[0029] 從冷凝器3流出的低壓液體在離心力和壓差的共同作用下在管道中流動(dòng)到液體 渦輪7進(jìn)口時(shí)被增壓到超高壓，溫度上升（變成超高壓液體）；
[0030] 超高壓液體進(jìn)入液體渦輪7,在液體渦輪7中壓力降低，溫度降低，同時(shí)輸出功，變 成高壓液體；
[0031] 高壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器8的蒸發(fā)管道，吸收外部熱源提供的熱量后，變成高壓蒸汽；
[0032] 高壓蒸汽在離心力和壓差的共同作用下在管道中流動(dòng)到冷凝器3的進(jìn)口時(shí)變成 低壓蒸汽；
[0033] 低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器3的冷凝管道，向外部冷源放出冷凝潛熱后成為低壓液體；
[0034] 低壓液體在離心力和壓差的共同作用下流向液體渦輪7循環(huán)以上步驟。
[0035] 以上所述的角速度調(diào)整方法如下：
[0036] 當(dāng)外部熱源溫度提高或外部冷源溫度降低時(shí)，提高轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速保持合理的傳熱 溫差，減小不可逆損失；
[0037] 當(dāng)外部熱源溫度降低或外部冷源溫度提高時(shí)，降低轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速保持合理的傳熱 溫差，減小不可逆損失。
[0038] 而以上所述蒸發(fā)器8/冷凝器3所采用的外部冷/熱源可為空氣、蒸汽、液體。
[0039] 實(shí)施實(shí)例1的計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1 (針對(duì)Ikg工質(zhì)R134a)。設(shè)計(jì)條件為：環(huán)境溫度 30°C，做功工質(zhì)為R134a，外部熱源溫度為52°C，外部冷源溫度為25°C，回轉(zhuǎn)直徑為I. 4m，液 體渦輪的效率為80%。實(shí)施實(shí)例1計(jì)算得到的熱效率（定義為液體渦輪輸出功與熱源耗熱 量之比）為3. 65%，此時(shí)轉(zhuǎn)速為1810轉(zhuǎn)/分，蒸發(fā)器加熱量為180. lkj/kg，冷凝器排熱量 169. 6kJ/kg，計(jì)算得到的系統(tǒng)火用效（定義為液體渦輪輸出功和外部熱源提供的熱火用之 比）達(dá)到54%，屬于較高水平，大大高于專利申請(qǐng)（CN201310695691)提出的兩級(jí)滲透濃差 做功裝置的系統(tǒng)火用效，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)卻大幅簡(jiǎn)化，無(wú)需半透膜，無(wú)需能量回收裝置，系統(tǒng)中 沒(méi)有大的阻力環(huán)節(jié)，另外工質(zhì)的擴(kuò)壓和增壓過(guò)程在管道流動(dòng)中完成，沒(méi)有氣密性要求較高 的軸封摩擦損失，高低壓密封損失和圓盤摩擦損失，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能更高，實(shí)施環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，技 術(shù)經(jīng)濟(jì)性好，有效實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的初衷。
[0040] 以上實(shí)施實(shí)例中，可綜合考慮具體的使用條件與要求、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能等因素合理 確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，以兼顧系統(tǒng)的適用性和經(jīng)濟(jì)性。
[0041] 表1實(shí)施實(shí)例1的熱力計(jì)算結(jié)果（針對(duì)Ikg工質(zhì)R134a)
[0042]
[0043]
[0044] 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明 不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直 接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，包括超重力旋轉(zhuǎn)裝置和熱動(dòng)力循環(huán)裝置；其特征是： 所述超重力旋轉(zhuǎn)裝置包括轉(zhuǎn)軸（2); 所述熱動(dòng)力循環(huán)裝置包括蒸發(fā)器（8)、冷凝器（3)、液體渦輪（7)、發(fā)電機(jī)（6);所述冷凝 器（3)固定在轉(zhuǎn)軸（2)上，所述蒸發(fā)器（8)的蒸發(fā)管道一端連接冷凝器（3)的冷凝管道一 端，冷凝器（3)的冷凝管道另一端連接液體渦輪（7)的液體進(jìn)口，液體渦輪（7)的液體出口 連接蒸發(fā)器（8)的蒸發(fā)管道另外一端； 所述液體渦輪（7)的輸出軸連接發(fā)電機(jī)（6)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，其特征是：所述冷凝器（3)布置在 轉(zhuǎn)軸⑵的軸心位置，蒸發(fā)器（8)、液體渦輪（7)和發(fā)電機(jī)（6)布置在轉(zhuǎn)軸⑵的回轉(zhuǎn)半徑 上。