專利名稱：能效較高的動力生成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的系統(tǒng)，具體為一種動力生成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，汽輪發(fā)電機(jī)是典型的熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于熱電廠。其不足之處在于現(xiàn)有的汽輪發(fā)電機(jī)是采用熱水蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電的，熱蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為電能的能效一般不高于30%，故而其熱能利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能效較高的動力生成系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了動力生成系統(tǒng)，其包括加熱系統(tǒng)a、用于利用加熱系統(tǒng)a加熱氨水溶液并將蒸發(fā)出的氨蒸汽經(jīng)高價醇溶液或液態(tài)石蠟η洗滌以獲得純氨氣的氨水分離裝置b、用于收集氨水分離裝置b輸出的氨氣并經(jīng)加熱系統(tǒng)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(dá)入氣口相連；第二高壓儲氣罐d的出口經(jīng)置于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的出口端與制冷管g的入口端相連，制冷管g的出口端gl與用于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(cè)連通有濃氨水生成室j ;濃氨水生成室 j與所述氣馬達(dá)的氣體出口 k相連，所述制冷管g設(shè)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(shè)有泵m的管路與氨水分離裝置b中的氨水蒸發(fā)室bl相連；氨水蒸發(fā)室 bl的淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V相連。進(jìn)一步，所述氨水蒸發(fā)室b I內(nèi)設(shè)有噴射管b3，且該噴射管b3與所述泵m之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)熱濃氨水的預(yù)熱管P相連；噴射管b3分布于整個氨水蒸發(fā)室bl 內(nèi)，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(fā)。進(jìn)一步，所述淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)冷淡氨水的預(yù)冷管q相連，且預(yù)冷管q的入口端設(shè)有流量控制閥r。進(jìn)一步，所述氨水分離裝置b包括置于所述氨水蒸發(fā)室bl的氨水溶液液面上方的頂蓋b2，頂蓋b2上方設(shè)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(tài)石蠟η設(shè)于第一洗漆室U和第二洗漆室W內(nèi)。進(jìn)一步，所述第一洗滌室u和第二洗滌室w內(nèi)設(shè)有與所述氨水蒸發(fā)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(tài)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(tài)石蠟η中)，使氨蒸汽與所述高價醇溶液或液態(tài)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(shè)于高價醇溶液或液態(tài)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(shè)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(shè)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(jìn)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(fā)室bl之間分別設(shè)有一回水管路t，該回水管路t具有高于所述第一洗滌室U和第二洗滌室W中的高價醇溶液或液態(tài)石蠟η液面的垂向彎曲段tl。由于水的比重大于高價醇溶液或液態(tài)石蠟，因此采用該形狀的回水管路t，利于將在高價醇溶液或液態(tài)石蠟η中分離出的水分送回所述氨水蒸發(fā)室bl。進(jìn)一步，所述加熱系統(tǒng)a包括用于盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應(yīng)容器al，反應(yīng)容器al下方設(shè)有用于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(yīng)容器al上連接有用于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(fā)室bl的氨水溶液中，并繞設(shè)于所述第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d上。進(jìn)一步，所述高壓氨氣的氣壓為8-13kg/cm2，所述加熱系統(tǒng)a適于使所述氨水蒸發(fā)室bl中的氨水溶液保持在36-70°C。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(I)本發(fā)明的動力生成系統(tǒng)工作時，利用加熱系統(tǒng)加熱氨水分離裝置中的氨水溶液，使氨水溶液受熱蒸發(fā)，并在分離氨氣與水蒸氣后獲得高壓氨氣(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(yīng)，使氨水溫度升高，相應(yīng)的氨水濃度將降低，即水溫升高， 則單位質(zhì)量的水溶解氨的質(zhì)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，不利于氨氣的溶解并生成濃氨水。