CN217486406U

CN217486406U - 一种温差发电机

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Publication number: CN217486406U
Application number: CN202220977163.5U
Authority: CN
Inventors: 钱建春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-18
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2032-04-18

Abstract

本实用新型涉及一种温差发电机，通过设置第一导管将气液分离阀的第一入口与冷凝装置的液体出口连通，利用第一导管接收冷凝装置产生的气液混合物，再将气液分离阀的第一出口通过第二导管连通蒸发装置的液体入口，第二出口通过第三导管连通冷凝装置的气体入口，将分离产生的液体和气体通过第二导管和第三导管分别输送至蒸发装置和冷凝装置中，再通过设置第四导管将气液分离阀与蒸发装置的气体出口连通，利用蒸发装置产生的气体切换气液分离阀分别与蒸发装置和冷凝装置的连通状态，并利用蒸发装置产生的气体用作动能辅助气液分离阀进行气液分离并运输，无需外接额外的动能，可以有效避免能量浪费，降低能量损耗。

Description

一种温差发电机

技术领域

本实用新型涉及能量转换技术领域，尤其是指一种温差发电机。

背景技术

温差发电机是一种利用温差热发电技术实现电能输出的发电机，温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差，采用低沸点工作流体作为循环工质，在朗肯循环的基础上，用高温热源加热并蒸发循环工质产生的气体推动透平发电的技术，温差发电机的主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵，通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发，蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀，推动涡轮机的叶片而达到发电的目的，发电后的工作流体被导入冷凝器，并将其热量传给低温热源，因而冷却并再恢复成液体，然后经循环泵送入蒸发器，形成一个循环，然而工作流体在输送的过程中，往往需要输入额外的动能来辅助工作流体的传输，如需外接压缩机，压缩机的入口连接蒸发器出口，出口连接冷凝器的入口，用以辅助工作流体由蒸发器进入冷凝器，这就增加了能量消耗，造成了能量浪费。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中温差发电机中需要额外输入动能辅助工作流体的传输导致能量浪费的问题，因此，有必要提供一种低能耗的温差发电机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种温差发电机，包括：

蒸发装置，其上设置有液体入口和气体出口；

冷凝装置，其上设置有气体入口和液体出口；

气液分离阀，其上设置有：

第一入口，其通过第一导管连通所述冷凝装置的液体出口，以接收所述冷凝装置产生的气液混合物；

第一出口，其通过第二导管连通所述蒸发装置的液体入口，以将气液混合物分离产生的液体输送至所述蒸发装置中；

第二出口，其通过第三导管连通所述冷凝装置的气体入口，以将气液混合物分离产生的气体输送至所述冷凝装置中；

第二入口，其通过第四导管连通所述蒸发装置的气体出口，以接收所述蒸发装置产生的气体，并利用该气体切换所述气液分离阀分别与所述蒸发装置和所述冷凝装置的连通状态，其中，当所述气液分离阀与所述蒸发装置连通时，所述气液分离阀与所述冷凝装置不连通，当所述气液分离阀与所述冷凝装置连通时，所述气液分离阀与所述蒸发装置不连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述气液分离阀包括：

筒体，其两端开口设置；

封盖，两个所述封盖分别设置于所述筒体两端，且两个所述封盖上交错开设有通孔；

阀片，两个所述阀片分别滑动设置于两个所述封盖外，且两个所述阀片上交错开设有通孔；

连轴，其沿所述筒体轴向转动设置，所述连轴分别连接两个所述阀片，所述连轴一端通过所述第四导管连通所述蒸发装置的气体出口，以接收所述蒸发装置产生的气体，并利用该气体驱动所述连轴转动，进而带动所述阀片转动。

在本实用新型的一个实施例中，所述气液分离阀设置于所述冷凝装置的正下方。

在本实用新型的一个实施例中，还包括供能装置，其一端连通所述蒸发装置的气体出口，利用所述蒸发装置产生的气体输出机械功。

在本实用新型的一个实施例中，还包括发电装置，其连通所述供能装置，利用所述供能装置输出的机械功发电。

在本实用新型的一个实施例中，所述供能装置通过第五导管连通所述冷凝装置的气体入口，并将经由所述供能装置的气体输送至所述冷凝装置中。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一导管上设置有用于增加流速的第一循环泵。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二导管上设置有用于增加流速的第二循环泵。

