一种热动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热动力系统，包括工质源、燃烧室和膨胀做功机构，在所述膨胀做功机构的机体上设置机体冷却流体通道，所述工质源、所述机体冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述工质源与所述机体冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述机体冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。本发明专利技术所公开的热动力系统结构简单且能够有效利用发动机的余热。

A thermal power system

The invention discloses a thermal power system, including refrigerant source, combustion chamber and expansion mechanism, the expansion mechanism is arranged on the body body cooling fluid passage, the fluid source, the body of the cooling fluid channel, the combustion chamber and the expansion mechanism are connected. In a communication channel between the source and the working fluid body cooling fluid channel and / or set the mixed heat transfer liquid refrigerant into the body cooling fluid passage; from the mixed heat transfer liquid refrigerant inlet into the liquid into the combustion chamber, or passage between the body of the cooling fluid channel and the combustion chamber is arranged on the gas-liquid separator, communicated with the liquid outlet of the gas-liquid separator and the mixed heat transfer liquid refrigerant inlet. The thermal power system disclosed by the invention has simple structure and can effectively utilize the residual heat of the engine.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热能与动力领域，尤其涉及热动力系统。
技术介绍
本专利技术人已经提出利用压缩气体或液化气体经燃烧室加热后再经膨胀做功机构做功的热动力系统的技术方案，但是膨胀做功机构及燃烧室的余热利用系统比较复杂。因此，需要专利技术一种新的热动力系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出的技术方案如下：一种热动力系统，包括工质源、燃烧室和膨胀做功机构，在所述膨胀做功机构的机体上设置机体冷却流体通道，所述工质源、所述机体冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述工质源与所述机体冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述机体冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。一种热动力系统，包括工质源、燃烧室和膨胀做功机构，在所述燃烧室上设置燃烧室冷却流体通道，所述工质源、所述燃烧室冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述工质源与所述燃烧室冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述燃烧室冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述燃烧室冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。一种热动力系统，包括工质源、燃烧室和膨胀做功机构，在所述膨胀做功机构的排气道上设置排气冷却流体通道，所述工质源、所述排气冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述工质源与所述排气冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述排气冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述排气冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。一种热动力系统，包括压气机、燃烧室和膨胀做功机构，在所述膨胀做功机构的机体上设置机体冷却流体通道，所述压气机、所述机体冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述压气机上、在所述压气机和所述机体冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述机体冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。一种热动力系统，包括压气机、燃烧室和膨胀做功机构，在所述燃烧室上设置燃烧室冷却流体通道，所述压气机、所述燃烧室冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述压气机上、在所述压气机和所述燃烧室冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述燃烧室冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述燃烧室冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。一种热动力系统，包括压气机、燃烧室和膨胀做功机构，在所述膨胀做功机构的排气道上设置排气冷却流体通道，所述压气机、所述排气冷却流体通道、所述燃烧室和所述膨胀做功机构依次连通，在所述压气机上、所述压气机和所述排气冷却流体通道之间的连通通道上和/或在所述排气冷却流体通道上设置相混传热液体工质导入口；自所述相混传热液体工质导入口导入的液体全部进入所述燃烧室，或在所述排气冷却流体通道和所述燃烧室之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的液体出口与所述相混传热液体工质导入口连通。进一步可选择地，所述燃烧室设置在所述膨胀做功机构外或设置在所述膨胀做功机构内。进一步可选择地，所述工质源设为压缩空气源、液化空气源、液氧源、液氧混合物源、含氧压缩气体源、含氧气体液化物源、压缩氮气源或设为液化氮气源。进一步可选择地，所述膨胀做功机构设为速度型膨胀做功机构或设为容积型膨胀做功机构。进一步可选择地，所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构或设为透平。进一步可选择地，所述膨胀做功机构设为多级透平、多级对转透平或设为多级对转冲压透平。进一步可选择地，所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构，在所述气缸活塞机构上设置充气口和排气口，在所述充气口处设置充气阀，在所述排气口处设置排气阀，所述燃烧室设置在所述气缸活塞机构外。更进一步可选择地，所述气缸活塞机构按照充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作，或所述气缸活塞机构按照N个充气膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作，所述M和所述N设为非零整数。进一步可选择地，所述膨胀做功机构设为气缸活塞机构，在所述气缸活塞机构上设置充气口和排气口，在所述充气口处设置充气阀，在所述排气口处设置排气阀，所述燃烧室设置在所述气缸活塞机构内。更进一步可选择地，所述气缸活塞机构按照充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程工作模式工作，或所述气缸活塞机构按照N个充气燃烧膨胀做功冲程-排气冲程的过程和M个活塞下行冲程-活塞上行冲程的过程的模式工作，所述M和所述N设为非零整数。进一步可选择地，所述冷却流体通道内的流体冷却介质设为可燃流体。进一步可选择地，所述可燃流体设为醇类流体、多醇类流体、生物油类流体、植物油类流体、生物柴油、润滑类流体、尿素、酰胺类流体、胺类流体、醚类流体、酮类流体、有机酸类流体、氨基酸类流体、酚类流体、酯类流体、矿物油类流体、烷烃类流体、烯烃类流体和芳烃类流体中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物，或设为包含这些物质的混合物。进一步可选择地，所述可燃流体设为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇、丙三醇、柴油、生物柴油、重油、煤油、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、润滑油和食用油中的一种或设为这些物质中的两种以上的混合物，或设为包含这些物质的混合物。进一步可选择地，所述可燃流体设为分子由碳元素和氧元素、氢元素、氮元素中的至少一种元素组成的能够与氧发生化学反应的化合物。进一步可选择地，所述冷却流体通道内的流体冷却介质设为分子由碳元素和氧元素、氢元素、氮元素中的至少一种元素组成的化合物。本专利技术中，所谓的“气体液化物”是指被液化的标准状态下为气态的气体，这里的气体是指标准状态下其蒸气分气压大于或等于一个大气压的物质，例如，液氮、液氧、液体二氧化碳或液化空气等。所谓的“含氧气体液化物”是指含有液氧的气体液化物。本专利技术中，所谓的“含氧压缩气体”是指含有氧气的压缩气体。本专利技术中，当所述工质源内的工质不含有氧气时或含有氧气较少时，需要在所述燃烧室上设置液氧或氧气或空气导入口。本专利技术中，所谓“冷却流体通道”可选择性地选择设为排气冷却流体通道、燃烧室冷却流体通道或机体冷却流体通道。本专利技术中，所谓的“相混加热器”是指两种或两种以上流体相互混合发生传热的装置，或两种或两种以上流体相互混合发生传热和分离的装置。本专利技术中，所述相混加热器可以直混对流热交换器，所谓的直混对流热交换器是指两种流体按照对流热交换器的基本原理进行对流传热的热交换器，所述直混对流热交换器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热动力系统，包括工质源(1)、燃烧室(2)和膨胀做功机构(3)，其特征在于：在所述膨胀做功机构(3)的机体上设置机体冷却流体通道(4)，所述工质源(1)、所述机体冷却流体通道(4)、所述燃烧室(2)和所述膨胀做功机构(3)依次连通，在所述工质源(1)与所述机体冷却流体通道(4)之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道(4)上设置相混传热液体工质导入口(9)；自所述相混传热液体工质导入口(9)导入的液体全部进入所述燃烧室(2)，或在所述机体冷却流体通道(4)和所述燃烧室(2)之间的连通通道上设置气液分离器(5)，所述气液分离器(5)的液体出口与所述相混传热液体工质导入口(9)连通。

