利用低温液体进行动力输出、气体输送的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用低温液体进行动力输出、气体输送的方法。
【背景技术】
[0002]有一些特殊的液体在汽化时会生成大量的低温气体，这些液体在生成低温气体的同时也产生很大压力。例如，液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢等等，上述提到的这些液体在常温和常压下保存是不能完成的，要想在常压下保存就必须在低温保温贮液罐里面保存。气体变成液体后，体积变小密度加大。这些液体一旦遇到常温会马上汽化蒸发、膨胀，产生大量低温气体时同时又产生很大的压力。
[0003]传统气体输送都是使用气体压缩机来完成的，如果需要高压气体就得用多级气体压缩机完成。用气体压缩机输送气体，需要用大功率电动机和空气压缩机，能源消耗大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种利用低温液体进行动力输出、气体输送的方法，能够充分利用低温液体的特性，实现动力输出和气体输送，有效节约能源。
[0005]基于同一发明构思，本发明具有二个独立的技术方案:
[0006]1、一种利用低温液体进行动力输出的方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体输送进制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体驱动气动马达工作，形成动力输出。
[0007]制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。
[0008]高压气体驱动气动马达后的低压气体进入循环回流管，循环回流管经过制冷蒸发换热器制冷后接低温保温贮液罐；循环回流管内的气体自末级制冷蒸发换热器单元逐级到第一级制冷换热器单元，对低压气体进行降温，形成低温液体流回低温保温贮液罐。
[0009]多级制冷换热器单元为塔形结构，末级制冷换热器单元在上，第一级制冷换热器单元在下。
[0010]低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。
[0011]2.一种利用低温液体进行气体输送的方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体，压入制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷蒸发换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体进入气体输送管道。
[0012]制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。
[0013]制冷蒸发换热器为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷换热器单元在下。
[0014]低压气体输入管路接末级制冷蒸发换热器单元，自末级制冷蒸发换热器单元逐级至第一级制冷蒸发换热器单元，低压气体逐级经过制冷蒸发换热器降温，形成低温液体流入低温保温贮液罐。
[0015]低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。
[0016]低温液体可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢、液空气。
[0017]本发明具有的有益效果:
[0018]本发明充分利用低温液体的特性，通过液压泵将低温液体加压，将低温液体压入到制冷蒸发换热器，由于低温液体失去了压力和低温条件，它们就会气化膨胀，体积增加上百倍，形成高压低温气体，利用这个特性驱动气压马达运转输出动力。工作介质可循环使用，有效降低能源消耗。
[0019]基于同一原理，制冷蒸发换热器的高压出口接高压气体输出管。低压气体输入，通过制冷蒸发换热器接低温保温贮液罐的进口，低压气体经制冷蒸发换热器降温冷冻，变成低温液体进入低温保温贮液罐，再通过液压泵将液体从低温保温贮液罐压入到制冷蒸发换热器，由制冷蒸发换热器输出低温高压气体，即实现了气体的加压输送。
[0020]本发明只需功率很小的液压泵，就能够实现动力输出、气体输送，不需要大功率的电动机、空气压缩机，大幅节省了能源。
[0021]本发明制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷换热器单元的进口端接有单向阀，实现低温液体在制冷蒸发换热器内的充分气化。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例一的结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例一:动力输出
[0025]如图1所示，低温保温贮液罐I内装有低温液体，低温保温贮液罐的出口接液压泵2。液压泵的输出口通过单向阀4，接第一级制冷蒸发换热器3，本实施例中，制冷蒸发换热器由四级制冷蒸发换热器单元串接构成，第四级制冷蒸发换热器单元称末级制冷蒸发换热器。两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀4，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀；末级(第四级)制冷蒸发换热器单元的出口接气压马达5的进口，气压马达5的出口接循环回流管6，循环回流管逐级经过制冷蒸发换热器单元接入低温保温贮液罐I。实施时，低温液体可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢、液空气等等。多级制冷蒸发换热器单元为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷蒸发换热器单元在下。
