CN114877556A - 双向第一类单工质联合循环 - Google Patents

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Abstract

本发明提供双向第一类单工质联合循环，属于双向第一类热力循环技术领域。双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质升压过程78，M1千克工质放热冷凝过程89，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。

Description

双向第一类单工质联合循环
技术领域：
本发明属于双向热力循环技术领域。
背景技术：
冷、热和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；人们经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的条件限制——能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等。
从常规技术角度看：吸收式热泵技术，利用高温热负荷驱动实现供热或制冷，但因受到工作介质的性质影响，其应用领域和范围受到较大限制；机械压缩式热泵技术，具有一定的灵活性，但其很多情况下难以实现对热能的高效利用；同时，两种技术还有共同的不足之处——无法在制热或制冷同时实现热能向机械能的转化。
从热力循环角度看：(1)逆向朗肯循环，冷凝放热时工质与被加热介质之间温差损失大，冷凝液的降压过程损失较大并对制冷带来负面影响，超临界工况时压缩机制造代价大且安全性降低；具有低温相变吸热的优点。(2)布雷顿循环，低温过程吸热存在较大的温差损失，性能指数不理；面对变温热源时，具有变温吸热和变温放热的优点。
在热科学基础理论体系中，热力循环的创建及发展应用将对能源利用起到重大作用，将积极推动社会进步和生产力发展。本发明针对利用高温热源进行供热或供冷，也考虑到同时利用动力驱动，兼顾动力需求，提出对高温热源与被加热介质之间温差进行有效利用或对高温热源与环境之间温差进行有效利用，具有简单流程的双向第一类单工质联合循环。
发明内容：
本发明主要目的是要提供双向第一类单工质联合循环，具体发明内容分项阐述如下：
1.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质升压过程78，M1千克工质放热冷凝过程89，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
2.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质降压过程67，M2千克工质放热过78，M2千克工质降压过程82，M1千克工质放热过程69，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
3.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质降压过程68，M1千克工质放热过程89，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
4.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十三个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，M2千克工质降压过程92，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
5.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，M2千克工质升压过程34，M2千克工质吸热过程45，M2千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质吸热过程38，M1千克工质升压过程89，M1千克工质吸热过程9c，M1千克工质降压过程cd，M1千克工质放热过程de，M1千克工质升压过程ef，M1千克工质放热冷凝过程fg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
6.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质升压过程78，M1千克工质放热冷凝过，89，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
7.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质降压过程67，M2千克工质放热过78，M2千克工质降压过程8j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质放热过程69，M1千克工质放升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
8.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质降压过程68，M1千克工质放热过程89，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
9.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，M2千克工质降压过程9j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
10.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十七个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，M2千克工质升压过程34，M2千克工质吸热过程45，M2千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质吸热过程38，M1千克工质升压过程89，M1千克工质吸热过程9c，M1千克工质降压过程cd，M1千克工质放热过程de，M1千克工质升压过程ef，M1千克工质放热冷凝过程fg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
11.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，(M2-M)千克工质降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质升压过程78，(M1+M)千克工质放热冷凝过程8r，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程r9，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
12.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十六个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质降压过程67，(M2-M)千克工质放热过78，(M2-M)千克工质降压过程8t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质放热过程69，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
13.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十六个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质放热过程67，(M2-M)千克降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质降压过程68，(M1+M)千克工质放热过程89，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
14.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十七个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，(M2-M)千克降压过程9t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
