[发明专利]数码涡旋热动力发电装置

摘要

本发明涉及数码涡旋热动力发电装置，特别涉及利用空气热源或其它低温热源的热量、使用低沸点工质、在封闭状态下做功和自循环的数码涡旋热动力发电装置。本发明针对现有的热泵发电装置及低温热动力装置尚不能适应气候变化、能效比COP较低、透平机输出轴动密封工质泄漏问题，以及透平机间歇工作负荷率较低的问题，设计的一种数码涡旋热动力发电装置及其工作方法，其包括数码涡旋热泵系统、工质零泄漏低温透平机及其乏气回热循环系统及热管装置三个系统匹配组合集成的单、双循环数码涡旋热动力发电装置及其一拖多联机、热泵联供单联机、热泵联供多联机发电系统，其能够适应气候变化，其能效比C0P＝(3.4～5.6)w/w，其能够实现工质零泄漏零污染、无热排污染的洁净化环境。

主权项

一种单循环数码涡旋热动力发电装置，其利用空气热源或其它低温热源的热量、使用低沸点工质、在封闭状态下做功和不断自循环，实现热功转换输出机械能或驱动发电机发电，其包括蒸发器(11)、空气换热器(12)、数码涡旋压缩机(14)、低温透平机(31)、发电机(32)、冷凝器(15)、冷凝水箱(16)、电子膨胀阀(17)、工程过滤器(18)、储液器(19)、单向阀(20)、电子膨胀阀(21)、管道内走低沸点工质(22)、波纹管截止阀(23)、(24)组成，其特征在于：它是由一台或多台数码涡旋热泵，与一套或多套专利号ZL200610002362.X号的工质零泄漏低温透平机(31)、发电机(32)组成的单循环数码涡旋热动力发电装置(简称单循环单联机)，或一拖多联机，或单循环数码涡旋热泵联供热动力发电装置(或称单循环热泵联供单联机)，或单循环数码涡旋热泵联供多联热动力发电装置(简称单循环热泵联供多联机)，它们的基本结构原理都相同，其单循环数码涡旋热动力发电装置包括蒸发器(11)、空气换热器(12)、四通换向阀(13)、数码涡旋压缩机(14)、低温透平机(31)、发电机(32)、冷凝器(15)、冷凝水箱(16)、电子膨胀阀(17)、工程过滤器(18)、储液器(19)、单向阀(20)、电子膨胀阀(21)、管道内走低沸点工质(22)、波纹管截止阀(23)、(24)组成，上述冷凝器(15)也可以采用套管式换热器代替，其蒸发器(11)在空气换热器(12)内，冷凝器(15)在冷凝水箱(16)内，蒸发器(11)与四通换向阀(13)之间、四通换向阀(13)与数码涡旋压缩机(14)之间、数码涡旋压缩机(14)与四通换向阀(13)之间、四通换向阀(13)与波纹管截止阀(24)之间、波纹管截止阀(24)与低温透平机(31)之间、低温透平机(31)与冷凝器(15)之间、冷凝器(15)与电子膨胀阀(17)之间、电子膨胀阀(17)与波纹管截止阀(23)之间、波纹管截止阀(23)与工程过滤器(18)之间、工程过滤器(18)与储液器(19)之间、储液器(19)与单向阀(20)和电子膨胀阀(21)并联之间、单向阀(20)和电子膨胀阀(21)并联与蒸发器(11)之间用管道全封闭式连接，达到整个系统内工质零泄漏的要求，低温透平机(31)与发电机(32)之间用联轴器连接，空气换热器(12)内的风机和数码涡旋压缩机(14)与市电网电源连接，或与发电机(32)的自发电连接。单循环数码涡旋热动力发电装置的工作方法：使其波纹管截止阀(23)、(24)处于开启工作状态，先采用市电网电源分别先后启动空气换热器(12)和数码涡旋压缩机(14)工作，使蒸发器(11)内的液体工质(22)吸收空气热源或其它低温热源的热量Q1气化变成低压工质蒸汽，经过四通换向阀(13)进入数码涡旋压缩机(14)被压缩变成高温高压过热蒸汽Q3，同时数码涡旋压缩机(14)消耗电能Q2，以所述高温高压工质过热蒸汽Q3为动力，驱动低温透平机(31)的涡轮带动涡轮轴旋转输出机械能，或驱动发电机(32)发电，当低温透平机(31)输出稳定的机械能，或发电机(32)输出稳定的电功率时，撤销市网电切换发电机(32)的自发电驱动空气换热器(12)和数码涡旋压缩机(14)工作，使系统正常运行，低温透平机(31)排出低压湿蒸汽状态的乏气进入冷凝器(15)释放出热量，该热量约0.25Q3，可用于加热冷凝水箱(16)内的水体达到供应热水的要求，所述高温高压工质蒸汽Q3变成低压蒸汽进入电子膨胀阀(17)释压变成低温低压液体工质，在压缩机(14)的抽吸作用下，液体工质回流到蒸发器(11)，为了保持系统的工质(22)的质量流和至蒸发器(11)的工质液流，在系统中设置储液器(19)给系统补液，再次蒸发，如此重复不断自循环，实现蒸发器(11)和冷凝器(15)的功能转换，输出稳定的高位热能Q3，以高位热能Q3为动力，推动低温透平机(31)实现热转功输出机械能，或驱动发电机(32)发电输出电功率。