空气能动机的制作方法

文档序号:14985868发布日期:2018-07-20 21:13

本发明涉及空气热能动力领域,特别是空气能动机。



背景技术:

目前常用的几种提供动力和能量的方式为内燃机、锅炉,水能发电、燃煤发电、风能发电、光伏发电等。内燃机动力强劲使用方便持续时间长使用范围广,但是它的使用必须消耗一次性能源石油,石油的使用一是使石油的地下储备大大的减少、二是大大的污染环境、三是石油的大量使用引起了石油资源的争夺引发战争危害人类,锅炉的使用一般使用煤炭、煤炭的使用比起石油更污染环境、对一次性的消耗更大、煤炭的大量开采容易引起矿难危害人类,燃煤发电的使用也是使用煤炭、更污染环境、对一次性的消耗更大,水能发电不消耗一次性能源、不污染环境、但是发电站的建造时间周期长、需要的原材料多、建造水利发电站容易破坏原生态引起地震,风能发电光伏发电不破坏环境不消耗常规资源、但是这种资源不稳定,波动性特别大,对于国家电网来说风电和光伏电都不是优质电而是垃圾电。

所以,本发明提供空气能动机来解决以上问题。



技术实现要素:

针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供空气能动机,有效的解决了发电装置不够清洁的问题。

其解决问题的技术方案包括空气压缩机,空气压缩机的进气端经管路连接有空气存储罐,空气压缩机的出气端经管路连接有第一热交换器,第一热交换器右侧经管路连接有第二热交换器,第二热交换器与空气存储罐2相连接并形成一个闭合回路;

第一热交换器的下方设有一个与其经管路连接的第一液泵,第一液泵上连接有第一液体收集罐,第一热交换器的上方设有第一汽轮机,第一汽轮机的进气口与第一热交换器经管路连接,第一汽轮机的出气口经管路与第二热交换器相连接,第二热交换器经管路与第一液体收集罐相连接并形成一个闭合回路。

本发明构思新颖,结构巧妙,实用性强,通过对空气进行压缩实现空气温度的增加做工大于电量消耗所做的工,来实现对能源的利用,使得能源利用更加清洁。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1可知,本发明包括空气压缩机1,空气压缩机1的进气端经管路连接有空气存储罐2,空气压缩机1的出气端经管路连接有第一热交换器3,第一热交换器3右侧经管路连接有第二热交换器4,第二热交换器4与空气存储罐2相连接并形成一个闭合回路;

第一热交换器3的下方设有一个与其经管路连接的第一液泵5,第一液泵5上连接有第一液体收集罐6,第一热交换器3的上方设有第一汽轮机7,第一汽轮机7的进气口与第一热交换器3经管路连接,第一汽轮机7的出气口经管路与第二热交换器4相连接,第二热交换器4经管路与第一液体收集罐6相连接并形成一个闭合回路。

为了实现更多能量的转换,所述第二热交换器4的下方设有第二液体收集罐8,第二液体收集罐8上经管路连接有第二液泵9,第二液泵9上连接有第三热交换器10,第三热交换器10上方设有第二汽轮机11,第二汽轮机11的进气口与第三热交换器10相连,第二汽轮机11的出气口与第二热交换器4相连接,第二热交换器4经管路与第二液体收集罐8相连接并形成一个闭合回路,通过在第二热交换器4上设置另一组闭合回路可实现对不同沸点的液体利用从而实现更高的能量转换效果。

为了实现更好的余热收集效果,所述第一汽轮机7的出气口经管路与第三热交换器10相连,第三热交换器10与第二热交换器4经管路连接,第二热交换器4与第一液体收集罐6相连接,通过将第一汽轮机7上的出气端与第三热交换器10相连实现了第一汽轮机7内通过沸点高的气体余热的再次利用。

为了实现第二热交换器4能够分别与不同沸点的液体进行热交换,所述第二热交换器4内设有多个相互不能连通的竖管12,通过不同的竖管与不同沸点的液体相连接从而实现不同沸点的液体在实现热交换的过程中相互影响。

