单工质联合循环蒸汽动力装置
技术领域:
本发明属于能源与动力技术领域。
背景技术:
利用热能转化为机械能,为人类生活与生产所需要;单工质联合循环蒸汽动力装置,在实现非优质燃料和变温热源的高效利用中有着重大意义。从构成单工质联合循环蒸汽动力装置的部件来看,膨胀机、压缩机、升压泵和热交换器是必不可少的基本部件和核心部件,其中,膨胀机、压缩机和升压泵三种部件的制造难度大,对材料的要求高,制造成本大——这对其应用带来不利影响;同时,这三种部件也与能量生产或利用相关联。在传统的装置中,压缩机的用能来自膨胀机的机械能输出时,导致相关联的膨胀机和压缩机的配置没有达到简单化,并存在多余的能量转换环节,影响了热变功效率;升压泵的用能全部机械能或电能来提供,导致相关联的膨胀机和升压泵的配置没有达到简单化,存在多余的能量转换环节,影响了热变功效率。设法实现部件的简单化,降低单工质联合循环蒸汽动力装置的制造难度和制造成本,将提升其推广应用的范围。
本发明以保持或有效提高单工质联合循环蒸汽动力装置的热效率为前提,以降低核心部件的制造难度和制造成本为主要目的,并兼顾减少或简化能量转换环节,提出了利用喷管或膨胀增速机替代膨胀机、利用扩压管或双能压缩机取代压缩机、利用扩压管或双能升压泵取代升压泵的单工质联合循环蒸汽动力装置。
发明内容:
本发明主要目的,是要提供利用喷管或膨胀增速机实现蒸汽降压膨胀过程、利用扩压管或双能压缩机蒸汽升压升温过程、利用扩压管或双能升压泵实现冷凝液升压过程的单工质联合循环蒸汽动力装置,具体发明内容分项阐述如下:
1.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机和高温热交换器所组成;膨胀机有蒸汽通道经喷管与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和膨胀机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
2.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器和膨胀增速机所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和膨胀增速机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
3.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、高温热交换器和第二扩压管所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与第二扩压管和膨胀机连通,第二扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
4.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与第二扩压管和膨胀机连通,第二扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
5.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和第二扩压管所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别经第二扩压管与压缩机连通和直接与膨胀机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
6.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
7.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与第二扩压管和膨胀增速机连通,第二扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
8.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二扩压管和第二膨胀增速机所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与第二扩压管和膨胀增速机连通,第二扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
9.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别经第二扩压管与压缩机连通和直接膨胀增速机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;膨胀机连接压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
10.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二膨胀增速机所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀增速机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通;第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
11.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和升压泵所组成;膨胀机有蒸汽通道经喷管与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管和升压泵与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和膨胀机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接升压泵并传输动力。
12.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和膨胀增速机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
13.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、高温热交换器和双能升压泵所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与扩压管和膨胀机连通,扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接双能升压泵并传输动力。
14.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与扩压管和膨胀机连通,扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接双能升压泵并传输动力。
15.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和双能升压泵所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,第二膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别经扩压管与压缩机连通和直接与膨胀机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接双能升压泵并传输动力。
16.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和双能升压泵所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接双能升压泵并传输动力。
17.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与扩压管和膨胀增速机连通,扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
18.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与扩压管和膨胀增速机连通,扩压管还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
19.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀机有蒸汽通道经喷管与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别经扩压管与压缩机连通和直接膨胀增速机连通,压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通;膨胀机连接压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
20.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀增速机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通;第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
21.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二扩压管和回热器所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道经回热器与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与第二扩压管和膨胀机连通,第二扩压管还有蒸汽通道经回热器和高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
22.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和回热器所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道经回热器与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀增速机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通;第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
23.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、双能升压泵和回热器所组成;膨胀机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,膨胀增速机有蒸汽通道经回热器与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经回热器和高温热交换器与膨胀增速机连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀机连接双能升压泵并传输动力。
24.单工质联合循环蒸汽动力装置,主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机、双能升压泵和回热器所组成;膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通,第二膨胀增速机有蒸汽通道经回热器与蒸发器连通,蒸发器还有蒸汽通道分别与双能压缩机和膨胀增速机连通,双能压缩机还有蒸汽通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通;第二膨胀机连接双能压缩机并传输动力,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第10种原则性热力系统图。
图11是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第11种原则性热力系统图。
图12是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第12种原则性热力系统图。
图13是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第13种原则性热力系统图。
图14是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第14种原则性热力系统图。
图15是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第15种原则性热力系统图。
图16是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第16种原则性热力系统图。
图17是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第17种原则性热力系统图。
图18是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第18种原则性热力系统图。
图19是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第19种原则性热力系统图。
图20是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第20种原则性热力系统图。
图21是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第21种原则性热力系统图。
图22是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第22种原则性热力系统图。
