一種動力生成系統的製作方法

2023-05-21 13:45:46 1

專利名稱：一種動力生成系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及將熱能轉換為機械能的系統，具體為一種動力生成系統。
背景技術：
現有技術中，汽輪發電機是典型的熱電轉換設備，被廣泛應用於熱電廠。其不足之處在於現有的汽輪發電機是採用熱水蒸汽驅動汽輪機轉動發電的，熱蒸汽的熱能轉換為電能的能效一般不高於30%，故而其熱能利用率較低。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、能效較高的動力生成系統。為了解決上述技術問題，本發明提供了動力生成系統，其包括加熱系統a、用於利用加熱系統a加熱氨水溶液並將蒸發出的氨蒸汽經高價醇溶液或液態石蠟η洗滌以獲得純氨氣的氨水分離裝置b、用於收集氨水分離裝置b輸出的氨氣並經加熱系統a加熱以形成高壓氨氣的第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d ;第一高壓儲氣罐c的出口與氣馬達入氣口相連；第二高壓儲氣罐d的出口經置於外界空氣中的冷卻管e與膨脹閥f的入口端相連，膨脹閥f的出口端與製冷管g的入口端相連，製冷管g的出口端gl與用於將氨氣溶入水中的淡氨水生成室V相連；淡氨水生成室V的一側連通有濃氨水生成室j ;濃氨水生成室 j與所述氣馬達的氣體出口 k相連，所述製冷管g設置在濃氨水生成室j的氨水溶液中；濃氨水生成室j通過設有泵m的管路與氨水分離裝置b中的氨水蒸發室bl相連；氨水蒸發室 bl的淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V相連。進一步，所述氨水蒸發室b I內設有噴射管b3，且該噴射管b3與所述泵m之間通過置於外界空氣中的用於預熱濃氨水的預熱管P相連；噴射管b3分布於整個氨水蒸發室bl 內，且噴射管b3的管壁上分布有噴射孔，以噴射濃氨水，可大大加快氨氣的蒸發。進一步，所述淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V之間通過置於外界空氣中的用於預冷淡氨水的預冷管q相連，且預冷管q的入口端設有流量控制閥r。進一步，所述氨水分離裝置b包括置於所述氨水蒸發室bl的氨水溶液液面上方的頂蓋b2，頂蓋b2上方設有彼此隔離的第一洗滌室u和第二洗滌室W，以使所述第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d具有不同的氣壓；且所述高價醇溶液或液態石蠟η設於第一洗漆室U和第二洗漆室W內。進一步，所述第一洗滌室u和第二洗滌室w內設有與所述氨水蒸發室bl相通的多個彎管b4，各彎管b4的彎頭延伸入所述高價醇溶液或液態石蠟η中(即各彎管b4的彎頭端的出口延伸入所述高價醇溶液或液態石蠟η中)，使氨蒸汽與所述高價醇溶液或液態石蠟η充分混合，確保熱氨氣和水蒸氣的充分分離。第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d設於高價醇溶液或液態石蠟η的上方，且第一高壓儲氣罐c的入口與第一洗滌室u之間設有第一玻璃纖維層，第二高壓儲氣罐d的入口與第二洗漆室w之間設有第二玻璃纖維層S， 第一玻璃纖維層與第二玻璃纖維層s彼此隔離，以使所述第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d具有不同的氣壓。進一步，所述第一洗滌室U和第二洗滌室w的底部與所述氨水蒸發室bl之間分別設有一回水管路t，該回水管路t具有高於所述第一洗滌室U和第二洗滌室W中的高價醇溶液或液態石蠟η液面的垂向彎曲段tl。由於水的比重大於高價醇溶液或液態石蠟，因此採用該形狀的回水管路t，利於將在高價醇溶液或液態石蠟η中分離出的水分送回所述氨水蒸發室bl。進一步，所述加熱系統a包括用於盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應容器al，反應容器al下方設有用於將所述混合溶液加熱至125°C及以上以生成乙醇蒸汽的燃燒室a2， 反應容器al上連接有用於輸出熱蒸汽的熱能的換熱回管a3，該換熱回管a3延伸至所述氨水蒸發室bl的氨水溶液中，並繞設於所述第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d上。進一步，所述高壓氨氣的氣壓為8-13kg/cm2，所述加熱系統a適於使所述氨水蒸發室bl中的氨水溶液保持在36-70°C。