異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液氣混合加熱器，所述液氣混合加熱器上設(shè)有被加熱氣體入口、被加熱氣體出口、加熱傳熱液體入口和加熱傳熱液體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口連通。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，效率高。
【專利說明】異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源與動力領(lǐng)域，特別是一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過傳熱方式(加熱、放熱和吸熱(指制冷過程中由環(huán)境吸熱工質(zhì)溫度升高的過程))進(jìn)行熱力學(xué)循環(huán)的過程中，氣體工質(zhì)的傳熱過程一直是影響熱力學(xué)循環(huán)過程效率和功率密度以及單位容積制冷量的重要因素。因此，需要發(fā)明一種高效傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
[0004]方案1:一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液氣混合加熱器,所述液氣混合加熱器上設(shè)有被加熱氣體入口、被加熱氣體出口、加熱傳熱液體入口和加熱傳熱液體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體出口連通。
[0005]方案2:—種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液氣混合加熱器,所述液氣混合加熱器上設(shè)有被加熱氣體入口、被加熱氣體出口、加熱傳熱液體入口和加熱傳熱液體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口連通。
[0006]方案3:在方案I或方案2的基礎(chǔ)上,所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)，所述被加熱氣體出口與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口經(jīng)冷卻器與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0007]方案4:在方案I至方案3任一方案的基礎(chǔ)上,所述冷卻器設(shè)為液氣混合冷卻器，所述液氣混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口、被冷卻氣體出口、冷卻傳熱液體入口和冷卻傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口連通，所述被冷卻氣體出口與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0008]方案5:在方案I至方案4的任一方案的基礎(chǔ)上,所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括傳熱液體冷卻器，所述冷卻傳熱液體出口經(jīng)所述傳熱液體冷卻器與所述冷卻傳熱液體入口連通，在包括所述液氣混合冷卻器和所述傳熱液體冷卻器的閉合回路上設(shè)液體泵。
[0009]方案6:在方案I至方案5任一方案的基礎(chǔ)上,所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)為速度型氣體壓縮機(jī)構(gòu)或設(shè)為容積型氣體壓縮機(jī)構(gòu)。
[0010]方案7:在方案I至方案5任一方案的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、気氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物或設(shè)為空氣。
[0011]方案8:在方案I至方案5任一方案的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、IS氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
[0012]方案9:一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液氣混合加熱器,所述液氣混合加熱器上設(shè)有被加熱氣體入口、被加熱氣體出口、加熱傳熱液體入口和加熱傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體出口連通。[0013]方案10: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液氣混合加熱器，所述液氣混合加熱器上設(shè)有被加熱氣體入口、被加熱氣體出口、加熱傳熱液體入口和加熱傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口連通。
[0014]方案11:在方案I至方案5中任一方案、方案9或方案10的基礎(chǔ)上，所述加熱傳熱液體出口與傳熱液體加熱器的傳熱液體入口連通，所述傳熱液體加熱器的傳熱液體出口與所述加熱傳熱液體入口連通。
[0015]方案12:在方案11的基礎(chǔ)上，在所述加熱傳熱液體出口和所述傳熱液體加熱器的所述傳熱液體入口之間的連通通道上設(shè)傳熱液體加壓泵，所述傳熱液體加壓泵迫使傳熱液體由所述加熱傳熱液體出口加速流向所述傳熱液體加熱器的所述傳熱液體入口。
[0016]方案13在方案11或方案12的基礎(chǔ)上，所述被加熱氣體入口和所述加熱傳熱液體入口套裝設(shè)置。
[0017]方案14:在方案12的基礎(chǔ)上，所述被加熱氣體入口和所述加熱傳熱液體入口套裝設(shè)置。
[0018]方案15:在方案11的基礎(chǔ)上，所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括射流泵，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述射流泵的動力流體入口連通，所述傳熱液體出口與所述射流泵的低壓流體入口連通，所述射流泵的流體出口與所述加熱傳熱液體入口連通。
[0019]方案16:在方案12的基礎(chǔ)上，所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括射流泵，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述射流泵的動力流體入口連通，所述傳熱液體出口與所述射流泵的低壓流體入口連通，所述射流泵的流體出口與所述加熱傳熱液體入口連通。
[0020]方案17:—種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液浸式混合加熱器(200)，所述液浸式混合加熱器(200)上設(shè)有被加熱氣體入口和被加熱氣體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口連通。
[0021]方案18:在方案17的基礎(chǔ)上,所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)，所述被加熱氣體出口與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口經(jīng)冷卻器與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0022]方案19:在方案18的基礎(chǔ)上，所述冷卻器設(shè)為液浸式混合冷卻器，所述液浸式混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口和被冷卻氣體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口連通，所述被冷卻氣體出口與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0023]方案20: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液氣混合冷卻器，其特征在于:所述液氣混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口、被冷卻氣體出口、冷卻傳熱液體入口和冷卻傳熱液體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口連通。
