利用空气(大气)潜热的发电装置制造方法及图纸

技术编号:12388655 阅读:77 留言:0更新日期:2015-11-25 22:06
本发明专利技术涉及一种利用空气(大气)潜热的发电装置,目的是将氨作为工作流体并将25℃温度下的潜热吸收到装置内,利用流体自身循环产生的能源,从而自身生产动力或电能并作为外部电源使用,上述利用空气(大气)潜热的发电装置的特征在于,包括:氨蒸发器,将空气中包含的潜热引入上述发电装置内,并使氨通过上述发电装置的内部的管道,使上述氨气化来吸收热量;第一强制通风机,将被利用的空气(大气)向外部排出;热泵,通过压缩被气化的氨制冷剂而进一步提高温度;热交换器,使被压缩的气化了的氨制冷剂通过管道内部,使收容在上述热交换器的内部的R-123溶液沸腾来产生蒸气;蒸气机,通过使产生的蒸气绝热膨胀来工作;无刷发电机,通过上述蒸气机的工作而产生电;湿蒸气冷却器,将绝热膨胀后处于湿蒸气状态的R-123用第二压缩马达压缩并使该R-123通过管道内部,并进行冷却以使R-123液化;第二强制通风机,将由上述湿蒸气冷却器放出的周边的热量向外部排出;第一压缩马达,使通过上述湿蒸气冷却器的R-123加速并投入到上述热交换器的内部;膨胀阀,将通过上述热交换器的高压的氨输送到上述氨蒸发器之前减压至低压,并调节氨的流量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用空气(大气)潜热的发电装置,该利用空气(大气)潜热的发电装置将冷冻装置的工作流体氨(NH3)用作引入空气中潜热的工作流体,利用热泵压缩所吸收的热来生产热源之后,将R-123制冷剂用作第二次的工作流体而气化的流体绝热膨胀,来使安装有发电机的蒸气机工作,从而生产电。
技术介绍
众所周知,“内燃机”指将燃料燃烧时产生的热能转换为机械的功的动力产生装置,若将烃类燃料(煤炭,石油类等)和空气以适当比率混合并在蒸气管的内部燃烧则产生高温高压的气体,利用该气体的膨胀压力而得到动力。这种内燃机有以在汽缸内使燃料燃烧爆炸而产生的气体的膨胀力产生动力的机械即,柴油机、汽油机、燃气轮机等。并且,“外燃机”是一种借助通过锅炉或加热器的传热面加热的流体(工作流体:水或气体)而产生动力的热机,与外燃机的本体分开设置燃烧装置,所以,有可以利用比较差的燃料的优点,但是一般传热效率不好且大型。这种外燃机有蒸气机、汽轮机及封闭燃气轮机等,但是由于效率低,只使用在特殊的地方。这种内燃机及外燃机利用其自身产生的动力而运转或生产电能,但是近来随着环境问题以及作为地下资源的化石能源的埋藏量急剧减少,非常重视节能问题,另一方面,试图用于生产替代能源的多方面方法。另一方面,冷冻机的性能系数(CoefficientOfPerformance,C.O.P)为判定冷冻机的热效率好坏的尺度,性能系数(C.O.P)根据空气温度(蒸发温度)、冷凝器温度、冷凝方法、热传递方法及材质、压缩方法及压缩机性能等变数而不同。当前,若适用这些性能系数的变数来计算出性能系数(C.O.P),则一般冷冻机为6.5以下,靠这种性能系数(C.O.P),不能利用自身产生的动力作为外部电源,而且连系统内部的自身负荷也承担不了。
技术实现思路
技术问题本专利技术是鉴于上述开发的必要性而提出的,其目的在于提供如下的利用空气(大气)潜热的发电装置:将氨作为工作流体并将25℃温度下的潜热吸收到装置内,利用流体自身循环产生的能源,从而自身生产动力或电能并作为外部电源使用。解决问题的手段基于上述目的的本专利技术提供一种利用空气(大气)潜热的发电装置,其包括:氨蒸发器,将空气中包含的潜热引入上述发电装置内,并使氨(NH3)通过上述发电装置的内部的管道,使上述氨(NH3)气化来吸收热量;第一强制通风机,将被利用的空气(大气)向外部排出;热泵,通过压缩被气化的氨(NH3)制冷剂而进一步提高温度;热交换器,使被压缩的气化了的氨(NH3)制冷剂通过管道内部,使收容在上述热交换器的内部的R-123溶液沸腾来产生蒸气;蒸气机,通过使产生的蒸气绝热膨胀来工作;无刷(BL)发电机,通过上述蒸气机的工作而产生电;湿蒸气冷却器,将绝热膨胀后处于湿蒸气状态的R-123用第二压缩马达压缩并使该R-123通过管道内部,并进行冷却以使R-123液化;第二强制通风机,将由上述湿蒸气冷却器放出的周边的热量向外部排出;第一压缩马达,使通过上述湿蒸气冷却器的R-123加速并投入到上述热交换器的内部;膨胀阀,将通过上述热交换器的高压的氨输送到上述氨蒸发器之前减压至低压,并调节氨的流量。上述R-123制冷剂(CHCL2CF3)是一种利用目前工厂的废热或地热等热源来生产小规模的电且作为产生蒸气来代替水的流体广泛使用地流体,其特征在于,将收容在上述热交换器的内部的R-123自然压缩至0.61Mpa(89℃)之后,像以往的蒸气机一样在蒸气机内部绝热膨胀(用于绝热膨胀的条件有降低瞬间温度或降低气压的方法),来将热能转换为动能,并使发电机180RPM/MIN(每分钟转数)旋转,从而生产工业所需的电。