一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，包括連接管、霧化器、排氣閥、低壓缸、活塞、活塞環(huán)、推拉桿、散熱器、排氣控制閥、機(jī)架、儲(chǔ)液罐、高壓缸、壓力閥、加熱器、氣化反應(yīng)器、集熱器、保溫管和進(jìn)氣單向閥；推拉桿兩端分別設(shè)有活塞，兩個(gè)活塞分別設(shè)在高壓缸和低壓缸內(nèi)，活塞上設(shè)有活塞環(huán)；高壓缸下止點(diǎn)設(shè)有排氣閥，上止點(diǎn)設(shè)有氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器進(jìn)氣端設(shè)有霧化器；低壓缸的上止點(diǎn)分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥和排氣控制閥，壓力閥連接高壓缸上的霧化器；低壓缸上的進(jìn)氣單向閥連接排氣閥。本實(shí)用新型具有熱能轉(zhuǎn)換效率65%-98%；能調(diào)整輸出功率；機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，節(jié)能環(huán)保噪音小。
【專利說(shuō)明】一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于負(fù)壓動(dòng)力設(shè)備領(lǐng)域，尤其是利用太陽(yáng)能、地?zé)?、可燃物燃燒產(chǎn)生的 高溫氣體、內(nèi)燃機(jī)尾氣、工廠排出的高溫氣體等熱能使機(jī)器內(nèi)的介質(zhì)氣體和機(jī)器外部的散 熱構(gòu)成溫度差，使密閉氣缸產(chǎn)生負(fù)壓把熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的動(dòng)力機(jī)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)。
[0003] 蒸汽機(jī)：離不開鍋爐，整個(gè)裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過(guò)高，排 氣壓力不能過(guò)低，熱效率難以提高；它是一種往復(fù)式機(jī)器，慣性限制了轉(zhuǎn)速的提高；工作過(guò) 程是不連續(xù)的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
[0004] 內(nèi)燃機(jī)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)燃料要求較高，對(duì)燃料的潔凈度要求嚴(yán)格，對(duì)環(huán)境污染。
[0005] 外燃機(jī)，如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是其中一種，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)比較具備以下優(yōu) 占·
[0006] 適用于各種能源，無(wú)論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)（如熱 管）間接加熱時(shí)，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩矗ㄌ?yáng)能放射性同位素和核反應(yīng)等），而發(fā)動(dòng) 機(jī)本身（除加熱器外）不需要作任何更改。同時(shí)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需壓縮機(jī)增壓，使用一般 風(fēng)機(jī)即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量；斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)容量小，機(jī)組容量 從20 - 50kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)比內(nèi)燃機(jī)少40%，降價(jià)空間 大；維護(hù)成本低。
[0007] 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，由于燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，獨(dú)立于燃?xì)獾?工質(zhì)通過(guò)加熱器吸熱，并按斯特林循環(huán)對(duì)外做功，因此避免了類似內(nèi)燃機(jī)的爆震做功和間 歇燃燒過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了高效、低噪和低排放運(yùn)行。高效：總能效率達(dá)到80%以上；低噪：1 米處裸機(jī)噪音底于68dBA ;低排放：尾氣排放達(dá)到歐5標(biāo)準(zhǔn)。
