CN110925731A - 一种热效应高的热电能量转换装置 - Google Patents

Abstract

一种热效应高的热电能量转换装置，本发明涉及热电转换技术领域；它包含加热机构、压缩机、汽轮发电机、抽水泵和热气收集装置，加热机构中的箱体的左侧壁上固定有抽水泵，抽水泵的出水口上连接有一号管，一号管的下端露设在箱体的内部的下侧，箱体右侧壁的上端上插设有二号管，二号管的另一端与抽气泵连接，抽气泵的出气口与压缩机的进气口连接，压缩机的出气口与汽轮发电机连接；水源通过抽水泵抽至箱体的内底部，箱体内部的数个一号加热棒和二号加热棒是交叉设置的，对箱体内底部加入的冷水进行迅速的加热，从而不会使原来的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀，本发明具有设置合理，制作成本低等优点。

Description

一种热效应高的热电能量转换装置

技术领域

本发明涉及热电转换技术领域，具体涉及一种热效应高的热电能量转换装置。

背景技术

能源问题是当代人类社会发展面临的重大问题，各种工业余热以及太阳能都具有一定的经济效益和利用价值，此类能源用其他能量转换方式无法加以有效利用，利用热电转换状制成热电发电装置是利用此类能源的较好方式，热电转换是指热能和电能之间的相互转换，热电转换效应意味着热能与电能之间的直接转换，而能量转换装置最具有代表性的为汽轮发电机，水被加热后的蒸汽进入汽轮发电机内，再经由汽轮发电机发电，现有技术中的加热装置大多是烧火炉，但其在加水时，是直接从锅的上侧加入，使得炉内原来的水温度猛然下降，减少水蒸气的产生，效率较低，亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理、使用方便的热效应高的热电能量转换装置，水源通过抽水泵抽至箱体的内底部，箱体内部的数个一号加热棒和二号加热棒是交叉设置的，对箱体内底部加入的冷水进行迅速的加热，从而不会使原来的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含加热机构、压缩机、汽轮发电机、抽水泵和热气收集装置，加热机构中的箱体的左侧壁上固定有抽水泵，该抽水泵的进水口通过管道与外部水源连接，抽水泵的出水口上连接有一号管，该一号管呈“L”形设置，一号管的下端穿过箱体左侧壁的下侧后，露设在箱体的内部的下侧，箱体右侧壁的上端上插设有二号管，该二号管的另一端与抽气泵连接，该抽气泵固定在压缩机的上侧壁上，抽气泵的出气口与压缩机的进气口连接，压缩机的出气口通过管道与汽轮发电机连接；

上述加热机构还包含一号加热棒、二号加热棒、电机、搅拌轴和搅拌叶，电机与外部电源连接，电机固定在箱体上侧的外侧壁上，电机的输出轴穿过箱体的上侧壁后，与搅拌轴固定连接，搅拌轴的下端通过轴承与箱体下侧的内侧壁旋接，搅拌轴上等距固定有数个搅拌叶，该搅拌叶悬设在箱体的内部，搅拌叶两两之间均设有一号加热棒，该一号加热棒等距分布在箱体的内部，一号加热棒的左右两端分别与箱体左右两侧的内侧壁固定连接，一号加热棒的上侧等距设有数个二号加热棒，该二号加热棒的前后两端分别与箱体前后两侧的内侧壁固定连接，一号加热棒和二号加热棒均与外部电源连接；

上述热气收集装置由收集罩、凝汽器、支脚和三号管构成，收集罩罩设在汽轮发电机上侧的出气口上，收集罩的另一端与凝汽器的进气口连接，凝汽器的外壳下表面的四角上均固定有支脚，支脚的上端与汽轮发电机的上侧壁呈同一水平面设置，凝汽器的出气口上连接有三号管，该三号管的另一端插设在箱体后侧壁的下端上。

进一步地，所述的二号管左端的下方设有压力传感器，压力传感器固定在箱体右侧的内侧壁上，压力传感器与控制器连接，控制器固定在左侧的外侧壁上，控制器与抽水泵连接，控制器设置于抽水泵的上侧。

进一步地，所述的二号管的右端插设在收集箱的左侧壁内，收集箱的右端通过管道与抽气泵的进气口连接，收集箱的下端插设有出水管，该出水管的下端内插设有连接管，该连接管的另一端插设在箱体右侧的下侧壁上，且露设在箱体内部的下侧，箱体右侧外侧壁的中心上固定有支架，该支架呈“L”形设置，支架中的竖杆的上端固定在收集箱的下侧壁上。