[0024]方案21:在方案20的基礎(chǔ)上,所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)，所述被冷卻氣體出口與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口經(jīng)吸熱器與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0025]方案22:在方案21的基礎(chǔ)上，所述吸熱器設(shè)為液氣混合吸熱器，所述液氣混合吸熱器設(shè)有冷卻氣體入口、冷卻氣體出口、被冷卻傳熱液體入口和被冷卻傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述冷卻氣體入口連通，所述冷卻氣體出口與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0026]方案23:在方案17至方案22中任一方案的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)為速度型氣體壓縮機(jī)構(gòu)或設(shè)為容積型氣體壓縮機(jī)構(gòu)。
[0027]方案24:在方案17至方案22中任一方案的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、IS氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)狻N類化合物或設(shè)為空氣。
[0028]方案25:在方案17至方案22中任一方案的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、気氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
[0029]方案26: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液氣混合冷卻器，其特征在于:所述液氣混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口、被冷卻氣體出口、冷卻傳熱液體入口和冷卻傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口與所述被冷卻氣體出口連通。
[0030]方案27: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液氣混合冷卻器，其特征在于:所述液氣混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口、被冷卻氣體出口、冷卻傳熱液體入口和冷卻傳熱液體出口，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口連通。
[0031]方案28:在方案20、方案21、方案22、方案26或方案27基礎(chǔ)上，所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括傳熱液體冷卻器，所述冷卻傳熱液體出口經(jīng)所述傳熱液體冷卻器與所述冷卻傳熱液體入口連通，在包括所述液氣混合冷卻器和所述傳熱液體冷卻器的閉合回路上設(shè)液體泵。
[0032]方案29: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液浸式混合冷卻器，所述液浸式混合冷卻器的被冷卻氣體出口與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通。
[0033]方案30:—種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)和液浸式吸熱器,所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述液浸式吸熱器的吸熱氣體入口連通。
[0034]方案31:在方案3、方案4、方案5、方案9、方案10、方案18、方案19、方案21、方案22、方案26、方案27、方案29或方案30的基礎(chǔ)上，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)設(shè)為速度型膨脹機(jī)構(gòu)或設(shè)為容積型膨脹機(jī)構(gòu)。
[0035]方案32:在方案3、方案4、方案5、方案9、方案10、方案18、方案19、方案21、方案22、方案26、方案27、方案29或方案30的基礎(chǔ)上，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
[0036]方案33:在方案3、方案4、方案5、方案9、方案10、方案18、方案19、方案21、方案22、方案26、方案27、方案29或方案30的基礎(chǔ)上，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、IS氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物或設(shè)為空氣。
[0037]方案34: —種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)和液氣混合冷卻器，所述液氣混合冷卻器上設(shè)有被冷卻氣體入口、被冷卻氣體出口、冷卻傳熱液體入口和冷卻傳熱液體出口，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口與所述被冷卻氣體出口連通。
[0038]方案35:在方案34的基礎(chǔ)上,所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括傳熱液體冷卻器，所述冷卻傳熱液體出口經(jīng)所述傳熱液體冷卻器與所述冷卻傳熱液體入口連通，在包括所述液氣混合冷卻器和所述傳熱液體冷卻器的閉合回路上設(shè)液體泵。
[0039]方案36:在方案34或方案35的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)為速度型氣體壓縮機(jī)構(gòu)或設(shè)為容積型氣體壓縮機(jī)構(gòu)。
[0040]方案37:在方案34或方案35的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、IS氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物或設(shè)為空氣。[0041]方案38:在方案34或方案35的基礎(chǔ)上，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
[0042]本發(fā)明中的原理是:在工質(zhì)加熱過程中，通過加熱液體，然后利用高溫液體與需要被加熱的氣體工質(zhì)進(jìn)行混合，由于混合過程中傳熱速率很快，而且，加熱液體的過程的傳熱速率也很快，這樣，不僅規(guī)避了直接加熱氣體工質(zhì)這一傳熱速率極慢的過程，而且，提高了系統(tǒng)的效率。在氣體工質(zhì)冷卻過程中和在氣體工質(zhì)吸熱過程中，同樣利用了液體與氣體工質(zhì)混合這一,決速傳熱過程。
[0043]本發(fā)明中，所謂的“液氣混合加熱器”是指利用熱液體和需要被加熱的氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對所述氣體工質(zhì)加熱的裝置，在這種裝置中，液體分散成液滴狀和/或霧狀后和所述氣體工質(zhì)混合，在所述液氣混合加熱器中，該需要被加熱的氣體稱為“被加熱氣體”，該熱液體稱為“加熱傳熱液體”。
