專(zhuān)利名稱(chēng)：蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程熱力循環(huán)的熱工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于熱力工程和熱工裝置的技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于“蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程熱力循環(huán)的熱工裝置”(下簡(jiǎn)為管氏循環(huán)的熱工裝置)的發(fā)明，本發(fā)明的蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程熱力循環(huán)技術(shù)(下簡(jiǎn)為管氏雙同步技術(shù)或管氏技術(shù))，它包括蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程熱力循環(huán)理論(下簡(jiǎn)為管氏雙同步理論或管氏理論)及其實(shí)現(xiàn)這一理論的各種管氏單級(jí)或多級(jí)串聯(lián)或單級(jí)并聯(lián)或多級(jí)串聯(lián)的并聯(lián)的液體的或汽體的(是指液體的或汽體的公知噴射器與公知的發(fā)生器、壓縮機(jī)等動(dòng)力裝置相結(jié)合構(gòu)成新型動(dòng)力裝置的組合形式，單級(jí)是指一個(gè)噴射器，多級(jí)串聯(lián)是指二個(gè)以上單級(jí)噴射器的串聯(lián)噴射器，多級(jí)串聯(lián)的并聯(lián)是指二個(gè)以上多級(jí)串聯(lián)噴射器的并聯(lián)噴射器，單級(jí)并聯(lián)是指二個(gè)以上單級(jí)噴射器的并聯(lián)噴射器，下簡(jiǎn)為管氏各級(jí)或管氏各級(jí)動(dòng)力裝置(A+B)或管氏各級(jí)(A+B)，A和B為實(shí)施方案圖上的噴射器的符號(hào)B和發(fā)生器、壓縮機(jī)等動(dòng)力裝置的符號(hào)A，下同)發(fā)生噴制冷或空調(diào)系列裝置、熱流體發(fā)生噴發(fā)電同步制冷系列裝置、手泵噴制冷系列裝置、機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置、壓縮噴制冷或制熱或空調(diào)系列裝置，及“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴、發(fā)生噴和壓縮噴制冷或空調(diào)系列裝置的一種或兩種或兩種以上的相同的或不相同的單級(jí)循環(huán)系統(tǒng)(這里的單級(jí)專(zhuān)指一個(gè)單機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)，下同)相互組合構(gòu)成或相互交叉組合構(gòu)成“管氏各級(jí)”的發(fā)生噴或機(jī)泵噴或壓縮噴或發(fā)生壓縮噴或發(fā)生機(jī)泵噴或機(jī)泵發(fā)生噴或機(jī)泵壓縮噴或……等復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置(管氏復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置一般由高溫部分和低溫部分組成，一般可由二個(gè)至五個(gè)部分組成，每個(gè)部分都是一個(gè)單級(jí)循環(huán)系統(tǒng)，下同)。例如管氏單級(jí)并聯(lián)機(jī)泵噴復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置；其高溫部分和低溫部分的循環(huán)系統(tǒng)均為一個(gè)，“單級(jí)”的管氏單級(jí)并聯(lián)機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置的循環(huán)系統(tǒng)(其它的管氏循環(huán)的復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置的高低溫部分的組合構(gòu)成形式均以此類(lèi)推)。為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的核心問(wèn)題，首先說(shuō)明解決方案附圖中各種符號(hào)的內(nèi)容
(回?zé)崞?、D(低冷器)、C(空冷器)、E(蒸發(fā)器)、W(液泵)、F(是被引射的低溫蒸汽3即循環(huán)溫熵圖上的數(shù)字3，下同)、T(透平機(jī))、И(粗而短的毛細(xì)管，比在先技術(shù)的毛細(xì)管短50％左右，直徑大50％左右)、X(單向閥)、m(發(fā)電機(jī))。本發(fā)明用公知的發(fā)生器A、公知的手動(dòng)或機(jī)動(dòng)的容積式往復(fù)雙作用柱塞泵A(下簡(jiǎn)為手泵、機(jī)泵)和公知的六種蒸汽壓縮制冷機(jī)A(活塞式、軸流式、離心式、螺桿式、滑片式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式蒸汽壓縮機(jī)，下同)，與上述的各種噴射器B相組合構(gòu)成各種新型的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴、熱流體發(fā)生噴、手泵噴、機(jī)泵噴、壓縮噴等“管氏各級(jí)”系列動(dòng)力裝置(A+B)(即在實(shí)施方案圖3、4、5、6、7上的A和B的符號(hào))。
眾所周知在先技術(shù)為蒸凝非同步雙制約環(huán)形過(guò)程的熱力循環(huán)技術(shù)(下簡(jiǎn)為在先雙制約技術(shù))和在先熱力循環(huán)理論為蒸凝非同步雙制約環(huán)形過(guò)程的熱力循環(huán)理論(下簡(jiǎn)為在先雙制約理論)，170年來(lái)在先技術(shù)雖然在熱工部件的進(jìn)步，合理利用能源和開(kāi)發(fā)利用新型制冷劑等方面成績(jī)巨大，但是在熱力循環(huán)理論的基礎(chǔ)方面沒(méi)有較大的實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步，在先技術(shù)最少有十二個(gè)大問(wèn)題，首先是蒸凝過(guò)程非同步雙制約，整體系統(tǒng)難以?xún)?yōu)化；其次冷凝換熱過(guò)程受控于環(huán)境溫度，循環(huán)的外部不可逆性較大。熱力完善程度較差；第3蒸汽壓縮機(jī)的吸氣壓力較小，直接影響產(chǎn)冷量的進(jìn)一步提高；4、節(jié)流減壓裝置前的液體工質(zhì)更低溫度的過(guò)冷難度較大，因而機(jī)器的可靠性穩(wěn)定性安全性等特性較差；5、制冷過(guò)程的獲得是在工質(zhì)完成每一個(gè)封閉循環(huán)都周期性地恢復(fù)到始態(tài)(下簡(jiǎn)為工質(zhì)一循復(fù)態(tài))時(shí)才獲得(是專(zhuān)指在先技術(shù)的蒸汽壓縮式、各吸收式和吸附式制冷機(jī)的循環(huán)問(wèn)題，下同)，因此初始降溫速度緩慢工作效率低；第6至12的問(wèn)題是“六高一低”問(wèn)題—高壓、高溫、高阻力、高壓力差、高壓縮比高溫差和低流速。