专利名称：热动力装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种热动力装置。
热动力机自18世纪问世以来，经不断的改进完善，现已达到相当成熟的阶段，该技术为人类文明进步，促进生产力发展，发挥了巨大的作用，取得了卓越的成就。但是，这类技术仍然有两个方面不能令人满意。1、热机效率低；2、废热排放量大。特别是热机效率的问题，根据法国工程师卡诺提出的理想热机最高效率的模型(其最高效率的计算公式为 式中T1为发热器温度，T2为冷凝器温度)来分析，常温状态下的热利用效率很低，特别是低温差的热能利用效率更低，这样造成大部分甚至可以说是绝大部分的热能白白浪费，同时，还造成巨量的低温差能不能取得有效利用。
本发明的目的在于提供一种热动力装置，它不仅排热量小，而且热能利用率高，特别是在常温条件下利用低温差能也具有较高效率。
本发明是这样实现的，设热源蒸汽发生器、汽动机、冷凝器、隔压回质装置(1)，在热源蒸汽发生器与隔压回质装置(1)之间设换热蒸汽发生器，在换蒸汽发生器与热源蒸汽发生器之间设隔压回质装置(2)，由体管道按照热源蒸汽发生器流体出口与汽动机进汽口，汽动机排汽口与换热蒸发生器排汽通道流体进口，该通道流体出口与冷凝器流体进口，冷凝器流体出口与隔压回质装置(1)流体进口，隔压回质装置(1)流体出口与换热蒸汽发生器回质通道流体进口，该回质通道流体出口与隔压回质装置(2)的流体进口，隔压回质装置(2)的流体出口与热源蒸汽发生器流体进口的顺序衔接。
汽动机主动件与隔压回质机(1)的从动件可以联动衔接。
汽动机的主动件与隔压回质机(2)的从动件可以联动衔接。
联动通过同轴或通过传动轴、杆、变速器等传动件相互衔接的技术手段来完成。
隔压回质装置可以与辅设的动力装置联动衔接。
热源蒸汽发生器是工质接收热能的设备。
热源蒸汽发生器可以为蒸汽锅炉，也可为太阳能集热蒸汽发生器等。该各类设备均可采用现有的技术结构，也可专设。
汽动机包括蒸汽机、汽轮机及其它气动作功设备。各种汽动机均可采用现有的技术结构，也可专门设计新型结构。
换热蒸汽发生器是排汽工质与回质工质进行热交换的设备。
换热蒸汽发生器可采用现有的热交换器式结构，其主要技术特征为内部设有双流体通道，即排汽通道、回质通道，本设备的回质通道内要求有相对较大的一点空间，以作为气室。
换热蒸汽发生器可根据需要进行专设。
冷凝器可采用现有的技术结构，也可专设。
隔压回质装置(1)、隔压回质装置(2)为强制回送工质的装置设备。
隔压回质装置(1)负责将冷凝器内的液态为主的工质强制送入换热蒸汽发生器内；装置(2)负责将换热蒸汽发生器内汽态为主的工质返送至热源蒸汽发生器。
各隔压回质装置的结构可以为各类压缩机式结构，也可为各类泵式结构，该两大类结构均可采用现有技术，也可专门设计。
各隔压回质装置均要求具有非常良好的隔压性能，采用离心泵式等隔压性能不良的结构时，应设置辅助隔压设备(如单向阀等)来确保隔压效果。
本装置由于采用了在换热设备的两端都设置隔压回质装置的隔压换热技术，使换热蒸汽发生器内的工质能在隔压的条件下相变汽化，从而使热能的回收率大幅度提高，废热排放量大量减少，同时，汽化过程又可产生一定的压强，从而直接减少小了回质工作的压力，使输出动力增大，这样就达到了提高热机效率的目的。
本装置由于采用了隔压换热的技术手段，使废热排放量大量减小，热机效率大幅提高，这对热能的充分利用将产生重大影响，主要包括有利于减少矿物资源的消耗，有利于中低温热能特别是巨量可用生性能源的有效利用，其中包括太阳能、地热能、各种余热能的有效利用，同时还直接影响有害及温室气体的排放量减少，从而有利于保护环境，维护生态平衡。
下面对照附图对本发明作详细说明。
