专利名称：一种多变膨胀机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力机械领域，尤其是涉及制冷技术和热机技术。
背景技术：
在工程热力学中，多变膨胀过程是热力过程的一个重要组成部分，多变膨 胀过程有一个特征值是多变指数。多变指数在冷机循环和热机循环中应当有着 重要意义。在静态热力学中，多变指数可由热力过程起点和终点的热力状态确 定的，这正是本发明的一个技术依据。多变膨胀机组是为控制多变指数而设计 的一种设备。
发明内容
一种多变膨胀机组，它由内加热型膨胀机和逆流换热器组成。内加热型膨 胀机进出口分别和逆流换热器进出口连接而成为一个整体，这个整体就是一种 多变膨胀机组。内加热型膨胀机的特征是气体仅仅在被膨胀过程中得到加热。
逆流换热器的传热温差和内加热型膨胀机的加热介质温度是多变指数的主 要影响因素。当逆流换热器的传热温差逼近零时，膨胀过程逼近等温，多变膨 胀机组就可看成是等温膨胀机组。
图l:内加热型膨胀机。 图2:逆流换热器。 图3: —种多变膨胀机组。 具体实施方案
内加热型膨胀机(图1)设计压比为2. 7~3. 5,设计进气压力50 l化ar,
设计工质可以是空气、氦、氧气、二氧化碳、氮气、氪、氩等近似理想气体。 内加热型膨胀机加热介质可以是水或其它特定液体，也可以是高温烟气。
逆流换热器(图2)为耐高压气体换热器，设计高压侧可为70 - 100bar， 设计低压侧可为20~40bar。
内加热型膨胀机进出口分别和逆流换热器进出口连接而成为一个整体，这 个整体就是一种多变膨胀机组(图3)。工作流程是气体进入逆流换热器换热 后再进入内加热型膨胀机作功，膨胀后排回逆流换热器，与低压端气体换热后 再离开逆流换热器。多变膨胀机组分二种类型热机类多变膨胀机组和制冷机 类(或热泵类)多变膨胀机组，不宜混用。
加热介质对内加热型膨胀机机壳加热，机壳可设计成空心内腔式，加热介 质在机壳空心内腔内流动，与膨胀气体热交换。由于气体正常膨胀过程是降温 的，机壳空心内腔加热介质流道走向可以与膨胀气体走向相同，形成顺流换热 效果。机壳尺寸要足够大，以便膨胀气流与机壳接触面积足够大，保证加热介 质顺畅吸收膨胀气体热量，同时大尺寸可减低传热温差。膨胀转动叶轮可设计 成小叶多级式，保证流道顺长、传热条件良好，使气体膨胀时不断吸热。如果 膨胀机是螺杆结构，螺杆可长一些。如果膨胀机是活塞式，则加热介质对气缸 加热，缸径可小些，或釆用多缸式活塞膨胀机。加热介质不得在非膨胀过程段 加热。当气体压力和密度较高时，膨胀气体加热的传热性能较好设计，气体膨 胀降温过程较平稳。当逆流换热器进出口温差较小时，气体膨胀过程可逼近等 温。
权利要求
1.一种多变膨胀机组，其主要特征是它包括①内加热型膨胀机、②逆流换热器，内加热型膨胀机进出口分别和逆流换热器进出口连接而成为一个整体，气体进入逆流换热器换热后再进入内加热型膨胀机膨胀作功，膨胀后排回逆流换热器，与低压端气体换热再离开逆流换热器。
2.按照权利要求1所述的一种多变膨胀机组，其主要特征是所述的逆流换热 器是气一气逆流换热器，材质要求有较高的耐压能力。
3.按照权利要求1所述的一种多变膨胀机组，其主要特征是所述的内加热型膨胀机是加热介质仅仅对正在膨胀过程之气体进行加热，非膨胀过程不得加 热.
全文摘要
一种多变膨胀机组，它由内加热型膨胀机和逆流换热器组成，是为控制气体膨胀过程多变指数而设计的一种设备。内加热型膨胀机的加热方式是指加热介质对膨胀机壳体加热、间接加热膨胀气体。当逆流换热器的传热温差逼近零时，膨胀过程逼近等温，多变膨胀机组可近似为等温膨胀机组。
文档编号F25B9/06GK101368491SQ20081007167
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月30日 优先权日2008年8月30日
发明者洪国伟 申请人:洪国伟