15.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十九个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M2-M)千克工质升压过程34，(M2-M)千克工质吸热过程45，(M2-M)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质放热过程67，(M2-M)千克降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质吸热过程38，(M1+M)千克工质升压过程89，(M1+M)千克工质吸热过程9c，(M1+M)千克工质降压过程cd，(M1+M)千克工质放热过程de，(M1+M)千克工质升压过程ef，(M1+M)千克工质放热冷凝过程fr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第1种原则性流程示例图。
图2是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第2种原则性流程示例图。
图3是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第3种原则性流程示例图。
图4是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第4种原则性流程示例图。
图5是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第5种原则性流程示例图。
图6是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第6种原则性流程示例图。
图7是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第7种原则性流程示例图。
图8是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第8种原则性流程示例图。
图9是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第9种原则性流程示例图。
图10是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第10种原则性流程示例图。
图11是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第11种原则性流程示例图。
图12是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第12种原则性流程示例图。
图13是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第13种原则性流程示例图。
图14是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第14种原则性流程示例图。
图15是依据本发明所提供的双向第一类单工质联合循环第15种原则性流程示例图。
具体实施方式：
首先要说明的是，在流程的表述上，非必要情况下不重复进行，对显而易见的流程不作表述；下面结合附图和实例详细描述本发明。
图1所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀56，(M1+M2)千克工质放热降温过程67，M2千克工质降压膨胀过程72，M1千克工质升压升温过程78，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过，89，M1千克工质冷凝液降压过程91——共10个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行67过程的放热用于被加热介质，或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求；M1千克工质进行89过程的放热主要用于(M1+M2)千克工质完成23过程热需求，或者同时用于被加热介质和(M1+M2)千克工质完成23过程热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行78过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程和M2千克工质进行72过程，一般由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质进行91过程可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图2所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质降压膨胀过程67，M2千克工质放热降温过程78，M2千克工质降压膨胀过程82，M1千克工质放热降温过程69，M1千克工质升压升温过程9c，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共12个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M1千克工质进行69过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，M2千克工质进行78过程的放热、M1千克工质进行69过程的放热和M1千克工质进行cd过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程和M2千克工质进行67、82两过程一般由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图3所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质放热降温过程67，M2千克工质降压膨胀过程72，M1千克工质降压膨胀过程68，M1千克工质放热降温过程89，M1千克工质升压升温过程9c，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共12个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M2千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，M2千克工质进行67过程的放热，以及M1千克工质进行89、cd两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程、M1千克工质进行68过程和M2千克工质进行72过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图4所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，X千克工质升压升温过程35，X千克工质吸热升温过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程34，(M1+M2-X)千克工质升压升温过程46，(M1+M2)千克工质吸热升温过程67，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程78，(M1+M2)千克工质放热降温过程89，M2千克工质降压膨胀过程92，M1千克工质升压升温过程9c，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共13个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M2-X)千克工质进行34过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；X千克工质进行56过程的吸热和(M1+M2)千克工质进行67过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行89过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行89过程的放热，以及M1千克工质进行cd过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于56、67过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程和(M1+M2-X)千克工质进行34过程的热需求。
