一种高效能涡流管动力循环方法技术

本发明专利技术提出一种高效能涡流管动力循环方法目的是：通过涡流管分离能量的原理，提升低品位热能的温度，同时制造内在冷源，提升发电效率，改变现有低品位热能的利用效能。

A method of high efficiency vortex tube dynamic cycle

The purpose of the invention is to improve the temperature of low-grade heat energy, manufacture the internal cold source, improve the power generation efficiency, and change the utilization efficiency of the existing low-grade heat energy through the principle of energy separation of the vortex tube.

【技术实现步骤摘要】
一种高效能涡流管动力循环方法
：本专利技术的一种高效能涡流管动力循环方法，属热能动力系统，特别是涉及涡流管技术及蒸汽机动力技术。
技术介绍
：本专利技术的一种高效能涡流管动力循环方法，属热能动力系统，特别是利用低品位热能发电系统，如利用热电厂废热、地热、太阳能加热、海水温加热、热空气等加热，利用低沸点的制低温工质进行蒸发，通过涡流管能量分离，保存涡流管冷端的工质，利用涡流管热端产生的高温工质加热另外的蒸汽机循环系统的工质，驱动蒸汽机工作对外输出能量，同时消耗热端工质的能量，再与保存的涡流管冷端工质结合，通过阀门切换回流，再次被低品位热能加热，进行循环工作。现有的低品位热能动力系统由于温差少，输出的能源效率不是很高，还需要外在冷源冷却。
技术实现思路
：一种高效能涡流管动力循环方法目的是：通过涡流管分离能量的原理，提升低品位热能的温度，同时制造内在冷源，提升输出的能源效率，改变现有低品位热能的利用效能。一种涡流管动力循环方法(专利在申请中)在样品试制过程中发现，结合本人在申请的“一种增强涡流管制冷效率的方法”，申请号：201710956383.3，工作效率更好，换热器效率更高，相当于把专利：一种增强涡流管制冷效率的方法，申请号：201710956383.3结合一种涡流管动力循环方法，并使工质工作流程进行改变，使储液罐出来的工质经热交换器初步加热后，在进入涡流管进口前先通过涡流管热端的换热套加热，达到更有效率的工作，同时，涡流管热端加装换热套后，由储液罐出来的低温工质经热交换器初步换热后进入换热套冷却涡流管热端，涡流管的制冷效率更高。本专利技术的一种高效能涡流管动力循环方法的1.具体工作过程分2个独立循环体系：涡流管吸能循环系统与蒸汽机循环系统，由涡流管，涡流管热端的端口一侧换热套，涡流管热端的另一换热套，涡流管吸能循环系统的工质，初级热交换器，末级热交换器，涡流管吸能循环系统的储液罐，初级热交换器，吸能热交换器，末级热交换器，蒸汽机循环系统中的工质，蒸汽循环系统的加热热交换器，蒸汽机，蒸汽循环系统的冷却热交换器，蒸汽机循环系统中的储液罐组成；2个独立循环体系的工质之间经过蒸汽机循环系统的加热热交换器与蒸汽循环系统的冷却热交换器采取逆流方式热交换进行各自的加热与冷却，涡流管吸能循环系统的储液罐中出来的低温工质与热端出来的高温温工质在初级热交换器与末级热交换器中进行换热，其中涡流管吸能循环系统的低温工质由涡流管吸能循环系统的储液罐出来，经初级热交换器初步加热后，通过涡流管热端的端口一侧换热套加热，再经过蒸汽循环系统的冷却热交换器加热，然后经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量加热，然后再经过末级热交换器，最后进入涡流管进口进行工作，涡流管冷端出来的低温工质进入涡流管吸能循环系统的储液罐，涡流管热端出来的高温温工质经过蒸汽循环系统的加热热交换器冷却，然后进入前述的末级热交换器冷却，再进入前述的初级热交换器循环至涡流管吸能循环系统的储液罐，完成涡流管吸能循环系统的循环工作；蒸汽机循环系统中的工质，由蒸汽机循环系统中的储液罐出来经过蒸汽循环系统的加热热交换器加热，再经过涡流管热端的另一换热套加热后驱动蒸汽机工作对外输出能源，工质被蒸汽循环系统的冷却热交换器冷却进入蒸汽机循环系统中的储液罐，完成蒸汽循环系统的循环工作；外界环境能量介质经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量热后，外界环境能量介质被冷却后排出，排出后的外界环境能量介质温度将低于环境温度。具体实施方案可以用本人在申请的2项专利“一种涡流管动力工作方法”或“一种涡流管动力循环方法”或其他循环工作流程，其特征在于所述的涡流管吸能循环系统中涡流管吸能循环系统的储液罐出来的低温工质经初级热交换器初步加热后，在进入涡流管进口前先通过涡流管热端的端口一侧换热套加热。其另一特征在于所述的蒸汽机循环系统中的工质，由蒸汽机循环系统中的储液罐出来经过蒸汽机循环系统中的加热热交换器加热，再经过涡流管热端的另一换热套加热后驱动蒸汽机工作。