CN108362039B - 重力场膜式热功转换装置及方法 - Google Patents

重力场膜式热功转换装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108362039B
CN108362039B CN201810037927.0A CN201810037927A CN108362039B CN 108362039 B CN108362039 B CN 108362039B CN 201810037927 A CN201810037927 A CN 201810037927A CN 108362039 B CN108362039 B CN 108362039B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
effect
temperature
concentrated solution
low
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.)
Active
Application number
CN201810037927.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108362039A (zh
Inventor
王厉
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.)
Hefei Longzhi Electromechanical Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Sci Tech University ZSTU
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 Zhejiang Sci Tech University ZSTU filed Critical Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Priority to CN201810037927.0A priority Critical patent/CN108362039B/zh
Publication of CN108362039A publication Critical patent/CN108362039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108362039B publication Critical patent/CN108362039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

本发明提供一种重力场膜式热功转换装置，包括再生器、冷凝器、浓溶液冷却器、浓溶液循环泵、回热器、低位液体涡轮和低位渗透器，再生器浓溶液与回热器放热通道连接，回热器与浓溶液冷却器连接；浓溶液冷却器与浓溶液循环泵连接，浓溶液循环泵与低位渗透器浓溶液连接，低位渗透器与回热器吸热通道连接，回热器与再生器连接，蒸汽管与冷凝器连接，冷凝器与低位液体涡轮连接；低位液体涡轮与低位渗透器连接；本发明还提供一种重力场膜式热功转换方法，工质在再生器、冷凝器、浓溶液冷却器、浓溶液循环泵、回热器、低位液体涡轮和低位渗透器之间流动，吸收低品位热源流体的热量后做功。

Description

重力场膜式热功转换装置及方法
技术领域
本发明涉及能源动力技术领域，具体是一种重力场膜式热功转换装置及方法。
背景技术
在低品位热源发电领域，通常采用有机工质朗肯循环，利用有机工质的蒸发/冷凝压差推动膨胀机对外做功，但是在热源温度较低时，比如热源温度与环境温度之间的温差只有20-40℃时(通常为80℃以下热源)，所资利用的压差较小，从而使得不可逆损失占资用压差的比率较大，系统效率降低较多，甚至很难有效运行。
申请号为201310695691.7的专利提出了一种解决方案，即利用有机工质减压渗透过程将低压气体压力能转化为高压液体压力能，然后利用液体涡轮对外做功，从而扩大了低品位热源的利用范围。但该专利要用到液体能量回收器，而液体能量回收器通常价格较高，容易降低系统的技术经济性能。另外在使用过程中需要专门对流出渗透器的稀溶液进行分流，给变工况操作带来麻烦。
另外，在低品位热源的利用过程中，经常有这样的场合，即系统具有数百米的高差，如低品位地热能就经常处于数百米深度位置，再如高山上的冷源通常距离地面数百米高度，而海洋温差能利用也要深入数百米深的海底。
为了利用较大垂直高度上两头分布的冷热源，申请号为201610014050.4的专利提出了一种重力场热驱动制冷装置，该装置可以利用低位的低品位热源向高位释放冷量，而且利用了重力场的能量转换功能，省却了气体压缩机和膨胀机，但该装置没有将低品位热能转化对外做功的作用。
因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供高效的一种重力场膜式热功转换装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种重力场膜式热功转换装置，包括再生器、冷凝器、浓溶液冷却器、浓溶液循环泵、回热器、低位液体涡轮和低位渗透器；
所述再生器、冷凝器、浓溶液冷却器、浓溶液循环泵和回热器设置在高位；
所述低位液体涡轮和低位渗透器设置在低位；
所述再生器内腔中设置蒸发器和蒸汽管，再生器上设置有与其内腔连通的再生器稀溶液进口和再生器浓溶液出口；
所述低位渗透器设置有低位渗透器浓溶液进口、低位渗透器稀溶液出口和低位渗透器工质进口；
所述再生器浓溶液出口与回热器放热通道进口连接，回热器放热通道出口与浓溶液冷却器放热通道进口连接；浓溶液冷却器放热通道出口与浓溶液循环泵进口连接，浓溶液循环泵出口与低位渗透器浓溶液进口连接；
所述低位渗透器稀溶液出口与回热器吸热通道进口连接，回热器吸热通道出口与再生器稀溶液进口连接；
所述蒸汽管穿过再生器的侧壁后与冷凝器冷凝通道进口连接，冷凝器冷凝通道出口与低位液体涡轮工质进口连接；低位液体涡轮工质出口与低位渗透器工质进口连接。
作为对本发明重力场膜式热功转换装置的改进：重力场膜式热功转换装置还包括中位液体涡轮和中位渗透器；
所述中位液体涡轮和中位渗透器设置在中位；
所述中位渗透器设置有中位渗透器浓溶液进口、中位渗透器稀溶液出口和中位渗透器工质进口；
所述冷凝器冷凝通道出口分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口连接，低位液体涡轮工质出口与低位渗透器工质进口连接；另一路与中位液体涡轮工质进口连接，中位液体涡轮工质出口与中位渗透器工质进口连接；
所述低位渗透器稀溶液出口与中位渗透器浓溶液进口连接；
所述中位渗透器稀溶液出口与回热器吸热通道进口连接。
作为对本发明重力场膜式热功转换装置的进一步改进：重力场膜式热功转换装置还包括工质增压泵、工质冷却器和浓溶液增压泵；
所述再生器采用双效再生器，回热器包括一效回热器和二效回热器；
所述双效再生器包括分隔开的一效室和二效室；所述一效室中设置有一效蒸发器，二效室中设置二效蒸发器和蒸汽管；
所述双效再生器上设置有与一效室连通的一效室稀溶液进口和一效室浓溶液出口双效再生器上设置有与二效室连通的二效室稀溶液进口和二效室浓溶液出口；所述一效室和二效室之间设置有一效室蒸汽出口；
所述低位渗透器设置有低位渗透器浓溶液进口、低位渗透器稀溶液出口和低位渗透器工质进口；
所述双效再生器的二效室浓溶液出口与二效回热器放热通道进口连接，二效回热器放热通道出口与浓溶液增压泵进口连接，浓溶液增压泵出口与浓溶液冷却器放热通道进口连接，浓溶液冷却器放热通道出口与浓溶液循环泵进口连接，浓溶液循环泵出口与低位渗透器浓溶液进口连接；
所述低位渗透器稀溶液出口分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口连接，二效回热器吸热通道出口与二效室稀溶液进口连接；另一路与一效回热器吸热通道进口连接，一效回热器吸热通道出口与一效室稀溶液进口连接；
所述双效再生器的一效室浓溶液出口与一效回热器放热通道进口连接，一效回热器放热通道出口与浓溶液冷却器放热通道进口连接；
所述二效蒸发器一端通过一效室蒸汽出口伸入一效室内，二效蒸发器另一端穿过二效室的侧壁后与工质冷却器放热通道进口连接，工质冷却器放热通道出口与低位液体涡轮工质进口连接，低位液体涡轮工质出口与低位渗透器工质进口连接；
所述蒸汽管穿过二效室的侧壁后与冷凝器冷凝管道进口连接，冷凝器冷凝管道出口与工质增压泵进口连接，工质增压泵出口与工质冷却器放热通道进口连接。
作为对本发明重力场膜式热功转换装置的进一步改进：所述重力场膜式热功转换装置还包括中位液体涡轮和中位渗透器；
所述中位液体涡轮和中位渗透器设置在中位；
所述中位渗透器设置有中位渗透器浓溶液进口、中位渗透器稀溶液出口和中位渗透器工质进口；
所述工质冷却器放热通道出口分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口连接，低位液体涡轮工质出口与低位渗透器工质进口连接；另一路与中位液体涡轮工质进口连接，中位液体涡轮工质出口与中位渗透器工质进口连接；
所述低位渗透器稀溶液出口与中位渗透器浓溶液进口连接；
所述中位渗透器稀溶液出口分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口连接，二效回热器吸热通道出口与二效室稀溶液进口连接；另一路与一效回热器吸热通道进口连接，一效回热器吸热通道出口与一效室稀溶液进口连接。
作为对本发明重力场膜式热功转换装置的进一步改进：所述高位的高度大于中位的高度，中位的高度大于低位的高度；
所述高位与低位之间相差100—1000米，中位与低位之间相差20-200米；
所述蒸发器或者一效蒸发器与低品位热源流体连接；
系统中的循环工质为工质对R134a-DMETEG。
本发明还提供一种重力场膜式热功转换方法，包括以下步骤：
1.1低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口流出，通过回热器放热通道进口进入回热器放热通道，向流过回热器吸热通道的低压常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从回热器放热通道出口流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器的放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的流体放出热量后，成为低压常温浓溶液；然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出，通过浓溶液循环泵进口进入浓溶液循环泵，压力升高；再从浓溶液循环泵出口流出，向低位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口时成为高压常温浓溶液；
1.2在低位渗透器的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温稀溶液从低位渗透器稀溶液出口流出；
1.3高压常温稀溶液向回热器吸热通道进口绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器吸热通道进口时成为低压常温稀溶液；低压常温稀溶液进入回热器吸热通道，吸收回热器放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口流出，通过再生器稀溶液进口进入再生器内腔中；
1.4进入再生器的低压高温稀溶液吸收蒸发器中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到再生器压力所对应的饱和温度，低压高温稀溶液中的R134a在沸腾蒸发，产生低压工质蒸汽，同时使得低压高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为低压高温浓溶液，低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口流出，低压工质蒸汽从蒸汽管流出；
