一種平行運動熱能動力機器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平行運動熱能動力機器，包括集熱器、保溫管、氣化反應(yīng)器、霧化器、氣缸、活塞、活塞環(huán)、自動排氣閥、冷卻器、儲液罐、壓力泵、推拉桿、保溫層和機殼；機殼上平行對立設(shè)有兩個氣缸，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞設(shè)有活塞環(huán)，活塞設(shè)置在推拉桿兩端；集熱器通過保溫管連接氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器進氣端設(shè)有霧化器，霧化器通過管道連接壓力泵，壓力泵通過管道連接儲液罐；氣化反應(yīng)器設(shè)置在氣缸的上止點；氣缸的下止點設(shè)有自動排氣閥，自動排氣閥通過管道連接冷卻器。本實用新型具有：熱能轉(zhuǎn)換效率高；輸出功率可調(diào)節(jié)；機器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，做功功率是單缸做功功率的兩倍；能替代常規(guī)能源消耗，經(jīng)濟效益高，節(jié)能環(huán)保，噪音小。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熱能動力設(shè)備領(lǐng)域，尤其是利用太陽能、地?zé)?、可燃物燃燒產(chǎn)生的高溫 氣體、內(nèi)燃機熱能或尾氣、工廠排出的高溫氣體等熱能轉(zhuǎn)換成動能的動力機器。 一種平行運動熱能動力機器

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的動力設(shè)備有蒸汽機、內(nèi)燃機、外燃機。
[0003] 蒸汽機：離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排 氣壓力不能過低，熱效率難以提高；它是一種往復(fù)式機器，慣性限制了轉(zhuǎn)速的提高；工作過 程是不連續(xù)的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
[0004] 內(nèi)燃機：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對燃料要求較高，對燃料的潔凈度要求嚴格，對環(huán)境污染。
[0005] 外燃機，如斯特林發(fā)動機是其中一種，斯特林發(fā)動機與內(nèi)燃機比較具備以下優(yōu) 占·
[0006] 適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)（如熱 管）間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩矗ㄌ柲芊派湫酝凰睾秃朔磻?yīng)等），而發(fā)動 機本身（除加熱器外）不需要作任何更改。同時斯特林發(fā)動機無需壓縮機增壓，使用一般 風(fēng)機即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量；斯特林發(fā)動機單機容量小，機組容量 從20 - 50kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量；結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)比內(nèi)燃機少40%，降價空間 大；維護成本低。
[0007] 斯特林發(fā)動機在運行時，由于燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，獨立于燃氣的 工質(zhì)通過加熱器吸熱，并按斯特林循環(huán)對外做功，因此避免了類似內(nèi)燃機的爆震做功和間 歇燃燒過程，從而實現(xiàn)了高效、低噪和低排放運行。高效：總能效率達到80%以上；低噪：1 米處裸機噪音底于68dBA ;低排放：尾氣排放達到歐5標(biāo)準(zhǔn)。
[0008] 由于工質(zhì)不燃燒，外燃機避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的震爆做功問題，從而實現(xiàn)了高效率、 低噪音、低污染和低運行成本。外燃機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫 氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。 只要熱腔達到700°C，設(shè)備即可做功運行，環(huán)境溫度越低，發(fā)電效率越高。外燃機最大的優(yōu)點 是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。