③能量转换过程——X千克工质进行35过程、(M1+M2-X)千克工质进行46过程和M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行78过程和M2千克工质进行92过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图5所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，M2千克工质升压升温过程34，M2千克工质吸热升温过程45，M2千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质放热降温过67，M2千克工质降压膨胀过程72，M1千克工质吸热升温过程38，M1千克工质升压升温过程89，M1千克工质吸热升温过程9c，M1千克工质降压膨胀过程cd，M1千克工质放热降温过程de，M1千克工质升压升温过程ef，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程fg，M1千克工质冷凝液降压过程g1——共15个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M1千克工质进行38过程的热需求，可由回热来满足；M1千克工质进行9c过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M1千克工质进行de过程的初始放热来满足(回热)；M2千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M2千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——M2千克工质进行67过程的放热，以及M1千克工质进行de、fg两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于高温吸热过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程和M1千克工质进行38过程的热需求。
③能量转换过程——M1千克工质进行89过程、M2千克工质进行34过程和M1千克工质进行ef过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；M2千克工质进行56、72两过程，以及M1千克工质进行cd过程，由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程g1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图6所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀56，(M1+M2)千克工质放热降温过程67，M2千克工质降压膨胀过程7f，M2千克工质吸热升温过程fg，M2千克工质降压膨胀过程g2，M1千克工质放热降温过程67，M1千克工质升压升温过程78，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程89，M1千克工质冷凝液降压过程91——共12个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M2千克工质进行jk过程的吸热，可由回热来满足，或者由外部热源来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行67过程的放热用于被加热介质，或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求；M1千克工质进行89过程的放热主要用于(M1+M2)千克工质完成23过程热需求、M2千克工质进行jk过程的热需求，或者同时用于被加热介质、(M1+M2)千克工质完成23过程热需求和M2千克工质进行jk过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行78过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程和M2千克工质进行7j、k2两过程，一般由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质进行91过程可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图7所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质降压膨胀过程67，M2千克工质放热降温过程78，M2千克工质降压膨胀过程8f，M2千克工质吸热升温过程fg，M2千克工质降压膨胀过程g2，M1千克工质放热降温过程69，M1千克工质升压升温过程9c，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共14个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M2千克工质进行jk过程的吸热，可由回热来满足，或者由外部热源来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M1千克工质进行69过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，M2千克工质进行78过程的放热，以及M1千克工质进行69、cd两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质，低温部分一般用于M2千克工质进行jk过程和(M1+M2)千克工质进行23过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程和M2千克工质进行67、8j、k2三过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图8所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质放热降温过程67，M2千克工质降压膨胀过程7f，M2千克工质吸热升温过程fg，M2千克工质降压膨胀过程g2，M1千克工质降压膨胀过程68，M1千克工质放热降温过程89，M1千克工质升压升温过程9c，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共14个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M2千克工质进行jk过程的吸热，可由回热来满足，或者由外部热源来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M2千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，M2千克工质进行67过程的放热，以及M1千克工质进行89、cd两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质，低温部分一般用于M2千克工质进行jk过程和(M1+M2)千克工质进行23过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程，M1千克工质进行68过程，以及M2千克工质进行7j、k2两过程，由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能；M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图9所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，X千克工质升压升温过程35，X千克工质吸热升温过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程34，(M1+M2-X)千克工质升压升温过程46，(M1+M2)千克工质吸热升温过程67，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程78，(M1+M2)千克工质放热降温过程89，M2千克工质降压膨胀过程9f，M2千克工质吸热升温过程fg，M2千克工质降压膨胀过程g2，M1千克工质放热降温过程89，M1千克工质升压升温过程9c，千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共15个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M2千克工质进行jk过程的吸热，可由回热来满足，或者由外部热源来满足；(M1+M2-X)千克工质进行34过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；X千克工质进行56过程的吸热和(M1+M2)千克工质进行67过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行89过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行89过程的放热，以及M1千克工质进行cd过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于56、67过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质，低温部分一般用于M2千克工质进行jk过程、(M1+M2)千克工质进行23过程和(M1+M2-X)千克工质进行34过程的热需求。