在本实用新型的一个实施例中，所述蒸发装置和冷凝装置内均放置有冷媒。

在本实用新型的一个实施例中，所述蒸发装置位于高温区，所述冷凝装置位于低温区。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的温差发电机，通过设置第一导管将气液分离阀的第一入口与冷凝装置的液体出口连通，利用第一导管接收冷凝装置产生的气液混合物，再将气液分离阀的第一出口通过第二导管连通蒸发装置的液体入口，第二出口通过第三导管连通冷凝装置的气体入口，将分离产生的液体和气体通过第二导管和第三导管分别输送至蒸发装置和冷凝装置中，再通过设置第四导管将气液分离阀与蒸发装置的气体出口连通，利用蒸发装置产生的气体切换气液分离阀分别与蒸发装置和冷凝装置的连通状态，并利用蒸发装置产生的气体用作动能辅助气液分离阀进行气液分离并运输，无需外接额外的动能，可以有效避免能量浪费，降低能量损耗。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型优选实施例1中温差发电机的结构示意图；

图2是本实用新型中气液分离阀的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例2中温差发电机的剖视图。

说明书附图标记说明：1、蒸发装置；2、冷凝装置；3、气液分离阀；5、供能装置；6、发电装置；11、液体入口；12、气体出口；21、气体入口； 22、液体出口；31、第一入口；32、第一出口；33、第二出口；34、第二入口；36、筒体；37、封盖；38、阀片；39、连轴；41、第一导管；42、第二导管；43、第三导管；44、第四导管；45、第五导管；71、第一循环泵；72、第二循环泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的一种温差发电机优选的实施例1。

参照图1和图2所示，一种温差发电机，包括：

蒸发装置1，蒸发装置1上设置有液体入口11和气体出口12，蒸发装置1用于受热汽化从液体入口11进入的液体，蒸发装置1可为各类型的蒸发器，蒸发装置1位于高温区且蒸发装置1内放置有冷媒，冷媒为R22、R134A 和液氮等物质，由于蒸发装置1处于高温区，冷媒可在蒸发装置1内吸收热量膨胀，汽化产生高温高压气体，并由气体出口12排出。

冷凝装置22，冷凝装置2用于受冷液化从气体入口21进入的气体，冷凝装置2可为各类型的冷凝器，冷凝装置2位于低温区且冷凝装置2内放置有冷媒，冷媒为R22、R134A和液氮等物质，由于冷凝装置2处于低温区，冷媒可在冷凝装置2内受冷放出热量，液化成低温低压液体，并由液体出口 22排出。

气液分离阀3，气液分离阀3上设置有第一入口31、第一出口32、第二出口33和第二入口34，第一入口31通过第一导管41连通冷凝装置2的液体出口22，以接收冷凝装置2产生的气液混合物，气液混合物依据气体与液体组份质量不同的特性会分离成液体和气体，第一出口32通过第二导管42连通蒸发装置1的液体入口11，以将分离产生的液体输送至蒸发装置 1中，并利用蒸发装置1将该液体汽化为蒸汽气体，第二出口33通过第三导管43连通冷凝装置2的气体入口21，以将气液混合物分离产生的气体输送至冷凝装置2中，并利用冷凝装置2将该气体液化成液体，此外，为使气体和液体分开分别输送，第二入口34通过第四导管44连通蒸发装置1的气体出口12，以接收蒸发装置1产生的气体，并利用该气体切换气液分离阀3 分别与蒸发装置1和冷凝装置2的连通状态，以达到气液分离的目的，仅通过自身的能量就可实现气液分离的目的，而无需额外输入动能辅助进行气液分离，充分利用了设备本身的优势，有效避免了能量的浪费。

具体的，气液分离阀3包括两端开口设置的筒体36、封盖37、阀片38 和连轴39，两个封盖37分别设置于筒体36两端，且两个封盖37上交错开设有通孔，两个阀片38分别滑动设置于两个封盖37外，且两个阀片38上也交错开设有通孔，连轴39分别连接两个阀片38，且沿筒体36轴向转动设置，连轴39一端通过第四导管44连通蒸发装置1的气体出口12，以接收蒸发装置1产生的气体，并利用该气体驱动连轴39转动，进而带动阀片 38转动，当阀片38遮挡住封盖37上的通孔，则为不连通即封闭状态，当阀片38上的通孔与封盖37上的通孔重合，则为连通状态，由于封盖37两端的通孔为交错设置，因此当筒体36一端的封盖37的通孔被阀片38遮挡封闭时，另一端封盖37上的通孔与阀片38上的通孔重合连通，如此来切换连通状态，且当气液分离阀3与蒸发装置1连通时，气液分离阀3与冷凝装置2封闭，气液分离阀3中的液体从第一出口32流出，通过第二导管42从液体入口11进入蒸发装置1中并受热汽化成气体，当气液分离阀3与冷凝装置2连通时，气液分离阀3与蒸发装置1封闭，气液分离阀3中的气体从第二出口33排出，通过第三导管43从气体入口21进入冷凝装置2中并受冷液化成液体，通过在筒体36两端的封盖37上设置交错的通孔，两端的阀片38上也交错设置同样的通孔，利用连轴39带动阀片38转动来切换不同的连通状态，不仅结构简单精妙，易于维护，而且造价低廉，便于量产。

