一種熱能利用技術的製作方法

2023-06-05 21:10:36 1

專利名稱：一種熱能利用技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱能利用方法，特別是涉及熱能的低溫低壓利用方法。
公知，現在熱能利用除了熱交換，還有利用熱能作功。利用熱能作功是通過熱膨脹，形成高溫高壓氣體，利用高溫高壓氣體對外作功。這種高溫高壓利用熱能的方法存在熱能利用不充分，設備要求苛刻，因此設備投入較多。熱能利用不充分的主要原因，是這種高溫高壓利用熱能的方法，在熱能轉換為高溫高壓氣體後，熱能轉換為分子勢能，高溫高壓氣體在作功後被排放，因此分子勢能被浪費，熱能利用不充分。例如內燃機，汽輪機作功均有作完功的尾氣排放。
本發明通過分子勢能高的氣體冷卻成分子勢能低的液體，形成低壓；分子勢能不同，壓強不同，利用其壓強差作功；利用形成的低壓實現低溫低壓分餾，實現低溫低壓利用熱能。
本發明的技術方案 媒介物質的特性，在利用熱能的溫度區間媒介物質必須是氣態物質和液態物質或者是氣態物質.液態物質和固體物質。一.原理 1.通過加熱媒介物質，熱能轉化為分子勢能，媒介物質具有的分子勢能高，壓強高。2.對分子勢能高的媒介物質冷卻，媒介物質釋放分子勢能，壓強低。3.利用壓強差作功，利用壓強低媒介物質沸點低實現低溫低壓分餾。
二.工藝 1.設備 a.冷卻系統 b.低壓倉 c.排放系統。
a.冷卻系統 支持本發明的冷卻系統方法1.熱交換方法，2.低溫液態媒介物質和高溫氣態媒介物質充分接觸，高溫氣態媒介物質被冷卻成液態媒介物質。
b.低壓倉 1.固定容積，2.可變容積。
c.排放系統 排放系統必須支持低壓倉，保證低壓倉低壓形成。1.定相排放 用於低壓倉內反覆低壓和高壓形成，在其高壓形成的相位，實現排放。2.引力排放 利用媒介物質自身重力產生的壓強支持低壓倉內低壓，實現排放。
2.流程 a液態媒介物質受熱氣化成氣態媒介物質，熱能轉換成分子勢能，氣態媒介物質進入低壓倉。b.進入低壓倉的氣態媒介物質被冷卻，形成液態媒介物質，釋放分子勢能；同時，低壓倉低壓形成。通過分子勢能高氣態媒介物質的壓強和低壓倉形成的低壓作功利用熱能；通過形成的低壓，液態媒介物質沸點降低，實現低溫低壓分餾利用熱能。C.冷卻後的液態媒介物質從排放系統排出。
三.系統維護 由於冷卻前低壓倉氣態媒介物質的純度對冷卻後低壓倉內形成的壓強高低有重大影響。系統維護的目的是保障冷卻前低壓倉氣態媒介物質的純度。系統維護有1.低壓倉反覆形成低壓高壓的系統維護，2.低壓倉持續形成低壓的系統維護。
本發明有益效果 1.提高熱能利用率，任何氣體都具有分子勢能，只要有氣體排放，就有分子勢能損耗，熱能利用率降低本發明排放物質是液態物質，其分子勢能低於氣態物質的分子勢能，因此分子勢能損耗小，熱能利用率提高。2.放寬設備限制，降低設備投入，高溫高壓利用熱能方法，設備必須接受高溫高壓氣體的衝蝕，所以設備製造受到材料限制，本發明是低溫低壓利用熱能方法，設備工作環境寬鬆，受材料和技術限制少，因此設備投入降低。3.為再發明提供技術平臺，由於本發明提高熱能利用率，設備限制放寬，設備投入成本降低，在本發明熱能利用的基礎上，可以研發出新發明。
本發明實施例 A.利用本發明機械作功方案 媒介物質為水。
