能量转换方法和系统与流程

文档序号:12351496阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种能量转换方法,用于将蒸汽内能转换为机械能,其特征在于,包括:

在压力容器中存储第一压强下的饱和水,所述第一压强高于标准大气压;

将第二压强下的蒸汽通入所述压力容器以将所述饱和水排出并使所述排出的饱和水获得动能或势能,其中,所述第二压强大于所述第一压强;

利用所述排出的饱和水驱动能量转换装置以使所述排出的饱和水的动能或势能转换为所述能量转换装置的机械能。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述压力容器中的饱和水在通入所述蒸汽时保持第一压强下的饱和状态。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述压力容器内的所述饱和水的至少部分表面区域上设置隔离装置,所述隔离装置包括多个浮球,所述多个浮球连接形成一个整体。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述隔离装置覆盖所述饱和水的全部表面区域。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多个浮球至少包括多个第一浮球和多个第二浮球,所述第一浮球与所述第二浮球的直径不同并且以减小所述隔离装置中的空隙的方式相互连接。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述隔离装置还包括隔离板,所述隔离板支撑在所述多个浮球上,使得所述蒸汽与所述饱和水隔开。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述蒸汽在通入所述压力容器后保持在第二压强状态下。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述压力容器中的至少一部分饱和水利用通入该压力容器中的蒸汽的膨胀做功而排出。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在通入所述压力容器中的所述蒸汽的压强下降至预定值时,停止从所述压力容器中向外排放饱和水,其中,所述预定值大于或等于所述第一压强。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述蒸汽的压强下降至所述预定值时,所述压力容器中的所述饱和水被全部排出。

11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述压力容器内的所述蒸汽的压强降至所述预定值时,将驱动所述能量转换装置后的饱和水输送至所述压力容器以排出该压力容器中的蒸汽。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,将输送到所述压力容器中的驱动所述能量转换装置后得到的饱和水保持在第一压强状态下。

13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,利用从所述压力容器排出的所述蒸汽对驱动所述能量转换装置后得到的饱和水进行加热。

14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用蒸汽发生装置产生所述第二压强下的蒸汽,并且将部分驱动所述能量转换装置后的饱和水补充到所述蒸汽发生装置。

15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述能量转换装置为水轮机。

16.一种能量转换系统,用于将蒸汽内能转换为机械能,包括:

至少一个压力容器,具有进水口、出水口、进汽口和排汽口,所述压力容器用于容纳第一压强下的饱和水,其中,所述第一压强高于标准大气压;

汽源装置,具有进水口和出汽口,所述汽源装置的出汽口与所述压力容器的进汽口相连;所述汽源装置能够向所述压力容器通入第二压强下的蒸汽以将所述饱和水从所述压力容器的出水口排出并使所述排出的饱和水获得动能或势能,其中,所述第二压强大于所述第一压强;

能量转换装置,包括进水口、出水口和旋转部件;所述能量转换装置的进水口与所述压力容器的出水口相连,所述旋转部件能够由所述压力容器排出的饱和水推动旋转而获得机械能。

17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述压力容器中的饱和水在通入所述蒸汽时保持第一压强下的饱和状态。

18.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,在所述压力容器内的所述饱和水的至少部分表面区域上设置隔离装置,所述隔离装置包括多个浮球,所述多个浮球连接形成一个整体。

19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述隔离装置覆盖所述饱和水的全部表面区域。

20.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述多个浮球至少包括多个第一浮球和多个第二浮球,所述第一浮球与所述第二浮球的直径不同并且以减小所述隔离装置中的空隙的方式相互连接。

21.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,所述隔离装置还包括隔离板,所述隔离板支撑在所述多个浮球上,使得所述蒸汽与所述饱和水隔开。

22.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,还包括存储装置,所述存储装置具有进水口、进汽口和出水口,所述存储装置的进水口与所述能量转换装置的出水口相连,用于接收推动所述旋转部件后的饱和水。

23.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述存储装置和所述压力容器之间设置有排汽装置和第一输水装置,其中

所述排汽装置分别与所述压力容器的排汽口和所述存储装置的进汽口相连,用于将所述压力容器内的蒸汽输送至所述存储装置;

所述第一输水装置分别与所述压力容器的进水口和所述存储装置的出水口相连,用于将所述存储装置中的所述饱和水输送至所述压力容器中。

24.根据权利要求23所述的系统,其特征在于,所述存储装置与所述汽源装置之间设置有第二输水装置,所述第二输水装置分别与所述存储装置的出水口和所述汽源装置的进水口连接,用于将所述存储装置中的部分饱和水输送至所述汽源装置。

25.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述能量转换装置为水轮机。

26.根据权利要求25所述的系统,其特征在于,还包括发电机,所述发电机由所述水轮机驱动。

27.一种多级能量转换系统,至少包括第一级能量转换单元、第二级能量转换单元和汽源装置,其中,

所述第一级能量转换单元包括:

至少一个第一级压力容器,具有进汽口、出汽口和出水口,所述第一级压力容器用于容纳第一压强下的饱和水;

第一级能量转换装置,包括旋转部件,所述旋转部件能够由从所述第一级压力容器排出的饱和水推动旋转而获得机械能;

所述第二级能量转换单元包括:

至少一个第二级压力容器,具有进汽口和出水口,所述第二级压力容器用于容纳第二压强下的饱和水,每一个所述第二级压力容器均与一个所述的第一级压力容器对应;

第二级能量转换装置,包括旋转部件,所述旋转部件能够由从所述第二级压力容器排出的饱和水推动旋转而获得机械能;

所述第一压强大于所述第二压强;

所述汽源装置具有出汽口,所述汽源装置的出汽口与所述第一级压力容器的进汽口连接;所述汽源装置能够向所述第一级压力容器通入第三压强下的蒸汽以将所述第一压强下的饱和水排出并使所述排出的饱和水获得动能或势能;所述第三压强大于所述第一压强;

所述第一级压力容器与所述第二级压力容器之间设置有通汽装置,所述通汽装置连接每一个所述第一级压力容器的出汽口和与之对应的所述第二级压力容器的进汽口,所述通汽装置能够将所述第一压力容器内的蒸汽通入所述第二级压力容器中,通入所述第二级压力容器的蒸汽通过膨胀做功将第二压强下的饱和水从所述出水口排出并使所述排出的饱和水获得动能或势能。

28.根据权利要求27所述的系统,其特征在于,所述第一级压力容器中的所述饱和水在通入所述第三压强下的蒸汽时保持为第一压强下的饱和状态。

29.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,在所述第一级压力容器内的所述饱和水的至少部分表面区域上设置隔离装置,所述隔离装置包括多个浮球,所述多个浮球连接形成一个整体。

30.根据权利要求29所述的系统,其特征在于,所述隔离装置覆盖所述饱和水的全部表面区域。

31.根据权利要求29所述的系统,其特征在于,所述多个浮球至少包括多个第一浮球和多个第二浮球,并且所述第一浮球与所述第二浮球的直径不同并且以减小所述隔离装置中的空隙的方式相互连接。

32.根据权利要求29所述的系统,其特征在于,所述隔离装置还包括隔离板,所述隔离板支撑在所述多个浮球上,使得所述蒸汽与所述饱和水隔开。

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