并且,其特征在于,使用在空气温度25℃的潜热,因此需要使用在89℃区域能够得到0.6Mpa压力的R-123流体,上述R-123绝热膨胀后冷却湿蒸气使其液化而永久重复使用。专利技术的效果本专利技术将空气中的潜热吸收到装置内,使用氨作为工作流体,并且使用R-123(CHCL2CF3)作为热交换器制冷剂使R-123强制对流,从而将热能转换为电能,由此解决不足的电力难的同时,抑制目前地球环境条件下使用如煤炭、石油等以碳为介质的高热源,具有能够解决二氧化碳的增加和空气中潜热的增加问题的特殊效果。附图说明图1为示出本专利技术的利用空气(大气)潜热的发电装置的剖视图。图2为示出T-S(温度-熵)线图及不同区间的热效率的图。附图标记的说明10:空气(大气)20:氨蒸发器30:热泵40:膨胀阀50:第一强制循环器60:第二强制循环器70:湿蒸气冷却器80:第一压缩马达90:第二压缩马达100:热交换器110:R-123制冷剂120:蒸气机130:无刷发电机具体实施方式以下,参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明,使得本专利技术所属
的普通技术人员能够容易地实施。本专利技术能够由各种不同方式实现,并不局限于在这里说明的实施例。图1为示出本专利技术的利用空气(大气)潜热的发电装置的剖视图,图2为示出T-S(温度-熵)线图及不同区间的热效率的图。将空气10中包含的热量(潜热)中25℃的空气作为热源,在氨蒸发器20利用管道内的氨(NH3)制冷剂来吸收热量。将被利用的空气(大气)通过第一强制通风机50向外部排出。通过热泵30压缩被气化的氨(NH3)制冷剂,压缩比为4.94时排出温度为1687.7kj/kg+44.4kj/kg=1732.1kj/kg,因此,根据过热蒸气表,使用约上升至118℃~119℃的温度作为热交换器100的用于使R-123制冷剂110气化的高热源能源。在这里,根据热力学第二定律中的克劳修斯(Clausius)表述,压缩后温度需要借助接收外部动力的压缩机上升,并且根据波义耳-查理定律,将根据规定的气体受压力则温度增加的原理上升的温度作为利用绝热膨胀得到机械能的热源。并且,根据如另一条热力学定律开尔文弗兰克的表述,“理想工作的热机热效率也不可能是100%。”,计算出使蒸气机工作的绝热膨胀过程的热效率(之后计算时14.86%)来计算功率。将压缩的氨(NH3)的约118℃程度的蒸气作为高热源来使R-123溶液(CHCL2CF3)气化,蒸气机120将0.61MPa状态下的R-123制冷剂110的饱和蒸气作为热源使其绝热膨胀,从而将热转换为功,来使本文档来自技高网
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【技术保护点】
利用空气(大气)潜热的发电装置,其特征在于,包括:氨蒸发器,将空气中包含的潜热引入上述发电装置内,并使氨通过上述发电装置的内部的管道,使上述氨气化来吸收热量;第一强制通风机,将被利用的空气(大气)向外部排出;热泵,通过压缩被气化的氨制冷剂而进一步提高温度;热交换器,使被压缩的气化了的氨制冷剂通过管道内部,使收容在上述热交换器的内部的R‑123溶液沸腾来产生蒸气;蒸气机,通过使产生的蒸气绝热膨胀来工作;无刷发电机,通过上述蒸气机的工作而产生电;湿蒸气冷却器,将绝热膨胀后处于湿蒸气状态的R‑123用第二压缩马达压缩并使该R‑123通过管道内部,并进行冷却以使R‑123液化;第二强制通风机,将由上述湿蒸气冷却器放出的周边的热量向外部排出;第一压缩马达,使通过上述湿蒸气冷却器的R‑123加速并投入到上述热交换器的内部;膨胀阀,将通过上述热交换器的高压的氨输送到上述氨蒸发器之前减压至低压,并调节氨的流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.07 KR 10-2014-00269161.利用空气(大气)潜热的发电装置,其特征在于,包括:
氨蒸发器,将空气中包含的潜热引入上述发电装置内,并使氨通过上述发电装置的内部的管道,使上述氨气化来吸收热量;
第一强制通风机,将被利用的空气(大气)向外部排出;
热泵,通过压缩被气化的氨制冷剂而进一步提高温度;
热交换器,使被压缩的气化了的氨制冷剂通过管道内部,使收容在上述热交换器的内部的R-123溶液沸腾来产生...

【专利技术属性】
技术研发人员:韓相求
申请(专利权)人:莱西亚株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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