[0026]在液压泵2的作用下，低温液体经第一级单向阀进入第一级制冷蒸发换热器单元，低温液体温度升高马上气化膨胀，这时低温液体的气化产生大量的冷气能量。当低温液体蒸发气化时，体积会膨胀上百倍，产生很高的压力。第一级制冷蒸发换热器单元内的高压气体推开第二级单向阀，大量的低温气体夹带部分液体进入第二级制冷蒸发换热器单元，仍在继续气化膨胀，同时制冷。第二级制冷蒸发换热器单元内的高压气体继续推开第三级单向阀，低温气体进入第三级制冷蒸发换热器单元，继续吸收热量膨胀制冷，并将第四级单向阀推开，大量低温气体进入第四级(末级)制冷蒸发换热器单元。在第四级(末级)制冷蒸发换热器单元内，低温液体已经完全气化成高压低温气体，驱动气压马达5转动做功。
[0027]驱动气压马达后的低压气体经循环回流管路6自末级制冷蒸发换热器单元开始逐级至第一级制冷蒸发换热器单元，逐级降温、冷冻，变成液体，输送进低温保温贮液罐。也可以开环运行，不形成循环，使用液压泵不断将低温液体压入低温保温贮液罐。
[0028]实施例二:气体输送
[0029]如图2所示，实施例二与实施例一结构上的区别在于，低压气体输入管7接末级制冷蒸发换热器单元，末级制冷蒸发换热器单元的出口接高压气体输出管8。低压气体经末级制冷蒸发换热器单元开始逐级降温深冷，至第一级制冷蒸发换热器单元流出已经变成低温液体进入低温保温贮液罐，再通过液压泵，将低温液体从低温保温贮液罐抽出压入到第一级制冷蒸发换热器单元，由第四级(末级)制冷蒸发换热器输出低温高压气体，即实现气体的加压输送。
【主权项】
1.一种利用低温液体进行动力输出的方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体输送进制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体驱动气动马达工作，形成动力输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:高压气体驱动气动马达后的低压气体进入循环回流管，循环回流管经过制冷蒸发换热器制冷后接低温保温贮液罐；循环回流管内的气体自末级制冷蒸发换热器单元逐级到第一级制冷换热器单元，对低压气体进行降温，形成低温液体流回低温保温贮液罐。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:多级制冷换热器单元为塔形结构，末级制冷换热器单元在上，第一级制冷换热器单元在下。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。6.一种利用低温液体进行气体输送的方法，其特征在于:通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体，压入制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷蒸发换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体进入气体输送管道。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:制冷蒸发换热器由多级制冷蒸发换热器单元串接构成，两级制冷蒸发换热器单元之间均设有单向阀，第一级制冷蒸发换热器单元的进口端接有单向阀。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:制冷蒸发换热器为塔形结构，末级制冷蒸发换热器单元在上，第一级制冷换热器单元在下。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:低压气体输入管路接末级制冷蒸发换热器单元，自末级制冷蒸发换热器单元逐级至第一级制冷蒸发换热器单元，低压气体逐级经过制冷蒸发换热器降温，形成低温液体流入低温保温贮液罐。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:低温保温贮液罐可以是无压贮液罐或者有压贮液罐。11.根据权利要求1-10任何一项所述的方法，其特征在于:低温液体可以为液氟、液氨、液二氧化碳、液氧、液氮、液氢、液空气。
【专利摘要】本发明涉及一种利用低温液体进行动力输出、气体输送的方法，通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体输送进制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体，制冷蒸发换热器输出的高压低温气体驱动气动马达工作，形成动力输出。通过液压泵，将存贮于低温保温贮液罐的低温液体，压入制冷蒸发换热器，低温液体经过制冷蒸发换热器升温气化膨胀，形成高压低温气体进入气体输送管道。
【IPC分类】F25B41/04, F17D1/07
【公开号】CN104976514
【申请号】CN201410153217
【发明人】杨双来
【申请人】杨双来
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月11日