在具体实施过程中，根据需要，有可能会取消掉蒸汽机循环系统中的加热热交换器，蒸汽机循环系统中的储液罐出来的工质，经过涡流管热端的另一换热套加热后驱动蒸汽机工作；涡流管热端出来的高温温工质直接进入前述的末级热交换器冷却。本专利技术的具体实施例，现以本人在申请的专利“一种涡流管动力循环方法”结合本专利技术的特征，作为具体之一的实施例加以说明本专利技术的一种高效能涡流管动力循环方法。附图说明：图1：是一种高效能涡流管动力循环方法管路按图1连接方法的说明图，由控制阀一1，换热管一2，隔热液层3，储液罐一4，控制阀二5，储液罐二6，控制阀三7，储液罐三8，热交换器一9，储液罐四10，控制阀四11，热交换器二12，蒸汽机13，热交换器三14，控制阀五15，控制阀六16，储液罐五17，控制阀七18，控制阀八19，热交换器四20，热交换器五21，涡流管进口22，涡流管23，涡流管热端24，涡流管冷端25，控制阀九26，控制阀十27，控制阀十一28，控制阀十二29，控制阀十三30，控制阀十四31，控制阀十五32，控制阀十六33，热交换器四20进口34，热交换器四20出口35，换热管三36，换热管二37，换热套一38，换热套二39组成。图2：是换热管一2、隔热液层3的放大图，换热管是缠绕在储液罐外面，被换热管缠绕储液罐内部有隔热液层。图3：是热交换器说明图，A1热交换器A回路的接口一，A2热交换器A回路的接口二，B1热交换器B回路的接口一，B2热交换器B回路的接口二。图4：是涡流管23的热端加装了换热套一38，及换热套二39，C1换热套一38回路的接口一，C2换热套一38回路的接口二，D1换热套二39回路的接口一，D2换热套二39回路的接口二。图5：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。图6：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。图7：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。图8：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。图9：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。图10：与图1对比，指示出的阀门属于打开状态，缺失的阀门属于关闭状态的工作示意图。具体实施方法：下面根据说明书附图1具体介绍高效能涡流管动力循环方法：一.一种高效能涡流管动力循环方法的系统管路连接方法：【1】把涡流管23的涡流管热端24用管子与热交换器二12A回路的接口一按图1连接，热交换器二12A回路的接口二用管子与热交换器五21B回路的接口一按图1连接，热交换器五21B回路的接口二用管子与热交换器一9B回路的接口二按图1连接，热交换器一9B回路的接口一与涡流管冷端25按图1连接，涡流管冷端25用管子通过控制阀一1与储液罐一4按图1连接；涡流管冷端25用管子通过控制阀十一28与储液罐二6按图1连接；涡流管冷端25用管子通过控制阀十四31与储液罐三8按图1连接；【2】把涡流管23的涡流管进口22用管子分别与控制阀十27、控制阀十二29、控制阀十五32及热交换器五21A回路的接口一按图1连接；热交换器五21A回路的接口二用管子与热交换器四20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效能涡流管动力循环方法，其具体工作过程分2个独立循环体系：涡流管吸能循环系统与蒸汽机循环系统，由涡流管，涡流管热端的端口一侧换热套，涡流管热端的另一换热套，涡流管吸能循环系统的工质，初级热交换器，末级热交换器，涡流管吸能循环系统的储液罐，吸能热交换器，蒸汽机循环系统中的工质，蒸汽循环系统的加热热交换器，蒸汽机，蒸汽循环系统的冷却热交换器，蒸汽机循环系统中的储液罐组成；2个独立循环体系的工质之间经过蒸汽机循环系统的加热热交换器与蒸汽循环系统的冷却热交换器采取逆流方式热交换进行各自的加热与冷却，涡流管吸能循环系统的储液罐中出来的低温工质与热端出来的高温温工质在初级热交换器与末级热交换器中进行换热，其中涡流管吸能循环系统的低温工质由涡流管吸能循环系统的储液罐出来，经初级热交换器初步加热后，再经过蒸汽循环系统的冷却热交换器加热，然后经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量加热，然后再经过末级热交换器，最后进入涡流管进口进行工作，涡流管冷端出来的低温工质进入涡流管吸能循环系统的储液罐，涡流管热端出来的高温温工质经过蒸汽循环系统的加热热交换器冷却，然后进入前述的末级热交换器冷却，再进入前述的初级热交换器循环至涡流管吸能循环系统的储液罐，完成涡流管吸能循环系统的循环工作；蒸汽机循环系统中的工质，由蒸汽机循环系统中的储液罐出来经过蒸汽循环系统的加热热交换器加热后驱动蒸汽机工作对外输出能源，工质被蒸汽循环系统的冷却热交换器冷却进入蒸汽机循环系统中的储液罐，完成蒸汽循环系统的循环工作；外界环境能量介质经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量热后，外界环境能量介质被冷却后排出。...

