专利名称：能源与耗能系统的高效节能环保循环装置及方法
技术领域：
本发明属于节能减排环保领域，具体地说是一种能源与耗能系统的高效节能环保
循环装置及方法。
背景技术：
目前，应用于能源与耗能各领域中的设备，其能耗高、热能有效利用率低，而且高 排放，排放了大量的温室气体(如二氧化碳、二氧化碳及烟尘等)，对环境造成极大的污染。 由于能源与耗能系统的有效利用率低，因此，大量能源被排放出来，得不到再利用，造成了 大量能源资源浪费。
发明内容
为了解决上述存在高排放污染环境、能源资源浪费的问题，本发明的目的在于提
供一种能源与耗能系统的高效节能环保循环装置及方法。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 本发明的装置由介质总成及工质总成组成，其中工质总成安装在介质总成的内
部、并由介质总成伸出通过管道与能源输送端相连，介质总成的一端通过管道和能源与耗
能系统的输出端相连，另一端通过管道和能源与耗能系统的对象相连；低压的介质流体由
介质总成的一端引入、并在介质总成内与由工质总成输入的高压工质流体混合形成居中压
力的混合流体，该居中压力的混合流体升压、均衡由介质总成的另一端射出。
其中所述介质总成的两端分别设有连接头；所述工质总成由工质流体接受部和
工质流体流通部组成，工质流体接受部固定在介质总成内，工质流体接受部的内部设有工
质流体接受腔，工质流体接受部相对于介质流体流入的一端为锥形，另一端设有与工质流
体接受腔相连通的喷射口 ；工质流体流通部的一端与工质流体接受部相连接，另一端由介
质总成伸出并设有连接法兰，工质流通部中间设有与工质流体接受腔相连通的通道；工质
流体接受部通过支撑筋固定在介质总成的内壁上；所述介质总成的内部依次为介质流体
接受部、混合部、均衡部及升压部，其中升压部位于介质总成的射出端，升压部的介质总成
内壁为扩散状；所述工质总成的安装位置位于介质流体接受部中；升压部串联有多级混合
部、均衡部及升压部；所述介质总成的外表面设有多个固定片。 本发明的方法为低压的介质流体由介质总成的一端引入，高压的工质流体由工
质总成输入，至少两种不同压力的流体在介质总成内混合、升压，进行能量交换，形成居中
压力的混合流体，由介质总成的另一端射出，供给能源与耗能系统的对象做功。 其中所述在介质总成内混合的流体为至少两种不同压力的流体，相互混合，并进
行能量交换，以形成居中压力的混合流体，将势能或热能转换为动能，吸引对象的较低压力
和流速的静态介质流体流动做功、进入介质总成内与工质总成内喷射出的较高压力和流速
的动态工质流体相互混合继续升高压力和流速的混合流速度经均衡，又将动能逆转为势能
或热能供给对象，并将对象的静态介质流体升高压力和流速而不直接消耗动能，将势能或
3热能转换为动能吸引对象静态介质流体流动做功，又逆转动能为势能或热能，使对象介质
流体形成循环动态做功。 本发明的优点与积极效果为 本发明对能源与耗能系统的介质流体通过引入的工质流体提高输出压力、进行循 环使用，节约了大量能源，最大程度地避免了环境污染；使用本发明的高效节能环保循环装 置能够提高热能有效利用率70%以上，节约能源资源如煤、水、电各70 %以上，减少温室气 体排放量如二氧化碳、烟尘、噪音等各70%以上；提高生产效率两倍以上，产品质量显著提 高，产品合格率可达100%以上。
图1为本发明的内部结构示意图之一 ； 图2为图1中的A-A剖视图； 图3为本发明的原理框图； 图4为本发明的内部结构示意图之二 ； 图5为本发明两端安装连接头的外部结构示意图； 图6为图5的俯视图； 其中1为介质总成，2为工质总成，3为工质流体接受部，4为工质流体流通部，5 为工质流体接受腔，6为喷射口，7为通道，8为连接法兰，9为支撑筋，10为固定片，11为流 体腔，12为连接头。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。 如图1 3所示，本发明的装置由介质总成1及工质总成2组成，介质总成1为中 空结构，其外形可视实际连接情况而定，内部为供流体通过的流体腔11。介质总成1内部 的流体腔11从介质流入端至流出端依次分为介质流体接受部B、混合部C、均衡部D及升压 部E，其中介质流体接受部B位于介质总成1的一端(即介质引入端)，升压部E位于介质 总成1的另一端(即射出端)，介质总成1的内壁在升压部E这一段为扩散状，即介质总成 1的内径在升压部这一段逐渐变大；介质总成1的外表面设有多个固定片10，介质总成1在 连接时可通过固定片10进行固定。 