(2)氨水溶液受熱蒸發(fā)，通過高價醇后，使氨氣與水蒸氣分離，實現(xiàn)了在較低溫度(37-70°C)的情況下也能蒸發(fā)出氨氣，并獲得較高壓強(qiáng)的氨氣(8-13kg/cm2)。(3)加熱系統(tǒng)中，燃燒室將反應(yīng)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(tài)乙醇入反應(yīng)容器中的石蠟溶液時，將發(fā)生快速放熱反應(yīng)，從而將石蠟溶液中的水快速汽化成熱乙醇蒸汽并送入換熱回管，并在外圍冷卻后形成液態(tài)乙醇，回流至反應(yīng)容器中與石蠟再次進(jìn)行放熱反應(yīng)，如此反復(fù)循環(huán)。本加熱系統(tǒng)工作時，生成熱乙醇蒸汽的效率較高，相對于直接加熱乙醇溶液并生成熱乙醇蒸汽的方法，本加熱系統(tǒng)可節(jié)省80%的熱能，故而本發(fā)明具有能大幅節(jié)能且使用成本較低的優(yōu)點。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖， 對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖I為實施例中的動力生成系統(tǒng)中的加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例中的動力生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(tǒng)，包括加熱系統(tǒng)a、用于利用加熱系統(tǒng)a加熱氨水溶液并將蒸發(fā)出的氨蒸汽經(jīng)高價醇溶液或液態(tài)石蠟η洗滌(即采用高價醇或液態(tài)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、用于收集氨水分離裝置b輸出的氨氣并經(jīng)加熱系統(tǒng)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(jīng)高壓調(diào)節(jié)閥h與氣馬達(dá)的入氣口相連，然后由氣馬達(dá)驅(qū)動各類需要機(jī)械動力的設(shè)備或工具，例如車輛、船舶、發(fā)電機(jī)或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備等。第二高壓儲氣罐d的出口經(jīng)置于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的出口端與制冷管g的入口端相連，制冷管g的出口端gl與用于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(cè)連通有濃氨水生成室j ;濃氨水生成室 j與所述氣馬達(dá)的氣體出口 k相連，所述制冷管g設(shè)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(shè)有泵m的管路與氨水分離裝置b中的氨水蒸發(fā)室bl相連；氨水蒸發(fā)室 bl的淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V相連。冷卻管e用于冷卻第二高壓儲氣罐d輸出的高壓氨氣，然后送入膨脹閥降壓生成 3°C左右的冷氨氣并送入制冷管g制冷，以在淡氨水生成室h和濃氨水生成室j中抵消氨氣溶解于水中時放出的熱能。氨水蒸發(fā)室bl內(nèi)設(shè)有噴射管b3，且該噴射管b3與所述泵m之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)熱濃氨水的預(yù)熱管P相連；噴射管b3分布于整個氨水蒸發(fā)室bl內(nèi)，且噴射管 b3的管壁上分布有噴射孔。預(yù)熱管P預(yù)熱管中的濃氨水后，將濃氨水送入所述氨水蒸發(fā)室bl，以降低所述加熱系統(tǒng)a的供熱量，實現(xiàn)節(jié)能的目的。所述淡氨水出口端b8與淡氨水生成室V之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)冷淡氨水的預(yù)冷管q相連，以降低制冷的能耗。，且預(yù)冷管q的入口端設(shè)有流量控制閥r，用于控制從氨水蒸發(fā)室bl送入所述淡氨水生成室V的氨水流量并控制壓力差，從而控制氨水蒸發(fā)室bl的氨氣蒸發(fā)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包括置于所述氨水蒸發(fā)室bl的氨水溶液液面上方的頂蓋 b2，頂蓋b2上方設(shè)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(tài)石臘η設(shè)于第一洗漆室u和第二洗漆室w內(nèi)。所述第一洗滌室U和第二洗滌室w內(nèi)設(shè)有與所述氨水蒸發(fā)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(tài)石蠟η中，第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d設(shè)于高價醇溶液或液態(tài)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(shè)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(shè)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(fā)室bl之間分別設(shè)有一回水管路t，該回水管路t具有高于所述第一洗滌室U和第二洗滌室W中的高價醇溶液或液態(tài)石蠟η液面的垂向彎曲段tl。所述玻璃纖維層作為吸水區(qū)，以進(jìn)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時的制冷效果。