[0044]本發(fā)明中，所謂的“液氣混合冷卻器”是指利用冷液體和需要被冷卻的所述氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對所述氣體工質(zhì)冷卻的裝置，在這種裝置中，液體分散成液滴狀和/或霧狀后和所述氣體工質(zhì)混合，在所述液氣混合冷卻器中，該需要被冷卻的氣體稱為“被冷卻氣體”，該冷液體稱為“冷卻傳熱液體”。
[0045]本發(fā)明中，所謂的“液氣混合吸熱器”是指把需要冷卻的液體與所述氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對液體進(jìn)行冷卻，所述氣體工質(zhì)吸收熱量的裝置，在這種裝置中，液體分散成液滴狀和/或霧狀后和所述氣體工質(zhì)混合，在所述液氣混合吸熱器中，該需要被冷卻的液體稱為“被冷卻傳熱液體”，該吸收熱量的氣體稱為“冷卻氣體”。
[0046]本發(fā)明中，所謂的“液浸式混合加熱器”是指利用熱液體和需要被加熱的所述氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對所述氣體工質(zhì)加熱的裝置，在這種裝置中，所述氣體工質(zhì)以氣泡的形式分散在液體中進(jìn)行傳熱，在所述液浸式混合加熱器中，該需要被加熱的氣體稱為“被加熱氣體”，該熱液體稱為“加熱傳熱液體”。
[0047]本發(fā)明中，所謂的“液浸式混合冷卻器”是指利用冷液體和需要被冷卻的所述氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對所述氣體工質(zhì)冷卻的裝置，在這種裝置中，所述氣體工質(zhì)以氣泡的形式分散在液體中進(jìn)行傳熱，在所述液浸式混合冷卻器中，該需要被冷卻的氣體稱為“被冷卻氣體”，該冷液體稱為“冷卻傳熱液體”。
[0048]本發(fā)明中，所謂的“液浸式吸熱器”是指把需要冷卻的液體與所述氣體工質(zhì)進(jìn)行混合對液體進(jìn)行冷卻，所述氣體工質(zhì)吸收熱量的裝置，在這種裝置中，所述氣體工質(zhì)以氣泡的形式分散在液體中進(jìn)行傳熱，在所述液浸式吸熱器中，該需要被冷卻的液體稱為“被冷卻傳熱液體”，該吸收熱量的氣體稱為“冷卻氣體”。
[0049]本發(fā)明中，所謂的“傳熱液體”是指在常溫下是固體或液體，但在工作條件下是液體的物質(zhì)，可以是金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、有機(jī)化合物、無機(jī)化合物、鹽類、酸、堿、氧化物等一切在工作條件的最低溫度下是液體狀態(tài)，在工作條件的最高溫度下其蒸汽分壓小于0.1MPa的物質(zhì)。
[0050]本發(fā)明中，在具體選擇所述傳熱液體時，應(yīng)綜合考慮所述傳熱液體的導(dǎo)熱系數(shù)、流動性、化學(xué)穩(wěn)定性、安全性及腐蝕性等性質(zhì)而決定。
[0051]本發(fā)明中，在具體選擇所述傳熱液體時，應(yīng)根據(jù)熱力學(xué)循環(huán)過程的壓力及溫度等因素選擇熔點(diǎn)和沸點(diǎn)適合的物質(zhì)。[0052]本發(fā)明中，在有選擇的前提下，所述傳熱液體熔點(diǎn)越低，沸點(diǎn)越高的物質(zhì)越為適且。
[0053]本發(fā)明中，所述液氣混合加熱器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)高于100°C、105 °C >110 °C >115 °C >120 °C >125 °C >130 °C >135 °C >140 °C >145 °C >150 °C >155 °C >160 °C、165°C、170°C、175°C、180°C、185°C、190°C、195°C或選擇熔點(diǎn)高于 200 V 的物質(zhì)。
[0054]本發(fā)明中，所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)高于100°C、105 °C >110 °C >115 °C >120 °C >125 °C >130 °C >135 °C >140 °C >145 °C >150 °C >155 °C >160 °C、165°C、170°C、175°C、180°C、185°C、190°C、195°C或選擇熔點(diǎn)高于 200 V 的物質(zhì)。
[0055]本發(fā)明中，所述液氣混合冷卻器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)低于100°C、95 °C >90 °C >85 °C >80 °C >75 °C >70 °C >65 °C >60 °C >55 °C >50 °C >45 °C >40 °C >35 °C >30 °C >25 °C、20°C、15°C、10°C、5°C、0°C、-5°C、-10°C、-15°C、-20°C、-25°C、-30°C、-35°C、-40°C、-45°C、-50°C、-55°C、-60°C、-65 V、-70 °C、-75°C、-80 V、-85 V、-90 V、-95 V、或選擇熔點(diǎn)低于-100 °C的物質(zhì)。
[0056]本發(fā)明中，所述液浸式混合冷卻器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)低于100°C、95 °C >90 °C >85 °C >80 °C >75 °C >70 °C >65 °C >60 °C >55 °C >50 °C >45 °C >40 °C >35 °C >30 °C >25 °C、20°C、15°C、10°C、5°C、0°C、-5°C、-10°C、-15°C、-20°C、-25°C、-30°C、-35°C、-40°C、-45°C、-50V、-55V、-60V、-65 V、-70V、-75V、-80°C、-85°C、-90V、-95V、或選擇熔點(diǎn)低于_100°C的物質(zhì)。
[0057]本發(fā)明中，所述液氣混合吸熱器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)低于100°C、95 °C >90 °C >85 °C >80 °C >75 °C >70 °C >65 °C >60 °C >55 °C >50 °C >45 °C >40 °C >35 °C >30 °C >25 °C、20°C、15°C、10°C、5°C、0°C、-5°C、-10°C、-15°C、-20°C、-25°C、-30°C、-35°C、-40°C、-45°C、-50 V、-55V、-60V、-65 V、-70V、-75V、-80°C、-85°C、-90V、-95V、或選擇熔點(diǎn)低于 _100°C的物質(zhì)。
[0058]本發(fā)明中，所述液浸式吸熱器中的所述傳熱液體可以選擇熔點(diǎn)低于100°C、95°C、90 °C >85 °C >80 °C >75 °C >70 °C >65 °C >60 °C >55 °C >50 °C >45 °C >40 °C >35 °C >30 °C >25 °C >20 °C、15°C、10°C、5°C、0°C、-5°C、-10°C、-15°C、-20°C、-25°C、-30°C、-35°C、-40°C、-45°C、-50°C、-55°C> -60 O、-65 O、-70 O、-75 O、-80 O、-85 O、-90 O、-95 O、或選擇熔點(diǎn)低于 _ 100 O 的物質(zhì)。
[0059]本發(fā)明中，所述傳熱液體的沸點(diǎn)應(yīng)盡可能高，以防止所述傳熱液體與所述氣體工質(zhì)混合，特別是工作在所述液氣混合加熱器和所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體的沸點(diǎn)應(yīng)更高一些，原則上講，在條件允許的情況下越高越好；而工作在所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合冷卻器和所述液浸式吸熱器中的所述傳熱液體的沸點(diǎn)可以相對低一些，因為其工作最高溫度較低，即便沸點(diǎn)沒那么高，也不至于引起可觀的汽化。