[0008] 由于工質(zhì)不燃燒，外燃機(jī)避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的震爆做功問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了高效率、 低噪音、低污染和低運(yùn)行成本。外燃機(jī)可以燃燒各種可燃?xì)怏w，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫 氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽(yáng)能等。 只要熱腔達(dá)到700°C，設(shè)備即可做功運(yùn)行，環(huán)境溫度越低，發(fā)電效率越高。外燃機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn) 是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。
[0009] 同時(shí)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)尚存在的主要問(wèn)題和缺點(diǎn)是：制造成本較高，工質(zhì)密封技術(shù)較 難，密封件的可靠性和壽命還存在問(wèn)題，材料成本高，功率調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)較復(fù)雜，機(jī)器較為 笨重；膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的2-3 倍等。
[0010] 有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括泵、蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、冷凝器等。集熱器吸收太陽(yáng)輻 照，集熱器內(nèi)換熱介質(zhì)溫度升高，換熱介質(zhì)通過(guò)蒸發(fā)器把熱量傳給有機(jī)工質(zhì)。有機(jī)工質(zhì)在蒸 發(fā)器中定壓加熱，高壓的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；膨脹機(jī)尾部 排出的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入冷凝器中定壓冷凝，冷凝器出口的有機(jī)工質(zhì)經(jīng)過(guò)泵加壓后進(jìn)入蒸發(fā)器 完成一次發(fā)電循環(huán)。
[0011]有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)換效率不高，體積大，需要借助結(jié)構(gòu)復(fù)雜的膨脹機(jī)做功。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本實(shí)用新型克服了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)存在的膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器 等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的2-3倍等問(wèn)題；克服了有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)需要膨脹 機(jī)或汽輪機(jī)，制造成本高的技術(shù)難題。本實(shí)用新型提出的平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備是結(jié)合 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)和有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的高低壓動(dòng)力設(shè)備。加熱器把熱能吸收后對(duì)高壓缸 進(jìn)行加熱使工質(zhì)高溫氣化彭脹推動(dòng)活塞做功，對(duì)低壓缸進(jìn)行散熱冷卻產(chǎn)生負(fù)壓拉動(dòng)活塞做 功。
[0013] 本實(shí)用新型提供了 一種熱能轉(zhuǎn)換效率1?、工質(zhì)能循環(huán)使用、最大功率范圍內(nèi)能調(diào) 整工質(zhì)數(shù)量來(lái)調(diào)整輸出功率、能通過(guò)調(diào)整溫度進(jìn)行調(diào)整輸出功率、機(jī)器輸出功率平穩(wěn)的高 低壓動(dòng)力設(shè)備。
[0014] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，包括連接管、霧化 器、排氣閥、低壓缸、活塞、活塞環(huán)、推拉桿、散熱器、排氣控制閥、機(jī)架、儲(chǔ)液罐、高壓缸、壓力 閥、加熱器、氣化反應(yīng)器、進(jìn)氣單向閥、保溫管和集熱器；其特征是：推拉桿兩端分別設(shè)有活 塞，兩個(gè)活塞分別設(shè)在高壓缸和低壓缸內(nèi)，活塞上設(shè)有活塞環(huán)；高壓缸下止點(diǎn)設(shè)有排氣閥， 上止點(diǎn)設(shè)有氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器進(jìn)氣端設(shè)有霧化器；集熱器通過(guò)保溫管連接氣化反應(yīng) 器；低壓缸的上止點(diǎn)分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥和排氣控制閥，排氣控制閥通過(guò)連接管連接儲(chǔ)液 罐，儲(chǔ)液罐連接壓力閥，壓力閥連接高壓缸上的霧化器；低壓缸上的進(jìn)氣單向閥連接排氣 閥；機(jī)架設(shè)置在低壓缸和高壓缸外層；高壓缸外層設(shè)有加熱器，低壓缸外層設(shè)有散熱器。
