蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置的制作方法

专利名称：蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置。
背景技术：
太阳能和低温加热能广泛存在于自然界中，具有储量大和易获取的优点。所述低温加热能是指厂矿企业中的余热、广大农村和边远地区燃烧农作物秸杆的热量，以及城镇居民小区集中供热的余热。但是，太阳能和低温加热能属于低品位能量，无法在工业上加以利用，目前，只能白白浪费。因此，急需研发一种可将太阳能和低温加热能转化为工业上能够利用的能量的装置
实用新型内容
本实用新型的目的，是提供一种蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置。它是一种能将太阳能或低温加热能的热量转化为工业上便于利用的气压动能的装置，可为现有的气动工业设备提供驱动力，从而，可解决现有技术存在的问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，包括壳体、第一换热器、第二换热器和总控阀；壳体内安装空芯活塞，空芯活塞的两侧各设有一个气腔，两个气腔互不相通，空芯活塞将壳体的内腔分为第一腔和第二腔；第一腔内安装第一伸缩管，第二腔内安装第二伸缩管；第一伸缩管和第二伸缩管的内端分别与空芯活塞连接，并且，第一伸缩管和第二伸缩管分别与空芯活塞的两个所述的气腔相通；第一伸缩管和第二伸缩管的外端各通过一根供气支管与总控阀连接；总控阀通过供气总管与增压器的供气口连接；增压器的进气口通过进气总管与稳压箱连接，稳压箱与两根进气支管直接连接，或稳压箱通过汇总管与两根进气支管间接连接；汇总管上安装一个压控阀，或两根进气支管上各安装一个压控阀；稳压箱通过一根进气支管经第一单向阀与第一换热器的盘管连接；稳压箱通过另一根进气支管经第二单向阀与第二换热器的盘管连接；第一换热器的盘管通过第一换热器供液管经第四单向阀与第一腔相通；第二换热器的盘管通过第二换热器供液管经第五单向阀与第二腔相通；第一换热器能经第一单向阀向稳压箱排气，第二换热器能经第二单向阀向稳压箱排气；第一腔内的气液混合体能经第四单向阀进入第一换热器的盘管，第二腔内的气液混合体能经第五单向阀进入第二换热器的盘管；增压器的回气口和总控阀的回气口各通过一根回气管与储液罐连接；储液罐通过一根供液管经第六单向阀与第一腔相通；储液罐通过另一根供液管经第七单向阀与第二腔相通；储液罐内的液体能经第六单向阀或第七单向阀进入第一腔或第二腔。为进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案实现所述第一换热器通过两条热水管与热水箱连接，两条热水管上共同安装第一分控阀；所述第一换热器通过两条冷水管与冷水箱连接，两冷水管上共同安装第三分控阀；热水箱和冷水箱内的水走第一换热器的壳程。所述第二换热器通过两条热水管与热水箱连接，两热水管上共同安装第二分控阀；所述第二换热器通过两条冷水管与冷水箱连接；两冷水管上共同安装第四分控阀；热水箱和冷水箱内的水走第二换热器的壳程。所述第一换热器与稳压箱间的进气支管上串联第一质量流量计。所述第二换热器与稳压箱间的进气支管上串联第二质量流量计。所述增压器与储液罐间的回气管上自增压器起依次串联第三单向阀、气体加速器和兰克管，兰克管的进气口和出液口与所述回气管相通；兰克管的出气口与气动马达的进气端连接，气动马达的出气端与所述回气管连接。本实用新型的积极效果在于它以太阳能和低温加热能作为热源加热低温工质，并利用低温工质的蒸发和冷凝循环，将热能不断转化为高压气体的动能，从而，将低品位的能量转化为能够工业应用的高品位能量。它既不受地域局限，又无须消耗煤炭、石油等天然资源，并且可避免环境污染，是真正的绿色环保装置。本实用新型还具有造价低、安装和操控方便的优点。

图I是本实用新型所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置的主视结构示意 图；图2是图I的I局部放大结构示意图。附图标记1主机2第一换热器3第二换热器4稳压箱5热水箱6冷水箱 7总控阀8储液罐9增压器10第一泵11第二泵12第一质量流量计13第二质
量流量计14第一分控阀15第二分控阀16第三分控阀17第四分控阀18第一单向阀19第二单向阀20集液器21气动马达22兰克管23气体加速器24第三单向阀25壳体26第一腔27第二腔28第一行程开关29第二行程开关30第一伸缩管31第二伸缩管32第一换热器供液管33第二换热器供液管34第六单向阀35第七单向阀36第四单向阀37第五单向阀38空芯活塞39压控阀。