眾所周知“六高一低問(wèn)題”就意味著循環(huán)的性能較差、高能耗、高噪音、高環(huán)境污染、高成本、低效能比、低熱效率、低工作效率、使用壽命短、維修難度大、制造工藝設(shè)備復(fù)雜、輔助設(shè)備多，特別是當(dāng)蒸發(fā)溫度越低其機(jī)組的臺(tái)數(shù)就越多，而輔助設(shè)備越多能耗就成倍地增長(zhǎng)，效能比卻成倍的下降，熱效率和工作效率就更低，產(chǎn)冷量成倍下降，由于“六高一低問(wèn)題”的存在，使得換熱器的總價(jià)格、重量和尺寸均大于壓縮機(jī)，且換熱器對(duì)制冷機(jī)的所有質(zhì)量指標(biāo)都造成極嚴(yán)重的影響，特別是強(qiáng)制通風(fēng)換熱器的噪音有的比壓縮機(jī)的噪音還大，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，由于“六高一低”的問(wèn)題，在先的制冷機(jī)對(duì)工質(zhì)的熱力學(xué)性能要求十分嚴(yán)格，因此可使用的工質(zhì)極少，且對(duì)大氣臭氧層的破壞嚴(yán)重，由于“六高一低”問(wèn)題的影響，在先壓縮制冷裝置對(duì)工質(zhì)最佳灌裝重量上下界限誤差極小，否則嚴(yán)重影響到制冷機(jī)的循環(huán)特性，甚至難以正常工作，因此生產(chǎn)流水線(xiàn)上的灌裝設(shè)備的灌裝精度較高，被灌裝的管路要求長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理，而維修單位卻不具備這些設(shè)備，因此經(jīng)維修單位修理過(guò)的制冷機(jī)全部達(dá)不到應(yīng)有的最佳灌裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不僅能耗大、制冷效果差，而且使消費(fèi)者的利益長(zhǎng)期受到損害。
本發(fā)明的目的是向社會(huì)提供一種全新的“管氏雙同步技術(shù)”和“管氏雙同步理論”以及實(shí)現(xiàn)這一理論的各種“管氏各級(jí)”手泵噴制冷系列裝置、機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置、發(fā)生噴制冷或空調(diào)系列裝置、熱流體發(fā)生噴發(fā)電同步制冷系列裝置、壓縮噴制冷或空調(diào)或制熱系列裝置的單機(jī)及各種“管氏各級(jí)”發(fā)生噴、機(jī)泵噴、壓縮噴、發(fā)生機(jī)泵噴、發(fā)生壓縮噴、機(jī)泵壓縮噴……等復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置。本發(fā)明在同等工況和能耗的條件下(下述所有相比條件均同此)，可將循環(huán)的外部不可逆性減小70％左右，熱效率增加到50％左右，制冷量增加7倍左右，制冷效能比達(dá)到1∶5左右，將公知的高中低溫制冷劑的有效應(yīng)用范圍的上下溫度界限同時(shí)擴(kuò)寬20～50℃左右，冷熱源溫差一般可達(dá)40～80℃左右，從而將世界制冷工程和熱工裝置的技術(shù)水平及理論水平提高到一個(gè)新的里程碑的高度，以全面滿(mǎn)足高科技時(shí)代各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)和各種軍民商車(chē)船航天航空大核電火電石化裝置，對(duì)各種大制冷量的高中低和超低溫的迫切要求及可使用多種能源，大量節(jié)電的要求，這就是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是以管氏雙同步技術(shù)和理論為依據(jù)，用普通技術(shù)員所公知的工藝設(shè)備，常規(guī)熱工部件和生產(chǎn)加工的方法將公知的冷凝器的一部分置于公知的擴(kuò)大了蒸發(fā)器的輸出端管路中，“擴(kuò)大了的輸出端管路”即構(gòu)成了一個(gè)新型的高效率“回?zé)崞?
”，而置于回?zé)崞?
中的那部分冷凝器就是新型的高效率的“低冷器D，”而未置于回?zé)崞?
中的那部分冷凝器就構(gòu)成了新型的“空冷器C”低冷器D和空冷器C就構(gòu)成了新型的“雙溫同步冷凝系統(tǒng)”(C+D)，低冷器D的輸出端管路與蒸發(fā)器E的輸入端管路間，除了管氏壓縮噴制冷或制熱或空調(diào)系列裝置有比在先技術(shù)阻力小50％左右，短50％左右的毛細(xì)管節(jié)流裝置И外，其它的各種管氏熱工裝置均沒(méi)有毛細(xì)管等減壓裝置И，低冷器D的輸出端管路與蒸發(fā)器E的輸入端管路是直接相連通的，蒸發(fā)器E與回?zé)崞?的輸入端管路是相通連的，回?zé)崞?的輸出端管路是與公知噴射器B(液體的或汽體的噴射器，下同)的吸入端管路相通連，噴射器B的噴咀的輸入端管路是與公知的發(fā)生器A或蒸汽壓縮機(jī)A或手泵A或機(jī)泵A或熱流體發(fā)生器A的高壓工作蒸汽或液體的輸出端管路相通連，不同的管氏熱工裝置其擴(kuò)壓器輸出端管路與空冷器C的輸入端管路的連接方法各不相同如果是管氏發(fā)生噴、機(jī)泵噴和手泵噴熱工裝置就直接相通連；如果是管氏壓縮噴熱工裝置，其擴(kuò)壓器輸出端管路就直接與壓縮機(jī)的吸入端管路相通連，壓縮機(jī)另一個(gè)輸出端管路(一個(gè)壓縮機(jī)有二個(gè)以上的并聯(lián)的輸出端管路，下同)就直接與空冷器C的輸入端管路相通連；如果是管氏熱流體發(fā)生噴熱工裝置，擴(kuò)壓器的輸出端管路是直接與透平機(jī)T的輸入端管路相通聯(lián)(透平機(jī)T也可以有一個(gè)以上的輸入端管路，下同)，透平機(jī)T的輸出端管路與空冷器C的輸入端管路相通連。不同的管氏循環(huán)的熱工裝置的蒸發(fā)器E與發(fā)生器A或機(jī)泵A或熱流體發(fā)生器A或壓縮機(jī)A輸入端管路相通連的方法各不相同；如果管氏手泵噴和機(jī)泵噴熱工裝置的發(fā)生器E底部輸出管路直接與手泵或機(jī)泵的吸入端管路相通連；如果是管氏熱流體發(fā)生噴熱工裝置蒸發(fā)器E底部的輸出端管路直接與液泵W的輸入端管路相通連，由液泵W的輸出端管路與單向閥X的輸入端管路相通連，再由單向閥X的輸出端管路與熱流體發(fā)生器A的輸入端管路相通連；如果是管氏發(fā)生噴熱工裝置，蒸發(fā)器E底部的輸出端管路與發(fā)生器A的輸入端管路相通連共有種方法一種與管氏熱流體發(fā)生噴熱工裝置相同即通過(guò)液泵W和單向閥X(這-種連接法也有兩種用法液泵W和單向閥X同時(shí)工作的為連續(xù)制冷或空調(diào)，液泵W不工作只有單向閥X工作的為非連續(xù)制冷或空調(diào)，下同)再與發(fā)生器A的吸入端管路相通連，另一種方法是由蒸發(fā)器E底部的輸出端管路先與單向閥X的輸入端管路相通連，再由單向閥X的輸出端管路與發(fā)生器的輸入端管路相通連，這種只有單向閥X的管氏發(fā)生噴熱工裝置是非連續(xù)制冷或空調(diào)的熱工裝置；如果是管氏壓縮噴熱工裝置，其蒸發(fā)器E上部(被引射蒸汽F的通道，下同)與回?zé)崞?
的輸入端管路是相通連的，回?zé)崞?
的輸出端管路與噴射器B的吸入端管路相通連，再通過(guò)噴射器B的擴(kuò)壓器的輸出端管路與壓縮機(jī)A的吸入端管路相通連的。這樣就構(gòu)成了各種新型“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)生噴發(fā)電同步制冷系列裝置、管氏發(fā)生噴制冷空調(diào)系列裝置、管氏手泵噴制冷系列裝置、管氏機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置、管氏壓縮噴制冷或制熱或空調(diào)系列裝置和各種新型的“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴、發(fā)生噴、壓縮噴、發(fā)生壓縮噴、發(fā)生機(jī)泵噴、視泵發(fā)生噴和機(jī)泵壓縮噴……等復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置。
再結(jié)合


