[发明专利]液压式温差能源动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体发动机，尤其是通过工质温差的变化形成压力来源并驱动水轮机发电的液压式温差能源动力装置。

背景技术

人类对能源的需求越来越大，各国都在寻求新的能源利用技术，不断提高能源利用率，大力提倡节能减排，太阳能等底密度能量由于现有技术成本高的原因，无法产生产业化结构。

当前通常使用的流体发动机为滑片式液压马达、齿轮液压马达之类，滑片式液压马达主要由蜗壳、滑片、转子、转动轴、端盖组成，流体从滑片式液压马达进口处流入，由于滑片正、背面的流体存在压差，在该压差的推动下，滑片将该压力传递给转子，使转子和转动轴旋转，流体从滑片式液压马达出口流出，于是把流体的压力位能转换位转子转动做功的机械能输出，齿轮液压马达是流体在齿的正、背面出现压差，从而推动齿轮转动，在此过程中流体将压力位能转换为机械能输出，实现做功。但是滑片式液压马达的结构复杂，摩擦损耗大，效率低，而齿轮液压马达齿的啮合面容易磨损及侵蚀，这两种结构的发动机对流体中的污物都比较敏感，容易出故障，造成使用寿命降低。

于是有人进行研究，并取得成果，一个名称为一种用低沸点物质为工质进行热功转换的动力装置方案，其公告号为CN1773081A，专利号为ZL200510056117.2，包括一个能用低沸点物质为工质从热源吸收热量的蒸发器，一个能用低沸点物质的过热蒸汽推动旋转的汽轮机，一台增压机，蒸发器、汽轮机、增压机之间用管道依次联接组成的一个密闭循环装置。但是这种结构的动力装置对能量压力要求较高，难以大面积推广使用。

发明内容

本发明解决了现有技术中对流体通道精度要求较高增加加工难度的缺点，提供一种无需流体通道，通过低沸点工质汽化产生的压力推动液体流动，从而推动水轮机做功的液压式温差能源动力装置。

本发明还解决了现有技术中不能输出持续动力，造成动力中断的缺点，提供一种通过换向阀转换压力方向，实现输出持续动力的液压式温差能源动力装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压式温差能源动力装置，包括由水轮机驱动的发电机，水轮机设置在液体回路中，其特征在于所述的液体回路与一套压力气体循环系统相连，液体回路包括储液罐及与之连接的液压管路，液压管路上设有单向阀并形成导通回路，水轮机设置在导通回路的两端单向阀之间，保证液体总是从水轮机的进口进入，出口排出。压力气体循环系统产生持续的压力气体，推动储液罐内的液体沿着液压管路流动，使设置在导通回路上的水轮机做功，从而带动与水轮机相连的发电机工作；由于推动储液罐内液体的压力气体可以持续产生，而且液体总是从水轮机的进口进入，出口排出，所以，能保证水轮机的旋转方向保持不变，从而使发电机持续工作。

压力气体循环系统内装有低沸点工质，压力气体循环系统与液体回路上的储液罐相连，两者之间设有换向阀。压力气体持续循环产生是由低沸点工质吸热汽化，产生压力，然后冷凝成液体重新进入压力气体循环系统内循环；压力气体推动储液罐内的液体，使液体循环流动，通过换向阀来控制压力作用的位置，保证一个储液罐的液体流到另一个储液罐后，通过换向阀能保证压力气体总是作用在内含液体的储液罐上，换向阀与一个感应装置相连，感应装置用来感应储液罐内液体的容量；压力气体循环系统内使用的低沸点工质可以采用丙烯，其在40°时可产生压力为1.66MPa的蒸汽，在20°时可产生1.0MPa的压力蒸汽，也可以采用其他无毒环保的低沸点工质，比如乙烯、丁烯等。

压力气体循环系统包括用回液管相连的冷凝器和蒸发器，冷凝器的安装高度大于蒸发器的安装高度，使低沸点工质在重力的作用下能从冷凝器通过回液管回路向蒸发器流动。低沸点工质在蒸发器内蒸发变成压力气体，经过一个循环进入到冷凝器中凝固变成液体，在重力的作用下，从冷凝器流向蒸发器，重新进入循环；如果由于空间的限制，冷凝器的高度不能大于蒸发器的高度时，需要安装一个动力泵，将冷凝器内的液体工质输送到蒸发器内。

回液管内设有两个同方向开启的单向阀I和单向阀II，单向阀I与单向阀II之间设有两段气管支路，一段气管支路与冷凝器相连并用电磁阀I控制，另一段气管支路与蒸发器相连并用电磁阀II控制。低沸点工质冷凝后在重力作用下经过单向阀I流进回液管，原来的回液管内的气体经过打开的电磁阀I进入到冷凝器，当回液管内的液体工质积聚到足够量的时候，电磁阀I关闭，电磁阀II打开，回液管内的低沸点工质液体在重力作用下，经单向阀II进入蒸发器，回液管重新被压力气体充满，完成压力气体循环中最重要的一个环节。