CN1928458A - 太阳能集热发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能发电装置，它是在不锈钢的支架上安装一个八字形太阳能集热器，集热器的上端装有输液管与输气管，输液管的下端安装在液氮储存罐内。输气管的下端装有电磁调压阀，调压阀的底端装有喷气嘴，喷气嘴的右端设有汽轮机，汽轮机的右侧装有增臂减速器，减速器的右端装有发电机组，汽轮机的上侧设有进气口，喷气嘴安装在进气口内。本发明将低温液氮打入集热溶器内，利用太阳能将液氮气化成高温气体，由喷气嘴推动汽轮机运转做功，并通过增臂减速器带动发电机组发电，本发明将太阳的光能转换成热能提供给机组发电，替代了有限的动力资源，减少污染，造福人类。

Description

太阳能集热发电装置
技术领域：
本发明涉及一种发电设备，确切的说是一种利用太阳能集热聚能的发电装置。
背景技术：
目前的发电设备多以火力为主，火力发电往往要消耗大量的煤炭或油汽资源，这种运用一种资源转换另一种能源的发电方式，不仅成本巨大，而且还会给大气和自然环境产生极大的污染，况且面对有限的煤炭及油汽资源的过量开采和应用，火力发电的前景也并非乐观。
发明内容：
本发明的目的是提供一种无污染的发电设备，利用太阳能这一取之不尽的自然光源替代做功的动力资源，把太阳的光能转换成热能提供给机组发电，来减少污染和节约资源。
本发明的方案是：由太阳能集热器，不锈钢支架、输液管、输气管、电磁调压阀、汽轮机、压缩机、液氮储存罐、增臂减速器及发电机组组成。其结构特点是：太阳能集热器由前后两片集热板连接成，前后两片集热板的上端由横拉杆分别固定在支架的前后两侧，支架由不锈钢管及横拉杆设制成八字形状。集热板的前片安装在支架的前侧，集热板的上表层镀有吸光膜，下底层涂有防锈层及吸热层，集热板上装有集热管，集热管横向排列在集热板的斜面上。集热管的左端设有输液分流管，右端设有输气支管，输液分流管的左侧装有输液管，输液管的上端装有连接弯管，弯管的后端装有后片输液管。输气支管的右侧装有输气管，输气管的上端装有连接弯管，弯管的后端装有后片输气管。在输液管与输液分流管的连接处设有连接口，连接口上装有阀门，在输气支管与输气管的连接处设有连接口，连接口上装有阀门。集热器的底侧设有液氮储存罐，输液管的下端安装在液氮储存罐内。输气管的下端装有电磁调压阀，调压阀的底端装有喷气嘴，喷气嘴的右侧设有汽轮机，汽轮机的右侧设有增臂减速器，减速器的右侧装有发电机组，汽轮机的上侧设有进气口，喷气嘴安装在进气口内。发电机组可根据功率需求设置多组集热器，各组集热器由输液管及输气管连接为统一整体。
本发明的优点在于：充分的利用了太阳能这一取之不尽的自然光源，将太阳的光能转换为热能，使之进一步为人类造福，并具有制造工艺简单，设计科学合理，节约能源，减少污染的特点。
附图说明：
图1是集热发电装置结构示意图；
图2是增臂减速器结构示意图；
图3是电磁调压阀结构示意图；
图4是压缩机结构示意图；
具体实施方式：
下面结合附图作进一步的描述：
图1中示出的太阳能集热器由前后两片集热板连接而成，两片集热板的上端由横拉杆8固定在支架1的前后两侧，支架1由不锈钢管及横拉杆设制成八字形状，前片集热板6安装在支架的前侧，后片集热板与前片集热板结构相同安装在支架的后侧，集热板上设有圆筒形集热管7，集热管横向排列在集热板的斜面上，集热管的左端连接输液分流管4，右端连接有输气支管9。输液分流管的左侧连接安装有输液管3，输液管的上端装有连接弯管5，弯管5的后端装有后片输液管，输气支管的右端连接有输气管10，输气管的上端装有连接弯管，弯管的后端装有后片输气管。在输液管3与输液分流管4的连接处设有活动连接口，连接口上装有阀门2，输气支管9与输气管10的连接处设有活动连接口，连接口上装有阀门20。集热板的下侧设有液氮储存罐19，储存罐内设有低温液体泵54，输液管3的进液口安装在液氮储存罐内的液体泵出口上。