1.5低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口进入冷凝器的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口流出，通过低位液体涡轮工质进口进入低位液体涡轮，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口时成为高压常温工质液体；
1.6低位液体涡轮对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口流出，通过低位渗透器工质进口进入低位渗透器，在低位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合，如此循环。
本发明还提供另外一种重力场膜式热功转换方法，包括以下步骤：
2.1低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口流出，通过回热器放热通道进口进入回热器放热通道，向流过回热器吸热通道的低压常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从回热器放热通道出口流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器的放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的流体放出热量后，成为低压常温浓溶液；然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出，通过浓溶液循环泵进口进入浓溶液循环泵，压力升高；再从浓溶液循环泵出口流出，向低位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口时成为高压常温浓溶液；
2.2在低位渗透器的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温中浓溶液从低位渗透器稀溶液出口流出；
2.3高压常温中浓溶液向中位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达中位渗透器浓溶液进口时成为中压常温中浓溶液，通过中位渗透器浓溶液进口进入中位渗透器；
2.4在中位渗透器的减压延迟渗透作用下，从中位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口流入的中压常温中浓溶液混合，中压常温中浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降，成为中压常温稀溶液后从中位渗透器稀溶液出口流出；
2.5中压常温稀溶液向回热器吸热通道进口绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器吸热通道时成为低压常温稀溶液；低压常温稀溶液进入回热器吸热通道，吸收回热器放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口流出，通过再生器稀溶液进口进入再生器；
2.6进入再生器的低压高温稀溶液吸收蒸发器中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到再生器压力所对应的饱和温度，低压高温稀溶液中的R134a在沸腾蒸发，产生低压工质蒸汽，同时使得低压高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为低压高温浓溶液，低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口流出，低压工质蒸汽从蒸汽管流出；
2.7低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口进入冷凝器的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝管道出口流出并分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口时成为高压常温工质液体；另一路流向中位液体涡轮工质进口，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口时成为中压常温工质液体；
2.8低位液体涡轮对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口流出，通过低位渗透器工质进口进入低位渗透器，在低位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合；
2.9中位液体涡轮对外输出功，中压常温工质液体在中位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，变成低压常温工质液体，然后从中位液体涡轮工质出口流出，通过中位渗透器工质进口进入中位渗透器，在中位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口流入的中压常温中浓溶液混合，如此循环。
本发明还提供另外一种重力场膜式热功转换方法，包括以下步骤：
3.1二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口流出，通过二效回热器放热通道进口进入二效回热器放热通道，向流过二效回热器吸热通道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低；然后从二效回热器放热通道出口流出，通过浓溶液增压泵进口进入浓溶液增压泵，压力增加到一效压力，再从浓溶液增压泵出口流出，与一效回热器放热通道出口流出的溶液混合后，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出，通过浓溶液循环泵进口进入浓溶液循环泵，压力升高，再从浓溶液循环泵出口流出，向低位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口时成为高压常温浓溶液；
3.2在低位渗透器的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温稀溶液从低位渗透器稀溶液出口流出；
3.3高压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液；一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口进入二效回热器吸热通道，吸收二效回热器放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口流出，通过二效室稀溶液进口进入二效室；另一路通过一效回热器吸热通道进口进入一效回热器吸热通道，吸收一效回热器放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口流出，通过一效室稀溶液进口进入一效室；
3.4进入一效室的一效压力高温稀溶液吸收一效蒸发器中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到一效压力所对应的饱和温度，一效压力高温稀溶液中的R134a在一效室的压力下沸腾蒸发，产生一效压力工质蒸汽，同时使得一效压力高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为一效压力高温浓溶液；一效压力工质蒸汽通过一效室蒸汽出口流入二效蒸发器，从而进入二效室；一效压力工质蒸汽在二效蒸发器向二效室中的一效压力高温稀溶液冷凝放热，变成一效压力中温工质液体；
3.5进入二效室的一效压力高温稀溶液吸收二效蒸发器中一效压力工质蒸汽所传递的热量后，温度升高到二效压力所对应的饱和温度，稀溶液中的一部分工质在二效压力下沸腾蒸发，成为二效压力工质蒸汽，产生二效压力工质蒸汽，同时使得稀溶液中的工质浓度增加，最后成为二效压力中温浓溶液，二效压力工质蒸汽从蒸汽管流出，二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口；
3.6蒸汽管中的二效压力工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口进入冷凝器的冷凝管道，释放汽化潜热，成为二效压力常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口流出，通过工质增压泵进口流入工质增压泵，压力增加到一效压力，再与一效压力中温工质液体混合，成为一效压力工质液体，之后从工质增压泵出口流出，通过工质冷却器放热通道进口流入工质冷却器的放热通道；二效蒸发器中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口进入工质冷却器的放热通道，一效压力中温工质液体和一效压力工质液体向工质冷却器的吸热通道中的冷源放热后，向工质冷却器的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体；
3.7一效压力常温工质液体从工质冷却器放热通道出口流出，流向低位液体涡轮工质进口，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口时成为高压常温工质液体；
3.8低位液体涡轮对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口流出，通过低位渗透器工质进口进入低位渗透器，在低位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合；
3.9一效室中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口流出，通过一效回热器放热通道进口进入一效回热器放热管道，向一效回热器吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出；如此循环。
本发明还提供另外一种重力场膜式热功转换方法，包括以下步骤：
4.1二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口流出，通过二效回热器放热通道进口进入二效回热器放热通道，向流过二效回热器吸热通道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低；然后从二效回热器放热通道出口流出，通过浓溶液增压泵进口进入浓溶液增压泵，压力增加到一效压力，再从浓溶液增压泵出口流出，与一效回热器放热通道出口流出的溶液混合后，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出，通过浓溶液循环泵进口进入浓溶液循环泵，压力升高，再从浓溶液循环泵出口流出，向低位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口时成为高压常温浓溶液；
4.2在低位渗透器的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温中浓溶液从低位渗透器稀溶液出口流出；
4.3高压常温中浓溶液向中位渗透器浓溶液进口绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达中位渗透器浓溶液进口时成为中压常温中浓溶液，通过中位渗透器浓溶液进口进入中位渗透器；