具体的，还包括供能装置5，供能装置5连通蒸发装置1的气体出口12，供能装置5可为气动马达或膨胀机，供能装置5可利用从蒸发装置1接收的气体进行膨胀降压，进而向外输出机械功。

具体的，供能装置5通过第五导管45连通冷凝装置2的气体入口21，蒸发装置1中的气体在供能装置5中做完功后排出，通过第五导管45进入冷凝装置2中，在冷凝装置2中受冷液化成液体，如此往复。

具体的，还包括发电装置6，发电装置6连通供能装置5，发电装置6 可接收供能装置5输出的机械功，并将机械功转化为电能，如此实现了温差发电。

具体的，第一导管41上设置有增加流速的第一循环泵71，冷凝装置2 中的气液混合物从液体出口22流出，经过第一循环泵71的作用，可快速从第一入口31进入气液分离阀3中，第二导管42上设置有用于增加流速的第二循环泵72，气液分离阀3的液体可从第一出口32流出，经过第二循环泵 72的作用，可快速从液体入口11流入蒸发装置1中，第一循环泵71和第二循环泵72的加速作用有效提高了工作效率，使设备可以高效率的运行。

具体的，在启动后，位于高温区的蒸发装置1中的冷媒受热汽化为高温高压气体，气体经由气体出口12进入供能装置5中膨胀做功，并将机械功输出至发电装置6中，发电装置6将机械功转化为电能，实现发电，气体再由供能装置5中排出，通过第五导管45由气体入口21进入低温区的冷凝装置2中，气体受冷液化成气液混合物后从液体出口22流出，通过第一导管 41经由第一循环泵71，从第一入口31进入气液分离阀3中，气液混合物依据气体与液体组份质量不同的特性会分离成液体和气体，连轴39利用蒸发装置1通过第四导管44输入的气体驱动旋转，带动阀片38转动切换气液分离阀3分别与蒸发装置1和冷凝装置2的连通状态，当气液分离阀3与冷凝装置2连通时，气体从第二出口33排出，通过第三导管43从气体入口21 进入冷凝装置2中并液化成液体，当气液分离阀3与蒸发装置1连通时，液体从第一出口32流出，通过第二导管42并经由第二循环泵72，从液体入口11进入蒸发装置1中并汽化成气体，如此循环往复，利用冷媒受热汽化和受冷液化的特性，实现温差发电。

本实用新型的一种温差发电机优选的实施例2。

参照图3所示，本实施例与上述实施例1的区别仅在于：气液分离阀3 设置于冷凝装置2正下方，冷凝装置2中的气液混合物利用重力作用从液体出口22流出，通过第一导管41从第一入口31直接进入气液分离阀3中，而无需通过第一循环泵71增加流速，省却了第一循环泵71，在降低了生产成本的同时也不会降低设备的运行效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种温差发电机，其特征在于，包括：

蒸发装置，其上设置有液体入口和气体出口；

冷凝装置，其上设置有气体入口和液体出口；

气液分离阀，其上设置有：

2.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述气液分离阀包括：

筒体，其两端开口设置；

3.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述气液分离阀设置于所述冷凝装置的正下方。

4.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，还包括供能装置，其一端连通所述蒸发装置的气体出口，利用所述蒸发装置产生的气体输出机械功。

5.根据权利要求4所述的温差发电机，其特征在于，还包括发电装置，其连通所述供能装置，利用所述供能装置输出的机械功发电。

6.根据权利要求4所述的温差发电机，其特征在于，所述供能装置通过第五导管连通所述冷凝装置的气体入口，并将经由所述供能装置的气体输送至所述冷凝装置中。

7.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述第一导管上设置有用于增加流速的第一循环泵。

8.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述第二导管上设置有用于增加流速的第二循环泵。

9.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述蒸发装置和冷凝装置内均放置有冷媒。

10.根据权利要求1所述的温差发电机，其特征在于，所述蒸发装置位于高温区，所述冷凝装置位于低温区。