图1为一实施例原理流程示意2为另一实施例原理流程示意1所示是一太阳能动力装置原理结构示意图。图中1热源蒸汽发生器(本例为太阳能集热蒸汽发生器)；2、汽动机；3、隔压回质装置( 1)；4、隔压回质装置(2)；5、流体管道；6、换热蒸汽发生器；7、冷凝器；8、动力输出传动轴，太阳能集热蒸汽发生器采用现有的技术结构，汽动机2为往复活塞式蒸汽机采用现有技术中无飞轮、连杆式结构，隔回质机装置(2)4及隔压回质装置(1)3均为现有技术中往复压塞式双向压缩机结构，换热蒸汽发生器6采用类同现有技术中热交换器的结构，冷凝器7采用现有技术，上述组件由流体管道5按前述及图示的方式连接，汽动机2缸内活塞与两隔压回质装置缸内活塞均由同一轴连接，并且，动力输出传动轴8也属该传动轴杆的一部分，装置内注有较低沸点的工质。
其工作过程为太阳能集热蒸汽发生器在受到光照条件下，其内部工质产生相对高温高压的工质蒸汽，该蒸汽在隔压回质装置(2)方向无法通过时，只能通过汽动机2并经换热蒸汽发生器6排汽通道向处于相对低温低压的冷凝器7的方向流动，从而推动汽动机2工作并带动联动的两回质装置工作，蒸汽工质在经过换热蒸汽发生器6排汽通道及冷凝器7换热相变液化后，由联动的隔压回质装置(1)3强制送入换热蒸汽发生器6的回质通道与排汽通道的工质进行换热，汽化的工质由联动工作的隔压回质装置(2)4强制返送回热源蒸汽发生器1，从而完成整轮工作循环。
同现有的技术相比，本技术采用了在同一循环系统中的换热设备(即换热蒸汽发生器)的两端都设置具有隔压功能的回质装置，使工质在其回质通道内，不受来自热源蒸汽发生器高温高压的影响，而在相对低温低压的条件仍能相变汽化。同时，又不会因蒸汽压强的产生而影响冷凝器所处的低压状态，从而影响功率的输出。工质在相变汽化过程中，需要吸收相对巨量的汽化热，这样可以使排热量大量减少，热能回收率大量增加，同时，汽化过程产生的蒸汽压强，直接减少了回质工作所需的工作压力，使内耗功率减少，输出功率增大，从而达到减少排热量，增加输出功率，提高热机效率的全部目的。
而现有技术因换热设备与发热器之间。不设隔压回质装置，换热设备与发热器之间直接相通。因此，回质工质在换热器内处于高压的状态，并且处于温度环境低于发热器，在这种条件下，工质无法汽化，只能在换热设备内流动过程中逐渐加温，因此热量吸收率极其有限，极大比例的汽化热由冷凝器吸收，从而造成热排放负荷量大，热损量大，热机效率低。
图2为一燃料动力装置实施例原理结构示意图，图中1为蒸汽锅炉，其它标码与上例相同的均表示相同组件，隔压回质装置(1)3与隔压回质机2为蒸汽机或汽轮机结构，其它组件可采用与上例相同的结构，流体循环系统的连接方式与上例相同，其工作原理与上例也相同。区别在于工作过程中的回质工作环节所需的动力源是依靠辅助动力装置来提供的。
权利要求
1.一种热动力装置，它包括热源蒸汽发生器，汽动机、冷疑器，隔压回质装置(1)其特征是在隔压回质装置(1)与热源蒸汽发生器之间，设换热蒸汽发生器，在换热蒸汽发生器与热源蒸汽发生器之间设隔压回质装置(2)，由流体管道按照热源蒸汽发生器流体出口与汽动机进汽口、汽动机出气口与换热蒸汽发生器排汽通道流体进口，该通道流体出口与冷凝器流体进口、冷凝器流体出口与隔压回质装置(1)流体进口，该装置流体出口与换热蒸汽发生器回质通道流体进口，该发生器回质通道流体出口与隔压回质装置(2)流体进口、该装置流体出口与热源蒸汽发生器流体进口的顺序衔接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是汽动机主动件与隔压回质机(1)从动件联动衔接。
3.根据权利要求所述的装置，其特征是汽动机的主动件与隔压回质机(2)的从动件联动衔接。
全文摘要
本发明属于一种封闭式工质循环系统的热动力装置，该装置通过在换热设备与热源蒸汽发生器之间加设隔压回质装置的技术手段，使换热设备内的工质能在两端隔压的条件下，通过热交换相变汽化，从而能大量吸收汽化热能，并产生一定的压强，大量的减少了热排放，极大地提高了热能的回收率。同时，在换热蒸汽发生器内产生及增加的压强可以减少回质过程的工作压差，从而减少了动能内耗，增大了功率输送，大幅地提高了热机效率。
文档编号F01K7/00GK1590713SQ0312533
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者徐志勤 申请人:徐志勤