分段回热动力循环装置的制作方法

：本发明属于热力学与热动。

背景技术

0、
背景技术：

1、动力与电力，是人类生活与生产当中的两种基本和重要需求；其中，将热能转换为机械能提供动力与电力的重要技术举措。在实现热能转换为机械能的过程中，人们追求安全、主动、经济、高效、清洁和低碳——其中，采用简单的技术举措来实现热变功的高效化是最基本的要求——为此，技术人员不懈努力。

2、现实中，工业余热品位较高，变温热资源多，其动力/电力回收具有重要意义。对于变温热负荷，以布雷顿循环为工作原理的气体热动循环装置擅长获取驱动热负荷，但当热源温度变化幅度很大时，气体热动循环装置排放的热量多且温度高，变温热资源的深度利用与热动装置排放热负荷之间难以协调，这给变温热资源的高效利用带来困难。如何实现变温热源的深度利用并同时使热动循环装置排放热负荷温度低且数量少，这值得深入研究。

3、本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的基本原则，本发明给出了流程合理，结构简单，实现变温热资源深度利用，并能够显著降低热负荷排放温度与数量的分段回热动力循环装置。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明主要目的是要提供分段回热动力循环装置，具体
技术实现要素：
分项阐述如下：

2、1.分段回热动力循环装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机、压缩机、回热器、第二回热器、热源热交换器和冷却器所组成；压缩机有循环工质通道与回热器连通之后分成两路——第一路直接与膨胀机连通，第二路与第二回热器连通之后再分成两路——第一路与第二膨胀机连通和第二路经热源热交换器与第三膨胀机连通；第三膨胀机还有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通，第二膨胀机还有循环工质通道经回热器与冷却器连通，膨胀机还有循环工质通道与冷却器连通，冷却器还有循环工质通道与压缩机连通；热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二回热器还有热源介质通道与外部连通，回热器还有热源介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成分段回热动力循环装置。

3、2.分段回热动力循环装置，是在第1项所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机有循环工质通道经回热器与冷却器连通调整为第二膨胀机有循环工质通道经回热器与自身连通之后第二膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，形成分段回热动力循环装置。

4、3.分段回热动力循环装置，是在第1项所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机有循环工质通道经回热器与冷却器连通调整为第二膨胀机有循环工质通道经回热器与自身连通之后第二膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，将第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通调整为第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与自身连通之后第三膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，形成分段回热动力循环装置。

5、4.分段回热动力循环装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机、压缩机、回热器、第二回热器、热源热交换器和冷却器所组成；冷却器有循环工质通道与压缩机连通、压缩机再有循环工质通道与回热器连通之后分成两路——第一路与膨胀机连通和第二路与压缩机连通，压缩机还有循环工质通道与第二回热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通和第二路经热源热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通，第二膨胀机还有循环工质通道经回热器与冷却器连通，膨胀机还有循环工质通道与冷却器连通；热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二回热器还有热源介质通道与外部连通，回热器还有热源介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成分段回热动力循环装置。

6、5.分段回热动力循环装置，是在第4项所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机有循环工质通道经回热器与冷却器连通调整为第二膨胀机有循环工质通道经回热器与自身连通之后第二膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，形成分段回热动力循环装置。

7、6.分段回热动力循环装置，是在第4项所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机有循环工质通道经回热器与冷却器连通调整为第二膨胀机有循环工质通道经回热器与自身连通之后第二膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，将第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通调整为第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与自身连通之后第三膨胀机再有循环工质通道与冷却器连通，形成分段回热动力循环装置。

8、7.分段回热动力循环装置，是在第1-6述的任一一款分段回热动力循环装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加第二膨胀增速机并取代第二膨胀机，增加第三能膨胀增速机并取代第三膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，形成分段回热动力循环装置。

9、8.分段回热动力循环装置，是在第1或第4项所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器有循环工质通道与压缩机连通调整为外部有工作介质通道与压缩机连通，将膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为膨胀机有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机有循环工质通道经回热器与冷却器连通调整为第二膨胀机有工作介质通道经回热器与外部连通，将第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通调整为第三膨胀机有工作介质通道经第二回热器和回热器与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

10、9.分段回热动力循环装置，是在第2或第5项所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器有循环工质通道与压缩机连通调整为外部有工作介质通道与压缩机连通，将膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为膨胀机有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为第二膨胀机有工作介质通道与外部连通，将第三膨胀机有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通调整为第三膨胀机有工作介质通道经第二回热器和回热器与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

11、10.分段回热动力循环装置，是在第3或第6项所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器有循环工质通道与压缩机连通调整为外部有工作介质通道与压缩机连通，将膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为膨胀机有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为第二膨胀机有工作介质通道与外部连通，将第三膨胀机有循环工质通道与冷却器连通调整为第三膨胀机有工作介质通道与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