【技术特征摘要】
1.一种高效能涡流管动力循环方法，其具体工作过程分2个独立循环体系：涡流管吸能循环系统与蒸汽机循环系统，由涡流管，涡流管热端的端口一侧换热套，涡流管热端的另一换热套，涡流管吸能循环系统的工质，初级热交换器，末级热交换器，涡流管吸能循环系统的储液罐，吸能热交换器，蒸汽机循环系统中的工质，蒸汽循环系统的加热热交换器，蒸汽机，蒸汽循环系统的冷却热交换器，蒸汽机循环系统中的储液罐组成；2个独立循环体系的工质之间经过蒸汽机循环系统的加热热交换器与蒸汽循环系统的冷却热交换器采取逆流方式热交换进行各自的加热与冷却，涡流管吸能循环系统的储液罐中出来的低温工质与热端出来的高温温工质在初级热交换器与末级热交换器中进行换热，其中涡流管吸能循环系统的低温工质由涡流管吸能循环系统的储液罐出来，经初级热交换器初步加热后，再经过蒸汽循环系统的冷却热交换器加热，然后经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量加热，然后再经过末级热交换器，最后进入涡流管进口进行工作，涡流管冷端出来的低温工质进入涡流管吸能循环系统的储液罐，涡流管热端出来的高温温工质经过蒸汽循环系统的加热热交换器冷却，然后进入前述的末级热交换器冷却，再进入前述的初级热交换器循环至涡流管吸能循环系统的储液罐，完成涡流管吸能循环系统的循环工作；蒸汽机循环系统中的工质，由蒸汽机循环系统中的储液罐出来经过蒸汽循环系统的加热热交换器加热后驱动蒸汽机工作对外输出能源，工质被蒸汽循环系统的冷却热交换器冷却进入蒸汽机循环系统中的储液罐，完成蒸汽循环系统的循环工作；外界环境能量介质经过吸能热交换器吸收外界环境能量介质的能量热后，外界环境能量介质被冷却后排出。2.根据权利要求1所述的一种高效能涡流管动力循环方法，其特征在于所述的涡流管吸能循环系统中涡流管吸能循环系统的储液罐出来的低温工质经初级热交换器初步加热后，先通过涡流管热端的端口一侧换热套加热，再经过蒸汽循环系统的冷却热交换器加热。3.根据权利要求1所述的一种高效能涡流管动力循环方法，其特征在于所述的蒸汽机循环系统中的工质，由蒸汽机循环系统中的储液罐出来经加热热交换器加热，再经过涡流管热端的另一换热套加热后驱动蒸汽机工作。4.根据权利要求1所述的一种高效能涡流管动力循环方法，其特征在于所述的蒸汽机循环系统中的加热热交换器，在具体实施过程中，根据需要，有可能会取消掉蒸汽机循环系统中的加热热交换器，蒸汽机循环系统中的储液罐出来的工质经过涡流管热端的另一换热套加热后驱动蒸汽机工作；涡流管热端出来的高温温工质直接进入前述的末级热交换器冷却。5.根据权利要求1所述的一种高效能涡流管动力循环方法，其特征在于具体之一的实施例的一种高效能涡流管动力循环方法：一.一种高效能涡流管动力循环方法的动力结构，由控制阀一(1)，换热管一(2)，隔热液层(3)，储液罐一(4)，控制阀二(5)，储液罐二(6)，控制阀三(7)，储液罐三(8)，热交换器一(9)，储液罐四(10)，控制阀四(11)，热交换器二(12)，蒸汽机(13)，热交换器三(14)，控制阀五(15)，控制阀六(16)，储液罐五(17)，控制阀七(18)，控制阀八(19)，热交换器四(20)，热交换器五(21)，涡流管进口(22)，涡流管(23)，涡流管热端(24)，涡流管冷端(25)，控制阀九(26)，控制阀十(27)，控制阀十一(28)，控制阀十二(29)，控制阀十三(30)，控制阀十四(31)，控制阀十五(32)，控制阀十六(33)，热交换器四(20)进口(34)，热交换器四(20)出口(35)，换热管三(36)，换热管二(37)，换热套一(38)，换热套二(39)组成；二.