吸收式熱能膨脹機的製作方法
2023-06-11 11:58:26
專利名稱：吸收式熱能膨脹機的製作方法
技術領域：
本發明屬於暖通空調、工業製冷、廢熱等低熱資源的再利用技術，具體的涉及一種利用暖通空調、工業制冷機組產生的廢熱以及發電廠和化工廠的尾氣廢熱資源做機械功的吸收式熱能膨脹機。。
背景技術：
膨脹機就是一種利用壓縮氣體膨脹降壓時向外輸出機械功使氣體溫度降低的原理以獲得機械能和冷量的機械。現有膨脹機技術主要為活塞和透平膨脹機，運行工質主要是高溫高壓水蒸汽，其尾汽溫度較高，能量轉化率低；且目前加熱水蒸汽主要燃燒煤等石化燃料，一方面消耗了資源有限的石化燃料，另方面增加了 C02的排放，加劇了地球的溫室效應。在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，低熱利用裝置被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然後高溫物體來加熱水或採暖，使熱量得到充分利用。
發明內容
本發明提供了一種結構設計合理、低溫熱能利用率高的吸收式熱能膨脹機，其可以利用常溫低品位熱源；一方面獲得了高品位的機械能，可以直接驅動其他設備或發電；另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設備或裝置。本發明所採用的技術方案如下:
一種吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述膨脹機包括發生器、能量轉換器、膨脹機和吸收器，所述發生器連接換熱介質蒸汽噴嘴，該換熱介質蒸汽噴嘴連通膨脹機的進氣口，該膨脹機的排氣口連接設置吸收器。
具體實施方式
中，所述發生器的頂部連通一高溫高壓換熱介質管路，換熱介質蒸汽噴嘴位於該高溫高壓換熱介質管路的末端；所述發生器內設置擋液板，發生器的下部設置有中溫中濃度介質溶液集液箱，該中溫中濃度介質溶液集液箱和擋液板之間還設置有熱源換熱器。—實施方式中，所述中溫中濃度介質溶液集液箱的底部連接一輸送管路，該輸送管路的另一端位於能效轉換器內。另一實施方式中，所述能效轉換器的上部設置一中溫介質蒸汽通道，該中溫介質蒸汽通道連接一低溫低濃度介質溶液集液箱的頂部，該低溫低濃度介質溶液集液箱的上部設置一擋液板。再一實施方式中，所述發生器內的頂部設置一換熱介質噴射裝置，該換熱介質噴射裝置通過一常溫高濃度換熱介質管連接吸收器。又一實施方式中，所述吸收器的頂部連接膨脹機的排氣口，該吸收器的底部設置一常溫高濃度介質溶液集液箱，該常溫高濃度介質溶液集液箱的上方設置一介質溶液霧化噴嘴，該常溫高濃度介質溶液集液箱的底部連通一常溫高濃度介質溶液管。 一實施方式中，所述介質溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質溶液管路連接一低溫低濃度介質溶液集液箱，該低溫低濃度介質溶液集液箱位於能效轉換器內。—實施方式中,所述膨脹機的一端連接設置一動力輸出軸。一實施方式中，所述換熱介質蒸汽噴嘴位於能效轉換器的上部，其位於一能效轉換腔內，該能效轉換腔連接於膨脹機的進氣口和一中溫介質蒸汽通道。另一實施方式中，所述吸收式熱能膨脹機還包括輸液泵和介質溶液輸送管路，所述介質輸送管路循環連接發生器和吸收器。該吸收式熱能膨脹機主要分為發生器、能量轉換器、膨脹機、吸收器四大部分，發生器、吸收器和能量轉換器間還可設置用於介質溶液循環的輸液泵和介質溶液輸送管路組成的循環系統。在具體應用中，發生器中的換熱介質噴射裝置將常溫高濃度介質溶液以霧狀極小液滴噴射到熱源換熱器上，換熱介質蒸發並形成高溫高濃度的換熱介質蒸汽經由高溫高壓換熱介質管路輸送至位於熱能轉換器上部的換熱介質蒸汽噴嘴，高溫高壓的介質蒸汽由此經過能效轉換形成膨脹機最適宜的驅動氣體介質，即中溫高速流換熱介質蒸汽，由膨脹機轉換
為機械能，並通過動力輸出軸對外輸出。經過做功後的換熱介質溫度降低後由膨脹機排氣口進入吸收器，經過吸收器頂部的介質溶液霧化噴嘴噴入的低溫低濃度介質溶液的吸收，形成常溫高濃度介質溶液，該常溫高濃度介質溶液可由常溫高濃度介質溶液集液箱底部的常溫高濃度介質溶液管和輸液泵再次輸送到發生器中，由換熱介質噴射裝置噴射，完成循環。發生器底部的中溫中濃度介質溶液集液箱內的中溫中濃度介質溶液可由輸送管路和輸送泵送至能效轉換器內的低溫低濃度介質溶液集液箱上部進行噴霧式噴灑，該中溫中濃度介質溶液形成的部分介質蒸汽經過中溫介質蒸汽通道進入能效轉換腔，與高溫高壓介質蒸汽混合成適宜做功的中溫高速介質蒸汽；而低溫低濃度介質溶液集液箱則收集到低溫低濃度的介質溶液，該部分介質溶液可由低溫低濃度介質溶液管路輸送，並通過介質溶液霧化噴嘴在吸收器內噴灑吸收由膨脹機排氣口輸出的換熱介質，完成工作循環。該吸收式熱能膨脹機可用於暖通空調領域，使空調的能效比更高，或利用空調廢熱資源發電；或者利用發電廠鍋爐的中低溫蒸汽發電；其通過對工業企業的廢熱回收，使廢熱變成高品位的電能，而不是直接排入環境中，造成汙染，並把多種形式的低溫吸收式熱能轉化成高品位的機械能和電能，達到節能減排的效果。本發明的有益效果在於，該吸收式熱能膨脹機結構設計合理、低溫熱能利用率高，其可以利用常溫低品位熱源；一方面獲得了高品位的機械能，可以直接驅動其他設備或發電；另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設備或裝置。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的闡述。