具体实施方式
本实用新型所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，如图2所示，包括壳体25、第一换热器2、第二换热器3和总控阀7。壳体25内安装空芯活塞38，空芯活塞38的两侧各设有一个气腔，两个气腔互不相通。空芯活塞38将壳体25的内腔分为第一腔26和第二腔27。第一腔26内安装第一伸缩管30，第二腔27内安装第二伸缩管31。第一伸缩管30和第二伸缩管31的内端分别与空芯活塞38连接，并且，第一伸缩管30和第二伸缩管31分别与空芯活塞38的两个所述的气腔相通。如图I所示，第一伸缩管30和第二伸缩管31的外端各通过一根供气支管与总控阀7连接。总控阀7通过供气总管与增压器9的供气口连接。增压器9的进气口通过进气总管与稳压箱4连接。稳压箱4可以与两根进气支管直接连接。如图I所示，稳压箱4也可以通过汇总管与两根进气支管间接连接。为确保两根进气支管向稳压箱4的排气压力恒为设定值，如图I所示，汇总管上可安装一个压控阀，也可在两根进气支管上各安装一个压控阀。所述的压控阀为图I所示的压控阀39。稳压箱4通过一根进气支管经第一单向阀18与第一换热器2的盘管连接；稳压箱4通过另一根进气支管经第二单向阀19与第二换热器3的盘管连接。如图I所示，第一换热器2的盘管通过第一换热器供液管32经第四单向阀36与第一腔26相通。第二换热器3的盘管通过第二换热器供液管33经第五单向阀37与第二腔27相通。第一换热器2能经第一单向阀18和压控阀39向稳压箱4排气，第二换热器3能经第二单向阀19和压控阀39向稳压箱4排气。第一腔26内的气液混合体能经第四单向阀36进入第一换热器2的盘管，第二腔27内的气液混合体能经第五单向阀37进入第二换热器3的盘管。增压器9的回气口和总控阀7的回气口各通过一根回气管与储液罐8连接。如图I和图2所示，储液罐8通过一根供液管经第六单向阀34与第一腔26相通。储液罐8通过另一根供液管经第七单向阀35与第二腔27相通。储液罐8内的液体能经第六单向阀34或第七单向阀35进入第一腔26或第二腔27。所述的总控阀7可以如图I所示是二位四通阀，即现有的四通换向阀；也可以是现有的其他可改变增压器9供气方向的阀。所述壳体25、空芯活塞38、第一伸缩管30和第二伸缩管31连接构成主机I。所述驱动装置的整个工作过程中，始终利用太阳能或低温加热能加热循环水，使循环水保持恒温，再利用循环水加热低温工质，从而，所述驱动装置可将太阳能或低温加热能的热量转化为便于工业应用的气流动能。下面以图I所示状态为起始状态，介绍所述驱动装置的工作原理第一环节此环节中总控阀7使增压器9与第一伸缩管30导通，第二伸缩管31与储液罐8导通；循环热水走第二换热器3的壳程，加热第二换热器3的盘管，第一换热器2停供热水。总控阀7通过一根供气支管向第一伸缩管30内供气，第二伸缩管31内的气体通过另一供气支管经总控阀7向储液罐8回气。第一伸缩管30推动空芯活塞38向右移动，一方面，使第一腔26内形成负压，以便将储液罐8内的液态低温工质经第六单向阀34吸入第一腔26内；另一方面，将第二腔27内的液态低温工质通过第二换热器供液管33经第五单向阀37进入第二换热器3的盘管内，液态低温工质在第二换热器3内吸热气化生成高压气体，达到设定压力后，高压气体通过一根进气支管经第二单向阀19和压控阀39进入稳压箱4。稳压箱4将一部分高压气体通过进气总管进入增压器9，增压器9将高压气体增压后供给总控阀7，总控阀7源源不断地向第一伸缩管30供气，从而，确保第一伸缩管30能推动空芯活塞38不断右移；稳压箱4将另一部分高压气体输出，以驱动工业设备做功，为工业设备提供动能。当空芯活塞38移动至最右端的设定位置时停止，总控阀7动作，驱动装置进入第二环节。第二环节总控阀7动作，使增压器9与第二伸缩管31导通，第一伸缩管30与储液罐8导通；循环热水走第一换热器2的壳程，加热第一换热器2的盘管，第二换热器3停供热水。总控阀7通过一根供气支管向第二伸缩管31内供气，第一伸缩管30内的气体通过另一供气支管经总控阀7向储液罐8回气。第二伸缩管31推动空芯活塞38向左移动，一方面，使第二腔27内形成负压，以便将储液罐8内的液态低温工质经第七单向阀35吸入第二腔27 ;另一方面，将第一腔26内的液态低温工质通过第一换热器供液管32经第四单向阀36进入第一换热器2的盘管内，液态低温工质在第一换热器2内吸热气化生成高压气体，达到设定压力后，高压气体通过一根进气支管经第一单向阀18和压控阀39进入稳压箱4。