系统管路连接方法：【1】把涡流管(23)的涡流管热端(24)用管子与热交换器二(12)A回路的接口一按图1连接，热交换器二(12)A回路的接口二用管子与热交换器五(21)B回路的接口一按图1连接，热交换器五(21)B回路的接口二用管子与热交换器一(9)B回路的接口二按图1连接，热交换器一(9)B回路的接口一与涡流管冷端(25)按图1连接，涡流管冷端(25)用管子通过控制阀一(1)与储液罐一(4)按图1连接；涡流管冷端(25)用管子通过控制阀十一(28)与储液罐二(6)按图1连接；涡流管冷端(25)用管子通过控制阀十四(31)与储液罐三(8)按图1连接；【2】把涡流管(23)的涡流管进口(22)用管子分别与控制阀十(27)、控制阀十二(29)、控制阀十五(32)及热交换器五(21)A回路的接口一按图1连接；热交换器五(21)A回路的接口二用管子与热交换器四(20)A回路的接口一按图1连接；热交换器四(20)A回路的接口二用管子与热交换器三(14)A回路的接口一按图1连接；热交换器三(14)A回路的接口二用管子与换热套二(39)回路的接口二按图1连接；换热套二(39)回路的接口一用管子与热交换器一(9)A回路的接口二按图1连接；热交换器一(9)A回路的接口一用管子分别与控制阀二(5)、控制阀三(7)、控制阀四(11)按图1连接；【3】储液罐一(4)分别用管子独立与控制阀二(5)、控制阀九(26)、控制阀十(27)及换热管二(37)按图1连接；换热管二(37)缠绕在储液罐二(6)上后与控制阀九(26)按图1连接；【4】储液罐二(6)分别用管子独立与控制阀十二(29)、控制阀十三(30)、控制阀三(7)及换热管三(36)按图1连接；换热管三(36)缠绕在储液罐三(8)上后与控制阀十三(30)按图1连接；【5】储液罐三(8)分别用管子独立与控制阀十五(32)、控制阀十六(33)、控制阀四(11)及换热管一(2)按图1连接；换热管一(2)缠绕在储液罐一(4)上后与控制阀十六(33)按图1连接；【6】储液罐四(10)分别用管子与热交换器二(12)B回路的接口一、换热套一(38)回路的接口一、控制阀五(15)、控制阀六(16)及蒸汽机(13)的进口按图1连接；热交换器二(12)B回路的接口二用管子与换热套一(38)回路的接口二按图1连接；【7】储液罐五(17)分别用管子独立与控制阀五(15)、控制阀六(16)、控制阀七(18)、控制阀八(19)按图1连接；【8】热交换器三(14)B回路的接口一用管子分别与控制阀八(19)及蒸汽机(13)的出口按图1连接；热交换器三(14)B回路的接口二用管子与控制阀七(18)按图1连接；【9】具体实施过程中，根据需要，有可能会取消掉热交换器五(21)，让涡流管进口(22)与热交换器四(20)A回路的接口二用管子直接连接，而热交换器二(12)A回路的接口二用管子与热交换器一(9)B回路的接口二直接连接；【10】具体实施过程中，根据需要，有可能会取消掉热交换器二(12)，让涡流管热端(24)与热交换器五(21)回路的接口一用管子直接连接，而换热套一(38)回路的接口二与储液罐四(10)用管子直接连接；【11】储液罐五(17)的空间位置比储液罐四(10)空间位置高，确保储液罐五(17)内的工质在重力作用下自流至储液罐四(10)内；【12】储液罐四(10)，热交换器二(12)B回路，换热套一(38)，控制阀五(15)，控制阀六(16)及蒸汽机(13)，储液罐五(17)，控制阀七(18)、控制阀八(19)，热交换器三(14)B回路组成独立的蒸汽机循环系统；三.一种高效能涡流管动力循环方法的具体工作过程分2个独立循环体系：涡流管吸能循环系统与蒸汽机循环系统；(一)涡流管吸能循环系统【1】初始状态工作时，见图5，图5与图1对比，未画出的控制阀表示是断开A.