4.4在中位渗透器的减压延迟渗透作用下，从中位渗透器工质进口流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口流入的中压常温中浓溶液混合，中压常温中浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降，成为中压常温稀溶液后从中位渗透器稀溶液出口流出；
4.5中压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液；一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口进入二效回热器吸热通道，吸收二效回热器放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口流出，通过二效室稀溶液进口进入二效室；另一路通过一效回热器吸热通道进口进入一效回热器吸热通道，吸收一效回热器放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口流出，通过一效室稀溶液进口进入一效室；
4.4进入一效室的一效压力高温稀溶液吸收一效蒸发器中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到一效压力所对应的饱和温度，一效压力高温稀溶液中的R134a在一效室的压力下沸腾蒸发，产生一效压力工质蒸汽，同时使得一效压力高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为一效压力高温浓溶液；一效压力工质蒸汽通过一效室蒸汽出口流入二效蒸发器，从而进入二效室；一效压力工质蒸汽在二效蒸发器向二效室中的一效压力高温稀溶液冷凝放热，变成一效压力中温工质液体；
4.5进入二效室的一效压力高温稀溶液吸收二效蒸发器中一效压力工质蒸汽所传递的热量后，温度升高到二效压力所对应的饱和温度，稀溶液中的一部分工质在二效压力下沸腾蒸发，成为二效压力工质蒸汽，产生二效压力工质蒸汽，同时使得稀溶液中的工质浓度增加，最后成为二效压力中温浓溶液，二效压力工质蒸汽从蒸汽管流出，二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口；
4.8蒸汽管中的二效压力工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口进入冷凝器的冷凝管道，释放汽化潜热，成为二效压力常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口流出，通过工质增压泵进口流入工质增压泵，压力增加到一效压力，再与一效压力中温工质液体混合，成为一效压力工质液体，之后从工质增压泵出口流出，通过工质冷却器放热通道进口流入工质冷却器的放热通道，向工质冷却器的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体；
4.9一效压力常温工质液体分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口时成为高压常温工质液体；另一路流向中位液体涡轮工质进口，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口时成为中压常温工质液体；
4.10低位液体涡轮对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口流出，通过低位渗透器工质进口进入低位渗透器，在低位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口流入的高压常温浓溶液混合；
4.11中位液体涡轮对外输出功，中压常温工质液体在中位液体涡轮中压强降低到低压，温度基本不变，变成低压常温工质液体，然后从中位液体涡轮工质出口流出，通过中位渗透器工质进口进入中位渗透器，在中位渗透器减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口流入的中压常温中浓溶液混合；
4.12一效室中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口流出，通过一效回热器放热通道进口进入一效回热器放热管道，向一效回热器吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口进入浓溶液冷却器放热通道，向流过浓溶液冷却器吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口流出；
4.13二效蒸发器中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口进入工质冷却器的放热通道，向工质冷却器的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体，如此循环。
本发明重力场膜式热功转换装置及方法的技术优势为：
1、本发明利用重力场的能量转换作用，省却了膨胀机和能量回收器。
2、本发明采用多效蒸馏方式，热源的利用效率更高。
3、本发明的液体涡轮是通过工质做功，不是通过溶液做功，其好处是变工况下不需要对流出渗透器的稀溶液再进行分流调节，操作上更简单。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为实施例1单效单级型式重力场膜式热功转换装置的结构示意图；
图2为实施例2单效双级型式重力场膜式热功转换装置的结构示意图；
图3为实施例3双效单级型式重力场膜式热功转换装置的结构示意图；
图4为实施例4双效双级型式重力场膜式热功转换装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、单效单级型式重力场膜式热功转换装置，如图1所示，包括再生器100、冷凝器300、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500、回热器600、低位液体涡轮700和低位渗透器800。
再生器100、冷凝器300、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500和回热器600设置在高位。
低位液体涡轮700和低位渗透器800设置在低位。
高低位之间的垂直高度相差数百米(100米—1000米)。
系统中通过低位液体涡轮700管路的循环工质为低沸点工质，如R134a。通过浓溶液冷却器400管路的循环工质为相应的工质对，如R134a-DMETEG，R134a是制冷剂，二甲醚四甘醇DMETEG是吸收剂，DMETEG沸点高，R134a沸点低。
再生器100内腔中设置蒸发器101和蒸汽管102，再生器100上设置有与内腔连通的再生器稀溶液进口104和再生器浓溶液出口103。
浓溶液冷却器400的吸热通道与外部冷源连接，蒸发器101与低品位热源流体连接。
低位渗透器800设置有低位渗透器浓溶液进口801、低位渗透器稀溶液出口803和低位渗透器工质进口802。
再生器浓溶液出口103与回热器放热通道进口601连接，回热器放热通道出口602与浓溶液冷却器放热通道进口401连接；浓溶液冷却器放热通道出口402与浓溶液循环泵进口501连接，浓溶液循环泵出口502与低位渗透器浓溶液进口801连接；
低位渗透器稀溶液出口803与回热器吸热通道进口603连接，回热器吸热通道出口604与再生器稀溶液进口104连接；
蒸汽管102穿过再生器100的侧壁后与冷凝器冷凝通道进口301连接，冷凝器冷凝通道出口302与低位液体涡轮工质进口701连接；低位液体涡轮工质出口702与低位渗透器工质进口802连接。
单效单级型式重力场膜式热功转换方法：
1.1低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口103流出，通过回热器放热通道进口601进入回热器600放热通道，向流过回热器600吸热通道的低压常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从回热器放热通道出口602流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口401进入浓溶液冷却器400的放热通道，向流过浓溶液冷却器400吸热通道的流体放出热量后，成为低压常温浓溶液；然后从浓溶液冷却器放热通道出口402流出，通过浓溶液循环泵进口501进入浓溶液循环泵500，压力升高；再从浓溶液循环泵出口502流出，向低位渗透器浓溶液进口801绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口801时成为高压常温浓溶液；
1.2在低位渗透器800的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口802流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口801流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降(基本不变)，成为高压常温稀溶液从低位渗透器稀溶液出口803流出；
1.3高压常温稀溶液向回热器吸热通道进口603绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器吸热通道进口603时成为低压常温稀溶液；低压常温稀溶液进入回热器600吸热通道，吸收回热器600放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口604流出，通过再生器稀溶液进口104进入再生器100内腔中。
1.4进入再生器100的低压高温稀溶液喷淋在蒸发器101外表面形成液膜，吸收蒸发器101中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到再生器100压力所对应的饱和温度，低压高温稀溶液中的R134a在再生器100压力下沸腾蒸发，产生低压工质蒸汽(R134a)，同时使得低压高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为低压高温浓溶液(溶液的浓度大小指的是DMETEG的浓度大小)，集聚在再生器100底部，从再生器浓溶液出口103流出，再生器100中产生的低压工质蒸汽从蒸汽管102流出。
1.5低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口301进入冷凝器300的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口302流出，通过低位液体涡轮工质进口701进入低位液体涡轮700，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口701时成为高压常温工质液体。
1.6低位液体涡轮700对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮700中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口702流出，通过低位渗透器工质进口802进入低位渗透器800，在低位渗透器800减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口801流入的高压常温浓溶液混合，如此循环。
实施例2，单效双级型式重力场膜式热功转换装置，如图2所示，包括再生器100、冷凝器300、浓溶液冷却器400，浓溶液循环泵500、回热器600、低位液体涡轮700、低位渗透器800、中位液体涡轮900和中位渗透器110。
再生器100，冷凝器300，浓溶液冷却器400，浓溶液循环泵500，回热器600设置在高位。
浓溶液冷却器400的吸热通道与外部冷源连接，吸收蒸发器101与低品位热源流体连接。
低位液体涡轮700和低位渗透器800设置在低位。
中位液体涡轮900和中位渗透器110设置在中位。
高低位之间的垂直高度相差数百米，高位的高度＞中位的高度＞低位的高度。高低位相差100—1000米，中低位相差20米-200米。