稳压箱4将一部分高压气体通过进气总管进入增压器9，增压器9将高压气体增压后供给总控阀7，总控阀7源源不断地向第二伸缩管31供气，从而，确保第二伸缩管31能推动空芯活塞38不断左移。当空芯活塞38移动至最左端的设定位置时停止，重新进入第二环节。上述两环节循环往复，使稳压箱4始终可对外输出高压气体。整个工作过程中，增压器9的回气口始终向储液罐8回气。为实现自动化控制，如图2所示，第一腔26内安装第一行程开关28，第二腔27内安装第二行程开关29。当空芯活塞38右移触动第二行程开关29时，第二行程开关29传给控制器信号，控制器使总控阀7动作，以切换所述驱动装置的工作环节。同理，当空芯活塞38左移触动第一行程开关28时,第一行程开关28传给控制器信号,控制器使总控阀7动作，以切换工作环节。所述第一换热器2和第二换热器3的主要作用是，使进入其内的低温工质能吸热气化，因此，使低温工质走壳程，热水走管程，其换热效果相同，只需将与第一换热器2和第二换热器3的连接管路做相应的调整即可。为方便向第一换热器2或第二换热器3内供热水或供冷水，提高所述驱动装置的效率，如图I所示，所述第一换热器2通过两条热水管与热水箱5连接，构成循环水路，两条热水管上共同安装第一分控阀14。所述第一换热器2通过两条冷水管与冷水箱6连接，两 冷水管上共同安装第三分控阀16。热水箱5和冷水箱6内的水走第一换热器2的壳程。如图I所示，所述第二换热器3通过两条热水管与热水箱5连接，两热水管上共同安装第二分控阀15。所述第二换热器3通过两条冷水管与冷水箱6连接。两冷水管上共同安装第四分控阀17。热水箱5和冷水箱6内的水走第二换热器3的壳程。所述第一分控阀14、第二分控阀15、第三分控阀16和第四分控阀17都是二位四通阀，具有双线同时导通和同时断开两个状态，可控制热水箱5和冷水箱6的供热方向。热水箱5可以是太阳能热水器的水箱，通过太阳能集热管收集太阳能加热其内的水。热水箱5也可以是普通水箱，其内安装换热盘管，换热盘管将低温加热能的热量传给热水箱5内的水。冷水箱6可与水塔配合，水塔可对冷水箱6内的水充分散热降温。第一环节中，热水箱5向第二换热器3供热水，使第二换热器3内的工质气化为高压气体；同时，冷水箱6向第一换热器2供冷水，为第一换热器2的盘管降温，以使第一换热器2的盘管内形成负压，第一腔26内的工质便于进入第一换热器2的盘管内。第二环节中，热水箱5向第一换热器2供热水，使第一换热器2内的工质气化为高压气体；同时，冷水箱6向第二换热器3供冷水，为第二换热器3的盘管降温，以使第二换热器3的盘管内形成负压，第二腔27内的工质便于进入第二换热器3的盘管内。为方便热水和冷水循环，如图I所示，热水管或冷水管上均安装有第一泵10或第二泵11。为便于控制第一换热器2和第二换热器3何时进热水或冷水，如图I所示，所述第一换热器2与稳压箱4间的进气支管上串联第一质量流量计12。如图I所示，所述第二换热器3与稳压箱4间的进气支管上串联第二质量流量计13。当第一质量流量计12测得第一换热器2排出的高压气体达到设定值时，第一质量流量计12对控制器发信号，控制器停止向第一换热器2供热水，而开始向第二换热器3供热水。同理，当第二质量流量计13测得第二换热器3排出的高压气体达到设定值时，第二质量流量计13对控制器发信号，控制器停止向第二换热器3供热水，而开始向第一换热器2供热水。由于增压器9排出的气体具有一定温度和压力，具备一定能量，因此，为充分利用这部分能量。如图I所示，所述增压器9与储液罐8间的回气管上自增压器9起依次串联第三单向阀24、气体加速器23和兰克管22，兰克管22的进气口和出液口与所述回气管相通。兰克管22的出气口与气动马达21的进气端连接，气动马达21的出气端与所述回气管连接。增压器9回气的气体经气体加速器23加速后，进入兰克管22内进行冷热分离，分离出的低温液体直接回流储液罐8，分离出的高温气体推动气动马达21作功后再回到储液罐8。为使气动马达21和兰克管22同步回流储液罐8，所述回气管上串联一个集液器20，气动马达21的出气端和兰克管22的出液口均与集液器 20联通。 本实用新型所述的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。