③能量转换过程——X千克工质进行35过程、(M1+M2-X)千克工质进行46过程和M1千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行78过程和M2千克工质进行9j、k2两过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图10所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，M2千克工质升压升温过程34，M2千克工质吸热升温过程45，M2千克工质降压膨胀过程56，M2千克工质放热降温过67，M2千克工质降压膨胀过程7j，M2千克工质吸热升温过程jk，M2千克工质降压膨胀过程k2，M1千克工质吸热升温过程38，M1千克工质升压升温过程89，M1千克工质吸热升温过程9c，M1千克工质降压膨胀过程cd，M1千克工质放热降温过程de，M1千克工质升压升温过程ef，M1千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程fg，M1千克工质冷凝液降压过程g1——共17个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M1千克工质进行38过程的热需求，以及M2千克工质进行jk过程的吸热，可由回热来满足，或者由外部热源来满足；M1千克工质进行9c过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M1千克工质进行de过程的初始放热来满足(回热)；M2千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由M2千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——M2千克工质进行67过程的放热，以及M1千克工质进行de、fg两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于高温吸热过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质，低温部分一般用于M2千克工质进行jk过程、(M1+M2)千克工质进行23过程、M1千克工质进行38过程的热需求。
③能量转换过程——M1千克工质进行89过程、M2千克工质进行34过程和M1千克工质进行ef过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；M2千克工质进行56、7j、k2三过程，以及M1千克工质进行cd过程，由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M1千克工质的降压过程g1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图11所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀56，(M1+M2)千克工质放热降温过程67，(M2-M)千克工质降压膨胀过程7t，M2千克工质降压膨胀过程t2，(M1+M)千克工质升压升温过程78，(M1+M)千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过8r，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热、汽化和过热过程st，M1千克工质冷凝液放热降温过程r9，M1千克工质冷凝液降压过程91——共14个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M千克工质进行st过程的吸热，一般由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行67过程的放热用于被加热介质，或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求；(M1+M)千克工质进行8r过程的放热，以及M1千克工质冷凝液进行r9过程的放热，其高温部分一般用于被加热介质热需求或全部/部分用于回热，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23工程和M千克工质进行st过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及(M1+M)千克工质进行78过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程、(M2-M)千克工质进行7t过程和M2千克工质进行t2过程，一般由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M千克工质进行rs过程和M1千克工质进行91过程可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图12所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，(M2-M)千克工质降压膨胀过程67，(M2-M)千克工质放热降温过程78，(M2-M)千克工质降压膨胀过程8t，M2千克工质降压膨胀过程t2，(M1+M)千克工质放热降温过程69，(M1+M)千克工质升压升温过程9c，(M1+M)千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热、汽化和过热过程st，M1千克工质冷凝液放热降温过程rd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共16个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M千克工质进行st过程的吸热，一般由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M)千克工质进行69过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M2-M)千克工质进行78过程的放热，以及(M1+M)千克工质进行69、cr两过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程的热需求和M千克工质进行st过程的热需求；M千克工质冷凝液进行rd过程的放热，一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程低温段的加热。