逆布雷顿循环热引擎.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108291498A(43)申请公布日2018.07.17(21)申请号201680071036.6(74)专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司1(22)申请日2016.12.091258代理人林强(30)优先权数据1521853.02015.12.11GB(51)Int.Cl.F02G5/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01K21/04(2006.01)2018.06.04F01K23/06(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F01K23/12(2006.01)PCT/GB2016/0538672016.12.09F02G5/04(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/098251EN2017.06.15(71)申请人希塔科技有限公司地址英国布里斯托尔(72)发明人科林·科普兰罗伯特·赛昂西蒙·琼斯权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称逆布雷顿循环热引擎(57)摘要一种装置(2)包括内燃引擎(4)和逆布雷顿循环热引擎(6)。来自内燃引擎(4)的热排气含有水分。热排气驱动逆布雷顿循环热引擎。位于排气的流路中介于逆布雷顿循环涡轮机和逆布雷顿循环压缩机之间的冷凝器(22)冷凝来自排气的水分中的至少一些以形成冷凝水。该冷凝水跟随再循环路径(30)以便作为工作流体被再引入到上述一个或多个热引擎或另外的热引擎中，例如，利用蒸汽产生换热器(20)，冷凝水通过排气被加热以产生驱动蒸汽涡轮机(32)的蒸汽。CN108291498ACN108291498A权利要求书1/2页1.一种装置，包括：多个热引擎，每个热引擎利用各自的热引擎循环来操作，所述多个热引擎中的至少一个热引擎燃烧燃料并产生作为燃烧产物的包含水分的排气，所述多个热引擎包括逆布雷顿循环热引擎，该逆布雷顿循环热引擎具有由所述排气驱动的逆布雷顿循环涡轮机和由所述逆布雷顿循环涡轮机驱动的逆布雷顿循环压缩机，所述逆布雷顿循环压缩机从所述逆布雷顿循环涡轮机接收并压缩所述排气；以及冷凝器，位于所述排气的流路中介于所述逆布雷顿循环涡轮机和所述逆布雷顿循环压缩机之间，以冷凝来自所述排气的所述水分中的至少一些以形成冷凝水。2.根据权利要求1所述的装置，包括再循环路径，以将所述冷凝水的至少一些供应作为所述多个热引擎中的至少一个热引擎的至少部分工作流体。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述再循环路径将所述冷凝水的至少一些供应作为驱动所述逆布雷顿循环涡轮机的部分进入流体。4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，所述多个热引擎包括内燃引擎以燃烧所述燃料并产生所述排气。5.根据权利要求2和权利要求4所述的装置，其中，所述再循环路径将所述冷凝水的至少一些供应作为所述内燃引擎的热引擎循环的部分进入流体。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述多个热引擎包括蒸汽驱动的热引擎，并且所述再循环路径将所述冷凝水中的至少一些供应至蒸汽产生换热器，所述蒸汽产生换热器向所述冷凝水传递热量以产生驱动所述蒸汽驱动的热引擎的蒸汽。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述蒸汽驱动的热引擎是蒸汽涡轮机。8.根据权利要求6和7中任一项所述的装置，其中，所述蒸汽产生换热器将来自燃烧所述燃料的热量传递给所述冷凝水。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述蒸汽产生换热器将来自在所述排气的流路中介于所述逆布雷顿循环涡轮机和所述逆布雷顿循环压缩机之间的排气的热量传递给所述冷凝水。10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其中，排出所述蒸汽驱动的热引擎的排出蒸汽被供应作为所述一个或多个热引擎中的至少一个的至少部分工作流体。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述排出蒸汽被供应到在所述逆布雷顿循环涡轮机和所述逆布雷顿循环压缩机之间流动的所述排气中。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述逆布雷顿循环涡轮机和所述逆布雷顿循环压缩机安装在公共驱动轴上。13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述公共驱动轴驱动发电机。14.根据权利要求6至11中任一项以及权利要求12和13中任一项所述的装置，其中，所述蒸汽驱动的热引擎安装在所述公共轴上。15.根据权利要求4和5中任一项以及权利要求12至13中任一项所述的装置，其中，所述内燃引擎包括涡轮增压器，所述涡轮增压器具有安装在所述公共轴上的涡轮增压器压缩机和涡轮增压器涡轮机。16.一种装置，包括：多个热引擎装置，用于将热量转换为功，每个热引擎装置使用各自的热引擎循环操作，2CN108291498A权利要求书2/2页所述多个热引擎装置中的至少一个热引擎装置燃烧燃料并产生作为燃烧产物的包含水分的排气，所述多个热引擎装