[0009] 同時斯特林發(fā)動機尚存在的主要問題和缺點是：制造成本較高，工質(zhì)密封技術(shù)較 難，密封件的可靠性和壽命還存在問題，材料成本高，功率調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)較復(fù)雜，機器較為 笨重；膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3 倍等。
[0010] 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括泵、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、冷凝器等。集熱器吸收太陽輻 照，集熱器內(nèi)換熱介質(zhì)溫度升高，換熱介質(zhì)通過蒸發(fā)器把熱量傳給有機工質(zhì)。有機工質(zhì)在蒸 發(fā)器中定壓加熱，高壓的氣態(tài)有機工質(zhì)進入膨脹機膨脹做功，帶動發(fā)電機發(fā)電；膨脹機尾部 排出的有機工質(zhì)進入冷凝器中定壓冷凝，冷凝器出口的有機工質(zhì)經(jīng)過泵加壓后進入蒸發(fā)器 完成一次發(fā)電循環(huán)。
[0011]有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)換效率不高，體積大，需要借助結(jié)構(gòu)復(fù)雜的膨脹機做功。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明克服了存在的膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損 失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3倍等問題；克服了有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)需要膨脹機或汽輪機，制造成 本高的技術(shù)難題。本發(fā)明提出的平行運動熱動力機器是結(jié)合斯特林發(fā)動機和有機朗肯循環(huán) 系統(tǒng)優(yōu)點的熱動力機器。由集熱器把熱能吸收后對氣化反應(yīng)器進行加熱，使工質(zhì)高溫氣化 彭脹推動活塞產(chǎn)生動能做功。
[0013] 本發(fā)明提供了一種熱能轉(zhuǎn)換效率高、工質(zhì)能循環(huán)使用、最大功率范圍內(nèi)能調(diào)整工 質(zhì)數(shù)量來調(diào)整輸出功率、能通過調(diào)整溫度進行調(diào)整輸出功率、機器輸出功率平穩(wěn)的熱動力 設(shè)備。
[0014] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種平行運動熱能動力機器，其特征是：包括集熱器、 保溫管、氣化反應(yīng)器、霧化器、氣缸、活塞、活塞環(huán)、自動排氣閥、冷卻器、儲液罐、壓力泵、推 拉桿、保溫層和機殼；機殼上平行對立設(shè)有兩個氣缸，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞設(shè)有活塞環(huán)，活 塞設(shè)置在推拉桿兩端；集熱器通過保溫管連接氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器進氣端設(shè)有霧化器， 霧化器通過管道連接壓力泵，壓力泵通過管道連接儲液罐；氣化反應(yīng)器設(shè)置在氣缸的上止 點；氣缸的下止點設(shè)有自動排氣閥，自動排氣閥通過管道連接冷卻器，冷卻器通過管道連接 儲液罐；機殼外層設(shè)有保溫層。
[0015] 進一步，集熱器能吸收太陽能、地?zé)帷⒖扇嘉锶紵a(chǎn)生的高溫氣體、內(nèi)燃機尾氣、工 廠排出的高溫氣體等熱能。
[0016] 進一步，氣化反應(yīng)器包括壓力殼、氣化導(dǎo)熱片、氣孔、霧化器，氣化導(dǎo)熱片設(shè)置在壓 力殼上，氣化導(dǎo)熱片上陣列設(shè)有氣孔，壓力殼進氣端設(shè)有霧化器。
[0017] 進一步，壓力泵關(guān)聯(lián)推拉桿，每完成一次循環(huán)壓力泵開啟關(guān)閉一次。
[0018] 進一步，在所述推拉桿上設(shè)置傳動軸，連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子切割磁力線，構(gòu)成平行運動 熱能動力機器發(fā)電設(shè)備。