技术特征：

1.分段回热动力循环装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机、压缩机、回热器、第二回热器、热源热交换器和冷却器所组成；压缩机(4)有循环工质通道与回热器(5)连通之后分成两路——第一路直接与膨胀机(1)连通，第二路与第二回热器(6)连通之后再分成两路——第一路与第二膨胀机(2)连通和第二路经热源热交换器(7)与第三膨胀机(3)连通；第三膨胀机(3)还有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通，第二膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通，膨胀机(1)还有循环工质通道与冷却器(8)连通，冷却器(8)还有循环工质通道与压缩机(4)连通；热源热交换器(7)还有热源介质通道与外部连通，第二回热器(6)还有热源介质通道与外部连通，回热器(5)还有热源介质通道与外部连通，冷却器(8)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(3)连接压缩机(4)并传输动力，形成分段回热动力循环装置。

2.分段回热动力循环装置，是在权利要求1所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与自身连通之后第二膨胀机(2)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，形成分段回热动力循环装置。

3.分段回热动力循环装置，是在权利要求1所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与自身连通之后第二膨胀机(2)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，将第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与自身连通之后第三膨胀机(3)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，形成分段回热动力循环装置。

4.分段回热动力循环装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机、压缩机、回热器、第二回热器、热源热交换器和冷却器所组成；冷却器(8)有循环工质通道与压缩机(4)连通、压缩机(4)再有循环工质通道与回热器(5)连通之后分成两路——第一路与膨胀机(1)连通和第二路与压缩机(4)连通，压缩机(4)还有循环工质通道与第二回热器(6)连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机(2)连通和第二路经热源热交换器(7)与第三膨胀机(3)连通，第三膨胀机(3)还有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通，第二膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通，膨胀机(1)还有循环工质通道与冷却器(8)连通；热源热交换器(7)还有热源介质通道与外部连通，第二回热器(6)还有热源介质通道与外部连通，回热器(5)还有热源介质通道与外部连通，冷却器(8)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(3)连接压缩机(4)并传输动力，形成分段回热动力循环装置。

5.分段回热动力循环装置，是在权利要求4所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与自身连通之后第二膨胀机(2)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，形成分段回热动力循环装置。

6.分段回热动力循环装置，是在权利要求4所述的分段回热动力循环装置中，将第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与自身连通之后第二膨胀机(2)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，将第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与自身连通之后第三膨胀机(3)再有循环工质通道与冷却器(8)连通，形成分段回热动力循环装置。

7.分段回热动力循环装置，是在权利要求1-6述的任一一款分段回热动力循环装置中，增加膨胀增速机(a)并取代膨胀机(1)，增加第二膨胀增速机(b)并取代第二膨胀机(2)，增加第三能膨胀增速机(c)并取代第三膨胀机(3)，增加双能压缩机(d)并取代压缩机(4)，形成分段回热动力循环装置。

8.分段回热动力循环装置，是在权利要求1或权利要求4所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器(8)及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器(8)有循环工质通道与压缩机(4)连通调整为外部有工作介质通道与压缩机(4)连通，将膨胀机(1)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为膨胀机(1)有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有工作介质通道经回热器(5)与外部连通，将第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第三膨胀机(3)有工作介质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

9.分段回热动力循环装置，是在权利要求2或权利要求5所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器(8)及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器(8)有循环工质通道与压缩机(4)连通调整为外部有工作介质通道与压缩机(4)连通，将膨胀机(1)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为膨胀机(1)有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机(2)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有工作介质通道与外部连通，将第三膨胀机(3)有循环工质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与冷却器(8)连通调整为第三膨胀机(3)有工作介质通道经第二回热器(6)和回热器(5)与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

10.分段回热动力循环装置，是在权利要求3或权利要求6所述的分段回热动力循环装置中，取消冷却器(8)及其与外部连通的冷却介质通道，将冷却器(8)有循环工质通道与压缩机(4)连通调整为外部有工作介质通道与压缩机(4)连通，将膨胀机(1)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为膨胀机(1)有工作介质通道与外部连通，将第二膨胀机(2)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为第二膨胀机(2)有工作介质通道与外部连通，将第三膨胀机(3)有循环工质通道与冷却器(8)连通调整为第三膨胀机(3)有工作介质通道与外部连通，形成分段回热动力循环装置。

技术总结
本发明提供分段回热动力循环装置，属于热力学与热动技术领域。压缩机有循环工质通道与回热器连通之后分成两路——第一路直接与膨胀机连通，第二路与第二回热器连通之后再分成两路——第一路与第二膨胀机连通和第二路经热源热交换器与第三膨胀机连通；第三膨胀机还有循环工质通道经第二回热器和回热器与冷却器连通，第二膨胀机还有循环工质通道经回热器与冷却器连通，膨胀机还有循环工质通道与冷却器连通，冷却器还有循环工质通道与压缩机连通；热源热交换器、第二回热器和回热器还分别有热源介质通道与外部连通，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成分段回热动力循环装置。

技术研发人员：李鸿瑞,李华玉
受保护的技术使用者：李华玉
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22