本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(I)本發明的動力生成系統工作時，利用加熱系統加熱氨水分離裝置中的氨水溶液，使氨水溶液受熱蒸發，並在分離氨氣與水蒸氣後獲得高壓氨氣(此時氨氣的溫度至少為36°C，氣壓在8-13kg/cm2，甚至更高)。氨氣回到氨水中為放熱反應，使氨水溫度升高，相應的氨水濃度將降低，即水溫升高， 則單位質量的水溶解氨的質量減少。因此，必須給淡氨水生成室和濃氨水生成室降溫，否則淡氨水生成室和濃氨水生成室將保持較高溫度，不利於氨氣的溶解並生成濃氨水。(2)氨水溶液受熱蒸發，通過高價醇後，使氨氣與水蒸氣分離，實現了在較低溫度(37-70°C)的情況下也能蒸發出氨氣，並獲得較高壓強的氨氣(8-13kg/cm2)。(3)加熱系統中，燃燒室將反應容器中的石蠟溶液加熱至125°C及以上，換熱回管回流的液態乙醇入反應容器中的石蠟溶液時，將發生快速放熱反應，從而將石蠟溶液中的水快速汽化成熱乙醇蒸汽並送入換熱回管，並在外圍冷卻後形成液態乙醇，回流至反應容器中與石蠟再次進行放熱反應，如此反覆循環。本加熱系統工作時，生成熱乙醇蒸汽的效率較高，相對於直接加熱乙醇溶液並生成熱乙醇蒸汽的方法，本加熱系統可節省80%的熱能，故而本發明具有能大幅節能且使用成本較低的優點。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附圖， 對本發明作進一步詳細的說明，其中圖I為實施例中的動力生成系統中的加熱系統的結構示意圖；圖2為實施例中的動力生成系統的結構示意圖。
具體實施例方式見圖I至2，本實施例的動力生成系統，包括加熱系統a、用於利用加熱系統a加熱氨水溶液並將蒸發出的氨蒸汽經高價醇溶液或液態石蠟η洗滌(即採用高價醇或液態石蠟溶液分離熱氨氣和水蒸氣)以獲得純氨氣的氨水分離裝置b、用於收集氨水分離裝置b輸出的氨氣並經加熱系統a加熱以形成高壓氨氣的第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d ； 第一高壓儲氣罐c的出口經高壓調節閥h與氣馬達的入氣口相連，然後由氣馬達驅動各類需要機械動力的設備或工具，例如車輛、船舶、發電機或工業生產設備等。第二高壓儲氣罐d的出口經置於外界空氣中的冷卻管e與膨脹閥f的入口端相連，膨脹閥f的出口端與製冷管g的入口端相連，製冷管g的出口端gl與用於將氨氣溶入水中的淡氨水生成室V相連；淡氨水生成室V的一側連通有濃氨水生成室j ;濃氨水生成室 j與所述氣馬達的氣體出口 k相連，所述製冷管g設置在濃氨水生成室j的氨水溶液中；濃氨水生成室j通過設有泵m的管路與氨水分離裝置b中的氨水蒸發室bl相連；氨水蒸發室 bl的淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V相連。冷卻管e用於冷卻第二高壓儲氣罐d輸出的高壓氨氣，然後送入膨脹閥降壓生成 3°C左右的冷氨氣並送入製冷管g製冷，以在淡氨水生成室h和濃氨水生成室j中抵消氨氣溶解於水中時放出的熱能。氨水蒸發室bl內設有噴射管b3，且該噴射管b3與所述泵m之間通過置於外界空氣中的用於預熱濃氨水的預熱管P相連；噴射管b3分布於整個氨水蒸發室bl內，且噴射管 b3的管壁上分布有噴射孔。預熱管P預熱管中的濃氨水後，將濃氨水送入所述氨水蒸發室bl，以降低所述加熱系統a的供熱量，實現節能的目的。所述淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V之間通過置於外界空氣中的用於預冷淡氨水的預冷管q相連，以降低製冷的能耗。，且預冷管q的入口端設有流量控制閥r，用於控制從氨水蒸發室bl送入所述淡氨水生成室V的氨水流量並控制壓力差，從而控制氨水蒸發室bl的氨氣蒸發量，使第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d的氣壓保持在8-13kg/cm2。所述氨水分離裝置b包括置於所述氨水蒸發室bl的氨水溶液液面上方的頂蓋 b2，頂蓋b2上方設有彼此隔離的第一洗滌室u和第二洗滌室W，且所述高價醇溶液或液態石臘η設於第一洗漆室u和第二洗漆室w內。所述第一洗滌室U和第二洗滌室w內設有與所述氨水蒸發室bl相通的多個彎管 b4，各彎管b4的彎頭延伸入所述高價醇溶液或液態石蠟η中，第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d設於高價醇溶液或液態石蠟η的上方，且第一高壓儲氣罐c的入口與第一洗滌室u之間設有第一玻璃纖維層，第二高壓儲氣罐d的入口與第二洗滌室w之間設有第二玻璃纖維層s，第一玻璃纖維層與第二玻璃纖維層s彼此隔離。所述第一洗滌室U和第二洗滌室w的底部與所述氨水蒸發室bl之間分別設有一回水管路t，該回水管路t具有高於所述第一洗滌室U和第二洗滌室W中的高價醇溶液或液態石蠟η液面的垂向彎曲段tl。