[0019] 上述平行運動熱能動力機器做功的方法是：集熱器吸收太陽能、地?zé)?、可燃物燃?產(chǎn)生的高溫氣體、內(nèi)燃機熱能或尾氣、工廠排出的高溫氣體等熱能直接或者通過管道傳遞 熱量給氣化反應(yīng)器，管道內(nèi)設(shè)有流動的導(dǎo)熱介質(zhì)；液體工質(zhì)通過壓力泵注入到氣化反應(yīng)器 霧化，氣化反應(yīng)器對霧化的工質(zhì)進行氣化膨脹；活塞到達氣缸的下止點時，做功氣體通過自 動排氣閥排出，排出的氣態(tài)工質(zhì)通過冷卻器冷卻，此時另一活塞到達氣缸的上止點，此氣缸 的壓力泵打開，液體工質(zhì)通過霧化器注入到氣化反應(yīng)器內(nèi)氣化膨脹推動活塞做功；壓力泵 輪流開啟關(guān)閉，兩個氣缸內(nèi)的活塞輪流做功，動能通過推拉桿輸出。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點是：1.工質(zhì)循環(huán)使用，無污染；2.熱能轉(zhuǎn)換效率65%_98% ;3.能根據(jù) 所需功率調(diào)整機器氣缸容量和數(shù)量調(diào)整輸出功率；4.在最達功率范圍內(nèi)能調(diào)整注液調(diào)整 輸出功率；5.該設(shè)備是對工質(zhì)進行氣化做功，整個過程不產(chǎn)生爆震；6.機器結(jié)構(gòu)簡單，制造 成本低，利用自動排氣功能減少能量損耗；7.做功功率是單缸做功功率的兩倍；8.能替代 常規(guī)能源消耗，經(jīng)濟效益高，節(jié)能環(huán)保，噪音小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖中：1為集熱器；2為保溫管；3為氣化反應(yīng)器；4為霧化器；5為氣缸；6為活塞； 7為活塞環(huán)；8為自動排氣閥；9為冷卻器；10為儲液罐；11為壓力泵；12為推拉桿；13為保 溫層；14為機殼；15為壓力殼；16為氣化導(dǎo)熱片；17為氣孔。

【具體實施方式】
[0024] 參照附圖1-2,本發(fā)明的實施方式是：
[0025] 實施例1
[0026] -種平行運動熱能動力機器，包括集熱器1、保溫管2、氣化反應(yīng)器3、霧化器4、氣 缸5、活塞6、活塞環(huán)7、自動排氣閥8、冷卻器9、儲液罐10、壓力泵11、推拉桿12、保溫層13 和機殼14 ;機殼14上平行對立設(shè)有兩個氣缸5,氣缸5內(nèi)設(shè)有活塞6,活塞6設(shè)有活塞環(huán)7， 活塞6設(shè)置在推拉桿12兩端；集熱器1通過保溫管2連接氣化反應(yīng)器3,氣化反應(yīng)器3進 氣端設(shè)有霧化器4,霧化器4通過管道連接壓力泵11，壓力泵11通過管道連接儲液罐10 ; 氣化反應(yīng)器3設(shè)置在氣缸5的上止點；氣缸5的下止點設(shè)有自動排氣閥8,自動排氣閥8通 過管道連接冷卻器9,冷卻器9通過管道連接儲液罐10 ;機殼14外層設(shè)有保溫層13。
[0027] 實施例2
[0028] 如實施例1中的平行運動熱能動力機器，所述氣化反應(yīng)器包括壓力殼15、氣化導(dǎo) 熱片16、氣孔17、霧化器4,氣化導(dǎo)熱片16設(shè)置在壓力殼15上，氣化導(dǎo)熱片16上陣列設(shè)有 氣孔17,壓力殼15進氣端設(shè)有霧化器4 ;所述壓力泵11關(guān)聯(lián)推拉桿12,每完成一次循環(huán)壓 力泵11開啟關(guān)閉一次；在所述推拉桿12上設(shè)置傳動軸，連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子切割磁力線；冷卻 器9是自然水冷或采用冷凝器方式。
【權(quán)利要求】
1. 一種平行運動熱能動力機器，其特征是：包括集熱器（1)、保溫管（2)、氣化反應(yīng)器 (3)、霧化器（4)、氣缸（5)、活塞（6)、活塞環(huán)（7)、自動排氣閥（8)、冷卻器（9)、儲液罐（10)、 壓力泵（11)、推拉桿（12)、保溫層（13)和機殼（14);機殼（14)上平行對立設(shè)有兩個氣缸 (5)，氣缸（5)內(nèi)設(shè)有活塞（6)，活塞（6)設(shè)有活塞環(huán)（7)，活塞（6)設(shè)置在推拉桿（12)兩端； 集熱器（1)通過保溫管（2 )連接氣化反應(yīng)器（3 )，氣化反應(yīng)器（3 )進氣端設(shè)有霧化器（4 )，霧 化器（4)通過管道連接壓力泵（11)，壓力泵（11)通過管道連接儲液罐（10);氣化反應(yīng)器（3) 設(shè)置在氣缸（5)的上止點；氣缸（5)的下止點設(shè)有自動排氣閥（8)，自動排氣閥（8)通過管 道連接冷卻器（9)，冷卻器（9)通過管道連接儲液罐（10);機殼（14)外層設(shè)有保溫層（13)。
2. 如權(quán)利要求1所述平行運動熱能動力機器，其特征是，所述集熱器（1)能吸收太陽 能、地?zé)?、可燃物燃燒產(chǎn)生的高溫氣體、內(nèi)燃機尾氣、工廠排出的高溫氣體。
3. 如權(quán)利要求1所述平行運動熱能動力機器，其特征是，所述氣化反應(yīng)器包括壓力殼 (15)、氣化導(dǎo)熱片（16)、氣孔（17)、霧化器（4)，氣化導(dǎo)熱片（16)設(shè)置在壓力殼（15)上，氣化 導(dǎo)熱片（16)上陣列設(shè)有氣孔（17)，壓力殼（15)進氣端設(shè)有霧化器（4)。
4. 如權(quán)利要求1所述平行運動熱能動力機器，其特征是，所述壓力泵（11)關(guān)聯(lián)推拉桿 (12)，每完成一次循環(huán)壓力泵開啟關(guān)閉一次。
【文檔編號】F02G1/044GK203892053SQ201420214996
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】郭遠軍 申請人:郭遠軍