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及(M1+M)千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程，(M2-M)千克工质进行67、8t两过程，以及M2千克工质进行t2过程，一般由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M千克工质进行rs过程和M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图13所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M1+M2)千克工质升压升温过程34，(M1+M2)千克工质吸热升温过程45，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56，(M2-M)千克工质放热降温过程67，(M2-M)千克工质降压膨胀过程7t，M2千克工质降压膨胀过程t2，(M1+M)千克工质降压膨胀过程68，(M1+M)千克工质放热降温过程89，(M1+M)千克工质升压升温过程9c，(M1+M)千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热、汽化和过热过程st，M1千克工质冷凝液放热降温过程rd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共16个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M千克工质进行st过程的吸热，一般由回热来满足；(M1+M2)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M2-M)千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M2-M)千克工质进行67过程的放热，(M1+M)千克工质进行89、cr两过程的放热，以及M1千克工质冷凝液进行rd过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于45过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程和M千克工质进行st过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M2)千克工质进行34过程，以及(M1+M)千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行56过程、(M1+M)千克工质进行68过程、(M2-M)千克工质进行7t过程和M2千克工质进行t2过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M千克工质进行rs过程和M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图14所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，X千克工质升压升温过程35，X千克工质吸热升温过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程34，(M1+M2-X)千克工质升压升温过程46，(M1+M2)千克工质吸热升温过程67，(M1+M2)千克工质降压膨胀过程78，(M1+M2)千克工质放热降温过程89，(M2-M)千克工质降压膨胀过程9t，M2千克工质降压膨胀过程t2，(M1+M)千克工质升压升温过程9c，(M1+M)千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热、汽化和过热过程st，M1千克工质冷凝液放热降温过程rd，M1千克工质冷凝液降压过程d1——共17个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M2-X)千克工质进行34过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；M千克工质进行st过程的吸热，一般由回热来满足；X千克工质进行56过程的吸热和(M1+M2)千克工质进行67过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M2)千克工质进行89过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——一般地，(M1+M2)千克工质进行89过程的放热，(M1+M)千克工质进行cr过程的放热，以及M1千克工质冷凝液进行rd过程的放热，高温部分一般用于被加热介质或者同时用于56、67过程的低温段吸热需求(回热)和被加热介质热需求，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程、M千克工质进行st过程的热需求和(M1+M2-X)千克工质进行34过程的热需求。
③能量转换过程——X千克工质进行35过程、(M1+M2-X)千克工质进行46过程和(M1+M)千克工质进行9c过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M1+M2)千克工质进行78过程、(M2-M)千克工质进行9t过程和M2千克工质进行t2过程由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M千克工质进行rs过程和M1千克工质的降压过程d1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
图15所示T-s图中的双向第一类单工质联合循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热升温过程23，(M2-M)千克工质升压升温过程34，(M2-M)千克工质吸热升温过程45，(M2-M)千克工质降压膨胀过程56，(M2-M)千克工质放热降温过67，(M2-M)千克工质降压膨胀过程7t，M2千克工质降压膨胀过程t2，(M1+M)千克工质吸热升温过程38，(M1+M)千克工质升压升温过程89，(M1+M)千克工质吸热升温过程9c，(M1+M)千克工质降压膨胀过程cd，(M1+M)千克工质放热降温过程de，(M1+M)千克工质放热降温过程升压升温过程ef，(M1+M)千克工质放热降温、液化和冷凝液放热降温过程fr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热、汽化和过热过程st，M1千克工质冷凝液放热降温过程rg，M1千克工质冷凝液降压过程g1——共19个过程。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——一般地，M1千克工质进行12过程获取低温热负荷，由被制冷介质或低温热源来提供；(M1+M2)千克工质进行23过程的吸热，可用于获取低温热负荷，或者部分用于获取低温热负荷而部分由回热来满足，或者全部由回热来满足；(M1+M)千克工质进行38过程的热需求，可由回热来满足；M千克工质进行st过程的吸热，一般由回热来满足；(M1+M)千克工质进行9c过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M1+M)千克工质进行de过程的初始放热来满足(回热)；(M2-M)千克工质进行45过程的吸热由高温热源提供，或其高温段的吸热由高温热源提供、低温段的吸热由(M2-M)千克工质进行67过程的初始放热来满足(回热)。
②放热过程——(M2-M)千克工质进行67过程的放热，(M1+M)千克工质进行de、fr两过程的放热，以及M1千克工质冷凝液进行rg过程的放热，高温部分一般用于被加热介质，低温部分一般用于(M1+M2)千克工质进行23过程、M千克工质进行st过程的热需求和(M1+M)千克工质进行38过程的热需求。
③能量转换过程——(M1+M)千克工质进行89过程、(M2-M)千克工质进行34过程和(M1+M)千克工质进行ef过程，一般由压缩机/双能压缩机/扩压管来完成，需要机械能；(M2-M)千克工质进行56、7t两过程，M2千克工质降压膨胀过程t2，以及M1千克工质进行cd过程，由膨胀机/膨胀增速机/喷管来完成并释放机械能，M千克工质进行rs过程和M1千克工质的降压过程g1可由涡轮机/节流阀/喷管来完成——其中，涡轮机和喷管会释放机械能；降压释放机械能满足升压需要，或降压释放机械能大于升压需要时同时对外输出机械能，或降压释放机械能小于升压需要时同时由外部投入机械能，形成双向第一类单工质联合循环。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双向第一类单工质联合循环，具有如下效果和优势：
(1)提出了温差利用的新思路、新方法与新技术。
(2)热能(温差)驱动，实现供热/制冷，或可选择同时对外提供动力。
(3)热能(温差)联合机械能共同驱动，实现供热/制冷，方式灵活，适应性好。
(4)相变过程实现低温吸热，有利于减小低温热负荷获取环节的传热温差，提高循环性能指数。
(5)单独变温放热，或相变放热与变温放热相结合，有利于减小供热环节传热温差，实现循环性能指数合理化。
(6)变温吸热，有利于减小高温热负荷获取环节传热温差，提高循环性能指数。
(7)工质参数范围宽，实现高效高温供热。
(8)为温差利用型热泵系统的工作压力降低和装置安全性提高提供理论基础。
(9)降低循环压缩比，为核心设备的选取和制造提供方便。
(10)方法简单，流程合理，适用性好，是实现温差/能差有效利用的共性技术。