[0060]本發(fā)明中，應(yīng)盡可能選擇熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高的所述傳熱液體，例如，汞、銫、銣、鈉、鈁、鎵、鉀、低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)合金以及低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)化合物(例如，濃硫酸、油酸等)，這樣，可以使工作在所述液氣混合加熱器和所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體與工作在所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合冷卻器和所述液浸式吸熱器中的所述傳熱液體相統(tǒng)一，以減少系統(tǒng)的復(fù)雜性。[0061 ] 本發(fā)明中，工作在所述液氣混合加熱器和所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體可選擇性地選擇:磷、砹、砷、硫、硒、燒堿、碲、汞、銫、銣、鈉、鋰、針、鉈、鉛、銻、镎、鋁、鋇、鐿、?丐、鑭、訪、鎵、鉀、銦、錫、秘、鎘、鋅、鎂、鐠、銀或選擇镅等。
[0062]本發(fā)明中，工作在所述液氣混合加熱器和所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體可選擇性地選擇:氯化鐠、氯化鉀、氯化鈉、氯化銀、氯化鋇或氯化鈣等其它符合條件的熔鹽或高溫熔鹽(HTS)。
[0063]本發(fā)明中，所謂的“高沸點(diǎn)”是指物質(zhì)的沸點(diǎn)應(yīng)滿足該物質(zhì)在工作條件下的最高溫度下是液體狀態(tài)且其蒸汽分壓小于0.1MPa的條件。
[0064]本發(fā)明中，所謂的“高溫熔鹽”是指工作條件下的最高溫度下是液體狀態(tài)且其蒸汽分壓小于0.1MPa的熔鹽。
[0065]本發(fā)明中，工作在所述液氣混合加熱器和所述液浸式混合加熱器中的所述傳熱液體可選擇性地選擇:硼 、硫、硒、娃或締等其它符合條件的非金屬單質(zhì)。
[0066]本發(fā)明中，工作在所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合冷卻器和所述液浸式吸熱器中的所述傳熱液體可選擇性地選擇:熔點(diǎn)低于100°c的低沸點(diǎn)合金、萊、銫、銣、訪、鎵、磷、或選擇鉀等。
[0067]本發(fā)明中，所述傳熱液體在常溫下可以是液體也可以是固體，只要在工作環(huán)境下是液體即可。
[0068]本發(fā)明中，工作在所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)和工作在所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)中的所述氣體工質(zhì)可選擇性地選擇:氮?dú)?、二氧化碳、氫氣、氦氣、氖氣、IS氣、氪氣或選擇氣氣等氣體。
[0069]本發(fā)明中，所述液氣混合加熱器、所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合加熱器、所述液浸式混合冷卻器或所述液浸式吸熱器內(nèi)的所述傳熱液體的選擇應(yīng)根據(jù)熱力學(xué)循環(huán)條件而決定。通常情況下，應(yīng)選擇:在熱力學(xué)循環(huán)的最高溫度條件下，不應(yīng)汽化或蒸汽分壓可以接受，而在熱力學(xué)循環(huán)的最低溫度條件下，不應(yīng)發(fā)生固化的液體。
[0070]本發(fā)明中，在設(shè)有所述液氣混合加熱器、所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合加熱器、所述液浸式混合冷卻器或所述液浸式吸熱器中的不同部件的結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)部的所述傳熱液體可以選擇相同的液體也可以選擇不同的液體。
[0071]本發(fā)明中，所述液氣混合加熱器、所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合加熱器、所述液浸式混合冷卻器或所述液浸式吸熱器中的所述傳熱液體可選擇性地選擇鈉、鉀、汞、鋅、鎵、銫、鎘、錫、鎂、銦、鉛、鉍、硅烷、油酸、硬脂酸、鹵代烴、丙三醇或低熔點(diǎn)合金等。
[0072]本發(fā)明中，所述液氣混合加熱器、所述液氣混合冷卻器、所述液氣混合吸熱器、所述液浸式混合加熱器、所述液浸式混合冷卻器或所述液浸式吸熱器內(nèi)的所述傳熱液體，可選擇性的選擇單質(zhì)或化合物。
[0073]本發(fā)明中，所述氣體工質(zhì)可選擇性地選擇:氮?dú)?、二氧化碳、氫氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氣氣等氣體。
[0074]本發(fā)明中，所述氣體工質(zhì)可選擇性地選擇單質(zhì)或化合物。
[0075]本發(fā)明中，當(dāng)所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)采用速度型壓縮機(jī)構(gòu)，比如葉輪壓氣機(jī)的情況下，在選擇工質(zhì)時，應(yīng)綜合考慮工質(zhì)的絕熱指數(shù)、分子量和熱導(dǎo)率，在有些情況下，某一種物質(zhì)的熱導(dǎo)率很高，但其分子量小，由于分子量小會影響葉輪式壓氣機(jī)的壓比，例如氦氣?’另一種物質(zhì)的熱導(dǎo)率低但其分子量大，有利于提高葉輪式壓氣機(jī)的壓比，例如氪氣、氙氣，在這種情況下，我們可以選擇氦氣和氪氣的混合物、氦氣和氙氣的混合物、氦氣和氪氣、氙氣的混合物，這樣以統(tǒng)籌壓比和熱導(dǎo)率，使壓比和熱導(dǎo)率都達(dá)到可以接受的程度。
[0076]本發(fā)明中，在所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)或在所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)內(nèi)所述工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物的目的是為了統(tǒng)籌壓比、熱導(dǎo)率和絕熱指數(shù)，使壓比、絕熱指數(shù)和熱導(dǎo)率都達(dá)到可以接受的程度。
[0077]本發(fā)明中，應(yīng)以互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為原則，選擇所述傳熱液體和所述氣體工質(zhì)。
[0078]本發(fā)明中，應(yīng)以互不發(fā)生或很少發(fā)生溶解為原則，選擇所述傳熱液體和所述氣體工質(zhì)的。
[0079]本發(fā)明中，所謂“射流泵”是指通過動力流體引射非動力流體，兩流體相互作用從一個出口排出的裝置，所謂的射流泵可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。
[0080]本發(fā)明中，所謂的“傳統(tǒng)射流泵”是指由兩個套裝設(shè)置的管構(gòu)成的，向內(nèi)管提供高壓動力流體，內(nèi)管高壓動力流體在外管內(nèi)噴射，在內(nèi)管高壓動力流體噴射和外管的共同作用下使內(nèi)外管之間的其他流體(從外管進(jìn)入的流體)沿內(nèi)管高壓動力流體的噴射方向產(chǎn)生運(yùn)動的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴(kuò)區(qū)，外管可以設(shè)為文丘里管，內(nèi)管噴嘴可以設(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指外管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接口或稱通道，即動力流體入口、低壓流體入口和流體出口。
