[发明专利]一种可利用低温热源的做功系统及方法

权利要求书

1.一种可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述可利用低温热源的做功系统包括工质循环做功系统，所述工质循环做功系统包括压力发生器、做功装置和蒸发器，所述压力发生器、做功装置和蒸发器依次首尾连通以供做功工质循环流动；所述蒸发器在汽化所述做功工质的过程中获得蒸汽工质和低于室温的液体工质，低于室温的所述液体工质在返回所述压力发生器之前或之后吸收低温热源的热量，所述蒸汽工质返回所述压力发生器内加热所述液体工质并提升所述压力发生器内的蒸汽压力，以推动液体工质在所述做功装置内做功。

2.根据权利要求1所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述工质循环做功系统还包括蒸汽压缩装置，所述蒸汽压缩装置串连在所述蒸发器和所述压力发生器之间，所述蒸汽压缩装置吸入所述蒸发器产生的蒸汽工质并压缩，以降低所述的蒸发器内蒸汽的压力，然后将压缩后的所述蒸汽工质压送至所述压力发生器；

或者，所述工质循环做功系统还包括蒸汽处理装置，所述蒸发器内设置有蒸汽吸收工质，所述蒸汽吸收工质吸收所述做功工质的蒸汽，以降低所述的蒸发器内蒸汽的压力，被吸收的所述做功工质与所述的蒸汽吸收工质一起输送到所述蒸汽处理装置，使所述做功工质与所述蒸汽吸收工质分离，所述做功工质以液体或者蒸汽方式返回到压力发生器。

3.根据权利要求2所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述可利用低温热源的做功系统包括逐级连接的n级所述工质循环做功系统，并且，上一级所述蒸发器与下一级所述蒸汽压缩装置以热交换方式设置，其中，n为大于或等于2的正整数。

4.根据权利要求2所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述可利用低温热源的做功系统还包括蒸汽做功系统，所述蒸汽做功系统包括蒸汽做功系统压力发生器、蒸汽做功系统做功装置和蒸汽做功系统工质泵，所述蒸汽做功系统压力发生器、蒸汽做功系统做功装置和蒸汽做功系统工质泵首尾依次连通；

并且，所述蒸汽做功系统压力发生器与所述工质循环做功系统的蒸汽压缩装置以热交换方式设置，且所述蒸汽做功系统做功装置与所述工质循环做功系统的蒸发器以热交换方式设置；

或者，所述蒸汽做功系统做功装置与所述工质循环做功系统的压力发生器以热交换方式设置。

5.根据权利要求2所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述可利用低温热源的做功系统还包括蒸汽做功系统，所述蒸汽做功系统包括蒸汽做功系统压力发生器和蒸汽做功系统做功装置，所述蒸汽做功系统压力发生器、蒸汽做功系统做功装置、所述压力发生器、所述做功装置和所述蒸发器依次首尾连通，以及，所述压力发生器的工质出口与所述所述蒸汽做功系统压力发生器的工质入口连通，所述蒸发器的工质出口与所述压力发生器的工质入口连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述可利用低温热源的做功系统包括并联设置的多个所述压力发生器和多个做功装置，所述多个所述压力发生器依次循环接收所述蒸发器输出的所述液体工质和所述蒸汽工质，多个所述做功装置并列设置并以此循环做功。

7.根据权利要求1-5任一项所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，在所述压力发生器内设置有加热源，用以提高所述压力发生器内的蒸汽压力。

8.根据权利要求1-5任一项所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述做功工质包括第一做功工质和第二做功工质，而且，所述第一做功工质与第二工质可以充分混合，或者所述第一做功工质可溶于所述第二做功工质；在所述蒸发器内，气态的所述做功工质被以气态或者液态方式存在的蒸汽吸收工质吸收，并排出所述蒸发器，以降低所述蒸发器内做功工质的蒸汽压力。

9.根据权利要求1-5任一项所述的可利用低温热源的做功系统，其特征在于，所述工质循环做功系统还包括第一换热器和/或第二换热器，所述第一换热器的工质入口与所述压力发生器的工质出口连通，所述第一换热器的工质出口与所述做功装置的工质入口连通，所述第一换热器用于降低进入所述做功装置的所述做功工质的温度；所述第二换热器的工质入口与所述做功装置的工质出口连通，所述第二换热器的工质出口与所述蒸发器的工质入口连通，所述第二换热器用于提高进入所述蒸发器的所述做功工质的温度。

10.一种可利用低温热源做功的方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-9任意一项所述的做功系统，该方法包括以下步骤：

步骤S1，加热压力发生器内的液体工质，使其汽化并提高所述压力发生器内蒸汽的压力，以将液体工质压送至做功装置。

步骤S2，所述液体工质在做功装置内完成做功后被压送至蒸发器。

步骤S3，所述液体工质在所述蒸发器内被汽化获得蒸汽工质，同时，所述蒸汽工质被所述蒸发器内蒸汽吸收工质吸收，并排出所述蒸发器。

步骤S4，将所述蒸汽工质与所述蒸汽吸收工质分离，并将分离后的所述蒸汽工质返送至所述压力发生器，同时将所述蒸汽吸收工质返送至所述蒸发器。