进一步地，所述的出水管上侧的左右两侧均设有导向板，导向板相邻于出水管的一侧固定在收集箱下侧的内侧壁上，导向板的另一侧分别向上倾斜后，固定在收集箱左右两侧的内侧壁上。

进一步地，所述的箱体左侧的外侧壁上固定有过滤箱，该过滤箱设置于抽水泵的上侧，抽水泵通过管道与过滤箱连接，过滤箱左侧壁上通过管道与外部水源连接，过滤箱的内部设有过滤网，该过滤网的左侧固定在过滤箱下侧内侧壁的左侧，过滤网的右侧向上倾斜后，固定在过滤箱上侧的内侧壁上。

进一步地，所述的过滤箱左侧壁的下端上插设有出渣管，该出渣管的右端与过滤箱左侧的内侧壁呈同一垂直面设置，出渣管的左端向下倾斜后，悬设在过滤箱的左侧，出渣管的左端通过密封塞密封。

采用上述结构后，本发明的有益效果为：

1、水源通过抽水泵抽至箱体的内底部，箱体内部的数个一号加热棒和二号加热棒是交叉设置的，对箱体内底部加入的冷水进行迅速的加热，从而不会使原来的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀；

2、箱体的内部设有搅拌轴，搅拌轴带动搅拌叶转动，在一号加热棒和二号加热棒加热时，可通过搅拌叶对箱体内部的水进行搅拌，加强箱体内部水温度的均匀性；

3、汽轮发电机上方的出气口与热气收集装置中的收集罩连接，从汽轮发电机散出的热气通过热气收集装置进行收集，收集好后，经由凝汽器将热气冷凝为液体，转化为液体后再经由三号管排至箱体内，从而可反复利用，提高效应。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中加热机构的结构剖视图。

图3为图2中A部放大图。

图4为本发明中收集箱的结构剖视图。

图5为本发明中一号加热棒与二号加热棒的结构示意图。

附图标记说明：

加热机构1、箱体1-1、一号加热棒1-2、二号加热棒1-3、电机1-4、搅拌轴1-5、搅拌叶1-6、压缩机2、汽轮发电机3、抽水泵4、热气收集装置5、收集罩5-1、凝汽器5-2、支脚5-3、三号管5-4、一号管6、二号管7、抽气泵8、压力传感器9、控制器10、收集箱11、出水管12、连接管13、支架14、导向板15、过滤箱16、过滤网17、出渣管18。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含加热机构1、压缩机2、汽轮发电机3、抽水泵4和热气收集装置5，加热机构1中的箱体1-1的左侧壁上通过螺栓固定有抽水泵4，该抽水泵4的进水口通过管道与外部水源连接，抽水泵4的出水口上连接有一号管6，该一号管6呈“L”形设置，一号管6的下端穿过箱体1-1左侧壁的下侧后，露设在箱体1-1的内部的下侧，加热机构1还包含一号加热棒1-2、二号加热棒1-3、电机1-4、搅拌轴1-5和搅拌叶1-6，电机1-4与外部电源连接，电机1-4的型号为50KTYZ，电机1-4通过螺栓固定在箱体1-1上侧的外侧壁上，电机1-4的输出轴穿过箱体1-1的上侧壁后，与搅拌轴1-5焊接固定，搅拌轴1-5的下端通过轴承与箱体1-1下侧的内侧壁旋接，该轴承嵌设在箱体1-1的下侧壁内，且其外圈与箱体1-1下侧的内侧壁焊接固定，其内圈与搅拌轴1-5的下端焊接固定，搅拌轴1-5上等距焊接固定有数个搅拌叶1-6，该搅拌叶1-6悬设在箱体1-1的内部，搅拌叶1-6两两之间均设有一号加热棒1-2，该一号加热棒1-2等距分布在箱体1-1的内部，一号加热棒1-2的左右两端分别与箱体1-1左右两侧的内侧壁焊接固定，一号加热棒1-2的上侧等距交叉设有数个二号加热棒1-3，该二号加热棒1-3的前后两端分别与箱体1-1前后两侧的内侧壁焊接固定，一号加热棒1-2和二号加热棒1-3均与外部电源连接；