工质总成2由工质流体接受部3和工质流体流通部4组成，工质流体接受部3通 过支撑筋9固定在介质总成1的内壁上，工质流体接受部3的安装位置位于介质流体接受 部B中；工质流体接受部3可为圆柱形，也可根据需要制成其它形状，其内部设有工质流体 接受腔5，工质流体接受部3相对于介质流体引入的一端为锥形、便于介质流体通过，另一 端设有与工质流体接受腔5相连通的喷射口 6 ;工质流体流通部4的一端与工质流体接受 部3相连接，另一端由介质总成1伸出并设有连接法兰8、用于通过管道与能源输送端相连， 工质流体流通部4中间开有与工质流体接受腔5相连通的通道7。 如图4所示，本发明介质总成1的升压部E可根据需要再串联下一级的混合部C、
均衡部D及升压部E，更可根据需要串联多级的混合部C、均衡部D及升压部E。 本发明的连接为介质总成1的两端均为便于连接的法兰状，介质总成1的一端通
4过管道和能源与耗能系统的输出端相连，介质总成1的另一端通过管道和能源与耗能系统
的对象相连，工质流体流通部4底部的连接法兰8通过管道与能源输送端相连。 本发明的装置可采用串联、并联、串并联、并串联或单独使用等方式。
本发明方法为低压的介质流体由介质总成的一端引入，高压的工质流体由工质
总成输入，至少两种不同压力的流体在介质总成内混合、升压，进行能量交换，形成居中压
力的混合流体，由介质总成的另一端射出，供给能源与耗能系统的对象做功。在介质总成内
混合的流体为至少两种不同压力的流体，相互混合，并进行能量交换，以形成居中压力的混
合流体，将势能或热能转换为动能，吸引对象的较低压力和流速的静态介质流体流动做功、
进入介质总成内与工质总成内喷射出的较高压力和流速的动态工质流体相互混合继续升
高压力和流速的混合流速度经均衡，又将动能逆转为势能或热能供给对象，并将对象的静
态介质流体升高压力和流速而不直接消耗动能，将势能或热能转换为动能吸引对象静态介
质流体流动做功，又逆转动能为势能或热能，使对象介质流体形成循环动态做功。本发明的
工作原理为 本发明的能源与耗能系统可用于工业窑炉，工民建房屋建筑采暖耗能设备或锅炉 等热源采暖系统，冶金，建材制品养护、干燥，粮食干燥，食品加工，医疗卫生消毒等领域。介 质总成1的一端通过管路与能源与耗能系统的输出端相连，另一端通过管路和能源与耗能 系统的对象相连，工质流体流通部4底部的连接法兰8通过管路与能源输送端相连。能源 与耗能系统排放出的低压介质流体通过管路引入介质总成1内的介质流体接受部B ;同时 能源输出端通过管路将高压工质流体经通道7输送至工质流体接受部3内的工质流体接受 腔5中，再由工质流体接受腔5端部的喷射口 6射出；由介质流体接受部B流过来的介质流 体与喷射口 6射出的工质流体(两种不同压力的流体)在混合部C相互混合，形成居中压 力的混合流体，该居中压力的混合流体进行能量交换，将势能或热能转换为机械能(即动 能)，吸引介质流体进入介质总成1内与工质总成2射出的工质流体再次混合，升高压力的 混合流体再由混合部C进入均衡部D，在均衡部D继续混合，并将介质流体及工质流体进行 均衡(如均衡介质流体及工质流体的压力、流速)，将机械能(即动能)转换为势能或热能； 均衡后的混合流体由均衡部D进入升压部E，由于升压部E的介质总成内壁为扩散状，混合 流体进入升压部E时压力升高，高于进入介质流体接受部B中的介质流体压力，提高引射流 体(即工质流体及介质流体至少两种流体混合并进行能量交换所形成的居中压力的混合 流体)的压力而不直接消耗机械能，该引射流体在本发明装置里最初是将工质流体的势能 或热能转换为动能，引射流体在沿装置流动的过程中，两种流体的流速渐渐均衡，于是混合 流体的机械能(即动能)逆转为势能或热能，该过程只是流体压力升高均衡的动态变化，而 不直接消耗机械能，这也是本发明最主要、最根本的性质。最后排出的混合流体输送至能源 与耗能系统的对象进行循环利用。 如图5、图6所示，本发明的介质总成1要直接和能源与耗能系统相连接，也可两端 可通过连接头12和能源与耗能系统相连接。 本发明的工质流体可根据实际使用对象的介质流体而定，如以锅炉为例，工业蒸
汽锅炉的蒸汽供给养护窑蒸养各种混凝土制品等，工业蒸汽锅炉的蒸汽供给干燥窑干燥木
材等各种材料，蒸汽锅炉的蒸汽供食品加工，锅炉蒸汽供医疗高温消毒等。 本发明首先通过介质总成1及工质总成2将势能或热能转变为机械能，再通过介
5质总成1及工质总成2相反地把机械能逆转为势能或热能，是压力变化或流速变化而不直 接消耗机械能的动态做功方法。
权利要求