幾種應(yīng)用管氏循環(huán)的熱工裝置的系統(tǒng)組成和實(shí)施方案情況。
一、管氏單級(jí)并聯(lián)手泵噴或機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置。該裝置的循環(huán)溫熵圖如圖1所示，實(shí)施方案如圖3所示。它包括10-1的手泵或機(jī)泵的絕熱壓縮過(guò)程、1-2的高壓液體工質(zhì)在噴咀中的等熵膨脹過(guò)程、2-4和

的“蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程”即工作蒸汽和被引射的低溫蒸汽F高速度通過(guò)更低壓力的回?zé)崞?

及回?zé)崞?

中的低冷器D，低溫蒸汽F在回?zé)崞髦羞M(jìn)一步蒸發(fā)從而使回?zé)崞?

及回?zé)崞?

中的低冷器D內(nèi)的貯存的液體工質(zhì)的溫度迅速地冷卻到近似于低溫蒸汽F的溫度且同步升降，換熱后的低溫蒸汽F被吸入混合室4中的高效率高速度高質(zhì)量良性循環(huán)特點(diǎn)的“蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程，”其特征是液泵W蒸發(fā)器E和低冷器D中貯有30％左右容積的液體工質(zhì)，蒸發(fā)冷凝過(guò)程是同步工作同步優(yōu)化的，溫度同步升降，特別是回?zé)崞?