箱体1-1右侧壁的上端上插设有二号管7，该二号管7左端的下方设有压力传感器9，压力传感器9通过螺栓固定在箱体1-1右侧的内侧壁上，压力传感器9与控制器10连接，控制器10通过螺栓固定在左侧的外侧壁上，控制器10与抽水泵4连接，控制器10设置于抽水泵4的上侧，方便控制抽水泵4的启动和关闭，二号管7的另一端与抽气泵8连接，该抽气泵8通过螺栓固定在压缩机2的上侧壁上，抽气泵8的出气口与压缩机2的进气口连接，压缩机2的出气口通过管道与汽轮发电机3连接；热气收集装置5由收集罩5-1、凝汽器5-2、支脚5-3和三号管5-4构成，收集罩5-1罩设在汽轮发电机3上侧的出气口上，收集罩5-1的另一端与凝汽器5-2的进气口连接，凝汽器5-2的外壳下表面的四角上均焊接固定有支脚5-3，支脚5-3的上端与汽轮发电机3的上侧壁呈同一水平面设置，凝汽器5-2的出气口上连接有三号管5-4，该三号管5-4的另一端插设在箱体1-1后侧壁的下端上。

二号管7的右端插设在收集箱11的左侧壁内，收集箱11的右端通过管道与抽气泵8的进气口连接，收集箱11的下端插设有出水管12，该出水管12的下端内插设有连接管13，该连接管13的另一端插设在箱体1-1右侧的下侧壁上，且露设在箱体1-1内部的下侧，箱体1-1右侧外侧壁的中心上焊接固定有支架14，该支架14呈“L”形设置，支架14中的竖杆的上端焊接固定在收集箱11的下侧壁上，通过收集箱11对水蒸气吸附在二号管7上的水珠进行收集，再经由连接管13排至箱体1-1内，回收再利用，出水管12上侧的左右两侧均设有导向板15，导向板15相邻于出水管12的一侧焊接固定在收集箱11下侧的内侧壁上，导向板15的另一侧分别向上倾斜后，焊接固定在收集箱11左右两侧的内侧壁上，可方便水珠从导向板15上流至出水管12内。

箱体1-1左侧的外侧壁上焊接固定有过滤箱16，该过滤箱16设置于抽水泵4的上侧，抽水泵4通过管道与过滤箱16连接，过滤箱16左侧壁上通过管道与外部水源连接，过滤箱16的内部设有过滤网17，该过滤网17的左侧焊接固定在过滤箱16下侧内侧壁的左侧，过滤网17的右侧向上倾斜后，焊接固定在过滤箱16上侧的内侧壁上，可防止杂质流入箱体1-1内，过滤箱16左侧壁的下端上插设焊接固定有出渣管18，该出渣管18的右端与过滤箱16左侧的内侧壁呈同一垂直面设置，出渣管18的左端向下倾斜后，悬设在过滤箱16的左侧，出渣管18的左端通过密封塞密封，方便对杂质进行处理。

本具体实施方式的工作原理：使用时，通过抽水泵4将水抽送至箱体1-1内部，在抽送的过程中，经由过滤箱16内部的过滤网17过滤，过滤后，水中含有的杂质则滞留在过滤网17的左侧，水经由抽水泵4抽送至箱体1-1内，同时启动一号加热棒1-2、二号加热棒1-3和电机1-4，一号加热棒1-2和二号加热棒1-3对水进行加热，电机1-4带动搅拌轴1-5转动，搅拌轴1-5带动搅拌叶1-6转动，通过搅拌叶1-6对箱体1-1内部的水进行搅拌，可使箱体1-1内部水的温度均匀，从而加快水温度的提升，当水的温度提高到产生水蒸气时，启动抽气泵8，抽气泵8将水蒸气抽送至压缩机2内，在抽送的过程中，水蒸气先经过收集箱11，水蒸气会吸附在收集箱11上侧的内侧壁以及二号管7的内侧壁上，一段时间后，则经由导向板15流至出水管12内，再经由出水管12流至箱体1-1内部，从而可再次利用，压缩机2内的水蒸气压缩后传送至汽轮发电机3内进行发电，从而达到热能转换为电能的效果，多余的热气经由收集罩5-1传送至凝汽器5-2内，热气经由凝汽器5-2冷凝为液体，转化为液体后再经由三号管5-4流入箱体1-1内底部，进而可反复利用，提高效应，当箱体1-1内部的水低于压力传感器9时，压力传感器9将信号传送给控制器10，再通过控制器10启动抽水泵4，再通过抽水泵4对箱体1-1内部进行加水，加至压力传感器9的位置，加水时从箱体1-1内部开始加的，在加水时，对上侧水位的水上部影响较小，搅拌叶1-6在搅拌的过程中，水流晃动，下侧的水穿过一号加热棒1-2和二号加热棒1-3之间的交叉点，从而可加快水温的上升，进而不会使上侧的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：