[0015] 進(jìn)一步，所述散熱器制成散熱片形式。
[0016] 進(jìn)一步，在所述散熱器上設(shè)置循環(huán)管道和在管道內(nèi)注入循環(huán)冷卻介質(zhì)。
[0017] 進(jìn)一步，所述低壓缸上設(shè)有的排氣控制閥，能根據(jù)熱氣源溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣。
[0018] 進(jìn)一步，所述氣化反應(yīng)器包括壓力殼、氣化導(dǎo)熱片、氣孔、霧化器，氣化導(dǎo)熱片設(shè)置 在壓力殼上，氣化導(dǎo)熱片上陣列設(shè)有氣孔，壓力殼進(jìn)氣端設(shè)有霧化器。
[0019] 進(jìn)一步，上述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備發(fā)電設(shè)備，在推拉桿上設(shè)置傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸 連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁力線。
[0020] 上述平行運(yùn)動(dòng)負(fù)壓力動(dòng)力機(jī)器工作方法如下：
[0021] 1)高壓缸工作是指加熱器吸收外界熱源加熱高壓缸和氣化反應(yīng)器，工質(zhì)通過(guò)壓 力閥加壓進(jìn)入到霧化器，將工質(zhì)均勻注入氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器對(duì)霧化的工質(zhì)進(jìn)行氣化 膨脹后推動(dòng)活塞做功，活塞到達(dá)下止點(diǎn)做功氣體通過(guò)排氣閥排出；
[0022] 2)低壓缸工作是指高壓缸排出的做功氣體通過(guò)低壓缸上的進(jìn)氣單向閥進(jìn)入到 低壓缸，通過(guò)低壓缸上的散熱器冷卻形成負(fù)壓，拉動(dòng)活塞做功；
[0023] 3)高壓缸和低壓缸循環(huán)工作，通過(guò)推拉桿把動(dòng)能輸出。
[0024] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：1.工質(zhì)循環(huán)使用，無(wú)污染；2.熱能轉(zhuǎn)換效率65%_98% ;3.能 根據(jù)所需功率調(diào)整機(jī)器氣缸容量調(diào)整輸出功率；4.在最達(dá)功率范圍內(nèi)能調(diào)整注液調(diào)整輸 出功率；5.該設(shè)備是對(duì)工質(zhì)進(jìn)行氣化做功，整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生爆震；6.機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成 本低；7.能替代常規(guī)能源消耗，經(jīng)濟(jì)效益高，節(jié)能環(huán)保，噪音小。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2是本實(shí)用新型氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖中：1為連接管；2為霧化器；3為排氣閥；4為低壓缸；5為活塞；6為活塞環(huán)；7 為推拉桿；8為散熱器；9為排氣控制閥；10為機(jī)架；11為儲(chǔ)液罐；12為高壓缸；13為壓力 閥；14為加熱器；15為氣化反應(yīng)器；16為進(jìn)氣單向閥；17為保溫管；18為集熱器；19為壓力 殼；20為氣化導(dǎo)熱片；21為氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 參照附圖1-2,本實(shí)用新型的實(shí)施方式是：
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，包括連接管1、霧化器2、排氣閥3、低壓缸4、活塞 5、活塞環(huán)6、推拉桿7、散熱器8、排氣控制閥9、機(jī)架10、儲(chǔ)液罐11、高壓缸12、壓力閥13、力口 熱器14、氣化反應(yīng)器15、進(jìn)氣單向閥16、保溫管17和集熱器18 ;推拉桿7兩端分別設(shè)有活 塞5,兩個(gè)活塞5分別設(shè)在高壓缸12和低壓缸4內(nèi)，活塞5上設(shè)有活塞環(huán)6 ;高壓缸12下止 點(diǎn)設(shè)有排氣閥3,上止點(diǎn)設(shè)有氣化反應(yīng)器15,氣化反應(yīng)器15進(jìn)氣端設(shè)有霧化器2 ;集熱器18 通過(guò)保溫管17連接氣化反應(yīng)器15 ;低壓缸4的上止點(diǎn)分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥16和排氣控制 閥9,排氣控制閥9通過(guò)連接管1連接儲(chǔ)液罐11，儲(chǔ)液罐11連接壓力閥13,壓力閥13連接 高壓缸12上的霧化器2 ;低壓缸4上的進(jìn)氣單向閥16連接排氣閥3 ;機(jī)架10設(shè)置在低壓缸 4和高壓缸12外層；高壓缸12外層設(shè)有加熱器14,低壓缸4外層設(shè)有散熱器8。