权利要求1.蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于包括壳体(25)、第一换热器(2)、第二换热器(3)和总控阀(7);壳体(25)内安装空芯活塞(38)，空芯活塞(38)的两侧各设有一个气腔，两个气腔互不相通，空芯活塞(38)将壳体(25)的内腔分为第一腔(26)和第二腔(27);第一腔(26)内安装第一伸缩管(30)，第二腔(27)内安装第二伸缩管(31);第一伸缩管(30)和第二伸缩管(31)的内端分别与空芯活塞(38)连接，并且，第一伸缩管(30)和第二伸缩管(31)分别与空芯活塞(38)的两个所述的气腔相通；第一伸缩管(30)和第二伸缩管(31)的外端各通过一根供气支管与总控阀(7)连接；总控阀(7)通过供气总管与增压器(9)的供气口连接；增压器(9)的进气口通过进气总管与稳压箱(4)连接，稳压箱(4)与两根进气支管直接连接，或稳压箱(4)通过汇总管与两根进气支管间接连接；汇总管上安装一个压控阀，或两根进气支管上各安装一个压控阀；稳压箱(4)通过一根进气支管经第一单向阀(18)与第一换热器(2)的盘管连接；稳压箱(4)通过另一根进气支管经第二单向阀(19 )与第二换热器(3 )的盘管连接；第一换热器(2 )的盘管通过第一换热器供液管(32 )经第四单向阀(36)与第一腔(26)相通；第二换热器(3)的盘管通过第二换热器供液管(33)经第五单向阀(37)与第二腔(27)相通；第一换热器(2)能经第一单向阀(18)向稳压箱(4)排气，第二换热器(3)能经第二单向阀(19)向稳压箱(4)排气；第一腔(26)内的气液混合体能经第四单向阀(36)进入第一换热器(2)的盘管，第二腔(27)内的气液混合体能经第五单向阀(37)进入第二换热器(3)的盘管；增压器(9)的回气口和总控阀(7)的回气口各通过一根回气管与储液罐(8)连接；储液罐(8)通过一根供液管经第六单向阀(34)与第一腔(26)相通；储液罐(8)通过另一根供液管经第七单向阀(35)与第二腔(27)相通；储液罐(8 )内的液体能经第六单向阀(34 )或第七单向阀(35 )进入第一腔(26 )或第二腔(27 )。
2.根据权利要求I所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于所述第一换热器(2 )通过两条热水管与热水箱(5 )连接，两条热水管上共同安装第一分控阀(14);所述第一换热器(2)通过两条冷水管与冷水箱(6)连接，两冷水管上共同安装第三分控阀(16);热水箱(5)和冷水箱(6)内的水走第一换热器(2)的壳程。
3.根据权利要求I或2所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于所述第二换热器(3)通过两条热水管与热水箱(5)连接，两热水管上共同安装第二分控阀(15);所述第二换热器(3)通过两条冷水管与冷水箱(6)连接；两冷水管上共同安装第四分控阀(17);热水箱(5)和冷水箱(6)内的水走第二换热器(3)的壳程。
4.根据权利要求I所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于所述第一换热器(2)与稳压箱(4)间的进气支管上串联第一质量流量计(12)。
5.根据权利要求I所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于所述第二换热器(3)与稳压箱(4)间的进气支管上串联第二质量流量计(13)。
6.根据权利要求I所述的蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，其特征在于所述增压器(9)与储液罐(8)间的回气管上自增压器(9)起依次串联第三单向阀(24)、气体加速器(23)和兰克管(22)，兰克管(22)的进气口和出液口与所述回气管相通；兰克管(22)的出气口与气动马达(21)的进气端连接，气动马达(21)的出气端与所述回气管连接。
专利摘要本实用新型公开了一种蒸汽动力循环吸、压、胀、排驱动装置，包括壳体；壳体内安装空芯活塞，壳体有两个腔；两腔内各安装一根伸缩管；两伸缩管与空芯活塞连接；两伸缩管各通过一根供气支管与总控阀连接；总控阀通过供气总管与增压器连接；增压器通过进气总管与稳压箱连接；稳压箱通过一根进气支管经第一单向阀与第一换热器的盘管连接；稳压箱通过另一根进气支管经第二单向阀与第二换热器的盘管连接；第一换热器的盘管通过第一换热器供液管经第四单向阀与第一腔相通；第二换热器的盘管通过第二换热器供液管经第五单向阀与第二腔相通；储液罐通过一根供液管经第六单向阀与第一腔相通；储液罐通过另一根供液管经第七单向阀与第二腔相通。
文档编号F01K27/00GK202560492SQ201220200038
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者安瑞生, 安丰恺 申请人:安瑞生, 安丰恺