输气管10的下端装有电磁调压阀11，调压阀的底端装有喷气嘴12，喷气嘴的右侧设有汽轮机21，汽轮机的右侧设有增臂减速器25，减速器的右侧装有发电机组29，汽轮机的壳体内装有叶轮转子轴，转子轴上装有叶轮13，叶轮上设有叶片22，转子轴的外端装有动力输出齿轮14，壳体的上侧设有进气口，喷气嘴安装在进气口内。汽轮机的底部设有液化室15，液化室的下端设有排气孔16，排气孔的下侧装有压缩机23，压缩机的上端设有进气单向阀17，下端设有出气单向阀18，进、出气阀上装有连接管，液化室排气孔16由连接管连接安装在压缩机的进气阀孔17内，压缩机的下侧设有冷凝器55，压缩机出气阀口18由连接管连接安装在冷凝器的进口内，冷凝器的出液管24安装在液氮储存罐19内。增臂减速器的壳体内设有齿轮组，减速输入轮31连接在汽轮机上与动力输出齿轮14啮合，末级减速大齿轮26安装在增臂减速器后端的末轴30上，末轴30的另一端装置在发电机体内，为发电机主轴。
图2中示出的增臂减速器25的齿轮组依次排列，一轴上装有减速输入大齿轮31、小齿轮32，二轴上装有减速大齿轮33、小齿轮34，三轴上装有减速大齿轮35、小齿轮36，末轴30的外端依次装有减速大齿轮26，压缩机驱动轮45，末轴的另一端安装在发电机的机体内。输入大齿轮31由汽轮机动力输出轮14驱动运转完成一级减速，其同轴的小齿轮32带动二轴大齿轮33运转完成二级减速，由二轴小齿轮带动三轴大齿轮35运转完成三级减速，再由三轴小齿轮36带动末级减速大齿轮26再次减速运转并带动末轴，即发电机的主轴30运转实施发电。
图3中，电磁调压阀11的阀体内装有电磁铁41，磁铁的中部设有套管42，套管内装有导杆40，导杆的中部装有衔铁磁芯39，前端装有活塞37，活塞的前中部设有通气管道44，在位于活塞通气管道的上下阀体上设有进气孔38，出气孔43。
图4中，压缩机23的缸体内装有活塞48，活塞上装有活塞环47，活塞的裙部装有活塞销53，活塞销的下端装有连杆52，连杆的下端由连杆销51安装在曲柄49上，曲柄49安装在中轴50上，中轴的另一端装有传动齿轮46，传动齿轮46连接在增臂减速器的驱动轮45上，压缩机的左端缸体上侧设有进气单向阀17，下侧设有出气单向阀18。
工作时，低温液体泵54将液氮溶液经进液管压入集热容器内，集热板表层的吸光膜将太阳能转化为热能对集热容器进行集热加温，集热容器里的低温液氮不断的吸热、蒸发，直到形成具有一定压力和温度的高温氮气。同时集热板底面的吸热层通过底面的空气温度进行加热，吸收和利用部分空气热能。这是因为低温液氮的温度约为零下190℃左右，而空气的温度通常在0-30℃左右，远远高于液氮的温度，由集热容器内产生的高压高温氮气经输气管10，电磁调压阀11，喷气嘴12加速进入汽轮机推动叶轮做功。由于在高压高温驱动下的汽轮机转速较高，每分钟可达几万到几十万转，而发电机的转速为每分钟数千转，因此在汽轮机中轴的外端动力输出齿轮上设置一个增臂减速器来调节其转速，使之适应发电机所规定的转速，同时还能增大力臂提供大功率的机械能，带动大容量的发电机组运转发电做功。由喷气嘴喷入的氮气经汽轮机降温下沉到液化室15内冷却，经压缩机23进入冷凝器55液化后流入液氮储存罐19内，再由低温泵抽入集热容器内如此循环使用。当氮气压强增大，汽轮机提速，发电机电压过高时，电磁调压阀11内的电流增大，调压阀内的活塞37在电磁铁及衔铁磁芯的作用下向右移动，关闭进气孔38使进入通气管道内的氮气流量减少，控制喷气嘴的喷气量，自动调节汽轮机的转速，保证发电机组的平稳运转。

Claims (8)