系统中通过低位液体涡轮700和中位液体涡轮900管路的循环工质为低沸点工质，如R134a。通过浓溶液冷却器400管路的循环工质为相应的低沸点工质对，如R134a-DMETEG。
再生器100内腔中设置蒸发器101和蒸汽管102，再生器100上设置有与其内腔连通的再生器稀溶液进口104和再生器浓溶液出口103。
低位渗透器800设置有低位渗透器浓溶液进口801、低位渗透器稀溶液出口803和低位渗透器工质进口802。
中位渗透器110设置有中位渗透器浓溶液进口113、中位渗透器稀溶液出口111和中位渗透器工质进口112。
再生器浓溶液出口103与回热器放热通道进口601连接，回热器放热通道出口602浓溶液冷却器放热通道进口401连接，浓溶液冷却器放热通道出口402浓溶液循环泵进口501连接，浓溶液循环泵出口502与低位渗透器浓溶液进口801连接；
低位渗透器稀溶液出口803与中位渗透器浓溶液进口113连接；
中位渗透器稀溶液出口111与回热器吸热通道进口603连接，回热器吸热通道出口604与再生器稀溶液进口104连接；
蒸汽管102穿过再生器100的侧壁后与冷凝器冷凝通道进口301连接，冷凝器冷凝通道出口302分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口701连接，低位液体涡轮工质出口702与低位渗透器工质进口802连接；另一路与中位液体涡轮工质进口901连接，中位液体涡轮工质出口902与中位渗透器工质进口112连接。
2.1同1.1
2.2在低位渗透器800的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口802流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口801流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温中浓溶液从低位渗透器稀溶液出口803流出。
2.3高压常温中浓溶液向中位渗透器浓溶液进口113绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达中位渗透器浓溶液进口113时成为中压常温中浓溶液，通过中位渗透器浓溶液进口113进入中位渗透器110。
2.4在中位渗透器110的减压延迟渗透作用下，从中位渗透器工质进口112流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口113流入的中压常温中浓溶液混合，中压常温中浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降，成为中压常温稀溶液后从中位渗透器稀溶液出口111流出。
2.5中压常温稀溶液向回热器吸热通道进口603绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器600吸热通道时成为低压常温稀溶液。低压常温稀溶液进入回热器600吸热通道，吸收回热器600放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口604流出，通过再生器稀溶液进口104进入再生器100。
2.6同1.4
2.7低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口301进入冷凝器300的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝管道出口流出并分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口701，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口701时成为高压常温工质液体；另一路流向中位液体涡轮工质进口901，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口901时成为中压常温工质液体。
2.8同1.6
2.9中位液体涡轮900对外输出功，中压常温工质液体在中位液体涡轮900中压强降低到低压，温度基本不变，变成低压常温工质液体，然后从中位液体涡轮工质出口902流出，通过中位渗透器工质进口112进入中位渗透器110，在中位渗透器110减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口113流入的中压常温中浓溶液混合，如此循环。
实施例3，双效单级型式重力场膜式热功转换装置，如图3所示，包括双效再生器200、一效回热器130、二效回热器140、冷凝器300、工质增压泵150、工质冷却器160、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500、浓溶液增压泵120、低位液体涡轮700和低位渗透器800。
双效再生器200包括分隔开的一效室210和二效室220。一效室210中设置一效蒸发器211，二效室220中设置二效蒸发器221和蒸汽管102，双效再生器200上设置有与一效室210连通的一效室稀溶液进口212和一效室浓溶液出口213，双效再生器200上设置有与二效室220连通的二效室稀溶液进口223和二效室浓溶液出口224。一效室210和二效室220之间设置有一效室蒸汽出口214。
双效再生器200、一效回热器130、二效回热器140、冷凝器300、工质增压泵150、工质冷却器160、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500和浓溶液增压泵120设置在高位。
低位液体涡轮700和低位渗透器800设置在低位。
高低位之间的垂直高度相差数百米(100米—1000米)。
系统中通过低位液体涡轮700的循环工质为低沸点工质，如R134a。通过浓溶液冷却器400的循环工质为相应的低沸点工质对，如R134a-DMETEG。
低位渗透器800设置有低位渗透器浓溶液进口801、低位渗透器稀溶液出口803和低位渗透器工质进口802。
双效再生器200的二效室浓溶液出口224与二效回热器放热通道进口141连接，二效回热器放热通道出口142与浓溶液增压泵进口121连接，浓溶液增压泵出口122与浓溶液冷却器放热通道进口401连接，浓溶液冷却器放热通道出口402与浓溶液循环泵进口501连接，浓溶液循环泵出口502与低位渗透器浓溶液进口801连接。
低位渗透器稀溶液出口803分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口143连接，二效回热器吸热通道出口144与二效室稀溶液进口223连接；另一路与一效回热器吸热通道进口133连接，一效回热器吸热通道出口134与一效室稀溶液进口212连接。
双效再生器200的一效室浓溶液出口213与一效回热器放热通道进口131连接，一效回热器放热通道出口132与浓溶液冷却器放热通道进口401连接。
二效蒸发器221一端通过一效室蒸汽出口214伸入一效室210内，二效蒸发器221另一端穿过二效室220的侧壁后与工质冷却器放热通道进口161连接，工质冷却器放热通道出口162与低位液体涡轮工质进口701连接，低位液体涡轮工质出口702与低位渗透器工质进口802连接。
工质冷却器160的吸热管道与外部冷源连接。浓溶液冷却器400的吸热通道与外部冷源连接，一效蒸发器211与低品位热源流体连接。
蒸汽管102穿过二效室220的侧壁后与冷凝器冷凝管道进口301连接，冷凝器冷凝管道出口302与工质增压泵进口151连接，工质增压泵出口152与工质冷却器放热通道进口161连接。
双效单级型式重力场膜式热功转换方法：
3.1二效压力中温浓溶液(二效压力为二效室220中的压力)从二效室浓溶液出口224流出，通过二效回热器放热通道进口141进入二效回热器140放热通道，向流过二效回热器140吸热通道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低；然后从二效回热器放热通道出口142流出，通过浓溶液增压泵进口121进入浓溶液增压泵120，压力增加到一效压力(一效压力为一效室210中的压力)，再从浓溶液增压泵出口122流出，与一效回热器放热通道出口132流出的溶液混合后，通过浓溶液冷却器放热通道进口401进入浓溶液冷却器400放热通道，向流过浓溶液冷却器400吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口402流出，通过浓溶液循环泵进口501进入浓溶液循环泵500，压力升高，再从浓溶液循环泵出口502流出，向低位渗透器浓溶液进口801绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口801时成为高压常温浓溶液。
3.2同1.2
3.3高压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液。一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口143进入二效回热器140吸热通道，吸收二效回热器140放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口144流出，通过二效室稀溶液进口223进入二效室220；另一路通过一效回热器吸热通道进口133进入一效回热器130吸热通道，吸收一效回热器130放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口134流出，通过一效室稀溶液进口212进入一效室210。
3.4进入一效室210的一效压力高温稀溶液喷淋在一效蒸发器211外表面形成液膜，吸收一效蒸发器211中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到一效压力所对应的饱和温度，一效压力高温稀溶液中的R134a在一效室210的压力下沸腾蒸发，产生一效压力工质蒸汽，同时使得一效压力高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为一效压力高温浓溶液，集聚在一效室210底部；一效压力工质蒸汽通过一效室蒸汽出口214流入二效蒸发器221，从而进入二效室220。一效压力工质蒸汽在二效蒸发器221向二效室220中的一效压力高温稀溶液冷凝放热，变成一效压力中温工质液体。
3.5进入二效室220的一效压力高温稀溶液喷淋在二效蒸发器221外表面形成液膜，同时压力降低到二效压力，吸收二效蒸发器221中一效压力工质蒸汽冷凝所传递的热量后，温度升高到二效压力所对应的饱和温度，稀溶液中的一部分工质在二效压力下沸腾蒸发，成为二效压力工质蒸汽，产生二效压力工质蒸汽，同时使得稀溶液中的工质浓度增加，最后成为二效压力中温浓溶液，集聚在二效室220底部，二效压力工质蒸汽从蒸汽管102流出。
3.6蒸汽管102中的二效压力工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口301进入冷凝器300的冷凝管道，释放汽化潜热，成为二效压力常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口302流出，通过工质增压泵进口151流入工质增压泵150，压力增加到一效压力，再与一效压力中温工质液体混合，成为一效压力工质液体，之后从工质增压泵出口152流出，通过工质冷却器放热通道进口161流入工质冷却器160的放热通道，二效蒸发器221中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口161进入工质冷却器160的放热通道，一效压力中温工质液体和一效压力工质液体向工质冷却器160的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体。