为了实现更多的能量输出,所述空气存储罐2与空气压缩机1之间设有阳光大棚或吸热片,通过阳光大棚对空气存储罐2内的空气进行自然加热,从而加大压缩后空气能量的输出。

本发明的具体工作过程是:空气压缩机1压缩空气,把空气压缩后通过管路进入第一热交换器3,压缩后的空气在第一热交换器3温度上升,通过第一热交换器3的散热系统的一端利用第一液泵5把常压下沸点为35至65度的液体如醋、二氯甲烷、溴乙酸叔丁酯、甲醇等可使用的一种低沸点液体压进第一热交换器3,低沸点的介质通过第一热交换器3的加热温度上升压力增大,加热压力增大后介质通过管路进入第一汽轮机7,通过第一汽轮机7对外做功发电或者做机械工,由于空气压缩机1消耗1份的能量,能提供3-5份的能量,天气越热提供的能量越多夏天最高,冬天零下10度以下最低,冬天温度较低时,可相应的使用沸点更低液体介质来传导热量,因为第一热交换器3和第二热交换器4工作时不论室外温度为多少,第一热交换器3的进口和第二热交换器4的出口温差是一样的。从第二热交换器4出来的空气进入空气储罐2,为了多提供能量冬天可以利用地下水或者海水给通过空气储罐2到吸热片的空气加热,也可以把吸热片放进阳光大鹏内以便更好的吸收能量,经查找资料汽轮机的输出率为40%-70%,这样空气压缩机1消耗1份的能量汽轮机就可以向外做功1.2-3.5份的能量,启动之初利用外部动力电瓶或外电给空气压缩机1提供1份能量,正常运转之后可以把第一汽轮机中的1份的能量输送给空气压缩机1,可以通过发电给空气压缩机1,第一液泵5第二液泵9供电或者通过连接轴直接给其提供动力均可,利用电路切换技术把利用外部动力关掉切换成汽轮机动力,这样第一汽轮机7就可以向外净提供0.2-2.5份的能量对外做功或者发电均可,第一液泵5和第二液泵9消耗的能量很微小可以忽略不计。空气在第一热交换器3中温度提高被低温介质吸收热量做功后温度大大的降低,降温后的空气通过管路进入第二热交换器4, 第二热交换器4末端要么排放空气或者通过闭合管让空气减压,先进入空气存储罐2,然后通过吸热片吸热温度升高之后进入空气压缩机1,也可以把吸热片放进阳光大鹏内,或者第二热交换器4末端的空气直接排掉,而空气压缩机1直接压入外来空气提供能量,第二热交换器4的空气由于在第一热交换器3 能量被吸收而温度下降,进入第二热交换器4由于末端迅速的减压吸热而温度迅速下降,从第一汽轮机7出来的低沸点介质做功之后,部分被液化,之后通过管道进入第二热交换器4,被低温的第二热交换器4吸热温度下降后全部液化之后进入低沸点介质第一液体收集罐6,之后通过管道连接第一液泵5,通过第一液泵5进入第一热交换器3,被加热后通过第一汽轮机7做功,如此循环,第二热交换器4也可以做成3路或多路换热,即两种或多种介质彼此与低温空气换热互相不通,也可以通过第二热交换器4连接另一个管路,进入热空气出来冷空气,为外部提供冷空气或者夏天为中央空调或者冷库提供冷空气.冬天天气特别寒冷效果不好时,可采用第二热交换器4之后空气通过空气储罐进入加热片,利用地下水海水给吸热片喷淋加热或者阳光大棚来给吸热片加热来循环使用,然后通过加热后的空气通过管道进入空气压缩机1压进第一热交换器3。

为了让压缩机能提供更多的能量和低沸点介质通过汽轮机转化更多的能量做更多工提高转化率可以做如下,一、压缩机全部做成水冷的,利用低沸点介质给其降温而介质吸收能量,因为压缩机的散热是非常大的,把连接空气压缩机1和第一热交换器3的管道做成双层套管,内部通压缩空气中间通低沸点介质,因为连接管要散热,把压缩机和双层套管外部进行保温避免少量的热量向外散热,这样就可以多提供能量,具体为低沸点液体由第一液泵5直接进第一热交换器3改为进压缩机循环水路后出来进连接管道中间后进第一热交换器3,这样就可以大大的提高压缩机提供的能量,二、汽轮机做成二级或者多级来提高能量的转化率,也可以利用比第一路低沸点介质更低的沸点介质进行第二路降温能量转化,比如设置第三热交换器10,通过汽轮机做功之后的低沸点被更低的第二路低沸点介质吸热之后通过第二汽轮机11做功,然后第二路低沸点介质通过第二热交换器4吸热之后被液化进入低沸点介质第二液体存储罐8,然后通过第二液泵9进入第三热交换器10然后做功, 三、在第二热交换器4的每一处换热处设置开关和温度表,以此通过控制流入第二热交换器4的面积的大小来控制低温介质流出第二热交换器4的温度、让通过第二热交换器4流出的低温介质刚好完全液化为好,防止流出的低温介质流出时的温度比液化温度低的太多而影响能量输出率,如此循环,这样就可以大大的提高能量的转化率 。

本装置对比传统的动力装置有以下好处:将传统的几种提供动力和能量的方式为内燃机、锅炉,水能发电、燃煤发电、风能发电、光伏发电等,内燃机消耗一次性能源石油,石油的使用一是使石油的地下储备大大的减少、二是大大的污染环境、三是石油的大量使用引起了石油资源的争夺引发战争危害人类,蒸汽锅炉的使用一般使用煤炭、使用比起石油更污染环境、对一次性的消耗更大、煤炭的大量开采容易引起矿难危害人类,燃煤发电的使用也是使用煤炭、更污染环境、对一次性的消耗更大,水能发电建造时间周期长、需要的原材料多、建造水利发电站容易破坏原生态引起地震,风能发电光伏发电这种资源不稳定,波动性特别大,对于国家电网来说风电和光伏电都不是优质电而是垃圾电,以上几种方式彻底变革,使得为人类提供的动能更加环保持续无公害。节省了大量宝贵的资源,保护了环境,减少因能源利用而使整个社会都在为能源而思考忙碌奔波,可以随时随地安置一台空气能动力机进行使用,因为有太阳的能量的辐射空气的能量是取之不尽用之不竭,又因为根据能量守恒定律,通过空气能动力机提供的能量变成动能和电,动能车辆经过轮胎与地面摩擦起热又返回空气,而电能也在通过另一端使用之后返回空气之中,所以对空气能的使用没有任何副作用。

本发明构思新颖,结构巧妙,实用性强,通过对空气进行压缩实现空气温度的增加做工大于电量消耗所做的工,来实现对能源的利用,使得能源利用更加清洁。

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