和回?zé)崞?

中的低冷器D的溫度始終近似于低溫蒸汽F的溫度同步升降，在過(guò)程中被引射的低溫蒸汽F工質(zhì)和低冷器D的液體工質(zhì)從蒸發(fā)冷凝兩個(gè)方向同步環(huán)形循環(huán)的(上述下簡(jiǎn)為工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程)。它是各種管氏系列熱工裝置的共同具有的核心特征，也是管氏技術(shù)和管氏理論的核心特征。4-5是混合蒸汽在擴(kuò)壓器中的等熵壓縮過(guò)程，5-6是混合蒸汽在空冷器內(nèi)經(jīng)大氣或冷卻水冷凝換熱過(guò)程，6-7是低冷器內(nèi)的液體工質(zhì)在被引射蒸汽F高效率的低溫冷凝的換熱過(guò)程。7-3過(guò)程是低冷器D內(nèi)的極過(guò)冷液體工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器E內(nèi)的蒸發(fā)制冷的換熱過(guò)程，蒸發(fā)器E內(nèi)的液體工質(zhì)→8-9-10-1過(guò)程為蒸發(fā)器E的底部的輸出端內(nèi)的液工質(zhì)在機(jī)泵或手泵吸入端吸力的作用下被吸入泵內(nèi)，重新轉(zhuǎn)化為高壓工作液體工質(zhì)的過(guò)程“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”。這些過(guò)程分別由新型的“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴或手泵噴動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、低冷器D、回?zé)崞?

、蒸發(fā)器E和手泵或機(jī)泵組成。
二、管氏多級(jí)發(fā)生噴制冷或空調(diào)系列裝置。該裝置的循環(huán)溫熵圖也如圖1所示，實(shí)施方案如圖4所示，它包括發(fā)生器內(nèi)液體工質(zhì)吸熱蒸發(fā)成高壓工作蒸汽過(guò)程10-1，高壓工作蒸汽在噴咀中的等熵膨脹過(guò)程1-2，“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程，”4-5-6-7-3過(guò)程同前，7-8-9-10的回流過(guò)程的方法有兩種(1)停機(jī)回流法(停機(jī)后點(diǎn)7的液體工質(zhì)靠工質(zhì)本身的重量和液位差的勢(shì)能自動(dòng)打開(kāi)通向發(fā)生器A管路上的單向閥門(mén)X重新流回發(fā)生器A中以備重新制冷，其回流速度只需1分鐘左右)，(2)不停機(jī)的回流法，即直接用液泵W將低壓液體工質(zhì)通過(guò)單向閥X打入發(fā)生器A中，重新產(chǎn)生高壓工作蒸汽，“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”。這些過(guò)程分別由新型的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、低冷器D、回?zé)崞?

、蒸發(fā)器E、單向閥X和液泵W所組成。
三、管氏熱流體發(fā)生噴發(fā)電同步制冷系列裝置的循環(huán)溫熵圖如圖1所示，實(shí)施方案如圖5所示，它包括10-1和1-2(過(guò)程同上)、“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，5-T-6過(guò)程是來(lái)自噴射器B的高壓混合蒸汽首先推動(dòng)透平機(jī)T帶動(dòng)發(fā)電機(jī)m發(fā)電同步制冷后的蒸汽從透平機(jī)再進(jìn)入空冷器C冷凝的過(guò)程，6-7過(guò)程同上述，7-3過(guò)程是從低冷器D出來(lái)的極過(guò)冷的液體工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器E中，在低壓下蒸發(fā)制冷的過(guò)程。在過(guò)程中蒸發(fā)器E的輸出端部分的液體工質(zhì)在液泵W的絕熱壓縮過(guò)程中連續(xù)打入發(fā)生器A在熱流體的加熱下重新產(chǎn)生高壓工作蒸汽。這樣，“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”。這些過(guò)程分別由各種新型的“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)生噴動(dòng)力裝置(A+B)和透平機(jī)T、發(fā)電機(jī)m、空冷器C、回?zé)崞?

、低冷器D、蒸發(fā)器E、液泵W、單向閥X組成。
四、管氏單級(jí)壓縮噴制冷或制熱或空調(diào)系列裝置。該類(lèi)裝置的循環(huán)溫熵圖如圖2所示，其實(shí)施方案如圖6所示。循環(huán)溫熵圖2中的5-9-10-11-1、1-2、“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”、和4-5等過(guò)程所組成的環(huán)形過(guò)程循環(huán)與1-6、

、7-8、8-3、

4-5、5-9-10-11-1等過(guò)程所組成的環(huán)形過(guò)程循環(huán)是同步進(jìn)行的同步循環(huán)的，下面再用文字說(shuō)明5-9-10-11-1即擴(kuò)壓器內(nèi)的高壓混合蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)A的吸入端在壓縮機(jī)內(nèi)的絕熱壓縮過(guò)程，1-2、“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”和4-5等過(guò)程(與前述同類(lèi)過(guò)程相同，不重述之)所組成的環(huán)形過(guò)程與1-6高壓蒸汽壓入空冷器C中，空冷器C在空氣或冷卻水的作用下的初步冷凝換熱過(guò)程、

過(guò)程是回?zé)崞?