一.工藝設備 冷卻系統 1.利用低溫液態水和高溫水蒸汽充分接觸，水蒸汽冷卻成液態水的冷卻方法，既通過噴霧冷卻水蒸汽的冷卻方法。2.低壓倉 固定容積。3.排放系統 引力排放既通過水柱自身重量產生的壓強，克服大氣壓強，支持低壓倉低壓持續並完成排水任務。
二.工藝流程 1.水受熱形成水蒸汽，進入低壓倉。2.在低壓倉內，以低溫液態水的水霧噴淋水蒸汽，水蒸汽冷卻形成水；氣體分子數量減少，壓強減小，低壓倉低壓形成。利用形成的低壓和水蒸汽的壓強差機械作功。3.冷卻後形成的水從排放系統排出。
三.系統維護 起動階段 1.水蒸汽必須形成足夠壓強將系統內空氣從排放系統排 2.排放系統排水口必須密封，可用水封。
B.利用本發明流體作功方案。媒介物質為水。
一.工藝設備 1.冷卻系統 利用低溫液態水和高溫水蒸汽充分接觸以冷卻水蒸汽的方法，即噴霧冷卻水蒸汽的冷卻方法。2.低壓倉 可變容積。3.排放系統 定相排放 即在低壓倉內充滿高溫高壓水蒸汽的某一瞬間施行排放。
二.工藝流程 工藝流程反覆進行 1.將高溫高壓水蒸汽充入低壓倉，水蒸汽將低壓倉內空氣排出(起動階段)並將低壓倉膨脹至最大。2.向低壓倉內高溫高壓水蒸汽噴霧冷卻，水蒸汽被冷卻形成水，低壓倉壓強降低，低壓倉體積縮至最小；利用低壓倉體積最大最小的反覆變化對流體作功。3.排放系統在低壓倉充滿高溫高壓水蒸汽的某一瞬間打開，排放水蒸汽冷卻形成的水。
三.系統維護 排水時，1.低壓倉水蒸汽壓強大於外界壓強2.冷卻水在重力作用下，會集於排水系統。
C.利用本發明海水淡化方案，媒介物質為水。
一.工藝設備 1冷卻系統 熱交換冷卻。2.低壓倉 固定容積)(包括加熱倉和冷卻倉)。排放系統引力排放。
二.工藝流程 1.加熱海水，低壓倉充滿高溫高壓水蒸汽。2.水蒸汽在冷卻倉因發生熱交換液化形成水，低壓倉壓強降低，海水沸點降低，實現低溫低壓蒸餾。3.冷卻後形成的水從排放系統排出。
三.系統維護 起動階段 1.水蒸汽必須形成足夠壓強將系統內空氣排出。2.排放系統排放口必須密封，可用水封。
權利要求
1.工藝流程 液態媒介物質受熱形成氣體媒介物質，熱能轉換為分子勢能；通過對氣態媒介物質的冷卻，氣態媒介物質冷卻成液態媒介物質，釋放分子勢能，形成低壓；熱能利用為通過分子勢能高的氣態媒介物質的高壓以及冷卻後形成的低壓作功，和冷卻後形成的低壓使液態媒介物質的沸點降低實現低溫低壓分餾。
2.工藝設備 實現熱能低溫低壓利用的工藝設備由三個要件組成冷卻系統，低壓倉，排放系統。
3.系統維護 系統維護的目的是保障冷卻前氣態媒介物質的純度。本發明的附加特徵 ①.本發明特徵1工藝流程提及媒介物質媒介物質的特性在利用熱能的溫度區間媒介物質必須是氣態物質和液態物質，或者是氣態物質液態物質和固體物質。
全文摘要
本發明涉及低溫低壓利用熱能方法解決高溫高壓利用熱能不充分的問題其技術特徵是通過加熱液態媒介物質氣化成氣態媒介物質熱能轉化成分子勢能因此分子勢能高通過對氣態媒介物質冷卻成液態媒介物質分子勢能低分子勢能備釋放形成低壓通過分子勢能高的氣態媒介物質具有高壓強和形成的低壓作功利用熱能通過形成低壓液態媒介物質沸點降低實現低溫低壓分餾利用熱能。
文檔編號B01D3/14GK1861993SQ20051007256
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月14日 優先權日2005年5月14日
發明者黃志雄 申請人:黃志雄