【技术特征摘要】
2015.11.03 CN 20151074042081.一种热动力系统，包括工质源(1)、燃烧室(2)和膨胀做功机构(3)，其特征在于：在所述膨胀做功机构(3)的机体上设置机体冷却流体通道(4)，所述工质源(1)、所述机体冷却流体通道(4)、所述燃烧室(2)和所述膨胀做功机构(3)依次连通，在所述工质源(1)与所述机体冷却流体通道(4)之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道(4)上设置相混传热液体工质导入口(9)；自所述相混传热液体工质导入口(9)导入的液体全部进入所述燃烧室(2)，或在所述机体冷却流体通道(4)和所述燃烧室(2)之间的连通通道上设置气液分离器(5)，所述气液分离器(5)的液体出口与所述相混传热液体工质导入口(9)连通。2.一种热动力系统，包括工质源(1)、燃烧室(2)和膨胀做功机构(3)，其特征在于：在所述燃烧室(2)上设置燃烧室冷却流体通道(6)，所述工质源(1)、所述燃烧室冷却流体通道(6)、所述燃烧室(2)和所述膨胀做功机构(3)依次连通，在所述工质源(1)与所述燃烧室冷却流体通道(6)之间的连通通道上和/或在所述燃烧室冷却流体通道(6)上设置相混传热液体工质导入口(9)；自所述相混传热液体工质导入口(9)导入的液体全部进入所述燃烧室(2)，或在所述燃烧室冷却流体通道(6)和所述燃烧室(2)之间的连通通道上设置气液分离器(5)，所述气液分离器(5)的液体出口与所述相混传热液体工质导入口(9)连通。3.一种热动力系统，包括工质源(1)、燃烧室(2)和膨胀做功机构(3)，其特征在于：在所述膨胀做功机构(3)的排气道上设置排气冷却流体通道(7)，所述工质源(1)、所述排气冷却流体通道(7)、所述燃烧室(2)和所述膨胀做功机构(3)依次连通，在所述工质源(1)与所述排气冷却流体通道(7)之间的连通通道上和/或在所述排气冷却流体通道(7)上设置相混传热液体工质导入口(9)；自所述相混传热液体工质导入口(9)导入的液体全部进入所述燃烧室(2)，或在所述排气冷却流体通道(7)和所述燃烧室(2)之间的连通通道上设置气液分离器(5)，所述气液分离器(5)的液体出口与所述相混传热液体工质导入口(9)连通。4.一种热动力系统，包括压气机(8)、燃烧室(2)和膨胀做功机构(3)，其特征在于：在所述膨胀做功机构(3)的机体上设置机体冷却流体通道(4)，所述压气机(8)、所述机体冷却流体通道(4)、所述燃烧室(2)和所述膨胀做功机构(3)依次连通，在所述压气机(8)上、在所述压气机(8)和所述机体冷却流体通道(4)之间的连通通道上和/或在所述机体冷却流体通道(4)上设置相混传热液体工质导入口(9)；自所述相混传热液体工...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：熵零股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11