中低冷器D在被引射蒸汽F作用下的低溫高效冷凝換熱過(guò)程(其低冷器D和回?zé)崞?

內(nèi)的溫度能始終自動(dòng)的近似于被引射蒸汽F的溫度且同步升降，下同)、7-8過(guò)程是低冷器D的極過(guò)冷液體工質(zhì)，在無(wú)任何閃發(fā)氣體的狀態(tài)下的高速通過(guò)節(jié)流減壓裝置И的絕熱膨脹過(guò)程、8-3過(guò)程是經(jīng)過(guò)毛細(xì)管И節(jié)流后的極過(guò)冷液體工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器E在其低壓狀態(tài)下的高效率高流速的蒸發(fā)制過(guò)程、

、4-5、5-9-10-11-1等過(guò)程的過(guò)程(與前述同類(lèi)過(guò)程相同不再重述)所組成的環(huán)形過(guò)程是同步循環(huán)的，這個(gè)周而復(fù)始的兩個(gè)同步環(huán)形過(guò)程的一次同步循環(huán)過(guò)程就是“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”的過(guò)程。這些過(guò)程由“管氏各級(jí)”壓縮噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、回?zé)崞?

、低冷器D、毛細(xì)管И、蒸發(fā)器E等組成。
五、管氏單級(jí)并聯(lián)機(jī)泵噴復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置。該裝置的高低溫部分的循環(huán)溫熵圖如圖1所示，該裝置的循環(huán)系統(tǒng)是由其高低溫部分的循環(huán)系統(tǒng)共同組合而成的，因此本發(fā)明省去了該裝置的循環(huán)溫熵圖。為了更清楚地說(shuō)明該裝置的核心內(nèi)容，用文字述說(shuō)并結(jié)合實(shí)施圖7詳細(xì)說(shuō)明該裝置的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方案。該類(lèi)裝置的結(jié)構(gòu)是用一般技術(shù)員公知的加工制造方法、材料、常規(guī)的熱工部件和工藝設(shè)備首先將高溫部分的回?zé)崞?

的容積擴(kuò)大到能將其低溫部分的全部系統(tǒng)裝置全部置于其中并加以固定好，并使其周?chē)剂粲凶銐虻目臻g，保證能夠通過(guò)來(lái)自高溫部分的蒸發(fā)器E的被引射的低溫蒸汽F，這樣就組成了管氏單級(jí)并聯(lián)機(jī)泵噴復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置(該裝置的高溫部分和低溫部分的實(shí)施方案均如“管氏單級(jí)并聯(lián)機(jī)泵噴或手泵噴系列裝置”的實(shí)施方案圖3所示，其它“管氏各級(jí)”復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置的高低溫部分的實(shí)施方案均以此類(lèi)推，下同)，“管氏各級(jí)”復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置的具體工作程序均是先由其高溫部分先啟動(dòng)工作數(shù)分鐘，將置于高溫部分回?zé)崞?

中的低溫部分循環(huán)系統(tǒng)和高溫部分的低冷器D完全處于高溫部分的“蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程”的高效率低溫?fù)Q熱的優(yōu)化過(guò)程之中，為下一步低溫部分實(shí)施方案高效率地正常實(shí)施，提供循環(huán)所必需的最佳低溫的工作環(huán)境條件，因此，低溫部分能夠高效率地高質(zhì)量地迅速啟動(dòng)往復(fù)循環(huán)制冷，從而“管氏各級(jí)”復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置的“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”的過(guò)程后，均可同時(shí)獲得兩個(gè)以上不同蒸發(fā)溫度的制冷或空調(diào)的效果。因此本發(fā)明的熱效率極高，比在先技術(shù)高50％～80％左右，制冷效能比高1至10倍左右，制冷量高10至40倍左右，節(jié)電90％左右，該裝置的高低溫部分循環(huán)系統(tǒng)的組成均由“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、回?zé)崞?