1、水源通过抽水泵4抽至箱体1-1的内底部，箱体1-1内部的数个一号加热棒1-2和二号加热棒1-3是交叉设置的，对箱体1-1内底部加入的冷水进行迅速的加热，从而不会使原来的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀；

2、箱体1-1的内部设有搅拌轴1-5，搅拌轴1-5带动搅拌叶1-6转动，在一号加热棒1-2和二号加热棒1-3加热时，可通过搅拌叶1-6对箱体1-1内部的水进行搅拌，加强箱体1-1内部水温度的均匀性；

3、汽轮发电机3上方的出气口与热气收集装置5中的收集罩5-1连接，从汽轮发电机3散出的热气通过热气收集装置5进行收集，收集好后，经由凝汽器5-2将热气冷凝为液体，转化为液体后再经由三号管5-4排至箱体1-1内，从而可反复利用，提高效应；

4、水加热后，产生的水蒸气通过抽气泵8抽送至压缩机2内，经由压缩机2压缩后，再进入汽轮发电机3内，增加水蒸气的压力，进而增加能量转换的效应。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：它包含加热机构（1）、压缩机（2）、汽轮发电机（3）、抽水泵（4）和热气收集装置（5），加热机构（1）中的箱体（1-1）的左侧壁上固定有抽水泵（4），该抽水泵（4）的进水口通过管道与外部水源连接，抽水泵（4）的出水口上连接有一号管（6），该一号管（6）呈“L”形设置，一号管（6）的下端穿过箱体（1-1）左侧壁的下侧后，露设在箱体（1-1）的内部的下侧，箱体（1-1）右侧壁的上端上插设有二号管（7），该二号管（7）的另一端与抽气泵（8）连接，该抽气泵（8）固定在压缩机（2）的上侧壁上，抽气泵（8）的出气口与压缩机（2）的进气口连接，压缩机（2）的出气口通过管道与汽轮发电机（3）连接；

上述加热机构（1）还包含一号加热棒（1-2）、二号加热棒（1-3）、电机（1-4）、搅拌轴（1-5）和搅拌叶（1-6），电机（1-4）与外部电源连接，电机（1-4）固定在箱体（1-1）上侧的外侧壁上，电机（1-4）的输出轴穿过箱体（1-1）的上侧壁后，与搅拌轴（1-5）固定连接，搅拌轴（1-5）的下端通过轴承与箱体（1-1）下侧的内侧壁旋接，搅拌轴（1-5）上等距固定有数个搅拌叶（1-6），该搅拌叶（1-6）悬设在箱体（1-1）的内部，搅拌叶（1-6）两两之间均设有一号加热棒（1-2），该一号加热棒（1-2）等距分布在箱体（1-1）的内部，一号加热棒（1-2）的左右两端分别与箱体（1-1）左右两侧的内侧壁固定连接，一号加热棒（1-2）的上侧等距设有数个二号加热棒（1-3），该二号加热棒（1-3）的前后两端分别与箱体（1-1）前后两侧的内侧壁固定连接，一号加热棒（1-2）和二号加热棒（1-3）均与外部电源连接；

上述热气收集装置（5）由收集罩（5-1）、凝汽器（5-2）、支脚（5-3）和三号管（5-4）构成，收集罩（5-1）罩设在汽轮发电机（3）上侧的出气口上，收集罩（5-1）的另一端与凝汽器（5-2）的进气口连接，凝汽器（5-2）的外壳下表面的四角上均固定有支脚（5-3），支脚（5-3）的上端与汽轮发电机（3）的上侧壁呈同一水平面设置，凝汽器（5-2）的出气口上连接有三号管（5-4），该三号管（5-4）的另一端插设在箱体（1-1）后侧壁的下端上。

