[发明专利]流体冷缩发动机

说明书

要求保护的技术方案所属的技术领域： 

本发明涉及一种因流体冷却容积减小而驱动的发动机。还涉及一种兼有环保功能的发动机。 

所属技术领域背景： 

火力发电厂是将水加热形成高压蒸汽，驱动标准涡轮机。 

纯低温余热发动机，也是将余热加热锅炉，产生低品位蒸汽，驱动非标涡轮机。 

上述发动机都使用了锅炉和涡轮机，使得造价高，维护费用高。 

众多文献在这方面都推荐使用活塞，令其在介质容积变化时往复移动而做功，但活塞系统牵涉连杆、轴瓦、曲轴等机构，成本高，适用性差。 

对于更低品位的余热上述发动机都无能为力，而这类余热比比皆是，但苦于没有相应技术加以利用而被大量浪费。如太阳热、发动机水箱余热、发动机排气余热、设备热、灯具热、钢铁厂余热、发电厂余热、化工厂余热、水泥厂余热、地热等。 

对于高温烟气，人们必须对其使用除尘、脱硫设备，如果想利用其余热，则再增加余热发动机。这样，成本很高。 

发明内容：

本发明是要提供一种高效廉价的热力发动机，避免使用锅炉、涡轮机、活塞。其中一种思路还兼有环保功能。 

本发明的主要特征在于： 

发动机包括冷却室、冷却系统、2个流体轮机等； 

所述冷却系统安装在冷却室内，用于冷却进入冷却室的热流体，使热流体容积减小，在冷却室内造成负压； 

所述2个流体轮机分别安装在冷却室某壁上，进口上的流体轮机在热流体进入冷却室时被驱动；出口上的流体轮机用于排出被冷却后的流体。 

发动机的工作原理如图1所示。图中1为出口轮机；2为冷却室；3为冷却系统；4为进口轮机；5为高温介质主通道。2个轮机同时工作。热流体在冷却室内被冷却，容积收缩，所以流出的容积比流入的容积小，轮机4输出的功率大于轮机1输入的功率，因此系统就可以输出净功率。 

如果发动机工作在高温烟道，介质为气体，轮机实际上为一种风车、风机或风扇等。 

如果发动机工作在高温水池，介质为液体，流体轮机实际上为一种水轮机、螺旋桨等。 

当介质为气体时，可以有3种冷却方法，其一为喷淋法，在冷却室内喷淋低温液体如水，可以使冷却室内气体降温，该低温液体与冷却室外的冷却塔循环连通；其二为冒泡法，在冷却室内将气体通入低温液体，使气体降温，该低温液体与冷却室外的冷却塔循环连通；其三为传导降温法，就是使用换热器，换热器内流动低温流体，使冷却室内气体降温，换热器内的低温液体与冷却室外的冷却塔循环连通。 

当介质为液体时，有1种冷却方法，即传导降温法，就是使用换热器，换热器内流动低温流体，使冷却室内液体降温，换热器内的低温液体与冷却室外的冷却塔循环连通。 

2个轮机可以连轴工作，转速相同，进口轮机的口径大，允许较大容积的热流体经过进口轮机，而出口流体的容积较小，出口轮机的口径要小。 

为了使发动机具有除尘等环保功能，按照介质为气体的情形设计，有2种冷却方法， 即喷淋法和冒泡法，在冷却室内低温液体与高温气体充分接触，使气体降温，导致收缩；同时将气体洗净，达到除尘目的；在低温液体内溶入合适的化学物质，如氢氧化钙等，还可以洗净气体的硫化物等。 

有益效果： 

本发明的有益效果是：使热力发动机成本低，效率高，多功能。 

图面说明： 

图1为本发明的基本原理示意图。 

最佳实施方案： 

本发明的最佳实施方案为如图1所示的适应气体介质的热发动机。图中1为出口风机；2为冷却室；3为喷淋系统，喷出氢氧化钙低温液体；4为进口风车；5为高温主烟道。风机和风车同时工作。热气体在冷却室内被冷却，容积收缩，所以流出的容积比流入的容积小，风车4输出的功率大于风机1需要的功率，因此系统就可以输出净功率。 

温差越大，容积差越大，输出的净功率越大。 

本实施方案可以应用于多种气体介质场合，如热电厂烟道、化工厂烟道、水泥厂烟道、玻璃厂烟道等。