、低冷器D、蒸發(fā)器E等組成。在這里有必要明確地指出，本發(fā)明的這類(lèi)管氏雙同步技術(shù)和管氏雙同步理論的問(wèn)世絕不僅僅是一項(xiàng)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)，它是一項(xiàng)能夠在產(chǎn)業(yè)上實(shí)施的極具發(fā)展前景的全新的技術(shù)解決方案，特別值得指出的是按照本發(fā)明的“蒸凝雙同步環(huán)形過(guò)程熱力循環(huán)構(gòu)成方式工作的，可供實(shí)用的全新的組合方式，并以最佳實(shí)施方式給出了這類(lèi)熱工裝置若干種具體的構(gòu)成形式，因此本發(fā)明不但具有史無(wú)前例的新穎性有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步的創(chuàng)造性，并根據(jù)本發(fā)明所給出的技術(shù)解決方案，本技術(shù)領(lǐng)域的工作人員可以根據(jù)實(shí)際需要十分容易地構(gòu)造出上述種種具體構(gòu)成形式的不同的改型，其實(shí)用性極突出，因此凡是有這類(lèi)管氏循環(huán)的特征的熱工裝置，部屬于本專(zhuān)利發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明的各種“管氏各級(jí)”手泵噴、機(jī)泵噴和發(fā)生噴、熱流體發(fā)生噴等系列熱工裝置均沒(méi)有任何減壓節(jié)流裝置，因此管路的總長(zhǎng)度比在先技術(shù)短1-3米左右，管徑平均大50％左右，因此在同等工況條件下這類(lèi)管氏熱工裝置比在先技術(shù)熱工裝置的工質(zhì)的流通阻力小5倍左右，因此本發(fā)明的各種管氏熱工裝置能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的“六低一高”良性循環(huán)特點(diǎn)，能最充分地發(fā)揮出公知的汽體的或液體的噴射器的巨大抽吸的能力和巨大的抽氣量的能力，因此很容易地將貯約30％容積的制冷劑(碳?xì)浠衔铩o(wú)機(jī)化合物、常用溶劑和常用藥品及其它……等公知的無(wú)氟制冷劑下簡(jiǎn)為“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，例如丁烷、丁烯、甲醚、丙烯、丙烷、甲胺、乙烷、乙烯、甲烷等近百種優(yōu)秀的高中低溫度的公知的無(wú)氟制冷劑)的蒸發(fā)器E抽吸到較低的壓力0.1～0.001Kg/cm2左右，從而獲得較低的蒸發(fā)溫度，同時(shí)又徹底解決了大氣臭氧層被含氟制冷劑破壞的世界級(jí)的重大污染問(wèn)題。管氏雙同步技術(shù)的“六低一高”良性循環(huán)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮了噴射器的巨大抽吸能力和巨大的抽吸量的能力，因此，將公知的高中低溫度的制冷劑的有效應(yīng)用范圍的上、下溫度界限同時(shí)擴(kuò)寬20～50℃左右，因此管氏雙同步技術(shù)能用公知的高中低溫度的制冷劑獲得中溫、低溫和超低溫的效果(在同等工況和能耗條件下，下同)，僅此一項(xiàng)本發(fā)明比在先技術(shù)的制冷能力要大2～3倍左右。眾所周知在先技術(shù)僅僅由于循環(huán)的外部不可逆性的影響，產(chǎn)冷量就要降低一倍多，熱效率降到40％左右，由于本發(fā)明的循環(huán)的外部不可逆性比在先技術(shù)小70％左右，僅此一項(xiàng)，本發(fā)明的產(chǎn)冷量就增加近1倍，熱效率增加到50％左右，眾所周知，冷凝溫度每降低1℃產(chǎn)冷量就增加0.5～1.5％，本發(fā)明的低冷器D的冷凝溫度是環(huán)境溫度難影響的，它是始終近似于蒸發(fā)器E的溫度同步升降的，因此在一般情況下，本發(fā)明的低冷器D的冷凝溫度比在先技術(shù)-35℃、-75℃、-120℃、-180℃和-250℃的蒸發(fā)溫度的冷凝溫度降低50℃、80℃、120℃、180℃和250℃左右，僅此一項(xiàng)產(chǎn)冷量增加50％～250％左右。眾所周知，制冷機(jī)的產(chǎn)冷量與流量成正比。“在先的雙制約技術(shù)”的流速極慢，本發(fā)明的流量比在先技術(shù)約大5倍左右，僅此一項(xiàng)本發(fā)明產(chǎn)冷量比在先技術(shù)大3～4倍左右。上述的四項(xiàng)比較可以清楚的看出，本發(fā)明比在先技術(shù)的產(chǎn)冷量大7倍左右，制冷效能比高達(dá)1∶5左右，特別是“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)電同步制冷系列裝置，在發(fā)電的同時(shí)又獲得相同效率的制冷效果，因此其熱效率可達(dá)到70％左右，投入產(chǎn)出效益極高，這在大型制冷設(shè)備中可廣為推廣應(yīng)用。本發(fā)明的各種新型的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴制冷或空調(diào)系列熱工裝置的單機(jī)的蒸發(fā)溫度一般用制冷劑丁烯、正丁烷、丁炔等高溫制冷劑可達(dá)-60℃～-90℃左右的溫度，用中溫制冷劑甲醚、異丁烷、環(huán)丙烷和丙烷蒸發(fā)溫度可達(dá)-90℃～-120℃左右，用戍烯、戍二烯、乙胺、乙醛和環(huán)丁烷等高溫制冷劑蒸發(fā)溫度可達(dá)+10～-35℃左右，而各種新型的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列熱工裝置的高溫部分用上述的高溫工質(zhì)丁烯等工質(zhì)，低溫部用丙烷、丙烯等工質(zhì)其蒸發(fā)溫度可達(dá)-90℃～-170℃左右，因此僅用兩個(gè)部分的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴復(fù)迭式制冷或空調(diào)系列裝置就能超過(guò)“日本在九二年元月用兩臺(tái)空壓機(jī)的動(dòng)力和一種新型混合制冷劑開(kāi)發(fā)了一種制冷達(dá)世界最低溫度-152℃的冷藏柜的低溫技術(shù)和最低溫度的世界先進(jìn)水平”的水平，而且本發(fā)明比日本的兩臺(tái)空壓機(jī)節(jié)電95％左右，又沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，長(zhǎng)時(shí)間連轉(zhuǎn)能力和使用壽命比日本的長(zhǎng)5～10倍，本發(fā)明基本上不需要維修，其可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等性能均全面超過(guò)日本的裝置。本發(fā)明的投入產(chǎn)出效益極高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝設(shè)備極簡(jiǎn)單，又可同時(shí)獲得兩個(gè)不同的蒸發(fā)溫度的制冷效果，因此熱效率可達(dá)60％左右，特別是噪音比兩臺(tái)空壓機(jī)要低10倍左右，本發(fā)明其它優(yōu)勢(shì)前面已述不再重復(fù)。本發(fā)明用三個(gè)或四個(gè)部分組成的“管氏各級(jí)”發(fā)生噴復(fù)迭式制冷系列裝置當(dāng)?shù)谝桓邷夭糠钟枚∠┑裙べ|(zhì)，第二高溫部分用丙烷等工質(zhì)，第三部分用液態(tài)氧等工質(zhì)，低溫部分用液態(tài)氮等工質(zhì)時(shí)，本發(fā)明可同時(shí)獲得三個(gè)或四個(gè)不同的蒸發(fā)溫度的制冷效果，即-90℃、-160℃-220℃、-250℃的超低溫。因此各種新型管氏循環(huán)的熱工裝置的用途十分廣闊，充分滿(mǎn)足一切民用的、商用的、工業(yè)用和高科技實(shí)驗(yàn)用的各種制冷制熱，低溫超低溫及空調(diào)等溫度的要求，可用電也可不用電，其性能、價(jià)格比極高……。
