二氧化碳热泵的燃气蒸汽联合循环余热利用系统
CN109059345A (zh) 第一类热驱动压缩式热泵
CN103590918B (zh) 换气熵循环发动机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170510