[0081]本發(fā)明中，所謂的“非傳統(tǒng)射流泵”是指由兩個或兩個以上相互套裝設(shè)置或相互并列設(shè)置的管構(gòu)成的，其中至少一個管與動力流體源連通，并且動力流體源中的動力流體的流動能夠引起其他管中的流體產(chǎn)生定向流動的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴(kuò)區(qū)，可以設(shè)為文丘里管，管的噴嘴可以設(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接口或稱通道，即動力流體入口、低壓流體入口和流體出口 ；所述射流泵可以包括多個動力流體入口，在包括多個動力流體入口的結(jié)構(gòu)中，所述動力流體入口可以布置在所述低壓流體入口的管道中心區(qū)，也可以布置在所述低壓流體入口的管道壁附近，所述動力流體入口也可以是環(huán)繞所述低壓流體入口管道壁的環(huán)形噴射口。
[0082]本發(fā)明中，所謂A和B連通是指A與B之間工質(zhì)發(fā)生流動，包括工質(zhì)從A流到B或者從B流到A，或者工質(zhì)先從A流到B再從B流到A。所謂的“連通”包括直接連通、間接連通和經(jīng)操作單元連通，所述操作單元包括閥、控制機(jī)構(gòu)、供送機(jī)構(gòu)(泵)和熱交換器等。
[0083]本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)能源與動力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)。
[0084]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明中，所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)成本低，效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0085]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0086]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0087]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0088]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0089]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0090]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0091]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0092]圖8為本發(fā)明的實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0093]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0094]圖10為本發(fā)明的實(shí)施例9中旋風(fēng)氣液混合加熱分離器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0095]圖11為本發(fā)明的實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0096]圖12為本發(fā)明的實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0097]圖13為本發(fā)明的實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0098]圖14為本發(fā)明的實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0099]圖15為本發(fā)明的實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0100]圖16為本發(fā)明的實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0101]圖17為本發(fā)明的實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0102]圖18為本發(fā)明的實(shí)施例17的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0103]圖19為本發(fā)明的實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0104]圖20為本發(fā)明的實(shí)施例19的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0105]圖21為本發(fā)明的實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0106]圖22為本發(fā)明的實(shí)施例21的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0107]圖23為本發(fā)明的實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0108]圖24為本發(fā)明的實(shí)施例23的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0109]圖25為本發(fā)明的實(shí)施例24的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0110]圖26為本發(fā)明的實(shí)施例25的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0111]圖27為本發(fā)明的實(shí)施例26的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0112]圖中:
[0113]I氣體壓縮機(jī)構(gòu)、11葉輪壓氣機(jī)、2液氣混合加熱器、200液浸式混合加熱器、201旋風(fēng)氣液混合加熱分離器、21被加熱氣體入口、22被加熱氣體出口、23加熱傳熱液體入口、24加熱傳熱液體出口、3液氣混合冷卻器、300液浸式混合冷卻器、301旋風(fēng)氣液混合冷卻分離器、31被冷卻氣體入口、32被冷卻氣體出口、33冷卻傳熱液體入口、34冷卻傳熱液體出口、4氣體膨脹機(jī)構(gòu)、41節(jié)流膨脹器、42透平、43噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)、5冷卻器、6吸熱器、61液氣混合吸熱器、611冷卻氣體入口、612冷卻氣體出口、613被冷卻傳熱液體入口、614被冷卻傳熱液體出口、600液浸式吸熱器、601吸熱氣體入口、7傳熱液體加熱器、700外燃傳熱液體加熱器、71傳熱液體入口、8傳熱液體加壓泵、9射流泵、91動力流體入口、92低壓流體入口、93流體出口。
【具體實(shí)施方式】[0114]實(shí)施例1
[0115]圖1所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)I和液氣混合加熱器2,所述液氣混合加熱器2上設(shè)有被加熱氣體入口 21、被加熱氣體出口 22、加熱傳熱液體入口23和加熱傳熱液體出口 24，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體出口 22連通。
[0116]實(shí)施例2
[0117]圖2所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)I和液氣混合加熱器2,所述液氣混合加熱器2上設(shè)置被加熱氣體入口 21、被加熱氣體出口 22、加熱傳熱液體入口23和加熱傳熱液體出口 24，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口 21連通。
[0118]實(shí)施例3
