一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超低溫、低溫液體氣體經(jīng)過儲存、運輸后，使用前均需要氣化。超低溫、低溫液態(tài)氣體包括液態(tài)LNG、二氧化碳、液氮等，液態(tài)LNG沸點大約為-160-170 °C、液氮沸點是-196°C，二氧化碳在-5(TC--7(TC發(fā)生沸騰、氣化狀態(tài)的變化，上述超低溫、低溫液態(tài)氣體吸收空氣源、水源、地熱源、廢熱源等的熱量氣化，氣化后體積膨脹到600-1000倍左右，氣化膨脹過程中輸出的巨大動力勢能均白白浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，采用郎肯循環(huán)的工作原理，工作溫段下移，利用超低溫液態(tài)氣體吸收環(huán)境熱能后膨脹得到的高壓氣體推動膨脹機做功，膨脹機帶動發(fā)電機發(fā)電，有效利用了液態(tài)氣體的“7令量”，將環(huán)境常溫的熱量轉(zhuǎn)化為了電能，做功之后的高壓氣體可以采用分離設(shè)備降溫處理后進行再次利用;分離設(shè)備利用乏汽的余壓產(chǎn)生渦旋，使得冷量進一步提升，從而對余壓進行直接利用；再次發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)和第三發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機II，膨脹機II能夠帶動發(fā)電機II發(fā)電，膨脹機II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路；
[0005]低溫高壓氣管路進一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補熱換熱器、膨脹機I和發(fā)電機I，補熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補熱換熱器的另一端連接膨脹機I，膨脹機I能夠帶動發(fā)電機I發(fā)電，膨脹機I通過低溫低壓氣體管路連接旋流器，旋流器的一側(cè)設(shè)有高溫氣體管路和氣體輸出管路；
[0006]旋流器的另一側(cè)通過低溫氣體管路連接第三發(fā)電系統(tǒng)，第三發(fā)電系統(tǒng)包括低溫冷凝器、膨脹機III和低溫氣化器，低溫冷凝器的一端和低溫氣體管路連接，低溫冷凝器的另一端分別和中溫氣體管路、液態(tài)工質(zhì)管路II連接，中溫氣體管路的另一端進一步連接高溫氣體管路，低溫栗III的一端連接液態(tài)工質(zhì)管路II，低溫栗III的另一端連接低溫氣化器，低溫氣化器的另一端連接膨脹機III，膨脹機III能夠帶動發(fā)電機III發(fā)電，膨脹機III通過乏氣管路II連接低溫冷凝器構(gòu)成回路。
[0007]本實用新型還提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機II，膨脹機II能夠帶動發(fā)電機II發(fā)電，膨脹機II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路；
[0008]低溫高壓氣管路進一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補熱換熱器、膨脹機I和發(fā)電機I，補熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補熱換熱器的另一端連接膨脹機I，膨脹機I能夠帶動發(fā)電機I發(fā)電，膨脹機I的一端設(shè)有氣體輸出管路。
[0009]本實用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)、第二發(fā)電系統(tǒng)，第二發(fā)電系統(tǒng)包括超低溫冷凝器和超低溫氣化器，低溫栗I的一端連接液態(tài)氣體入口，低溫栗I的另一端連接高壓低溫管路，高壓低溫管路進一步連接超低溫冷凝器，超低溫冷凝器的另一端分別和低溫高壓氣管路和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的一端和液態(tài)工質(zhì)管路I連接，低溫栗II的另一端連接超低溫氣化器，超低溫氣化器的另一端連接膨脹機II，膨脹機II能夠帶動發(fā)電機II發(fā)電，膨脹機II通過乏氣管路I連接超低溫冷凝器構(gòu)成回路;低溫高壓氣管路進一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)，第一發(fā)電系統(tǒng)包括補熱換熱器、膨脹機I和發(fā)電機I，補熱換熱器的一端連接低溫高壓氣管路，補熱換熱器的另一端連接膨脹機I，膨脹機I能夠帶動發(fā)電機I發(fā)電，膨脹機I的一端設(shè)有氣體輸出管路，本實用新型提供一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置和方法，利用超低溫液態(tài)氣體吸收環(huán)境熱能后膨脹得到的高壓氣體推動膨脹機做功，膨脹機帶動發(fā)電機發(fā)電，做功之后溫度降低的高壓氣體采用分離設(shè)備降溫處理后進行再次發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電裝置的一實施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電裝置的另一實施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012][1、液態(tài)氣體入口； 2、低溫栗I ;3、高壓低溫管路;4、超低溫冷凝器;5、低溫高壓氣管路;6、補熱換熱器;7、膨脹機I ;8、發(fā)電機I ;9、低溫低壓氣體管路；10、旋流器；11、高溫氣體管路；12、低溫氣體管路；13、低溫冷凝器；14、中溫氣體管路；15、氣體輸出管路；16、超低溫氣化器；17、膨脹機II; 18、發(fā)電機II; 19、乏氣管路I; 20、液態(tài)工質(zhì)管路I; 21、低溫栗II;22、低溫氣化器;23、膨脹機III; 24、發(fā)電機III; 25、乏氣管路II ； 26、液態(tài)工質(zhì)管路11; 27、低溫栗III ;28、第一發(fā)電系統(tǒng);29、第二發(fā)電系統(tǒng);30、第三發(fā)電系統(tǒng)]