3.7一效压力常温工质液体从工质冷却器放热通道出口162流出，流向低位液体涡轮工质进口701，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口701时成为高压常温工质液体。
3.8同1.6。
3.9一效室210中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口213流出，通过一效回热器放热通道进口131进入一效回热器130放热管道，向一效回热器130吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口132流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口401进入浓溶液冷却器400放热通道，向流过浓溶液冷却器400吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口402流出。
实施例4，双效双级型式重力场膜式热功转换装置，如图4所示，包括双效再生器200、一效回热器130、二效回热器140、冷凝器300、工质增压泵150、工质冷却器160、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500、浓溶液增压泵120、低位液体涡轮700、低位渗透器800、中位液体涡轮900和中位渗透器110。
双效再生器200包括分隔开的一效室210和二效室220。一效室210中设置一效蒸发器211，二效室220中设置二效蒸发器221和蒸汽管102，双效再生器200上设置有与一效室210连通的一效室稀溶液进口212和一效室浓溶液出口213，双效再生器200上设置有与二效室220连通的二效室稀溶液进口223和二效室浓溶液出口224。一效室210和二效室220之间设置有一效室蒸汽出口214；
双效再生器200、一效回热器130、二效回热器140、冷凝器300、工质增压泵150、工质冷却器160、浓溶液冷却器400、浓溶液循环泵500和浓溶液增压泵120设置在高位。
低位液体涡轮700和低位渗透器800设置在低位。
高低位之间的垂直高度相差数百米，高位的高度＞中位的高度＞低位的高度。高低位相差100—1000米，中低位相差20-200米。
系统中通过低位液体涡轮700的循环工质为低沸点工质，如R134a。通过浓溶液冷却器400的循环工质为相应的低沸点工质对，如R134a-DMETEG。
低位渗透器800设置有低位渗透器浓溶液进口801、低位渗透器稀溶液出口803和低位渗透器工质进口802。
双效再生器200的二效室浓溶液出口224与二效回热器放热通道进口141连接，二效回热器放热通道出口142与浓溶液增压泵进口121连接，浓溶液增压泵出口122与浓溶液冷却器放热通道进口401连接，浓溶液冷却器放热通道出口402与浓溶液循环泵进口501连接，浓溶液循环泵出口502与低位渗透器浓溶液进口801连接。
低位渗透器800稀溶液进口与中位渗透器浓溶液进口113连接。
中位渗透器稀溶液出口111分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口143连接，二效回热器吸热通道出口144与二效室稀溶液进口223连接；另一路与一效回热器吸热通道进口133连接，一效回热器吸热通道出口134与一效室稀溶液进口212连接。
双效再生器200的一效室浓溶液出口213与一效回热器放热通道进口131连接，一效回热器放热通道出口132与浓溶液冷却器放热通道进口401连接。
二效蒸发器221一端通过一效室蒸汽出口214伸入一效室210内，二效蒸发器221另一端穿过二效室220的侧壁后与工质冷却器放热通道进口161连接，工质冷却器放热通道出口162分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口701连接，低位液体涡轮工质出口702与低位渗透器工质进口802连接；另一路与中位液体涡轮工质进口901连接，中位液体涡轮工质出口902与中位渗透器工质进口112连接。
工质冷却器160的吸热管道与外部冷源连接。浓溶液冷却器400的吸热通道与外部冷源连接，一效蒸发器211与低品位热源流体连接。
蒸汽管102穿过二效室220的侧壁后与冷凝器冷凝管道进口301连接，冷凝器冷凝管道出口302与工质增压泵进口151连接，工质增压泵出口152与工质冷却器放热通道进口161连接。
4.1同3.1。
4.2同2.2。
4.3同2.3。
4.4同2.4。
4.5中压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液。一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口143进入二效回热器140吸热通道，吸收二效回热器140放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口144流出，通过二效室稀溶液进口223进入二效室220。另一路通过一效回热器吸热通道进口133进入一效回热器130吸热通道，吸收一效回热器130放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口134流出，通过一效室稀溶液进口212进入一效室210。
4.6同3.4。
4.7同3.5。
4.8同3.6。
4.9一效压力常温工质液体分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口701，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口701时成为高压常温工质液体。另一路流向中位液体涡轮工质进口901，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口901时成为中压常温工质液体。
4.10同1.6。
4.11同2.9。
4.12一效室210中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口213流出，通过一效回热器放热通道进口131进入一效回热器130放热管道，向一效回热器130吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口132流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口401进入浓溶液冷却器400放热通道，向流过浓溶液冷却器400吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口402流出。
4.13二效蒸发器221中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口161进入工质冷却器160的放热通道，向工质冷却器160的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体。
实施例1的计算参数见表1(针对1kgR134a)。设计条件为：工质对采用R134a/DMETEG，环境温度30℃，液体涡轮效率为85％，泵效率为80％，传热温差3℃，浓溶液循环倍率为4，稀溶液循环倍率为5，浓溶液质量浓度为50％(浓度按R134a的含量计，下同)，稀溶液质量浓度为60％，再生器100耗热量为238.4kJ/kg，浓溶液循环泵500功耗为1.8kJ/kg，液体涡轮输出功为5.769kJ/kg，系统高低位差为692m，系统COP为1.783％，火用效为28.8％，热源温度仅为50℃。系统不需要能量回收器，利用低品味热源通过工质液体做功，不需要分流操作，具有较高的效率，有效实现了本发明的初衷。
实施例2的计算参数见表1(针对1kgR134a)。设计条件同实施例1，再生器100耗热量为238.4kJ/kg，低位液体涡轮700输出功为2.69kJ/kg，中位液体涡轮900输出功为3.21kJ/kg，浓溶液循环泵500功耗为1.8kJ/kg，系统高低位差为726.7m，系统中低位差为34.2m，系统COP为1.836％，火用效为29.65％，热源温度仅为50℃。系统不需要能量回收器，利用低品味热源通过工质液体做功，不需要分流操作，系统表现比实施例1略有提高，有效实现了本发明的初衷。
实施例3的计算参数见表1(针对1kgR134a)。设计条件同实施例1，一效室210耗热量为146.6kJ/kg，低位液体涡轮700输出功为5.752kJ/kg，浓溶液循环泵500功耗为1.474kJ/kg，系统高低位差为643.6m，系统COP为2.06％，火用效为17.3％，热源温度为71℃。系统不需要能量回收器，利用低品味热源通过工质液体做功，不需要分流操作，系统COP表现比实施例2略有提高，有效实现了本发明的初衷。
实施例4的计算参数见表1(针对1kgR134a)。设计条件同实施例1，一效室210耗热量为146.6kJ/kg，低位液体涡轮700输出功为2.697kJ/kg，中位液体涡轮900输出功为3.212kJ/kg，浓溶液循环泵500功耗为1.474kJ/kg，系统高低位差为677.8m，系统中低位差为34.2m，系统COP为2.17％，火用效为18.2％，热源温度为71℃。系统不需要能量回收器，利用低品味热源通过工质液体做功，不需要分流操作，系统表现比实施例3略有提高，有效实现了本发明的初衷。
以上实施例中，可综合考虑具体的使用条件与要求、技术经济性能等因素合理确定系统的设计参数，以兼顾系统的适用性和经济性。
实施例1-实施例4比较的话，从系统COP来看，实施例4是最好的，但最复杂，实施例1虽然系统COP最小，但最简单。
表1实施例1～实施例4的热力计算结果(针对1kgR134a)
Figure BDA0001548553620000201
Figure BDA0001548553620000211
Figure BDA0001548553620000221
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.重力场膜式热功转换装置，其特征在于：包括再生器(100)、冷凝器(300)、浓溶液冷却器(400)、浓溶液循环泵(500)、回热器(600)、低位液体涡轮(700)和低位渗透器(800)；
所述再生器(100)、冷凝器(300)、浓溶液冷却器(400)、浓溶液循环泵(500)和回热器(600)设置在高位；
所述低位液体涡轮(700)和低位渗透器(800)设置在低位；
所述再生器(100)内腔中设置蒸发器(101)和蒸汽管(102)，再生器(100)上设置有与其内腔连通的再生器稀溶液进口(104)和再生器浓溶液出口(103)；
所述低位渗透器(800)设置有低位渗透器浓溶液进口(801)、低位渗透器稀溶液出口(803)和低位渗透器工质进口(802)；
所述再生器浓溶液出口(103)与回热器放热通道进口(601)连接，回热器放热通道出口(602)与浓溶液冷却器放热通道进口(401)连接；浓溶液冷却器放热通道出口(402)与浓溶液循环泵进口(501)连接，浓溶液循环泵出口(502)与低位渗透器浓溶液进口(801)连接；
所述低位渗透器稀溶液出口(803)与回热器吸热通道进口(603)连接，回热器吸热通道出口(604)与再生器稀溶液进口(104)连接；
所述蒸汽管(102)穿过再生器(100)的侧壁后与冷凝器冷凝通道进口(301)连接，冷凝器冷凝通道出口(302)与低位液体涡轮工质进口(701)连接；低位液体涡轮工质出口(702)与低位渗透器工质进口(802)连接。
2.根据权利要求1所述的重力场膜式热功转换装置，其特征在于：重力场膜式热功转换装置还包括中位液体涡轮(900)和中位渗透器(110)；
所述中位液体涡轮(900)和中位渗透器(110)设置在中位；
所述中位渗透器(110)设置有中位渗透器浓溶液进口(113)、中位渗透器稀溶液出口(111)和中位渗透器工质进口(112)；