[0119]圖3所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4，所述被加熱氣體出口 22與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口經(jīng)冷卻器5與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通。
[0120]實(shí)施例4
[0121]圖4所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述冷卻器5具體的設(shè)為液氣混合冷卻器3，所述液氣混合冷卻器3上設(shè)被冷卻氣體入口 31、被冷卻氣體出口 32、冷卻傳熱液體入口 33和冷卻傳熱液體出口 34，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口 31連通，所述被冷卻氣體出口 32與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通。
[0122]實(shí)施例5
[0123]圖5所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液氣混合加熱器2,所述液氣混合加熱器2上設(shè)被加熱氣體入口 21、被加熱氣體出口 22、加熱傳熱液體入口 23和加熱傳熱液體出口 24，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體入口 22連通。
[0124]實(shí)施例6
[0125]圖6所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液氣混合加熱器2,所述液氣混合加熱器2上設(shè)被加熱氣體入口 21、被加熱氣體出口 22、加熱傳熱液體入口 23和加熱傳熱液體出口 24，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口 21連通。
[0126]實(shí)施例7
[0127]圖7所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述加熱傳熱液體出口 24與傳熱液體加熱器7的傳熱液體入口 71連通，所述傳熱液體加熱器7的傳熱液體出口 72與所述加熱傳熱液體入口 23連通，并將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為透平42，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I具體的設(shè)為葉輪壓氣機(jī)11。
[0128]實(shí)施例8
[0129]圖8所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例7的基礎(chǔ)上進(jìn)一步在所述加熱傳熱液體出口 24和所述傳熱液體加熱器7的所述傳熱液體入口 71之間的連通通道上設(shè)傳熱液體加壓泵8，所述傳熱液體加壓泵8迫使傳熱液體由所述加熱傳熱液體出口 24加速流向所述傳熱液體加熱器7的傳熱液體入口 71。
[0130]實(shí)施例9
[0131]圖9所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例8的基礎(chǔ)上將所述被加熱氣體入口 21和所述加熱傳熱液體入口 23套裝設(shè)置，將所述傳熱液體加熱器7具體設(shè)為外燃傳熱液體加熱器700，將所述液氣混合加熱器2具體的設(shè)為旋風(fēng)氣液混合加熱分離器201，如圖10所示，所述被加熱氣體入口 21和所述加熱傳熱液體入口 23套裝設(shè)置后的入口方向沿所述旋風(fēng)氣液混合加熱分離器201的殼體的切線方向設(shè)置。
[0132]實(shí)施例10
[0133]圖11所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例7的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括射流泵9，所述葉輪壓氣機(jī)11的工質(zhì)出口與所述射流泵9的動力流體入口 91連通，所述傳熱液體出口 72與所述射流泵9的低壓流體入口 92連通，所述射流泵9的流體出口 93與所述加熱傳熱液體入口 23連通，將所述傳熱液體加熱器7具體設(shè)為外燃傳熱液體加熱器700，將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的改設(shè)為噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)43，所述噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)43包括工質(zhì)回收殼和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體上的噴管，將所述液氣混合加熱器2具體的設(shè)為旋風(fēng)氣液混合加熱分離器201，所述液氣混合冷卻器3設(shè)為旋風(fēng)氣液混合冷卻分離器301。
[0134]實(shí)施例11
[0135]圖12所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例8的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括射流泵9，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)出口與所述射流泵9的低壓流體入口 92連通，所述傳熱液體出口 72與所述射流泵9的動力流體入口 91連通，所述射流泵9的流體出口 93與所述加熱傳熱液體入口 23連通，并將所述傳熱液體加熱器7具體設(shè)為外燃傳熱液體加熱器700，將液氣混合加熱器2具體的設(shè)為旋風(fēng)氣液混合加熱分離器201。
[0136]實(shí)施例12
[0137]圖13所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例8的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括傳熱液體冷卻器10，所述冷卻傳熱液體出口 34經(jīng)所述傳熱液體冷卻器10與所述冷卻傳熱液體入口 33連通，在包括所述液氣混合冷卻器3和所述傳熱液體冷卻器10的閉合回路上設(shè)液體泵81，并將所述傳熱液體加熱器7具體設(shè)為外燃傳熱液體加熱器700。
[0138]實(shí)施例13
[0139]圖14所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)I和液浸式混合加熱器200，所述液浸式混合加熱器200上設(shè)被加熱氣體入口 21和被加熱氣體入口 22，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口 21連通。
[0140]實(shí)施例14
[0141]圖15所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例13的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4，所述被加熱氣體出口 22與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口經(jīng)冷卻器5與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通。
[0142]實(shí)施例15
[0143]圖16所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例14的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述冷卻器5具體的設(shè)為液浸式混合冷卻器300，所述液浸式混合冷卻器300上設(shè)被冷卻氣體入口31和被冷卻氣體出口 32，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口 31連通，所述被冷卻氣體出口 32與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通，并將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為透平42，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I具體的設(shè)為葉輪壓氣機(jī)11。