【具體實施方式】
[0013]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0014]實施例1
[0015]如圖1所示，本實用新型的實施例，一種利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的裝置，包括第一發(fā)電系統(tǒng)28、第二發(fā)電系統(tǒng)29和第三發(fā)電系統(tǒng)30，第二發(fā)電系統(tǒng)29包括超低溫冷凝器4和超低溫氣化器16，低溫栗12的一端連接液態(tài)氣體入口 1，低溫栗12的另一端連接高壓低溫管路3，高壓低溫管路3進一步連接超低溫冷凝器4，超低溫冷凝器4的另一端分別和低溫高壓氣管路5和液態(tài)工質(zhì)管路120連接，低溫栗1121的一端和液態(tài)工質(zhì)管路120連接，低溫栗1121的另一端連接超低溫氣化器16，超低溫氣化器16的另一端連接膨脹機1117，膨脹機1117能夠帶動發(fā)電機1118發(fā)電，膨脹機1117通過乏氣管路119連接超低溫冷凝器4構(gòu)成回路。
[0016]低溫高壓氣管路5進一步連接第一發(fā)電系統(tǒng)28，第一發(fā)電系統(tǒng)28包括補熱換熱器6、膨脹機17和發(fā)電機18，補熱換熱器6的一端連接低溫高壓氣管路5，補熱換熱器6的另一端連接膨脹機17，膨脹機17能夠帶動發(fā)電機18發(fā)電，膨脹機17通過低溫低壓氣體管路9連接旋流器1，旋流器1的一側(cè)設(shè)有高溫氣體管路11和氣體輸出管路15。
[0017]旋流器10的另一側(cè)通過低溫氣體管路12連接第三發(fā)電系統(tǒng)30，第三發(fā)電系統(tǒng)30包括低溫冷凝器13、膨脹機III23和低溫氣化器22，低溫冷凝器13的一端和低溫氣體管路12連接，低溫冷凝器13的另一端分別和中溫氣體管路14、液態(tài)工質(zhì)管路1126連接，中溫氣體管路14的另一端進一步連接高溫氣體管路11，低溫栗III27的一端連接液態(tài)工質(zhì)管路1126，低溫栗III27的另一端連接低溫氣化器22，低溫氣化器22的另一端連接膨脹機11123，膨脹機III23能夠帶動發(fā)電機III24發(fā)電，膨脹機III23通過乏氣管路1125連接低溫冷凝器13構(gòu)成回路。
[0018]本實用新型中，利用超低溫液態(tài)氣體發(fā)電的方法是采用超低溫液態(tài)氣體作為冷源，環(huán)境熱能作為能量來源，推動第二發(fā)電系統(tǒng)29郎肯循環(huán)的膨脹機1117做功發(fā)電，超低溫液態(tài)氣體吸收熱能后膨脹成為高壓氣體并推動第一發(fā)電系統(tǒng)28的膨脹機17做功發(fā)電，做功之后溫度、壓力降低的氣體采用分離設(shè)備升降溫分流處理，降溫后的氣體作為冷源再次推動第三發(fā)電系統(tǒng)30郎肯循環(huán)的膨脹機III23做功發(fā)電，升溫之后的氣體通過管路輸出。
[0019]其中，所述分離設(shè)備為旋流器10，所述超低溫液態(tài)氣體為液態(tài)天然氣、液態(tài)空氣、液氮、液態(tài)二氧化碳、氨、液氧中的至少一種，所述第二發(fā)電系統(tǒng)29是一個典型的工作在超低溫溫段的郎肯循環(huán)，第二發(fā)電系統(tǒng)29利用環(huán)境熱源作為工質(zhì)沸騰汽化、氣化的熱源，超低溫液態(tài)氣體作為第二發(fā)電系統(tǒng)冷凝環(huán)節(jié)的冷源，所述第二發(fā)電系統(tǒng)29的系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)為和超低溫液態(tài)氣體溫度接近的液態(tài)空氣、液氮、液態(tài)甲烷中的一種，所述第三發(fā)電系統(tǒng)30是一個典型的工作在低溫溫段的郎肯循環(huán)，第三發(fā)電系統(tǒng)30利用環(huán)境熱源作為工質(zhì)沸騰汽化、氣化的熱源，低溫氣體作為第三發(fā)電系統(tǒng)30冷凝環(huán)節(jié)的冷源。
[0020]此外，所述第三發(fā)電系統(tǒng)30的系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)為和低溫氣體溫度接近的液氨、液態(tài)二氧化碳、低溫制冷冷媒中的一種。
[0021]本實用新型進一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述超低溫氣化器16、補熱換熱器6、低溫氣化器22可以采用空溫氣化器、液源氣化器，氣化熱源可以來源于環(huán)境空氣或環(huán)境水源或環(huán)境地熱源所含熱量。
[0022]本實用新型的工作原理如下:
[0023]第一發(fā)電系統(tǒng)是第一發(fā)電循環(huán)，利用汽化的氣體本身作為冷源，在超低溫冷凝器4吸收凝結(jié)熱來升溫、沸騰、汽化、氣化成高壓氣體以后推動膨脹機17做功帶動發(fā)電機18發(fā)電；先利用膨脹成氣態(tài)的高壓氣體勢能推動膨脹機17做功，釋放內(nèi)能溫度大幅度下降之后的氣體利用余壓在旋流器10內(nèi)高速旋