(11)过程共用，减少过程，为减少设备投资提供理论基础。
(12)在高温供热区采取低压运行方式，破解制冷与热泵装置中性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾。
(13)相变放饱和压力选择范围宽，有利于提升供热灵活性，提升循环应用范围。
(14)工质适用范围广，能够很好地适应供能需求，工质与工作参数之间匹配灵活。

Claims (15)

1.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质升压过程78，M1千克工质放热冷凝过程89，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
2.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质降压过程67，M2千克工质放热过78，M2千克工质降压过程82，M1千克工质放热过程69，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
3.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质降压过程68，M1千克工质放热过程89，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
4.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十三个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，M2千克工质降压过程92，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
5.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，M2千克工质升压过程34，M2千克工质吸热过程45，M2千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程72，M1千克工质吸热过程38，M1千克工质升压过程89，M1千克工质吸热过程9c，M1千克工质降压过程cd，M1千克工质放热过程de，M1千克工质升压过程ef，M1千克工质放热冷凝过程fg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
6.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质升压过程78，M1千克工质放热冷凝过，89，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
7.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质降压过程67，M2千克工质放热过78，M2千克工质降压过程8j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质放热过程69，M1千克工质放升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
8.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质降压过程68，M1千克工质放热过程89，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
9.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，M2千克工质降压过程9j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质升压过程9c，M1千克工质放热冷凝过程cd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
10.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十七个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，M2千克工质升压过程34，M2千克工质吸热过程45，M2千克工质降压过程56，M2千克工质放热过程67，M2千克工质降压过程7j，M2千克工质吸热过程jk，M2千克工质降压过程k2，M1千克工质吸热过程38，M1千克工质升压过程89，M1千克工质吸热过程9c，M1千克工质降压过程cd，M1千克工质放热过程de，M1千克工质升压过程ef，M1千克工质放热冷凝过程fg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
11.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M1+M2)千克工质放热过程67，(M2-M)千克工质降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质升压过程78，(M1+M)千克工质放热冷凝过程8r，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程r9，M1千克工质降压过程91——组成的闭合过程。
12.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十六个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质降压过程67，(M2-M)千克工质放热过78，(M2-M)千克工质降压过程8t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质放热过程69，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
13.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十六个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M1+M2)千克工质升压过程34，(M1+M2)千克工质吸热过程45，(M1+M2)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质放热过程67，(M2-M)千克降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质降压过程68，(M1+M)千克工质放热过程89，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
14.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十七个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，X千克工质升压过程35，X千克工质吸热过程56，(M1+M2-X)千克工质吸热过程34，(M1+M2-X)千克工质升压过程46，(M1+M2)千克工质吸热过程67，(M1+M2)千克工质降压过程78，(M1+M2)千克工质放热过程89，(M2-M)千克降压过程9t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质升压过程9c，(M1+M)千克工质放热冷凝过程cr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rd，M1千克工质降压过程d1——组成的闭合过程。
15.双向第一类单工质联合循环，是指由M1千克和M2千克组成的工质，分别或共同进行的十九个过程——M1千克工质吸热汽化过程12，(M1+M2)千克工质吸热过程23，(M2-M)千克工质升压过程34，(M2-M)千克工质吸热过程45，(M2-M)千克工质降压过程56，(M2-M)千克工质放热过程67，(M2-M)千克降压过程7t，M2千克工质降压过程t2，(M1+M)千克工质吸热过程38，(M1+M)千克工质升压过程89，(M1+M)千克工质吸热过程9c，(M1+M)千克工质降压过程cd，(M1+M)千克工质放热过程de，(M1+M)千克工质升压过程ef，(M1+M)千克工质放热冷凝过程fr，M千克工质降压过程rs，M千克工质吸热汽化过程st，M1千克工质放热过程rg，M1千克工质降压过程g1——组成的闭合过程。
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