眾所周知，大中型石化系統(tǒng)企業(yè)的高溫循環(huán)水在夏季高溫季節(jié)，其溫度難冷卻到工藝要求的最佳溫度值，因此，產(chǎn)質(zhì)量受到限制，安全生產(chǎn)得不到保障，且能耗極高，每小時(shí)的耗電量高達(dá)萬(wàn)度左右，大型“空分裝置”的耗電量更高，每小時(shí)幾萬(wàn)度，涼水塔和“空分裝置”的基建成本和設(shè)備成本巨大約數(shù)千萬(wàn)元左右，上述重大難題，用管氏雙同步技術(shù)均能十分滿(mǎn)意的得到解決，并且節(jié)約電費(fèi)和減少設(shè)備投資貳千萬(wàn)元左右。用管氏雙同步技術(shù)能夠解決包括火力發(fā)電和大型核電站在內(nèi)的所有在先熱工裝量不能解決循環(huán)水溫度降到設(shè)計(jì)要求的世界級(jí)的技術(shù)難題。綜上所述，證明了首創(chuàng)的管氏雙同步技術(shù)和理論及實(shí)現(xiàn)這一理論的各種新型的管氏循環(huán)的熱工裝置的結(jié)構(gòu)新穎，性能卓越，專(zhuān)利權(quán)指標(biāo)和性能價(jià)比指標(biāo)高，社會(huì)環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均領(lǐng)先世界先進(jìn)水平。管氏雙同步技術(shù)特別值得一提的是蒸發(fā)溫度越低制冷量越大，其新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性更加顯著(下簡(jiǎn)“三性特點(diǎn)”)，因此說(shuō)，本發(fā)明的管氏雙同步技術(shù)和理論以及實(shí)現(xiàn)這一理論的各種管氏循環(huán)的熱工裝置的技術(shù)水平已達(dá)到了一個(gè)新的里程碑的高度。
權(quán)利要求
1.各種“管氏各級(jí)”發(fā)生噴制冷或空調(diào)系列裝置單機(jī)由各種管氏各級(jí)發(fā)生噴系列動(dòng)力裝置(A+B)空冷器C、低冷器D、回?zé)崞?br> 、蒸發(fā)器E、單向閥X和液泵W組成，使用一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在所述的各組件構(gòu)成的閉路中循環(huán)，其特征在于有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”發(fā)生噴動(dòng)力裝置(A+B)及首創(chuàng)的管氏雙同步技術(shù)和管氏雙同步理論，因此“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”，沒(méi)有毛細(xì)管等節(jié)流減壓裝置，這類(lèi)裝置基本上沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，可使用多種能源工作，冷熱源溫差一般為40-80℃，在蒸發(fā)器E、低冷器D和發(fā)生器A30％左右的容積中均灌有一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，當(dāng)蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大時(shí)“三性特點(diǎn)”越顯著。
2.各種“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)生噴發(fā)電同步制冷裝置單機(jī)。由各種“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)生噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和透平機(jī)T、發(fā)電機(jī)m、空冷器C、回?zé)崞?br> 、低冷器D、蒸發(fā)器E、液泵W、單向閥X等組成，并可使用一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在各組件構(gòu)成的閉路中循環(huán)，特征在于有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)生噴系列動(dòng)力裝置(A+B)及首創(chuàng)的管氏雙同步技術(shù)和理論， 因此“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，回?zé)崞?br> 和其中的低冷器D的溫度始終近似于蒸發(fā)器E的溫度同步升降，可使用多種能源工作，蒸發(fā)器E、低冷器D、發(fā)生器A30％左右的容積中都灌有一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，冷熱源溫差一般為40℃-80℃左右，有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”當(dāng)蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大時(shí)“三性特點(diǎn)”越顯著，沒(méi)有毛細(xì)管等節(jié)流減壓裝置，可使用多種能源工作。
3.各種“管氏各級(jí)”壓縮噴制冷或制熱或空調(diào)系列裝置單機(jī)。由各種“管氏各級(jí)”壓縮噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、回?zé)崞?、低冷器D、毛細(xì)管N、蒸發(fā)器E等組成，并可使用一些“碳容藥無(wú)工質(zhì)”在所述的各組件構(gòu)成的閉路中循環(huán)，特征是有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”壓縮噴系列動(dòng)力裝置(A+8)及首創(chuàng)的管氏雙同步技術(shù)和理論，因此， “工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，回?zé)崞?和其中的低冷器D的溫度始終近似于蒸發(fā)器E的溫度同步升降，蒸發(fā)器E和低冷器D30％左右容積中都灌有一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，冷熱源溫差一般為40-80℃左右，有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”。因而，蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大時(shí)“三性特點(diǎn)”越顯著。
