CN206346788U - 基于冷媒载体的热能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于冷媒载体的热能发电装置，由冷媒压缩机、第一管道、第一金属管、第二管道、第二金属管、第六管道、气体驱动马达、第七管道、第三罐体、第八管道，顺序连接形成冷媒循环回路。第五管道、第四管道、第二罐体、第三管道、第一罐体、第九管道，形成流体的通路，流体最终从第五管道进入，从第四管道流出。本发电装置采用冷媒为载体，对高温流体吸热再蒸发发电，完成从热能到电能的转换。

Description

基于冷媒载体的热能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种热能发电装置，尤其是采用冷媒为载体的热能发电。

背景技术

热能是自然界和人类生产生活活动经常遇到或制造的能量。在自然界，太阳的照射会产生热能，生物质一定条件的堆放也会产生热能。在人们生活中，生火煮饭会利用热能。在工业生产中，也会利用电、煤、天然气等资源制造热能。在人们利用热能的同时，也时常产生废热。比如钢铁制造过程中，就会产生大量的废热排放到空气中。

热能的回收利用一直是科技人员研究的重要课题。普遍的热能回收是将热能吸收储存在水介质中，成为热水供人们使用。但是热水的使用有季节差异和使用量的合理安排。比如夏季用热水量会迅速降低，可能形成的热水用不完，如果热水的需求量有限，也会导致热水出现剩余状况，无法合理转移热能利用。

也有将热能回收发电的，所发的电用途广泛，但普遍来源是2000C以上的热能。对于800C以下的低位热能发电的很少。《吉林化工学院学报》1990年2月出版的第7卷第1期《低温热能用于冷媒发电》对低位热源提出一套冷媒发电工艺，但需要使用冷却水。冷却水进入冷凝系统后升温的水又成为一个低位热源，因此余热的利用不彻底。

发明内容

为克服现有技术的热能转移渠道的不合理性以及热能利用的不彻底性，本实用新型提供了一种采用冷媒技术的热能发电发电装置，利用压缩的冷媒蒸发来吸收流体的热能，冷媒受热膨胀的气体对发电机做功发电。流体被吸收热能降温后的一部分再对冷媒压缩产生的热能进行置换，新的热能再输入冷媒蒸发区域加热做功发电，完成一个周期。如此达到对流体的热能彻底的发电利用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于冷媒载体的热能发电装置，包括冷媒压缩机、第一罐体、第二罐体、气体驱动马达、第三罐体、第一管道、第一金属管、第二管道、第三管道、喷嘴、第二金属管、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、水泵，其特征在于，第一管道与第一金属管、第二管道、第二金属管、喷嘴、第六管道、气体驱动马达、第七管道、第三罐体、第八管道、冷媒压缩机相连，构成一个流体通路。压缩机压缩冷媒流体，冷媒在第一罐体与罐体内的流体进行热交换，达到降温降压目的，第一罐体内的流体升温后通过第九管道进入第二罐体。冷媒在第二金属管压缩后进入第二罐体内的第二金属管内喷发，在第二罐体内受第五管道和第九管道进入的高温流体体外加热，流体加热下第二金属管内冷媒迅速膨胀形成高压气体，同时冷媒蒸发膨胀吸收周边的热量，使第二罐体内的流体温度下降。第二金属管周边的第二罐体流体降温后从第三管道和第四管道排出。冷媒蒸发形成的高压气体通过第六管道进入气体驱动马达腔体内，冲击叶轮进行旋转，叶轮旋转带动发电机轴旋转，产生电能。冷媒从气体驱动马达腔体从第七管道出来，进入第三罐体。第三罐体内的冷媒再通过第八管道进入冷媒压缩机压缩，形成一个完整的周期循环。

上述的冷媒压缩机与第一管道和第八管道连接，将流体从第八管道吸入，压缩至第一管道。

上述的第一罐体，内部有第一金属管穿过第一罐体壁，与第一管道和第二管道相接。流体能从第一管道进入第一金属管再进入第二管道，而不泄漏出去。上述第一罐体与第三管道和第九管道相接，流体能从第三管道进入第一罐体，再从第九管道流出。其中第三管道上有一个水泵，能将流体从第三管道压入第一罐体。