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，其特征是：所述轉(zhuǎn)軸（2)上設(shè)置有 支撐蒸發(fā)器（8)、冷凝器（3)、液體渦輪（7)和發(fā)電機(jī)（6)的底座（1)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，其特征是：所述蒸發(fā)器（8)和冷凝 器（3)之間的連接管道數(shù)量為一根或一根以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，其特征是：所述蒸發(fā)器（8)和冷凝 器（3)之間設(shè)置一根以上的連接管道； 所述連接管道繞轉(zhuǎn)軸（2)的軸心對(duì)稱布置。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，其特征是：所述蒸發(fā)器（8)、冷凝器 (3)、液體渦輪（7)及其連接管道內(nèi)部所采用的工質(zhì)為單組分有機(jī)工質(zhì)，其臨界點(diǎn)溫度范圍 為 40°C~100°C。7. -種超重力熱動(dòng)力循環(huán)方法，包括超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置；其特征是：轉(zhuǎn)軸（2)帶動(dòng) 蒸發(fā)器（8)、冷凝器（3)、液體渦輪（7)和發(fā)電機(jī)（6)以一定角速度旋轉(zhuǎn)； 從冷凝器（3)流出的低壓液體在離心力和壓差的共同作用下在管道中流動(dòng)到液體渦 輪（7)進(jìn)口時(shí)被增壓到超高壓，溫度上升，變成超高壓液體； 所述超高壓液體進(jìn)入液體渦輪（7)，在液體渦輪（7)中壓力降低，溫度降低，同時(shí)輸出 功，變成高壓液體； 所述高壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器（8)的蒸發(fā)管道，吸收外部熱源提供的熱量后，變成高壓蒸 汽； 所述高壓蒸汽在離心力和壓差的共同作用下在管道中流動(dòng)到冷凝器（3)的進(jìn)口時(shí)變 成低壓蒸汽； 所述低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器（3)的冷凝管道，向外部冷源放出冷凝潛熱后成為低壓液 體； 所述低壓液體在離心力和壓差的共同作用下流向液體渦輪（7)循環(huán)以上步驟。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)方法，其特征是：當(dāng)外部熱源溫度提高或 外部冷源溫度降低時(shí)，提高轉(zhuǎn)軸（2)的轉(zhuǎn)速保持合理的傳熱溫差，減小不可逆損失； 當(dāng)外部熱源溫度降低或外部冷源溫度提高時(shí)，降低轉(zhuǎn)軸（2)的轉(zhuǎn)速保持合理的傳熱溫 差，減小不可逆損失。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超重力熱動(dòng)力循環(huán)方法，其特征是：所述蒸發(fā)器（8) /冷凝器 (3)所采用的外部冷/熱源為空氣、蒸汽、液體。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超重力熱動(dòng)力循環(huán)裝置，包括超重力旋轉(zhuǎn)裝置和熱動(dòng)力循環(huán)裝置所述超重力旋轉(zhuǎn)裝置包括底座(1)，所述底座(1)上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(2)；所述熱動(dòng)力循環(huán)裝置包括蒸發(fā)器(8)、冷凝器(3)、液體渦輪(7)、發(fā)電機(jī)(6)；所述冷凝器(3)固定在轉(zhuǎn)軸(2)上，所述蒸發(fā)器(8)的蒸發(fā)管道連接冷凝器(3)的冷凝管道一端，冷凝器(3)的冷凝管道另一端連接液體渦輪(7)的液體進(jìn)口，液體渦輪(7)的液體出口再連接蒸發(fā)器(8)的蒸發(fā)管道；所述液體渦輪(7)的輸出軸連接發(fā)電機(jī)(6)。
【IPC分類】F01K13/00, F01K11/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104963734
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510342875
【發(fā)明人】王厲
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日