一种基于缸内膨胀的LNG冷能发电装置的制作方法

本发明涉及发电，具体是涉及一种基于缸内膨胀的lng冷能发电装置。

背景技术：

1、我国的液化天然气(lng)进口量逐年增大，随之而来产生了lng冷能的浪费问题。lng冷能主要用于冷能发电、空气分离、和低温粉碎，但除了冷能发电外其他应用对于冷能利用相对较低。而斯特林发动机能够有效利用利用温度差产生的能力，进行有效的物理能转换，能够使难以应用的冷能得到更好且更高效的利用，从而节省其他能量的消耗，并大大利用已有的能量。

2、中国专利cn211058917u公开了一种基于缸内膨胀的冷能发电装置，包括壳体，所述壳体的底端设有动力腔，所述壳体的顶部对称设有第一输送腔和功能调控室，所述第一输送腔的内部设有低温泵，所述低温泵的底端设有与其相配合的换热器，所述换热器远离所述第一输送腔的一侧设有与其相配合的出水口，所述第一输送腔和所述功能调控室的底端分别设有与其相配合的高压活塞缸和低压活塞缸，所述高压活塞缸与所述低压活塞缸之间设有联通架，所述联通架的外壁套设有与所述功能调控室相配合的环境水路，所述高压活塞缸和所述低压活塞缸的内部均设有与其相配合的活塞，所述活塞的底端设有与其相配合的活塞杆，所述活塞杆的底端设有与所述动力腔相配合的动力杆，所述动力杆远离所述动力腔的一端设有与其相配合的发电机。

3、上述方案虽然能有效利用冷能，但是在转换过程中使用了换热器、低温泵和功能调控室，上述器件都是需要供电的，在将冷能转换为电能后还需要对转换装置中的多个器件进行供电，大大降低了电能的转换效率，且由克拉伯龙方程pv＝(m/m)rt可知空气容积与温度呈正比，而lng在泄压后所能达到的最低温度有限，且即使是绝对零度也只有零下273.15度，而传统的斯特林发电机多采用热能来驱动，这是由于在火源的加热下，温度能轻易超过273.15度，如此温度的变化值才会大，若温度变化值过小则会导致斯特林发电机无法转动。

技术实现思路

1、针对上述问题，提供一种基于缸内膨胀的lng冷能发电装置，初始启动装置采用非电力驱动，在驱动转动盘初始转动时不会产生电能消耗，且在斯特林发电机的转速上升到指定转速后，转速传感器通过控制器控制传动装置与初始启动装置断开，由斯特林发电机自行通过传动装置对转动盘进行驱动，设置在转动盘上的传热装置能对斯特林发电机进行快速升温，提高了冷热转换的效率，同时传热装置的热能由斯特林发电机自身产生，无能源消耗，且同步转动后的转动盘和斯特林发电机的转速会不断升高，提高了发电效率。

2、为解决现有技术问题，一种基于缸内膨胀的lng冷能发电装置，包括支架、水平设置在支架上的斯特林发电机和转换装置；转换装置包括导热件、初始启动装置、传动装置、转动盘、传热装置、连接管和转速传感器；导热件设置在斯特林发电机的一侧，导热件能将斯特林发电机的热量吸收；转动盘转动设置在斯特林发电机的一侧，转动盘的轴线与斯特林发电机的输出轴的轴线相互垂直；初始启动装置设置在转动盘远离斯特林发电机的一侧，初始启动装置能带动转动盘转动，初始启动装置由流动的lng作为动力源；传动装置设置在斯特林发电机的输出端上，传送装置能使得转动盘脱离与初始启动装置的连接并与脱离后的转动盘提供驱动；传热装置设置多个，传热装置围绕转动盘的轴线均匀设置在转动盘上，传热装置能将导热件上的热量吸收；连接管螺旋设置在斯特林发电机的外侧，连接管内设置有lng，连接管的一端与初始启动装置连接；转速传感器设置在斯特林发电机的输出轴上，转速传感器用于监测斯特林发电机的输出轴转速，转速传感器的一侧设置有控制器，转速传感器通过控制器控制传动装置运行。

3、优选的，传热装置包括吸热壳、弧形槽、第一导向杆、滑动块、第一弹簧、限位座和推动装置；弧形槽设置有多个，弧形槽围绕转动盘的轴线均匀开设在转动盘上；吸热壳沿转动盘的轴线滑动设置在弧形槽内；滑动块设置在吸热壳的一侧，吸热壳滑动时能带动滑动块一同移动；第一导向杆呈弧形结构，第一导向杆围绕转动盘的轴线贯穿设置在滑动块上；限位座分别固定设置在第一导向杆的两端，滑动块和限位座之间存有第一间隙；第一弹簧沿第一导向杆的延伸方向设置在第一间隙内；推动装置设置在吸热壳远离斯特林发电机的一侧，推动装置能将吸热壳推向斯特林发电机并对于斯特林发电机的一侧形成包裹。