一种能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于由介质总成(1)及工质总成(2)组成，其中工质总成(2)安装在介质总成(1)的内部、并由介质总成(1)伸出通过管道与能源输送端相连，介质总成(1)的一端通过管道和能源与耗能系统的输出端相连，另一端通过管道和能源与耗能系统的对象相连；低压的介质流体由介质总成(1)的一端引入、并在介质总成(1)内与由工质总成(2)输入的高压工质流体混合形成居中压力的混合流体，该居中压力的混合流体升压、均衡由介质总成(1)的另一端射出。
2. 按权利要求1所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于所述介 质总成(1)的两端分别设有连接头(12)。
3. 按权利要求1或2所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于所 述工质总成(2)由工质流体接受部(3)和工质流体流通部(4)组成，工质流体接受部(3) 固定在介质总成(1)内，工质流体接受部(3)的内部设有工质流体接受腔(5)，工质流体接 受部(3)相对于介质流体流入的一端为锥形，另一端设有与工质流体接受腔(5)相连通的 喷射口 (6);工质流体流通部(4)的一端与工质流体接受部(3)相连接，另一端由介质总成 (1)伸出并设有连接法兰(8)，工质流通部(4)中间设有与工质流体接受腔(5)相连通的通 道(7)。
4. 按权利要求3所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于所述工 质流体接受部(3)通过支撑筋(9)固定在介质总成(1)的内壁上。
5. 按权利要求1或2所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于所 述介质总成(1)的内部依次为介质流体接受部(B)、混合部(C)、均衡部(D)及升压部(E)， 其中升压部(E)位于介质总成(1)的射出端，升压部(E)的介质总成内壁为扩散状；所述工 质总成(2)的安装位置位于介质流体接受部(B)中。
6. 按权利要求5所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在于所述升 压部(E)串联有多级混合部(C)、均衡部(D)及升压部(E)。
7. 按权利要求1或2所述能源与能源与耗能系统的高效节能环保循环装置，其特征在 于所述介质总成(1)的外表面设有多个固定片(10)。
8. —种按权利要求1所述能源与耗能系统的高效节能环保循环装置的方法，其特征在 于低压的介质流体由介质总成(1)的一端引入，高压的工质流体由工质总成(2)输入，至 少两种不同压力的流体在介质总成(1)内混合、升压，进行能量交换，形成居中压力的混合 流体，由介质总成(1)的另一端射出，供给能源与耗能系统的对象做功。
9. 按权利要求l所述的方法，其特征在于所述在介质总成(1)内混合的流体为至少两种不同压力的流体，相互混合，并进行能量交换，以形成居中压力的混合流体，将势能或 热能转换为动能，吸引对象的较低压力和流速的静态介质流体流动做功、进入介质总成(1)内与工质总成(2)内喷射出的较高压力和流速的动态工质流体相互混合继续升高压力和流速的混合流速度经均衡，又将动能逆转为势能或热能供给对象，并将对象的静态介质流 体升高压力和流速而不直接消耗动能，将势能或热能转换为动能吸引对象静态介质流体流 动做功，又逆转动能为势能或热能，使对象介质流体形成循环动态做功。
全文摘要
本发明属于节能减排环保领域，具体地说是一种能源与耗能系统的高效节能环保循环装置及方法，由介质总成及工质总成组成，工质总成安装在介质总成的内部、并由介质总成伸出通过管道与能源输送端相连，介质总成的一端和能源与耗能系统的输出端及输入端相连，另一端和能源与耗能系统的对象相连；低压的介质流体由介质总成的一端流入、并在介质总成内与由工质总成引入的高压工质流体混合、均衡、升压由介质总成的另一端流出。本发明对能源与耗能系统的介质流体通过引入的工质流体提高输出压力、进行循环使用，节约了大量能源，最大程度地避免了环境污染；利用本发明的装置能够提高热能有效利用率70％以上，节约能源资源如煤、水、电各70％以上。
文档编号F01K17/06GK101793173SQ201010114708
公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者刘毅 申请人:刘毅