所述加熱系統(tǒng)a包括用于盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應(yīng)容器al，反應(yīng)容器 al下方設(shè)有用于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(yīng)容器al上連接有用于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(fā)室bl的氨水溶液中，并繞設(shè)于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(tǒng)a適于使所述氨水蒸發(fā)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(dāng)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(chǎn)生熱能，該熱能迅速將乙醇蒸發(fā)，形成熱乙醇蒸汽。熱乙醇蒸汽經(jīng)換熱回管 a 3輸出熱能并在與所述氨水蒸發(fā)室bl、第一高壓儲氣罐c和第二高壓儲氣罐d換熱后冷卻成液態(tài)乙醇，回流至反應(yīng)容器al中與石蠟再次進(jìn)行放熱反應(yīng)，如此循環(huán)；期間，燃燒室a2 始終將反應(yīng)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(tǒng)a適于使所述氨水蒸發(fā)室bl中的氨水溶液保持在37_70°C。所述制冷管g中充有氫氣或氬氣，可進(jìn)一步提高降壓后的氨氣的制冷效果；所述淡氨水生成室V的頂端還設(shè)有與所述制冷管g的入口相連的用于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(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種動力生成系統(tǒng)，其特征在于包括加熱系統(tǒng)(a)、用于利用加熱系統(tǒng)(a)加熱氨水溶液并將蒸發(fā)出的氨蒸汽經(jīng)高價醇溶液或液態(tài)石蠟(η)洗滌以獲得純氨氣的氨水分離裝置(b)、用于收集氨水分離裝置(b)輸出的氨氣并經(jīng)加熱系統(tǒng)(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(dá)入氣口相連；第二高壓儲氣罐(d)的出口經(jīng)置于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)的出口端與制冷管(g)的入口端相連，制冷管(g)的出口端(gl)與用于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(cè)連通有濃氨水生成室(j)； 濃氨水生成室(j)與所述氣馬達(dá)的氣體出口(k)相連，所述制冷管(g)設(shè)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(shè)有泵(m)的管路與氨水分離裝置(b)中的氨水蒸發(fā)室(bl) 相連；氨水蒸發(fā)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(fā)室(bl)內(nèi)設(shè)有噴射管(b3)，且該噴射管(b3)與所述泵(m)之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)熱濃氨水的預(yù)熱管(P)相連；噴射管(b3)分布于整個氨水蒸發(fā)室 (bl)內(nèi)，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)之間通過置于外界空氣中的用于預(yù)冷淡氨水的預(yù)冷管(q)相連，且預(yù)冷管(q)的入口端設(shè)有流量控制閥(r)；所述氨水分離裝置(b)包括置于所述氨水蒸發(fā)室(bl)的氨水溶液液面上方的頂蓋 (b2)，頂蓋(b2)上方設(shè)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(tài)石蠟(η)設(shè)于第一洗滌室(U)和第二洗滌室(W)內(nèi)；所述第一洗滌室(U)和第二洗滌室(W)內(nèi)設(shè)有與所述氨水蒸發(fā)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(tài)石蠟(η)中，第一高壓儲氣罐(c)和第二高壓儲氣罐(d)設(shè)于高價醇溶液或液態(tài)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(shè)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(shè)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；所述加熱系統(tǒng)(a)包括用于盛放石蠟與乙醇的混合溶液的反應(yīng)容器(al)，反應(yīng)容器 (al)下方設(shè)有用于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(yīng)容器(al)上連接有用于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(fā)室(bl)的氨水溶液中，并繞設(shè)于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(fā)明涉及一種能效較高的動力生成系統(tǒng)，其包括加熱系統(tǒng)、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(dá)入氣口相連；第二高壓儲氣罐的出口經(jīng)置于外界空氣中的冷卻管與膨脹閥的入口端相連，膨脹閥的出口端與制冷管的入口端相連，制冷管的出口端與用于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(cè)連通有濃氨水生成室；濃氨水生成室與所述氣馬達(dá)的氣體出口相連，所述制冷管設(shè)置在濃氨水生成室的氨水溶液中；濃氨水生成室通過設(shè)有泵的管路與氨水分離裝置中的氨水蒸發(fā)室相連；氨水蒸發(fā)室的淡氨水出口端與淡氨水生成室相連。
文檔編號F01K25/10GK102588022SQ20121005467
公開日2012年7月18日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:丁雪強(qiáng)