4、优选的，推动装置包括引导壳、引导槽、凸出柱和凸出槽；引导壳呈环形结构，引导壳沿转动盘的轴线设置在转动盘远离斯特林发电机的一侧；引导槽呈弧形结构，引导槽沿引导壳的轴线设置在引导壳上；凸出槽设置在引导槽上，凸出槽的两端分别与引导槽相连，凸出槽沿转动盘的轴线向着转动盘一侧凸出；凸出柱固定设置在吸热壳的外部侧壁上，凸出柱与凸出槽滑动配合。

5、优选的，传热装置还包括凸块和凹槽；凸块固定设置在滑动块靠近吸热壳的一侧；凹槽沿吸热壳的轴线开设在吸热壳的侧壁上，凸块和凹槽滑动配合。

6、优选的，初始启动装置包括涡轮机、第一卡接块和第二卡接块；涡轮机与连接管的一端连接，lng从涡轮机流向连接管内；第一卡接块固定设置在涡轮机的输出端上，第一卡接块的截面为非圆形结构；转动盘上开设有移动槽，移动槽的截面为非圆形结构，第二卡接块滑动设置在移动槽内，第二卡接块靠近第一卡接块的一端开设有卡接槽，卡接槽能与第一卡接块卡接配合。

7、优选的，传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、吸引装置、第一带式传送组件、第二带式传送组件、第二导向杆和导向座；第一锥齿轮固定设置在斯特林发电机的输出端上；第二锥齿轮沿转动盘的轴线设置在第一锥齿轮的一侧，第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合；第一带式传送组件竖直设置在第二锥齿轮的一侧；第二带式传送组件设置在转动盘靠近第一带式传送组件的一侧，第二带式传送组件的一端与转动盘连接，第一带式传送组件通过第二带式传送组件带动转动盘转动；导向座水平固定设置在第二带式传送组件的下方；吸引装置设置在导向座上，吸引装置能对第二带式传送组件产生吸引并使得第一带式传送组件向着第二带式传送组件靠近；第二导向杆沿转动盘的轴线滑动设置在导向座上，第二导向杆为第一带式传送组件的移动提供导向。

8、优选的，吸引装置包括电磁铁、滑动座、贯穿轴、承接板和第二弹簧；电磁铁固定设置在导向座的上部，电磁铁对第一带式传送组件具有吸引作用；滑动座固定设置在第一带式传送组件的下部，滑动座沿转动盘的轴线滑动设置在导向座内，第二导向杆贯穿于滑动座，第二导向杆与滑动座滑动配合，滑动座和导向座之间存有第二间隙，电磁铁能对滑动座产生吸引；第二弹簧沿第二导向杆的轴线设置在第二间隙内；贯穿轴沿转动盘的轴线固定设置在第一带式传送组件靠近转动盘的一侧，贯穿轴贯穿第二带式传送组件并与第二带式传送组件滑动配合；承接板设置在贯穿轴远离第一带式传送组件的一端，第二卡接块沿转动盘的轴线开设有环槽，承接板远离贯穿轴的一侧与环槽铰接。

9、优选的，贯穿轴的截面为非圆形结构。

10、优选的，转换装置还包括第一隔热板；第一隔热板设置在弧形槽之间的转动盘上。

11、优选的，转换装置还包括隔热装置；隔热装置包括齿环、第一齿轮、第二齿轮和第二隔热板；齿环沿转动盘的轴线固定设置在转动盘的外围；第一齿轮设置在齿环的一侧，第一齿轮和齿环啮合；第二齿轮沿第一齿轮的轴线固定设置在第一齿轮靠近斯特林发电机的一端，第二齿轮为缺齿齿轮；第二隔热板沿竖直方向能滑动的设置在第二齿轮的一侧，第二隔热板靠近第二齿轮的一侧开设有啮合齿，第二隔热板通过啮合齿和第二齿轮啮合。

12、本发明相比较于现有技术的有益效果是：

13、本发明通过设置导热件、初始启动装置、传动装置、转动盘、传热装置、连接管和转速传感器，初始启动装置采用非电力驱动，在驱动转动盘初始转动时不会产生电能消耗，且在斯特林发电机的转速上升到指定转速后，转速传感器通过控制器控制传动装置与初始启动装置断开，由斯特林发电机自行通过传动装置对转动盘进行驱动，设置在转动盘上的传热装置能对斯特林发电机进行快速升温，提高了冷热转换的效率，同时传热装置的热能由斯特林发电机自身产生，无能源消耗，且同步转动后的转动盘和斯特林发电机的转速会不断升高，提高了发电效率。