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专利号: 201711419509X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般机器或发动机;一般的发动机装置;蒸汽机
更新日期:2024-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.重力场做功热管装置,其特征在于:包括高位冷凝器(1)和低位蒸发器(2);所述高位冷凝器(1)的冷凝管道和低位蒸发器(2)的蒸发管道之间依次连接后形成闭环系统;所述高位冷凝器(1)位于高位;所述低位蒸发器(2)位于低位。

2.根据权利要求1所述的重力场做功热管装置,其特征在于:还包括位于低位的低位液体涡轮(3);所述高位冷凝器(1)的冷凝管道、低位液体涡轮(3)和低位蒸发器(2)的蒸发管道之间依次连接后形成闭环。

3.根据权利要求1所述的重力场做功热管装置,其特征在于:还包括位于高位的高位膨胀机(4);所述高位冷凝器(1)的冷凝管道、高位膨胀机(4)和低位蒸发器(2)的蒸发管道之间依次连接后形成闭环。

4.根据权利要求2或3所述的重力场做功热管装置,其特征在于:所述高位冷凝器(1)排放给外部冷却源;所述低位蒸发器(2)从外部低品位热源吸热。

5.根据权利要求4所述的重力场做功热管装置,其特征在于:所述高位与低位之间差距大于等于100米。

6.利用权利要求1-5任一所述重力场做功热管装置的重力场做功方法,其特征在于,包括以下步骤:

高位冷凝器冷凝管道出口(12)中流出的饱和或具有一定过冷度的低压液体工质向低位液体涡轮液体进口(31)绝热流动,随着在重力场中的高度减少(高度改变会使重力势能相应改变),压强逐渐增加,当流动到低位液体涡轮液体进口(31)时,低压液体工质压力增加到高压,温度比冷凝温度略有增加,成为高压液体工质。

高压液体工质进入低位液体涡轮(3),释放其液体压力能对外做功,同时压力降低到中压,温度比冷凝温度略微降低,成为中压下的过冷液体工质。

中压下的过冷液体工质从低位液体涡轮液体出口(32)流出,流动到低位蒸发器蒸发管道进口(21),进入低位蒸发器(2)的蒸发管道,吸收低位蒸发器(2)放热管道的外部低品位热源所释放的热量后,中压下的过冷液体工质的温度逐渐增加到中压所对应的饱和温度,之后逐渐蒸发成为饱和或具有一定过热度的中压气体工质。

饱和或具有一定过热度的中压气体工质从低位蒸发器蒸发管道出口(22)流出,向高位冷凝器冷凝管道进口(11)绝热流动,随着在重力场中的高度增加,压强逐渐降低,当流动到高位冷凝器冷凝管道进口(11)时,工质压力降低到低压,温度也降低到冷凝温度附近,成为饱和或具有一定过热度的低压气体工质。

饱和或具有一定过热度的低压气体工质进入高位冷凝器(1)的冷凝管道,向高位冷凝器(1)吸热管道中的外部冷却源释放热量后,温度降低,成为饱和或具有一定过冷度的低压液体工质。

饱和或具有一定过冷度的低压液体工质从高位冷凝器冷凝管道出口(12)流出,如此循环。

7.利用权利要求1-5任一所述重力场做功热管装置的重力场做功方法,其特征在于,包括以下步骤:

高位冷凝器冷凝管道出口(12)流出的饱和或具有一定过冷度的中压液体工质流动到高位膨胀机工质进口(41),进入高位膨胀机(4),中压液体工质在高位膨胀机(4)中绝热膨胀做功,同时压力降低到低压,温度降低,中压液体工质变成具有一定干度的低压气液混合物;

具有一定干度的低压气液混合物从高位膨胀机工质出口(42)流出,向低位蒸发器蒸发管道进口(21)绝热流动,随着在重力场中的高度减少,压强逐渐增加,当流动到低位蒸发器蒸发管道进口(21)时,工质压力增加到高压,温度比冷凝温度略有增加,成为高压下的过冷液体工质。

高压下的过冷液体工质进入低位蒸发器(2)的蒸发管道,吸收低位蒸发器(2)放热管道中的外部低品位热源所释放的热量后,温度逐渐增加到中压所对应的饱和温度,之后过冷液体工质逐渐蒸发并成为饱和或具有一定过热度的高压气体工质。

饱和或具有一定过热度的高压气体工质从低位蒸发器蒸发管道出口(22)流出,向高位冷凝器冷凝管道进口(11)绝热流动,随着在重力场中的高度增加,压强逐渐降低,当流动到高位冷凝器冷凝管道进口(11)时,高压气体工质压力降低到中压,温度也降低到冷凝温度附近,成为饱和或具有一定过热度的中压气体工质。

饱和或具有一定过热度的中压气体工质进入高位冷凝器(1)的冷凝管道,高位冷凝器(1)吸热管道中的外部冷却源释放热量后,温度降低,成为饱和或具有一定过冷度的中压液体工质;

饱和或具有一定过冷度的低压液体工质从高位冷凝器冷凝管道出口(12)流出,如此循环。