上述第二罐体，内部有第二金属管穿过第二罐体壁，与第二管道和第六管道连接。流体能从第二管道进入第二金属管，再进入第六管道，而不泄露。其中第二管道穿透进入第二金属管内，设有一个喷嘴，能使第二管道内的流体尤其液体形成雾化状。第三管道、第四管道、第五管道与第二罐体穿孔连接。第五管道的流体能进入第二罐体，第二罐体内的流体能从第四管道和第三管道流出。

上述的气体驱动马达，与第六管道和第七管道穿孔连接。第六管道内的流体能进入气体驱动马达，并进入第七管道，而不泄露。气体驱动马达内的叶片能在第六管道的流体冲击下进行旋转。

上述的发电机，与气体驱动马达旋转轴相连。气体驱动马达的叶轮旋转能带动发电机的轴旋转。

上述的第三罐体，与第七管道和第八管道相连。流体能从第七管道进入罐体再进入第八管道，再进入冷媒压缩机，而不泄露。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在第一金属管内冷媒压缩过程中利用第二罐体冷却流体吸收第一金属管冷媒压缩产生的热能，对压缩冷媒降温降压，降低压缩机的功耗，同时提升冷媒在第二金属管内蒸发阶段对第二罐体内热流体的热置换效果。

本实用新型不产生二次废热，热能利用彻底。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-冷媒压缩机；2-第一管道；3-第一罐体；4-第一金属管；5-第二管道；6-第三管道；7-水泵；8-喷嘴；9-第二金属管；10-第二罐体；11-第四管道；12-第五管道；13-第六管道；14-发电机；15-气体驱动马达；16-第七管道；17-第三罐体；18-第八管道；19-第九管道。

具体实施方式

基于冷媒载体的热能发电装置，其特征在于，包括冷媒压缩机、第一罐体、第二罐体、发电机、气体驱动马达、第三罐体等组成。

冷媒压缩机1将第八管道18来的冷媒压缩到第一管道2，进而压缩至第一金属管4，冷媒压缩产生一定热能。第一罐体3有第三管道6来的低温流体在第一金属管4外周对第一金属管4进行冷却而自身温度上升，形成的高温流体再从第九管道19进入第二罐体10。第一罐体3内的流体与第一金属管4内的冷媒运动方向是相反的。

第一金属管4的冷媒通过第二管道5进入第二罐体10内的第二金属管9，进入第二金属管后在喷嘴8处喷出。第二罐体10有第五管道12和第九管道19来的高温流体。第二金属管9受第二罐体内的高温流体加热下，喷嘴8喷出的冷媒从液态蒸发为气态，并从管壁吸收外周的热量，体积快速膨胀，压力增大。第二罐体10内的流体被第二金属管9内的冷媒蒸发吸收热能而温度降低，降温后的流体一部分从第四管道11排除，一部分从第三管道再水泵7的作用下排入第一罐体3。第二罐体10内的流体与第二金属管9内的冷媒运动方向是相反的。

第二金属管9内的冷媒膨胀后形成的高压气体通过第六管道13进入气体驱动马达15，驱动叶轮旋转，并带动发电机14转动发电。

冷媒从气体驱动马达15出来后进入第七管道16，再进入第三罐体17。

第三罐体17内的冷媒再从第八管道18进入冷媒压缩机1压缩。完成一个循环。

Claims (1)

1.一种基于冷媒载体的热能发电装置，包括冷媒压缩机、第一罐体、第二罐体、气体驱动马达、第三罐体、第一管道、第一金属管、第二管道、第三管道、喷嘴、第二金属管、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、水泵，其特征在于，第一管道与第一金属管、第二管道、第二金属管、喷嘴、第六管道、气体驱动马达、第七管道、第三罐体、第八管道、冷媒压缩机相连，构成一个流体通路。