所述冷凝器冷凝通道出口(302)分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口(701)连接，低位液体涡轮工质出口(702)与低位渗透器工质进口(802)连接；另一路与中位液体涡轮工质进口(901)连接，中位液体涡轮工质出口(902)与中位渗透器工质进口(112)连接；
所述低位渗透器稀溶液出口(803)与中位渗透器浓溶液进口(113)连接；
所述中位渗透器稀溶液出口(111)与回热器吸热通道进口(603)连接。
3.根据权利要求1所述的重力场膜式热功转换装置，其特征在于：重力场膜式热功转换装置还包括工质增压泵(150)、工质冷却器(160)和浓溶液增压泵(120)；
所述再生器(100)采用双效再生器(200)，回热器(600)包括一效回热器(130)和二效回热器(140)；
所述双效再生器(200)包括分隔开的一效室(210)和二效室(220)；所述一效室(210)中设置有一效蒸发器(211)，二效室(220)中设置二效蒸发器(221)和蒸汽管(102)；
所述双效再生器(200)上设置有与一效室(210)连通的一效室稀溶液进口(212)和一效室浓溶液出口(213)双效再生器(200)上设置有与二效室(220)连通的二效室稀溶液进口(223)和二效室浓溶液出口(224)；所述一效室(210)和二效室(220)之间设置有一效室蒸汽出口(214)；
所述低位渗透器(800)设置有低位渗透器浓溶液进口(801)、低位渗透器稀溶液出口(803)和低位渗透器工质进口(802)；
所述双效再生器(200)的二效室浓溶液出口(224)与二效回热器放热通道进口(141)连接，二效回热器放热通道出口(142)与浓溶液增压泵进口(121)连接，浓溶液增压泵出口(122)与浓溶液冷却器放热通道进口(401)连接，浓溶液冷却器放热通道出口(402)与浓溶液循环泵进口(501)连接，浓溶液循环泵出口(502)与低位渗透器浓溶液进口(801)连接；
所述低位渗透器稀溶液出口(803)分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口(143)连接，二效回热器吸热通道出口(144)与二效室稀溶液进口(223)连接；另一路与一效回热器吸热通道进口(133)连接，一效回热器吸热通道出口(134)与一效室稀溶液进口(212)连接；
所述双效再生器(200)的一效室浓溶液出口(213)与一效回热器放热通道进口(131)连接，一效回热器放热通道出口(132)与浓溶液冷却器放热通道进口(401)连接；
所述二效蒸发器(221)一端通过一效室蒸汽出口(214)伸入一效室(210)内，二效蒸发器(221)另一端穿过二效室(220)的侧壁后与工质冷却器放热通道进口(161)连接，工质冷却器放热通道出口(162)与低位液体涡轮工质进口(701)连接，低位液体涡轮工质出口(702)与低位渗透器工质进口(802)连接；
所述蒸汽管(102)穿过二效室(220)的侧壁后与冷凝器冷凝管道进口(301)连接，冷凝器冷凝管道出口(302)与工质增压泵进口(151)连接，工质增压泵出口(152)与工质冷却器放热通道进口(161)连接。
4.根据权利要求3所述的重力场膜式热功转换装置，其特征在于：所述重力场膜式热功转换装置还包括中位液体涡轮(900)和中位渗透器(110)；
所述中位液体涡轮(900)和中位渗透器(110)设置在中位；
所述中位渗透器(110)设置有中位渗透器浓溶液进口(113)、中位渗透器稀溶液出口(111)和中位渗透器工质进口(112)；
所述工质冷却器放热通道出口(162)分为两路，一路与低位液体涡轮工质进口(701)连接，低位液体涡轮工质出口(702)与低位渗透器工质进口(802)连接；另一路与中位液体涡轮工质进口(901)连接，中位液体涡轮工质出口(902)与中位渗透器工质进口(112)连接；
所述低位渗透器稀溶液出口(803)与中位渗透器浓溶液进口(113)连接；
所述中位渗透器稀溶液出口(111)分为两路，一路与二效回热器吸热通道进口(143)连接，二效回热器吸热通道出口(144)与二效室稀溶液进口(223)连接；另一路与一效回热器吸热通道进口(133)连接，一效回热器吸热通道出口(134)与一效室稀溶液进口(212)连接。
5.根据权利要求4所述的重力场膜式热功转换装置，其特征在于：所述高位的高度大于中位的高度，中位的高度大于低位的高度；
所述高位与低位之间相差100—1000米，中位与低位之间相差20-200米；
所述蒸发器(101)或者一效蒸发器(211)与低品位热源流体连接；
系统中的循环工质为工质对R134a-DMETEG。
6.利用权利要求1所述重力场膜式热功转换装置的重力场膜式热功转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.1低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口(103)流出，通过回热器放热通道进口(601)进入回热器(600)放热通道，向流过回热器(600)吸热通道的低压常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从回热器放热通道出口(602)流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)的放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的流体放出热量后，成为低压常温浓溶液；然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出，通过浓溶液循环泵进口(501)进入浓溶液循环泵(500)，压力升高；再从浓溶液循环泵出口(502)流出，向低位渗透器浓溶液进口(801)绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口(801)时成为高压常温浓溶液；
1.2在低位渗透器(800)的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口(802)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温稀溶液从低位渗透器稀溶液出口(803)流出；
1.3高压常温稀溶液向回热器吸热通道进口(603)绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器吸热通道进口(603)时成为低压常温稀溶液；低压常温稀溶液进入回热器(600)吸热通道，吸收回热器(600)放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口(604)流出，通过再生器稀溶液进口(104)进入再生器(100)内腔中；
1.4进入再生器(100)的低压高温稀溶液吸收蒸发器(101)中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到再生器(100)压力所对应的饱和温度，低压高温稀溶液中的R134a在沸腾蒸发，产生低压工质蒸汽，同时使得低压高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为低压高温浓溶液，低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口(103)流出，低压工质蒸汽从蒸汽管(102)流出；
1.5低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口(301)进入冷凝器(300)的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口(302)流出，通过低位液体涡轮工质进口(701)进入低位液体涡轮(700)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口(701)时成为高压常温工质液体；
1.6低位液体涡轮(700)对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮(700)中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口(702)流出，通过低位渗透器工质进口(802)进入低位渗透器(800)，在低位渗透器(800)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合，如此循环。
7.利用权利要求2或5任一所述重力场膜式热功转换装置的重力场膜式热功转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.1低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口(103)流出，通过回热器放热通道进口(601)进入回热器(600)放热通道，向流过回热器(600)吸热通道的低压常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从回热器放热通道出口(602)流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)的放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的流体放出热量后，成为低压常温浓溶液；然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出，通过浓溶液循环泵进口(501)进入浓溶液循环泵(500)，压力升高；再从浓溶液循环泵出口(502)流出，向低位渗透器浓溶液进口(801)绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口(801)时成为高压常温浓溶液；
2.2在低位渗透器(800)的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口(802)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温中浓溶液从低位渗透器稀溶液出口(803)流出；
2.3高压常温中浓溶液向中位渗透器浓溶液进口(113)绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达中位渗透器浓溶液进口(113)时成为中压常温中浓溶液，通过中位渗透器浓溶液进口(113)进入中位渗透器(110)；
2.4在中位渗透器(110)的减压延迟渗透作用下，从中位渗透器工质进口(112)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口(113)流入的中压常温中浓溶液混合，中压常温中浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降，成为中压常温稀溶液后从中位渗透器稀溶液出口(111)流出；
2.5中压常温稀溶液向回热器吸热通道进口(603)绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达回热器(600)吸热通道时成为低压常温稀溶液；低压常温稀溶液进入回热器(600)吸热通道，吸收回热器(600)放热通道中低压高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为低压高温稀溶液，再从回热器吸热通道出口(604)流出，通过再生器稀溶液进口(104)进入再生器(100)；
2.6进入再生器(100)的低压高温稀溶液吸收蒸发器(101)中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到再生器(100)压力所对应的饱和温度，低压高温稀溶液中的R134a在沸腾蒸发，产生低压工质蒸汽，同时使得低压高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为低压高温浓溶液，低压高温浓溶液从再生器浓溶液出口(103)流出，低压工质蒸汽从蒸汽管(102)流出；