2.根据权利要求1所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：所述的二号管（7）左端的下方设有压力传感器（9），压力传感器（9）固定在箱体（1-1）右侧的内侧壁上，压力传感器（9）与控制器（10）连接，控制器（10）固定在左侧的外侧壁上，控制器（10）与抽水泵（4）连接，控制器（10）设置于抽水泵（4）的上侧，通过压力传感器（9）与控制器（10）的配合，在箱体（1-1）内部的水位较低时，通过压力传感器（9）将信号传送给控制器（10），通过控制器（10）启动和关闭抽水泵（4）。

3.根据权利要求1所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：所述的二号管（7）的右端插设在收集箱（11）的左侧壁内，收集箱（11）的右端通过管道与抽气泵（8）的进气口连接，收集箱（11）的下端插设有出水管（12），该出水管（12）的下端内插设有连接管（13），该连接管（13）的另一端插设在箱体（1-1）右侧的下侧壁上，且露设在箱体（1-1）内部的下侧，箱体（1-1）右侧外侧壁的中心上固定有支架（14），该支架（14）呈“L”形设置，支架（14）中的竖杆的上端固定在收集箱（11）的下侧壁上，水蒸气触碰到二号管（7）侧壁时会产生水珠，通过收集箱（11）进行收集。

4.根据权利要求3所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：所述的出水管（12）上侧的左右两侧均设有导向板（15），导向板（15）相邻于出水管（12）的一侧固定在收集箱（11）下侧的内侧壁上，导向板（15）的另一侧分别向上倾斜后，固定在收集箱（11）左右两侧的内侧壁上，收集的水珠经由导向板（15）流至出水管（12）内。

5.根据权利要求1所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：所述的箱体（1-1）左侧的外侧壁上固定有过滤箱（16），该过滤箱（16）设置于抽水泵（4）的上侧，抽水泵（4）通过管道与过滤箱（16）连接，过滤箱（16）左侧壁上通过管道与外部水源连接，过滤箱（16）的内部设有过滤网（17），该过滤网（17）的左侧固定在过滤箱（16）下侧内侧壁的左侧，过滤网（17）的右侧向上倾斜后，固定在过滤箱（16）上侧的内侧壁上，水进入箱体（1-1）之前通过过滤网（17）进行过滤。

6.根据权利要求5所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：所述的过滤箱（16）左侧壁的下端上插设有出渣管（18），该出渣管（18）的右端与过滤箱（16）左侧的内侧壁呈同一垂直面设置，出渣管（18）的左端向下倾斜后，悬设在过滤箱（16）的左侧，出渣管（18）的左端通过密封塞密封，过滤出来的杂质从出渣管（18）排出。

7.根据权利要求1所述的一种热效应高的热电能量转换装置，其特征在于：它的工作原理：使用时，通过抽水泵（4）将水抽送至箱体（1-1）内部，同时启动一号加热棒（1-2）、二号加热棒（1-3）和电机（1-4），一号加热棒（1-2）和二号加热棒（1-3）对水进行加热，电机（1-4）带动搅拌轴（1-5）转动，搅拌轴（1-5）带动搅拌叶（1-6）转动，通过搅拌叶（1-6）对箱体（1-1）内部的水进行搅拌，可使箱体（1-1）内部水的温度均匀，从而加快水温度的提升，当水的温度提高到产生水蒸气时，启动抽气泵（8），抽气泵（8）将水蒸气抽送至压缩机（2）内，压缩机（2）内的水蒸气压缩后传送至汽轮发电机（3）内进行发电，从而达到热能转换为电能的效果，多余的热气经由收集罩（5-1）传送至凝汽器（5-2）内，热气经由凝汽器（5-2）冷凝为液体，转化为液体后再经由三号管（5-4）流入箱体（1-1）内底部，进而可反复利用，提高效应，当箱体（1-1）内部的水低于一定程度时，再次启动抽水泵（4），再通过抽水泵（4）对箱体（1-1）内部进行加水，加水是从箱体（1-1）内部开始加的，在加水时，对上侧水位的水上部影响较小，搅拌叶（1-6）在搅拌的过程中，水流晃动，下侧的水穿过一号加热棒（1-2）和二号加热棒（1-3）之间的交叉点，从而可加快水温的上升，进而不会使上侧的水温降得太多，使得水蒸气的排放速度均匀。

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