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 如上述實(shí)施例1中的平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，所述散熱器8制成散熱片形式；在 所述散熱器8上設(shè)置循環(huán)管道和在管道內(nèi)注入循環(huán)冷卻介質(zhì)；在所述低壓缸4上設(shè)有排氣 控制閥9，能根據(jù)熱氣源溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣；進(jìn)氣單向閥16設(shè)置在低壓缸4頂部中間；排氣 控制閥9設(shè)置在低壓缸4上止點(diǎn)下部；散熱器8上設(shè)置循環(huán)管道和在管道內(nèi)注入循環(huán)冷卻 介質(zhì)水，利用循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻；氣化反應(yīng)器15包括壓力殼19、氣化導(dǎo)熱片20、氣孔 21、霧化器2,氣化導(dǎo)熱片20設(shè)置在壓力殼19上，氣化導(dǎo)熱片20上陣列設(shè)有氣孔21，壓力 殼19進(jìn)氣端設(shè)有霧化器2。
【權(quán)利要求】
1. 一種平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，包括連接管（1)、霧化器（2)、排氣閥（3)、低壓 缸（4)、活塞（5)、活塞環(huán)（6)、推拉桿（7)、散熱器（8)、排氣控制閥（9)、機(jī)架（10)、儲(chǔ)液罐 (11) 、高壓缸（12)、壓力閥（13)、加熱器（14)、氣化反應(yīng)器（15)和進(jìn)氣單向閥（16);其特征 是：推拉桿（7)兩端分別設(shè)有活塞（5)，兩個(gè)活塞（5)分別設(shè)在高壓缸（12)和低壓缸（4)內(nèi)， 活塞（5)上設(shè)有活塞環(huán)（6);高壓缸（12)下止點(diǎn)設(shè)有排氣閥（3)，上止點(diǎn)設(shè)有氣化反應(yīng)器 (15)，氣化反應(yīng)器（15)進(jìn)氣端設(shè)有霧化器（2);集熱器（18)通過(guò)保溫管（17)連接氣化反應(yīng) 器（15);低壓缸（4)的上止點(diǎn)分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥（16)和排氣控制閥（9)，排氣控制閥（9) 通過(guò)連接管（1)連接儲(chǔ)液罐（11)，儲(chǔ)液罐（11)連接壓力閥（13)，壓力閥（13)連接高壓缸 (12) 上的霧化器（2);低壓缸（4)上的進(jìn)氣單向閥（16)連接排氣閥（3);機(jī)架（10)設(shè)置在 低壓缸（4)和高壓缸（12)外層；高壓缸（12)外層設(shè)有加熱器（14)，低壓缸（4)外層設(shè)有散 熱器（8)。
2. 如權(quán)利要求1所述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，其特征是：所述散熱器（8)制成散熱片 形式。
3. 如權(quán)利要求1所述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，其特征是：在所述散熱器（3)上設(shè)置循 環(huán)管道和在管道內(nèi)注入循環(huán)冷卻介質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求1所述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，其特征是：所述低壓缸（4)上設(shè)有的排 氣控制閥（9 )，能根據(jù)熱氣源溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)排氣。
5. 如權(quán)利要求1所述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備，其特征是：所述氣化反應(yīng)器（15)包括 壓力殼（19)、氣化導(dǎo)熱片（20)、氣孔（21)、霧化器（2)，氣化導(dǎo)熱片（20)設(shè)置在壓力殼（19) 上，氣化導(dǎo)熱片（20)上陣列設(shè)有氣孔（21)，壓力殼（19)進(jìn)氣端設(shè)有霧化器（2)。
6. 如權(quán)利要求1所述平行運(yùn)動(dòng)高低壓動(dòng)力設(shè)備發(fā)電設(shè)備，其特征是：在所述推拉桿（7) 上設(shè)置傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁力線。
【文檔編號(hào)】F02G1/045GK203892056SQ201420215065
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】郭遠(yuǎn)軍 申請(qǐng)人:郭遠(yuǎn)軍