图23是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第23种原则性热力系统图。
图24是依据本发明所提供的单工质联合循环蒸汽动力装置第24种原则性热力系统图。
图中,1-膨胀机,2-喷管,3-扩压管,4-冷凝器,5-蒸发器,6-第二膨胀机,7-压缩机,8-高温热交换器,9-膨胀增速机,10-第二扩压管,11-双能压缩机,12-第二膨胀增速机,13-升压泵,14-双能升压泵,15-回热器。
为了能够清楚地认识本发明的内涵与实质,这里还要给出如下说明:
(1)膨胀增速机——在一定压降下,实现降压作功和降压增速双重功能的设备,是膨胀机和喷管的结合体,或喷管和涡轮机的结合体,或其它具有同样功能的设备。
(2)双能压缩机——利用外部机械能和流体自身动能共同实现气体压力升高的设备,是压缩机和扩压管的结合体,或其它具有同样功能的设备。
(3)双能升压泵——利用外部机械能和流体自身动能共同实现液体压力升高的设备,是升压泵和扩压管的结合体,或其它具有同样功能的设备。
(4)图3中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,对膨胀机1来说,其不仅要将蒸汽的热能转换为机械能(降压作功),同时也要把蒸汽的动能转换为机械能(降速作功),这与传统膨胀机的作用是不同的。
具体实施方式:
首先要说明的是,在结构和流程的表述上,非必要情况下不重复进行;对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机和高温热交换器所组成;膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与压缩机7和膨胀机1连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机6连接压缩机7并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀机6的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入压缩机7升压升温和进入膨胀机1降压作功;压缩机7排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽流经喷管2降压增速,之后进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀机6输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀机1输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图2所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器和膨胀增速机所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与压缩机7和膨胀增速机9连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,膨胀机1连接压缩机7并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自膨胀机1的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入压缩机7升压升温和进入膨胀增速机9降压作功并增速;压缩机7排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图3所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、高温热交换器和第二扩压管所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与第二扩压管10和膨胀机1连通,第二扩压管10还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;第二扩压管10排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和第二膨胀机6输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,膨胀机1在完成降压作功的同时将部分动能转换为机械能对外输出。
图4所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与第二扩压管10和膨胀机1连通,第二扩压管10还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自膨胀增速机9的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;第二扩压管10排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,膨胀机1在完成降压作功的同时将部分动能转换为机械能对外输出。
图5所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和第二扩压管所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别经第二扩压管10与压缩机7连通和直接与膨胀机1连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机6连接压缩机7并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;第二扩压管10排放的蒸汽流经压缩机7升压升温,流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功对外提供,第二膨胀机6输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,膨胀机1在完成降压作功的同时将部分动能转换为机械能对外输出。
图6所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀机1连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机9连接双能压缩机11并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自膨胀增速机9的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;双能压缩机11排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功对外提供,膨胀增速机9输出功的提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,膨胀机1在完成降压作功的同时将部分动能转换为机械能对外输出。
图7所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与第二扩压管10和膨胀增速机9连通,第二扩压管10还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;第二扩压管10排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图8所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二扩压管和第二膨胀增速机所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与第二扩压管10和膨胀增速机9连通,第二扩压管10还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀增速机12的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;第二扩压管10排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀增速机9和第二膨胀增速机12输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图9所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和第二扩压管所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别经第二扩压管10与压缩机7连通和直接膨胀增速机9连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;膨胀机1连接压缩机7并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;第二扩压管10排放的蒸汽流经压缩机7升压升温,流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图10所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二膨胀增速机所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀增速机9连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;第二膨胀增速机12连接双能压缩机11并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀增速机12的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;双能压缩机11排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀增速机12输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图11所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和升压泵所组成;膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3和升压泵13与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与压缩机7和膨胀机1连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机6连接压缩机7并传输动。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降压升压,流经升压泵13并升压,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀机6的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入压缩机7升压升温和进入膨胀机1降压作功;压缩机7排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽流经喷管2降压增速,之后进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀机6输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀机1输出的功对外提供或同时向升压泵13提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图12所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与压缩机7和膨胀增速机9连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,膨胀机1连接压缩机7并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自膨胀机1的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入压缩机7升压升温和进入膨胀增速机9降压作功并增速;压缩机7排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图13所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、高温热交换器和双能升压泵所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与扩压管3和膨胀机1连通,扩压管3还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;扩压管3排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和第二膨胀机6输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图14所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与扩压管3和膨胀机1连通,扩压管3还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自膨胀增速机9的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;扩压管3排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图15所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