下面的控制阀处于关闭状态控制阀二(5)，控制阀三(7)，控制阀九(26)，控制阀十(27)，控制阀十一(28)，控制阀十二(29)，控制阀十四(31)，控制阀十六(33)；B.下面的控制阀处于开启状态控制阀一(1)，控制阀四(11)，控制阀十三(30)，控制阀十五(32)；C.储液罐一(4)内工质液面处于上升阶段；D.储液罐二(6)处于空罐状态；E.储液罐三(8)内工质液面处于下降阶段；F.储液罐三(8)内的工质在重力作用下自流至热交换器一(9)被初步预热，经过换热套二(39)加热，再通过热交换器三(14)被蒸汽循环系统加热，流经热交换器四(20)进一步被外界环境能量介质加热，再经过热交换器五(21)的最后加热，进入涡流管进口23工作；G.外界环境能量介质经过热交换器四(20)进口(34)进入热交换器四(20)换热后，由热交换器四(20)出口(35)排出，介质被冷却，温度低于环境温度；H.涡流管冷端(25)出来的低温工质在重力作用下自流至储液罐一(4)；I.涡流管热端(24)出来的高温工质进入热交换器二(12)进行冷却，再经过热交换器五(21)再次冷却后，流经热交换器一(9)被进一步冷却，最终汇入储液罐一(4)；J.储液罐二(6)通过控制阀十三(30)与换热管三(36)形成循环管路，使储液罐二(6)的工质蒸汽通过换热管三(36)被储液罐三(8)内的工质冷却；K.当储液罐三(8)内的工质继续下降，工作状态进入【2】流程；【2】见图6，图6与图1对比，未画出的控制阀表示是断开A.下面的控制阀处于关闭状态控制阀一(1)，控制阀二(5)，控制阀三(7)，控制阀九(26)，控制阀十(27)，控制阀十二(29)，控制阀十三(30)，控制阀十四(31)，控制阀十六(33)；B.下面的控制阀处于开启状态控制阀四(11)，控制阀十一(28)，控制阀十五(32)；C.储液罐一(4)处于满罐状态；D.储液罐二(6)内工质液面处于上升阶段；E.储液罐三(8)内工质液面处于下降阶段；F.储液罐三(8)内的工质在重力作用下自流至热交换器一(9)被初步预热，经过换热套二(39)加热，再通过热交换器三(14)被蒸汽循环系统加热，流经热交换器四(20)进一步被外界环境能量介质加热，再经过热交换器五(21)的最后加热，进入涡流管进口23工作；G.外界环境能量介质经过热交换器四(20)进口(34)进入热交换器四(20)换热后，由热交换器四(20)出口(35)排出，介质被冷却，温度低于环境温度；H.涡流管冷端(25)出来的低温工质在重力作用下自流至储液罐二(6)；I.涡流管热端(24)出来的高温工质进入热交换器二(12)进行冷却，再经过热交换器五(21)再次冷却后，流经热交换器一(9)被进一步冷却，最终汇入储液罐二(6)；J.当储液罐三(8)处于空罐状态时，工作状态进入【3】流程；【3】见图7，图7与图1对比，未画出的控制阀表示是断开A.下面的控制阀处于关闭状态控制阀一(1)，控制阀三(7)，控制阀四(11)，控制阀九(26)，控制阀十(27)，控制阀十二(29)，控制阀十四(31)，控制阀十五(32)；B.下面的控制阀处于开启状态控制阀二(5)，控制阀十一(28)，控制阀十三(30)，控制阀十六(33)；C.储液罐一内工质液面处于下降阶段4；D.储液罐二(6)内工质液面处于上升阶段；E.储液罐三(8)处于空罐状态；F.储液罐一内的工质在重力作用下自流至热交换器一(9)被初步预热，经过换热套二(39)加热，再通过热交换器三(14)被蒸汽循环系统加热，流经热交换器四(20)进一步被外界环境能量介质加热，再经过热交换器五...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵晓怡，
申请(专利权)人：邵晓怡，
类型：发明
国别省市：浙江,33