[0144]實(shí)施例13至15中的所述液浸式混合加熱器200內(nèi)充有加熱傳熱液體，當(dāng)被加熱氣體流過所述液浸式混合加熱器200時，被其內(nèi)的加熱傳熱液體加熱；實(shí)施例15中的所述液浸式混合冷卻器300內(nèi)充有冷卻傳熱液體，當(dāng)被加熱氣體流過所述液浸式混合冷卻器300時，被其內(nèi)的冷卻傳熱液體冷卻。[0145]實(shí)施例16
[0146]圖17所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)I和液氣混合冷卻器3,所述液氣混合冷卻器3上設(shè)被冷卻氣體入口 31、被冷卻氣體出口 32、冷卻傳熱液體入口 33和冷卻傳熱液體出口 34，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口 31連通。
[0147]實(shí)施例17
[0148]圖18所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),其在實(shí)施例16的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4，所述被冷卻氣體出口 32與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口經(jīng)吸熱器6與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通。
[0149]實(shí)施例18
[0150]圖19所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例17的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為節(jié)流膨脹器41。
[0151]實(shí)施例19
[0152]圖20所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例17的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為透平42，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I設(shè)為葉輪壓氣機(jī)11。
[0153]實(shí)施例20
[0154]圖21所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其與實(shí)施例19的區(qū)別在于:
[0155]將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的改設(shè)為噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)43，所述噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)43包括工質(zhì)回收殼和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體上的噴管。
[0156]實(shí)施例21
[0157]圖22所示的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其在實(shí)施例19的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將所述吸熱器6具體的設(shè)為液氣混合吸熱器61,所述液氣混合吸熱器61設(shè)有冷卻氣體入口 611、冷卻氣體出口 612、被冷卻傳熱液體入口 613和被冷卻傳熱液體出口 614，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述冷卻氣體入口 611連通，所述冷卻氣體出口 612與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口連通。
[0158]實(shí)施例22
[0159]圖23所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液氣混合冷卻器3,所述液氣混合冷卻器3上設(shè)被冷卻氣體入口 31、被冷卻氣體出口 32、冷卻傳熱液體入口 33和冷卻傳熱液體出口 34，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口與所述被冷卻氣體出口 32連通。
[0160]實(shí)施例23
[0161]圖24所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液氣混合冷卻器3,所述液氣混合冷卻器3上設(shè)被冷卻氣體入口 31、被冷卻氣體出口 32、冷卻傳熱液體入口 33和冷卻傳熱液體出口 34，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口 31連通。
[0162]實(shí)施例24
[0163]圖25所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液浸式混合冷卻器300，所述液浸式混合冷卻器300的被冷卻氣體出口 32與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)入口連通。
[0164]本實(shí)施例中的所述液浸式混合冷卻器300內(nèi)充有冷卻傳熱液體，當(dāng)被加熱氣體流過所述液浸式混合冷卻器300時，被其內(nèi)的冷卻傳熱液體冷卻。
[0165]實(shí)施例25[0166]圖26所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)4和液浸式吸熱器600,所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的工質(zhì)出口與所述液浸式吸熱器600的吸熱氣體入口 601連通，本實(shí)施例中，將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為了透平42。
[0167]本實(shí)施例中的所述液浸式吸熱器600內(nèi)充有被冷卻傳熱液體，當(dāng)被加熱氣體流過所述液浸式吸熱器600時,吸收其內(nèi)的被冷卻傳熱液體的熱量,從而將該被冷卻傳熱液體冷卻。
[0168]實(shí)施例26
[0169]圖27所不的異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)I和液氣混合冷卻器3,所述液氣混合冷卻器3上設(shè)被冷卻氣體入口 31、被冷卻氣體出口 32、冷卻傳熱液體入口 33和冷卻傳熱液體出口 34，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的工質(zhì)入口與所述被冷卻氣體出口 32連通。
[0170]本發(fā)明中，所有包括所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I的實(shí)施方式中，都可以將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I設(shè)為速度型氣體壓縮機(jī)構(gòu)或具體的設(shè)為容積型氣體壓縮機(jī)構(gòu)，例如，可以具體的設(shè)為所述葉輪壓氣機(jī)11;都可以將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)I內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物或設(shè)為空氣，或?qū)⑺鰵怏w壓縮機(jī)構(gòu)I內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