2.7低压工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口(301)进入冷凝器(300)的冷凝管道，释放汽化潜热，成为低压常温工质液体，然后从冷凝管道出口流出并分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口(701)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口(701)时成为高压常温工质液体；另一路流向中位液体涡轮工质进口(901)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口(901)时成为中压常温工质液体；
2.8低位液体涡轮(700)对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮(700)中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口(702)流出，通过低位渗透器工质进口(802)进入低位渗透器(800)，在低位渗透器(800)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合；
2.9中位液体涡轮(900)对外输出功，中压常温工质液体在中位液体涡轮(900)中压强降低到低压，温度基本不变，变成低压常温工质液体，然后从中位液体涡轮工质出口(902)流出，通过中位渗透器工质进口(112)进入中位渗透器(110)，在中位渗透器(110)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口(113)流入的中压常温中浓溶液混合，如此循环。
8.利用权利要求3所述重力场膜式热功转换装置的重力场膜式热功转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.1二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口(224)流出，通过二效回热器放热通道进口(141)进入二效回热器(140)放热通道，向流过二效回热器(140)吸热通道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低；然后从二效回热器放热通道出口(142)流出，通过浓溶液增压泵进口(121)进入浓溶液增压泵(120)，压力增加到一效压力，再从浓溶液增压泵出口(122)流出，与一效回热器放热通道出口(132)流出的溶液混合后，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出，通过浓溶液循环泵进口(501)进入浓溶液循环泵(500)，压力升高，再从浓溶液循环泵出口(502)流出，向低位渗透器浓溶液进口(801)绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口(801)时成为高压常温浓溶液；
3.2在低位渗透器(800)的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口(802)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温稀溶液从低位渗透器稀溶液出口(803)流出；
3.3高压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液；一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口(143)进入二效回热器(140)吸热通道，吸收二效回热器(140)放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口(144)流出，通过二效室稀溶液进口(223)进入二效室(220)；另一路通过一效回热器吸热通道进口(133)进入一效回热器(130)吸热通道，吸收一效回热器(130)放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口(134)流出，通过一效室稀溶液进口(212)进入一效室(210)；
3.4进入一效室(210)的一效压力高温稀溶液吸收一效蒸发器(211)中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到一效压力所对应的饱和温度，一效压力高温稀溶液中的R134a在一效室(210)的压力下沸腾蒸发，产生一效压力工质蒸汽，同时使得一效压力高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为一效压力高温浓溶液；一效压力工质蒸汽通过一效室蒸汽出口(214)流入二效蒸发器(221)，从而进入二效室(220)；一效压力工质蒸汽在二效蒸发器(221)向二效室(220)中的一效压力高温稀溶液冷凝放热，变成一效压力中温工质液体；
3.5进入二效室(220)的一效压力高温稀溶液吸收二效蒸发器(221)中一效压力工质蒸汽所传递的热量后，温度升高到二效压力所对应的饱和温度，稀溶液中的一部分工质在二效压力下沸腾蒸发，成为二效压力工质蒸汽，产生二效压力工质蒸汽，同时使得稀溶液中的工质浓度增加，最后成为二效压力中温浓溶液，二效压力工质蒸汽从蒸汽管(102)流出，二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口(224)；
3.6蒸汽管(102)中的二效压力工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口(301)进入冷凝器(300)的冷凝管道，释放汽化潜热，成为二效压力常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口(302)流出，通过工质增压泵进口(151)流入工质增压泵(150)，压力增加到一效压力，再与一效压力中温工质液体混合，成为一效压力工质液体，之后从工质增压泵出口(152)流出，通过工质冷却器放热通道进口(161)流入工质冷却器(160)的放热通道；二效蒸发器(221)中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口(161)进入工质冷却器(160)的放热通道，一效压力中温工质液体和一效压力工质液体向工质冷却器(160)的吸热通道中的冷源放热后，向工质冷却器(160)的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体；
3.7一效压力常温工质液体从工质冷却器放热通道出口(162)流出，流向低位液体涡轮工质进口(701)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口(701)时成为高压常温工质液体；
3.8低位液体涡轮(700)对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮(700)中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口(702)流出，通过低位渗透器工质进口(802)进入低位渗透器(800)，在低位渗透器(800)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合；
3.9一效室(210)中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口(213)流出，通过一效回热器放热通道进口(131)进入一效回热器(130)放热管道，向一效回热器(130)吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口(132)流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出；如此循环。
9.利用权利要求4或5任一所述重力场膜式热功转换装置的重力场膜式热功转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.1二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口(224)流出，通过二效回热器放热通道进口(141)进入二效回热器(140)放热通道，向流过二效回热器(140)吸热通道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低；然后从二效回热器放热通道出口(142)流出，通过浓溶液增压泵进口(121)进入浓溶液增压泵(120)，压力增加到一效压力，再从浓溶液增压泵出口(122)流出，与一效回热器放热通道出口(132)流出的溶液混合后，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出，通过浓溶液循环泵进口(501)进入浓溶液循环泵(500)，压力升高，再从浓溶液循环泵出口(502)流出，向低位渗透器浓溶液进口(801)绝热流动，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位渗透器浓溶液进口(801)时成为高压常温浓溶液；
4.2在低位渗透器(800)的减压延迟渗透作用下，从低位渗透器工质进口(802)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合，高压常温浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力基本不变，成为高压常温中浓溶液从低位渗透器稀溶液出口(803)流出；
4.3高压常温中浓溶液向中位渗透器浓溶液进口(113)绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达中位渗透器浓溶液进口(113)时成为中压常温中浓溶液，通过中位渗透器浓溶液进口(113)进入中位渗透器(110)；
4.4在中位渗透器(110)的减压延迟渗透作用下，从中位渗透器工质进口(112)流入的低压常温工质液体通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口(113)流入的中压常温中浓溶液混合，中压常温中浓溶液中的DMETEG浓度逐渐降低，压力略有下降，成为中压常温稀溶液后从中位渗透器稀溶液出口(111)流出；
4.5中压常温稀溶液向高位绝热流动，随着在重力场中高度的增加，压强逐渐降低，并在到达高位时成为一效压力常温稀溶液；一效压力常温稀溶液分为两路，一路通过二效回热器吸热通道进口(143)进入二效回热器(140)吸热通道，吸收二效回热器(140)放热通道中二效压力中温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力中温稀溶液，再从二效回热器吸热通道出口(144)流出，通过二效室稀溶液进口(223)进入二效室(220)；另一路通过一效回热器吸热通道进口(133)进入一效回热器(130)吸热通道，吸收一效回热器(130)放热通道中一效压力高温浓溶液所释放的热量后，温度增加，成为一效压力高温稀溶液，再从一效回热器吸热通道出口(134)流出，通过一效室稀溶液进口(212)进入一效室(210)；
4.4进入一效室(210)的一效压力高温稀溶液吸收一效蒸发器(211)中低品位热源流体所传递的热量后，温度升高到一效压力所对应的饱和温度，一效压力高温稀溶液中的R134a在一效室(210)的压力下沸腾蒸发，产生一效压力工质蒸汽，同时使得一效压力高温稀溶液中的DMETEG浓度增加，成为一效压力高温浓溶液；一效压力工质蒸汽通过一效室蒸汽出口(214)流入二效蒸发器(221)，从而进入二效室(220)；一效压力工质蒸汽在二效蒸发器(221)向二效室(220)中的一效压力高温稀溶液冷凝放热，变成一效压力中温工质液体；