所述玻璃纖維層作為吸水區，以進一步減少氨氣中的含有的水蒸氣，確保高壓氨氣在通過膨脹閥d時的製冷效果。所述加熱系統a包括用於盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應容器al，反應容器 al下方設有用於將所述混合溶液加熱至125°C及以上以生成乙醇蒸汽的燃燒室a2，反應容器al上連接有用於輸出熱蒸汽的熱能的換熱回管a3，該換熱回管a3延伸至所述氨水蒸發室bl的氨水溶液中，並繞設於所述第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d上。
所述高壓氨氣的氣壓為8_13kg/cm2,所述加熱系統a適於使所述氨水蒸發室bl中的氨水溶液保持在36-70°C。燃燒室a2使用碳、天然氣、原油等各類可燃燒資源。當石蠟溫度在125°C及以上時，石蠟分子與乙醇分子的接觸面積很大，石蠟分子與水分子接觸時產生熱能，該熱能迅速將乙醇蒸發，形成熱乙醇蒸汽。熱乙醇蒸汽經換熱回管 a 3輸出熱能並在與所述氨水蒸發室bl、第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d換熱後冷卻成液態乙醇，回流至反應容器al中與石蠟再次進行放熱反應，如此循環；期間，燃燒室a2 始終將反應容器al中的石蠟溶液的溫度保持在125°C及以上。所述高壓氨氣的氣壓為8_13kg/cm2,所述加熱系統a適於使所述氨水蒸發室bl中的氨水溶液保持在37_70°C。所述製冷管g中充有氫氣或氬氣，可進一步提高降壓後的氨氣的製冷效果；所述淡氨水生成室V的頂端還設有與所述製冷管g的入口相連的用於回流所述氫氣或氬氣的回流管。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。
權利要求
1. 一種動力生成系統，其特徵在於包括加熱系統(a)、用於利用加熱系統(a)加熱氨水溶液並將蒸發出的氨蒸汽經高價醇溶液或液態石蠟(η)洗滌以獲得純氨氣的氨水分離裝置(b)、用於收集氨水分離裝置(b)輸出的氨氣並經加熱系統(a)加熱以形成高壓氨氣的第一高壓儲氣罐(C)和第二高壓儲氣罐(d)；第一高壓儲氣罐(C)的出口與氣馬達入氣口相連；第二高壓儲氣罐(d)的出口經置於外界空氣中的冷卻管(e)與膨脹閥(f)的入口端相連，膨脹閥(f)的出口端與製冷管(g)的入口端相連，製冷管(g)的出口端(gl)與用於將氨氣溶入水中的淡氨水生成室(V)相連；淡氨水生成室(V)的一側連通有濃氨水生成室(j)； 濃氨水生成室(j)與所述氣馬達的氣體出口(k)相連，所述製冷管(g)設置在濃氨水生成室(j)的氨水溶液中；濃氨水生成室(j)通過設有泵(m)的管路與氨水分離裝置(b)中的氨水蒸發室(bl) 相連；氨水蒸發室(bl)的淡氨水出口端(b8)與淡氨水生成室(V)相連；所述氨水蒸發室(bl)內設有噴射管(b3)，且該噴射管(b3)與所述泵(m)之間通過置於外界空氣中的用於預熱濃氨水的預熱管(P)相連；噴射管(b3)分布於整個氨水蒸發室 (bl)內，且噴射管(b3)的管壁上分布有噴射孔；所述淡氨水出口端(b8)與淡氨水生成室(V)之間通過置於外界空氣中的用於預冷淡氨水的預冷管(q)相連，且預冷管(q)的入口端設有流量控制閥(r)；所述加熱系統(a)包括用於盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應容器(al)，反應容器 (al)下方設有用於將所述混合溶液加熱至125°C及以上以生成乙醇蒸汽的燃燒室(a2)，反應容器(al)上連接有用於輸出熱蒸汽的熱能的換熱回管(a3)，該換熱回管(a3)延伸至所述氨水蒸發室(bl)的氨水溶液中，並繞設於所述第一高壓儲氣罐(c)和第二高壓儲氣罐 (d)上。
全文摘要
本發明涉及一種能效較高的動力生成系統，其包括加熱系統、氨水分離裝置、第一高壓儲氣罐和第二高壓儲氣罐；第一高壓儲氣罐的出口與氣馬達入氣口相連；第二高壓儲氣罐的出口經置於外界空氣中的冷卻管與膨脹閥的入口端相連，膨脹閥的出口端與製冷管的入口端相連，製冷管的出口端與用於將氨氣溶入水中的淡氨水生成室相連；淡氨水生成室的一側連通有濃氨水生成室；濃氨水生成室與所述氣馬達的氣體出口相連，所述製冷管設置在濃氨水生成室的氨水溶液中；濃氨水生成室通過設有泵的管路與氨水分離裝置中的氨水蒸發室相連；氨水蒸發室的淡氨水出口端與淡氨水生成室相連。
文檔編號F01K25/10GK102588021SQ20121005467
公開日2012年7月18日 申請日期2010年3月2日 優先權日2010年3月2日
發明者不公告發明人 申請人:丁雪強