[0171]本發(fā)明中，所有包括所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4的實(shí)施方式中，都可以將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為速度型膨脹機(jī)構(gòu)或具體的設(shè)為容積型膨脹機(jī)構(gòu)，例如，可以具體的設(shè)為所述透平42 ;也可以參考實(shí)施例6具體的設(shè)為所述節(jié)流膨脹器41，或參考實(shí)施例8具體的設(shè)為所述噴管推進(jìn)轉(zhuǎn)子做功機(jī)構(gòu)43 ;都可以將所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)4內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物，或?qū)⑺鰵怏w膨脹機(jī)構(gòu)4內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、氬1氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)狻N類化合物或設(shè)為空氣。
[0172]本發(fā)明中，所有設(shè)有所述液氣混合加熱器2的實(shí)施方式中，都可以參考實(shí)施例7設(shè)置所述傳熱液體加熱器7，并可進(jìn)一步參考實(shí)施例8選擇性地設(shè)置所述傳熱液體加壓泵8，和/或參考實(shí)施例10、11設(shè)置所述射流泵9。
[0173]本發(fā)明中，所有設(shè)有所述液氣混合加熱器2的實(shí)施方式中，都可以參考實(shí)施例9將所述被加熱氣體入口 21和所述加熱傳熱液體入口 23套裝設(shè)置。
[0174]本發(fā)明中，所述設(shè)置所述液氣混合冷卻器3的實(shí)施方式中，都可以參考實(shí)施例12設(shè)置所述傳熱液體冷卻器10。
[0175]本發(fā)明中，所有設(shè)有所述液氣混合加熱器2的實(shí)施方式中，都可以參照實(shí)施例9、10或11將所述液氣混合加熱器2設(shè)為所述旋風(fēng)氣液混合加熱分離器201 ;本發(fā)明中，所有設(shè)有所述液氣混合冷卻器3的實(shí)施方式中，都可以參考實(shí)施例10將所述液氣混合冷卻器3設(shè)為旋風(fēng)氣液混合冷卻分離器301 ;本發(fā)明中，所有包括所述液氣混合吸熱器61的實(shí)施方式中，所述液氣混合吸熱器61也可以設(shè)為旋風(fēng)分離式的。
[0176]本發(fā)明中，所述液氣混合加熱器2、所述液氣混合冷卻器3、所述液氣混合吸熱器61、所述液浸式混合加熱器200、所述液浸式混合冷卻器300或所述液浸式吸熱器600均可以選擇性的具體設(shè)為直混對流熱交換器，該直混對流熱交換器已在申請?zhí)枮镃N201010284810.6的專利申請文件中公開。
[0177]顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)和液氣混合加熱器(2),其特征在于:所述液氣混合加熱器(2)上設(shè)有被加熱氣體入口(21)、被加熱氣體出口(22)、加熱傳熱液體入口(23)和加熱傳熱液體出口(24)，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體出口(22)連通。
2.—種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，包括氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)和液氣混合加熱器(2),其特征在于:所述液氣混合加熱器(2)上設(shè)有被加熱氣體入口(21)、被加熱氣體出口(22)、加熱傳熱液體入口(23)和加熱傳熱液體出口(24)，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口(21)連通。
3.如權(quán)利要求2所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)，所述被加熱氣體出口(22)與所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)的工質(zhì)入口連通，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)的工質(zhì)出口經(jīng)冷卻器(5)與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)的工質(zhì)入口連通。
4.如權(quán)利要求3所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻器(5)設(shè)為液氣混合冷卻器(3)，所述液氣混合冷卻器(3)上設(shè)有被冷卻氣體入口(31)、被冷卻氣體出口(32)、冷卻傳熱液體入口(33)和冷卻傳熱液體出口(34)，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)的工質(zhì)出口與所述被冷卻氣體入口( 31)連通，所述被冷卻氣體出口( 32)與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)的工質(zhì)入口連通。
5.如權(quán)利要求4所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)還包括傳熱液體冷卻器(10)，所述冷卻傳熱液體出口(34)經(jīng)所述傳熱液體冷卻器(10)與所述冷卻傳熱液體入口(33)連通，在包括所述液氣混合冷卻器(3)和所述傳熱液體冷卻器(10)的閉合回路上設(shè)液體泵(81)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng),其特征在于:所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)設(shè)為速度型氣體壓縮機(jī)構(gòu)或設(shè)為容積型氣體壓縮機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、気氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)狻N類化合物或設(shè)為空氣。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(I)內(nèi)的工質(zhì)設(shè)為氦氣、氖氣、気氣、氪氣、氣氣、氫氣、氮?dú)?、烴類化合物和空氣中的兩種或三種以上物質(zhì)的混合物。
9.一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)和液氣混合加熱器(2),其特征在于:所述液氣混合加熱器(2)上設(shè)有被加熱氣體入口(21)、被加熱氣體出口(22)、加熱傳熱液體入口(23)和加熱傳熱液體出口(24)，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)的工質(zhì)入口與所述被加熱氣體出口(22)連通。
10.一種異相傳熱熱力學(xué)循環(huán)系統(tǒng)，包括氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)和液氣混合加熱器(2),其特征在于:所述液氣混合加熱器(2)上設(shè)有被加熱氣體入口(21)、被加熱氣體出口(22)、力口熱傳熱液體入口(23)和加熱傳熱液體出口(24)，所述氣體膨脹機(jī)構(gòu)(4)的工質(zhì)出口與所述被加熱氣體入口(21)連通。
【文檔編號】F25B1/00GK103743141SQ201410014622
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月11日
【發(fā)明者】靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術(shù)股份有限公司