、压缩机、高温热交换器和双能升压泵所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,第二膨胀机6有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别经扩压管3与压缩机7连通和直接与膨胀机1连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀机6连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,第二膨胀机6连接压缩机7并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;扩压管3排放的蒸汽流经压缩机7升压升温,流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀机6降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,第二膨胀机6输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图16所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和双能升压泵所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀机1连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机9连接双能压缩机11并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自膨胀增速机9的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;双能压缩机11排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,膨胀增速机9输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图17所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与扩压管3和膨胀增速机9连通,扩压管3还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;扩压管3排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能压缩机14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图18所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与扩压管3和膨胀增速机9连通,扩压管3还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀增速机12的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;扩压管3排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀增速机9和第二膨胀增速机12输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图19所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、压缩机、高温热交换器、膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别经扩压管3与压缩机7连通和直接膨胀增速机9连通,压缩机7还有蒸汽通道经高温热交换器8与膨胀机1连通;膨胀机1连接压缩机7并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自喷管2的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入扩压管3升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;扩压管3排放的蒸汽流经压缩机7升压升温,流经高温热交换器8并吸热,流经膨胀机1降压作功,流经喷管2降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功提供给压缩机7作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图20所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀增速机9连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;第二膨胀增速机12连接双能压缩机11并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自第二膨胀增速机12的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;双能压缩机11排放的蒸汽流经高温热交换器8并吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀增速机12输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图21所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二扩压管和回热器所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道经回热器15与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与第二扩压管10和膨胀机1连通,第二扩压管10还有蒸汽通道经回热器15和高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自回热器15的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入第二扩压管10升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;第二扩压管10排放的蒸汽流经回热器15和高温热交换器8并逐步吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,流经回热器15并放热,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1和膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置;其中,当膨胀机1进口处蒸汽具有的动能超过扩压管3的流动和升压需求,以及其它需求时,膨胀机1在完成降压作功的同时将部分动能转换为机械能对外输出。
图22所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和回热器所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道经回热器15与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀增速机9连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经回热器15和高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;第二膨胀增速机12连接双能压缩机11并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压,之后进入蒸发器5,与来自回热器15的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;双能压缩机11排放的蒸汽流经回热器15和高温热交换器8并逐步吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,流经回热器15并放热,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀增速机12输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图23所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀机、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、双能升压泵和回热器所组成;膨胀机1有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,膨胀增速机9有蒸汽通道经回热器15与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀机1连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经回热器15和高温热交换器8与膨胀增速机9连通;冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机9连接双能压缩机11并传输动力。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自回热器15的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化;蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀机1降压作功;双能压缩机11排放的蒸汽流经回热器15和高温热交换器8并逐步吸热,流经膨胀增速机9降压作功和降压增速,流经回热器15并放热,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀机1排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,膨胀机1输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,膨胀增速机9输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
图24所示的单工质联合循环蒸汽动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机、双能升压泵和回热器所组成;膨胀增速机9有蒸汽通道与冷凝器4连通,冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通,第二膨胀增速机12有蒸汽通道经回热器15与蒸发器5连通,蒸发器5还有蒸汽通道分别与双能压缩机11和膨胀增速机9连通,双能压缩机11还有蒸汽通道经回热器15和高温热交换器8与第二膨胀增速机12连通;第二膨胀机12连接双能压缩机11并传输动力,冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器5还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器8还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上,冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速,之后进入蒸发器5,与来自回热器15的高温蒸汽混合,并同时吸收外部热源介质提供的热负荷之后汽化,蒸发器5产生的蒸汽分别进入双能压缩机11升压升温并降速和进入膨胀增速机9降压作功并增速;双能压缩机11排放的蒸汽流经回热器15和高温热交换器8并逐步吸热,流经第二膨胀增速机12降压作功和降压增速,流经回热器15并放热,之后进入蒸发器5放热并降温;膨胀增速机9排放的蒸汽进入冷凝器4,放热于冷却介质并冷凝;热源介质通过高温热交换器8和蒸发器5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷,第二膨胀增速机12输出的功提供给双能压缩机11作动力并同时对外提供,膨胀增速机9输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供,形成单工质联合循环蒸汽动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的单工质联合循环蒸汽动力装置,具有如下效果和优势:
(1)双能压缩机实现蒸汽升压过程,灵活并有效降低单工质联合循环蒸汽动力装置制造难度和成本。
(2)扩压管实现蒸汽升压过程,大幅度降低单工质联合循环蒸汽动力装置制造难度和成本。
(3)膨胀增速机实现蒸汽降压膨胀过程,灵活并有效降低单工质联合循环蒸汽动力装置的制造难度和成本。
(4)喷管实现蒸汽降压膨胀过程,大幅度降低单工质联合循环蒸汽动力装置的制造难度和成本。
(5)扩压管实现冷凝液升压过程,有效降低单工质联合循环蒸汽动力装置制造难度和成本。
(6)双能升压泵实现冷凝液升压过程,灵活并有效降低单工质联合循环蒸汽动力装置制造难度和成本。
(7)减少能量转换及传输环节,有利于提高单工质联合循环蒸汽动力装置的热变功效率。
(8)简单部件替代复杂部件,有利于保持或提高单工质联合循环蒸汽动力装置的热变功效率。
(9)复杂部件被简单部件替代并得到简化,有利于提高动态部件安全性和使用寿命。
(10)给出多种具体技术方案,应对众多不同的实际状况,有较宽的适用范围。
(11)扩展了单工质联合循环蒸汽动力装置技术,丰富了单工质联合循环蒸汽动力装置的类型,有利于更好地实现热能转化为机械能,扩展其应用范围。