二元工质热能动力装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115930643A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202210709934.7F01M5/00(2006.01)(22)申请日2022.06.03(66)本国优先权数据202110650245.92021.06.07CN(71)申请人刘福贵地址110004辽宁省沈阳市和平区文安路18号丽景花园小区B座202(72)发明人刘福贵(51)Int.Cl.F28D9/00(2006.01)F28F3/00(2006.01)F28F9/02(2006.01)F01N3/04(2006.01)F01N5/02(2006.01)F02N19/04(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称二元工质热能动力装置(57)摘要二元工质热能动力装置涉及工程热物理和节能技术领域，包括缸筒和活塞，所述缸筒的上下端封闭，活塞可上下移动地置于缸筒内的上方空间，缸筒内于活塞下方设有换热器，换热器设有进出口与外界连通，缸筒内注有二元工质溶液与换热器接触换热，向换热器注入热工质时，二元工质吸热释放出气体推动活塞上行，向换热器注入冷工质时，二元工质放热降温并吸收气体冷凝热使活塞下行。本装置具有结构简单、耗电及冷却液少、可靠性高等优点；换热器工作在变温加热与变温冷却交替换热过程，且加热与冷却之间采用延迟切换，使二元工质的气化潜热和饱和温度变化释放出的热量回收重复利用，本热能动力装置的热效率达到60％以上的余热利用最佳水平。CN115930643ACN115930643A权利要求书1/1页1.二元工质热能动力装置，包括缸筒(1)和活塞(2)，其特征在于，所述缸筒(1)的上下端封闭，活塞(2)可上下移动地置于缸筒(1)内的上方空间，缸筒(1)内于活塞(2)下方设有换热器(3)，换热器(3)设有进出口与外界连通，缸筒(1)内注有二元工质液体与换热器(3)接触换热，向换热器(3)注入热工质时，二元工质吸热释放出气体推动活塞(2)上行，向换热器(3)注入冷工质时，二元工质放热降温并吸收气体冷凝热使活塞(2)下行。2.如权利要求1所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述活塞(2)顶部设有用于向外界输出功的活塞杆(4)。3.如权利要求1所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述缸筒(1)内设有隔板(5)将缸筒(1)分隔成上下两个腔室，活塞(2)和换热器(3)设在上方腔室内，下方腔室内设有下活塞(6)，活塞(2)和下活塞(6)之间连接有活塞杆(4)，活塞杆(4)穿过隔板(5)并与其形成密封的滑动连接，缸筒(1)的顶部和底部分别设有进孔(7)和出孔(8)，且缸筒(1)外设有连通管路(9)将活塞(2)上方的空间和下活塞下方的空间连通，在进孔(7)、出孔(8)和连通管路(9)处设置单向阀(10)，通过活塞(2)和下活塞(6)上下活动可以达到泵送流体的功能。4.如权利要求3所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述下活塞(6)上方的空间内设置有弹簧(11)抵在下活塞(6)的顶面。5.如权利要求1所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述二元工质溶液为两种或两种以上不同沸点的物质组成的二元或多元混合溶液。6.如权利要求1至5任一项所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述活塞(2)下方设有若干随活塞移动的喷淋头(12)，喷淋头(12)通过管路和喷淋泵(13)连接，可将二元工质抽到上方由喷淋头(12)向下喷淋。7.如权利要求1至6任一项所述的二元工质热能动力装置，其特征在于，所述沉浸式换热器工作在变温换热且加热与冷却之间采用延迟切换。2CN115930643A说明书1/5页二元工质热能动力装置技术领域[0001]本发明涉及工程热物理技术和节能技术领域，特别涉及二元工质热机和二元工质热泵组成的二元工质热能动力装置。背景技术[0002]化石能源一级利用的火力发电厂、内燃机及钢铁水泥等工业燃炉企业均伴有巨量的100～200℃左右的中低温余热；中低温能源二级利用技术的各种膨胀机、制冷设备以及电驱动的热泵装置，或存在造价高、投资回收期长，或装置复杂庞大且热效率低等问题而不能得到广泛推广应用，且余热能的温度越接近环境温度，回收利用难度就越大、成本就越高。目前，中低温热量除部分回收用于冬季采暖、物料干燥或生活热水等能源的三级利用外，其余大部分均随烟汽水等排放至环境中，不但造成浪费，还形成碳热排放的温室效应，甚至伴随有害气体排放。为实现能源的梯级高效利用并补足能源二级应用短板，必须解决中低温热能的二级应用达到一级利用的效果，并为三级应用创造条件，开发一种新的中低温热源驱动的热机和热泵等新型热能动力装置，对节能减排和提高能源综合利用效率意义重大并能促进“双碳”目标。发明内容[0003]本发明所