1、一种太阳能集热发电装置，由太阳能集热器，不锈钢支架、进液管、输气管、电磁调压阀、汽轮机、压缩机、液氮储存罐、增臂减速器及发电机组组成，其特征在于：太阳能集热器由前后两片集热板连接而成，两片集热板的上端由横拉杆(8)固定在支架(1)的前后两侧，支架1由不锈钢管及横拉杆设制成八字形状，前片集热板(6)安装在支架的前侧，集热板上设有圆筒形集热管(7)，集热管横向排列在集热板的斜面上，集热管的左端连接有输液分流管(4)，右端连接有输气支管(9)，输液分流管的左侧连接安装有输液管(3)，输液管的上端装有连接弯管(75)，弯管(5)的后端装有后片输液管，输气支管的右端连接有输气管(10)，输气管的上端装有连接弯管，弯管的后端装有后片输气管，在输液管(3)与输液分流管(4)的连接处设有活动连接口，连接口上装有阀门(2)，输气支管(9)与输气管(10)的连接处设有活动连接口，连接口上装有阀门(20)，集热板的底侧设有液氮储存罐(19)，输液管的下端安装在液氮储存罐内，输气管(10)的下端装有电磁调压阀(11)，调压阀的底端装有喷气嘴(12)，喷气嘴的右侧设有汽轮机(21)，汽轮机的右侧设有增臂减速器(25)，减速器的右侧装有发电机组(29)。
2、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：液氮储存罐(19)内装有低温液体泵(54)，输液管(3)的进液口安装在低温液体泵的出口上。
3、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：汽轮机的壳体内装有叶轮转子轴，转子轴上装有叶轮(13)叶轮上设有叶片(22)，转子轴的外端装有动力输出齿轮(14)，壳体的上侧设有进气口，喷气嘴(12)安装在进气口内。
4、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：汽轮机的底部设有液化室(15)，液化室的下端设有排气孔(16)，排气孔的下侧装有压缩机(23)，压缩机的上端设有进气单向阀(17)，下端设有出气单向阀(18)，液化室排气孔(16)由连接管连接安装在压缩机的进气阀孔(17)内，压缩机的下侧设有冷凝器(55)，压缩机出气阀口(18)由连接管连接安装在冷凝器的进口内，冷凝器的出液管(24)安装在液氮储气罐(19)内。
5、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：增臂减速器(25)的壳体内设有齿轮组，减速输入轮(31)连接在汽轮机上与动力输出轮(14)啮合，末级减速大齿轮(26)安装在增臂减速器后端的末轴(30)上，末轴(30)的另一端装置在发电机体内为发电机主轴。
6、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：增臂减速器(25)的齿轮组依次排列，一轴上装有减速输入大齿轮(31)、小齿轮(32)，二轴上装有减速大齿轮(33)、小齿轮(34)，三轴上装有减速大齿轮(35)、小齿轮(36)，末轴(30)的外端依次装有减速大齿轮(26)、压缩机驱动轮(45)，末轴的另一端安装在发电机的机体内。
7、根据权利要求1所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：电磁调压阀(11)的阀体内装有电磁铁(41)，电磁铁的中部设有套管(42)，套管内装有导杆(40)，导杆的中部装有衔铁磁芯(39)，前端装有活塞(37)，活塞的前中部设有通气管道(44)，在活塞通气管道的上下阀体上设有进气孔(38)、出气孔(43)。
8、根据权利要求4所述的太能阳集热发电装置，其特征在于：压缩机(23)的缸体内装有活塞(48)，活塞上设有活塞环(47)，活塞的裙部装有活塞销(53)，活塞销的下端装有连杆(52)，连杆的下端由连杆销(51)安装在曲柄(49)上，曲柄(49)安装在中轴(50)上，中轴的另一端装有传动齿轮(46)，传动齿轮(46)连接在增臂减速器驱动齿轮(45)上。
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