4.各種“管氏各級(jí)”手泵噴制冷系列裝置單機(jī)。由各種“管氏各級(jí)”手泵噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、回?zé)崞?低冷器D、蒸發(fā)器E組成，并可使用一些公知的“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在所述各組件構(gòu)成的閉路中循環(huán)，特征是有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”手泵噴系列動(dòng)力裝置(A+B)及首創(chuàng)的管氏雙同步技術(shù)和理論，沒(méi)有毛細(xì)管等節(jié)流減壓裝置，因此“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降的蒸凝雙同過(guò)程”，可用人的手或腳的力量啟動(dòng)工作，在蒸發(fā)器E、低冷器D和手泵A30％左右容積中都灌有一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，冷熱源溫差一般是40-80℃左右，有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”，因此蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大“三性特點(diǎn)”越顯著。
5.各種“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴制冷或空調(diào)系列裝置單機(jī)。由各種“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴系列動(dòng)力裝置(A+B)和空冷器C、回?zé)崞?br> 、低冷器D、蒸發(fā)器E組成，并可使用一些公知的“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在所述的各組件構(gòu)成有閉路中循環(huán)，特征是有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴系列動(dòng)力裝置(A+B)及首創(chuàng)的“管氏雙同步”技術(shù)和理論，因此“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，在蒸發(fā)器E、低冷器D及機(jī)泵A30％左右的容積中都灌有一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”，冷熱源溫差一般為40-80℃，有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”，因此，蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大，“三性特點(diǎn)”越顯著，沒(méi)有毛細(xì)管等節(jié)流減壓裝置。
6.各種新型系列的管氏循環(huán)的復(fù)迭式熱工裝置。
該類(lèi)裝置組合形式分為同類(lèi)型的各種新型系列的管氏循環(huán)的熱工裝置單機(jī)系統(tǒng)，相互組合構(gòu)成的形式有2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)或5個(gè)相同的各種新型系列管氏循環(huán)的熱工裝置單機(jī)系統(tǒng)，相互組合構(gòu)成的方式組合構(gòu)成各種新型系列的管氏循環(huán)的復(fù)迭式熱工裝置；不同類(lèi)型的各種新型系列的管氏循環(huán)的熱工裝置單機(jī)系統(tǒng)，相互組合構(gòu)成的形式有2個(gè)相同的和1個(gè)或2個(gè)或3個(gè)不相同的，3個(gè)或4個(gè)相同的和一個(gè)不相同的、2種或3種不相同的各種新型的管氏循環(huán)的熱工裝置單機(jī)系統(tǒng)，相互組合或相互交叉組合構(gòu)成的方式，組合構(gòu)成各種新型系列的管氏循環(huán)的復(fù)迭式熱工裝置。其高、低溫部分的閉路循環(huán)系統(tǒng)(即為組成該高溫和低溫部分的相應(yīng)的管氏循環(huán)的熱工裝置單機(jī)的閉路循環(huán)系統(tǒng))的組成，是由上述的各種相應(yīng)的組件構(gòu)成，并使用一些“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在所述的各種相應(yīng)組件構(gòu)成的閉路中循環(huán)。特征是有先進(jìn)的各種“管氏各級(jí)”機(jī)泵噴或發(fā)生噴或壓縮噴系列動(dòng)力裝置(A+B)及首創(chuàng)的“管氏雙同步技術(shù)和理論”，因此“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有一個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，還有一個(gè)首創(chuàng)的“雙同系統(tǒng)(C+D)”，因而當(dāng)蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大時(shí)“三性特點(diǎn)”越顯著。
全文摘要
管氏循環(huán)的熱工裝置如各種“管氏各級(jí)”熱流體發(fā)電同步制冷，大型核電火電石化循環(huán)水冷卻、制冷、制熱、空調(diào)、超低溫制冷裝置，它由“管氏各級(jí)”(A+B)和/或透平、蒸發(fā)器和/或單向閥和/或泵、“雙同系統(tǒng)(C+D)”和/或毛細(xì)管、回?zé)崞鞯冉M件構(gòu)成。用公知無(wú)氧的“碳溶藥無(wú)工質(zhì)”在該閉路中循環(huán)，特征有首創(chuàng)的“管氏雙同步技術(shù)和理論，因此，“工質(zhì)一循復(fù)態(tài)”過(guò)程中都有個(gè)“工質(zhì)雙循，環(huán)溫難擾，回低近蒸溫同升降特點(diǎn)的蒸凝雙同過(guò)程”，冷熱源溫差一般為40-80℃左右，蒸發(fā)溫度越低產(chǎn)冷量越大，“三性特點(diǎn)”越顯著。
文檔編號(hào)F25B1/00GK1153275SQ9511111
公開(kāi)日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1995年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月14日
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