圖1是本發明的組成結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，該吸收式熱能膨脹機包括發生器10、能量轉換器20、膨脹機30、吸收器40和循環系統，發生器10連接換熱介質蒸汽噴嘴12，該換熱介質蒸汽噴嘴12連通膨脹機的進氣口 31，該膨脹機30的排氣口 33連接設置吸收器40。具體見圖1，發生器10的頂部連通一高溫高壓換熱介質管路11，換熱介質蒸汽噴嘴12位於該高溫高壓換熱介質管路11的末端；換熱介質蒸汽噴嘴12位於能效轉換器20的上部,其位於一能效轉換腔21內，該能效轉換腔21連接於膨脹機的進氣口 31和一中溫介質蒸汽通道25。膨脹機30的一端連接設置一動力輸出軸32。發生器10內的頂部設置一換熱介質噴射裝置，該換熱介質噴射裝置通過常溫高濃度換熱介質管42連接吸收器40。發生器10內設置擋液板13，發生器的下部設置有中溫中濃度介質溶液集液箱15，該中溫中濃度介質溶液集液箱和擋液板之間還設置有熱源換熱器14。中溫中濃度介質溶液集液箱15的底部連接一輸送管路16，該輸送管路的另一端位於能效轉換器20內。能效轉換器20的上部設置中溫介質蒸汽通道25，該中溫介質蒸汽通道25連接一低溫低濃度介質溶液集液箱23的頂部，該低溫低濃度介質溶液集液箱23的上部設置一擋液板22。吸收器40的頂部連接膨脹機30的排氣口 33，該吸收器40的底部設置一常溫高濃度介質溶液集液箱41，該常溫高濃度介質溶液集液箱41的上方設置一介質溶液霧化噴嘴，該常溫高濃度介質溶液集液箱41的底部連通常溫高濃度介質溶液管42。介質溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質溶液管路24連接位於能效轉換器內的低溫低濃度介質溶液集液箱23，在實際應用中，上述各介質溶液的輸送管路上均可連接設置輸液泵，實現發生器和吸收器之間的介質溶液循環。
權利要求
1.一種吸收式熱能膨脹機，其特徵在於，所述膨脹機包括發生器、能量轉換器、膨脹機和吸收器，所述發生器連接換熱介質蒸汽噴嘴，該換熱介質蒸汽噴嘴連通膨脹機的進氣口，該膨脹機的排氣口連接設置吸收器。
2.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述發生器的頂部連通一高溫高壓換熱介質管路，換熱介質蒸汽噴嘴位於該高溫高壓換熱介質管路的末端；所述發生器內設置擋液板，發生器的下部設置有中溫中濃度介質溶液集液箱，該中溫中濃度介質溶液集液箱和擋液板之間還設置有熱源換熱器。
3.根據權利要求2所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述中溫中濃度介質溶液集液箱的底部連接一輸送管路，該輸送管路的另一端位於能效轉換器內。
4.根據權利要求3所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述能效轉換器的上部設置一中溫介質蒸汽通道，該中溫介質蒸汽通道連接一低溫低濃度介質溶液集液箱的頂部，該低溫低濃度介質溶液集液箱的上部設置一擋液板。
5.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述發生器內的頂部設置一換熱介質噴射裝置，該換熱介質噴射裝置通過一常溫高濃度換熱介質管連接吸收器。
6.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述吸收器的頂部連接膨脹機的排氣口，該吸收器的底部設置一常溫高濃度介質溶液集液箱，該常溫高濃度介質溶液集液箱的上方設置一介質溶液霧化噴嘴，該常溫高濃度介質溶液集液箱的底部連通一常溫高濃度介質溶液管。
7.根據權利要求6所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述介質溶液霧化噴嘴通過低溫低濃度介質溶液管路連接一低溫低濃度介質溶液集液箱，該低溫低濃度介質溶液集液箱位於能效轉換器內。
8.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述膨脹機的一端連接設置一動力輸出軸。
9.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述換熱介質蒸汽噴嘴位於能效轉換器的上部，其位於一能效轉換腔內，該能效轉換腔連接於膨脹機的進氣口和一中溫介質蒸汽通道。
10.根據權利要求1所述的吸收式熱能膨脹機，其特徵在於所述吸收式熱能膨脹機還包括輸液泵和介質溶液輸送管路，所述介質輸送管路循環連接發生器和吸收器。
全文摘要
本發明公開了一種吸收式熱能膨脹機，它包括發生器、能量轉換器、膨脹機和吸收器，所述發生器連接換熱介質蒸汽噴嘴，該換熱介質蒸汽噴嘴連通膨脹機的進氣口，該膨脹機的排氣口連接設置吸收器。該吸收式熱能膨脹機結構設計合理、低溫熱能利用率高，其可以利用常溫低品位熱源；一方面獲得了高品位的機械能，可以直接驅動其他設備或發電；另一方面獲得的冷量可以冷卻需要散熱的設備或裝置。
文檔編號F01K27/00GK103174477SQ20111043115
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者謝學軍, 王彬 申請人:江蘇合正能源科技有限公司