4.5进入二效室(220)的一效压力高温稀溶液吸收二效蒸发器(221)中一效压力工质蒸汽所传递的热量后，温度升高到二效压力所对应的饱和温度，稀溶液中的一部分工质在二效压力下沸腾蒸发，成为二效压力工质蒸汽，产生二效压力工质蒸汽，同时使得稀溶液中的工质浓度增加，最后成为二效压力中温浓溶液，二效压力工质蒸汽从蒸汽管(102)流出，二效压力中温浓溶液从二效室浓溶液出口(224)；
4.8蒸汽管(102)中的二效压力工质蒸汽通过冷凝器冷凝管道进口(301)进入冷凝器(300)的冷凝管道，释放汽化潜热，成为二效压力常温工质液体，然后从冷凝器冷凝管道出口(302)流出，通过工质增压泵进口(151)流入工质增压泵(150)，压力增加到一效压力，再与一效压力中温工质液体混合，成为一效压力工质液体，之后从工质增压泵出口(152)流出，通过工质冷却器放热通道进口(161)流入工质冷却器(160)的放热通道，向工质冷却器(160)的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体；
4.9一效压力常温工质液体分为两路，一路流向低位液体涡轮工质进口(701)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达低位液体涡轮工质进口(701)时成为高压常温工质液体；另一路流向中位液体涡轮工质进口(901)，随着在重力场中高度的降低，压强逐渐增加，并在到达中位液体涡轮工质进口(901)时成为中压常温工质液体；
4.10低位液体涡轮(700)对外输出功，高压常温工质液体在低位液体涡轮(700)中压强降低到低压，温度基本不变，成为低压常温工质液体，然后从低位液体涡轮工质出口(702)流出，通过低位渗透器工质进口(802)进入低位渗透器(800)，在低位渗透器(800)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从低位渗透器浓溶液进口(801)流入的高压常温浓溶液混合；
4.11中位液体涡轮(900)对外输出功，中压常温工质液体在中位液体涡轮(900)中压强降低到低压，温度基本不变，变成低压常温工质液体，然后从中位液体涡轮工质出口(902)流出，通过中位渗透器工质进口(112)进入中位渗透器(110)，在中位渗透器(110)减压延迟渗透作用下，通过膜渗透到另一侧，与从中位渗透器浓溶液进口(113)流入的中压常温中浓溶液混合；
4.12一效室(210)中的一效压力高温浓溶液从一效室浓溶液出口(213)流出，通过一效回热器放热通道进口(131)进入一效回热器(130)放热管道，向一效回热器(130)吸热管道的一效压力常温稀溶液放出热量后，温度降低，然后从一效回热器放热通道出口(132)流出，通过浓溶液冷却器放热通道进口(401)进入浓溶液冷却器(400)放热通道，向流过浓溶液冷却器(400)吸热通道的冷源放出热量后，成为一效压力常温浓溶液，然后从浓溶液冷却器放热通道出口(402)流出；
4.13二效蒸发器(221)中的一效压力中温工质液体，通过工质冷却器放热通道进口(161)进入工质冷却器(160)的放热通道，向工质冷却器(160)的吸热通道中的冷源放热后，成为一效压力常温工质液体，如此循环。
CN201810037927.0A 2018-01-16 2018-01-16 重力场膜式热功转换装置及方法 Active CN108362039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810037927.0A CN108362039B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 重力场膜式热功转换装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810037927.0A CN108362039B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 重力场膜式热功转换装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108362039A CN108362039A (zh) 2018-08-03
CN108362039B true CN108362039B (zh) 2020-04-03

Family

ID=63006099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810037927.0A Active CN108362039B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 重力场膜式热功转换装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108362039B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112901399B (zh) * 2021-01-21 2022-11-08 浙江理工大学 一种重力场介导的做功装置及方法
CN113006894B (zh) * 2021-03-17 2023-08-08 浙江理工大学 一种回热型重力场做功装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009016880U1 (de) * 2009-12-15 2010-03-11 Brugg Rohr Ag Holding Wärmetauscher
KR20100054245A (ko) * 2008-11-14 2010-05-25 현우산기주식회사 하이브리드 히트펌프장치
CN104848596A (zh) * 2015-04-24 2015-08-19 浙江理工大学 利用低品位热源的膜式热动力循环装置及方法
CN105115083A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 南京佳力图空调机电有限公司 重力热管式地冷冷源蓄冷系统及冷水机组
CN105546877A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 浙江理工大学 重力场低品位热源转换装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100054245A (ko) * 2008-11-14 2010-05-25 현우산기주식회사 하이브리드 히트펌프장치
DE202009016880U1 (de) * 2009-12-15 2010-03-11 Brugg Rohr Ag Holding Wärmetauscher
CN104848596A (zh) * 2015-04-24 2015-08-19 浙江理工大学 利用低品位热源的膜式热动力循环装置及方法
CN105115083A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 南京佳力图空调机电有限公司 重力热管式地冷冷源蓄冷系统及冷水机组
CN105546877A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 浙江理工大学 重力场低品位热源转换装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108362039A (zh) 2018-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10612821B1 (en) Heat-pump system with combined vapor expansion-compression stages and single-effect vapor absorption unit
JP6441511B2 (ja) 多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置及び方法
US8720216B1 (en) Hybrid aqua-ammonia and lithium bromide-water absorption chiller
WO2015196881A1 (zh) 一种提供蒸汽动力的方法
WO2015196883A1 (zh) 一种吸收式热泵制冷动力联供方法
KR101431133B1 (ko) 이젝터가 포함된 해양 온도차 발전사이클장치
CN105042943A (zh) 一种中低温热源热泵蒸汽系统
JP2017516057A (ja) 自体駆動熱圧縮式ヒートポンプ冷却方法
US8839635B2 (en) High efficiency double-effect chiller heater apparatus
CN108362039B (zh) 重力场膜式热功转换装置及方法
US20110056219A1 (en) Utilization of Exhaust of Low Pressure Condensing Steam Turbine as Heat Input to Silica Gel-Water Working Pair Adsorption Chiller
EP4328420A1 (en) Adjustable combined cooling and power supply system, process thereof and operation method therefor
CN113775494A (zh) 一种海洋温差发电冷海水梯级利用系统
CN203730205U (zh) 低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置
US11221161B1 (en) Heat-pump system with combined vapor expansion-compression stages and single-effect vapor absorption unit
CN103726975B (zh) 低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置及方法
Gupta et al. First and second law analysis of solar operated combined Rankine and ejector refrigeration cycle
CN103994599A (zh) 一种基于气液喷射泵的跨临界喷射制冷系统
CN112880230B (zh) 一种发电制冷联合系统
CN113418320B (zh) 提升低温热源温度的装置及其使用方法
CN210033546U (zh) 中低温地热梯级利用orc磁悬浮发电系统
CN107906782B (zh) 一种双吸收型功冷联供循环系统及其方法
CN110685761A (zh) 分级蒸发联合循环动力装置
JPS6222059B2 (zh)
CN102519165B (zh) 三效溴化锂吸收式制冷装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230224

Address after: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee after: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 310018, No. 2, No. 5, Xiasha Higher Education Park, Hangzhou, Zhejiang

Patentee before: ZHEJIANG SCI-TECH University

TR01 Transfer of patent right