[发明专利]吸收式热能膨胀机

说明书

技术领域

本发明属于暖通空调、工业制冷、废热等低热资源的再利用技术，具体的涉及一种利用暖通空调、工业制冷机组产生的废热以及发电厂和化工厂的尾气废热资源做机械功的吸收式热能膨胀机。。

背景技术

膨胀机就是一种利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得机械能和冷量的机械。现有膨胀机技术主要为活塞和透平膨胀机，运行工质主要是高温高压水蒸汽，其尾汽温度较高，能量转化率低；且目前加热水蒸汽主要燃烧煤等石化燃料，一方面消耗了资源有限的石化燃料，另方面增加了CO2的排放，加剧了地球的温室效应。

在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，低热利用装置被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。

发明内容

本发明提供了一种结构设计合理、低温热能利用率高的吸收式热能膨胀机，其可以利用常温低品位热源；一方面获得了高品位的机械能，可以直接驱动其他设备或发电；另一方面获得的冷量可以冷却需要散热的设备或装置。

本发明所采用的技术方案如下：

一种吸收式热能膨胀机，其特征在于所述膨胀机包括发生器、能量转换器、膨胀机和吸收器，所述发生器连接换热介质蒸汽喷嘴，该换热介质蒸汽喷嘴连通膨胀机的进气口，该膨胀机的排气口连接设置吸收器。

具体实施方式中，所述发生器的顶部连通一高温高压换热介质管路，换热介质蒸汽喷嘴位于该高温高压换热介质管路的末端；所述发生器内设置挡液板，发生器的下部设置有中温中浓度介质溶液集液箱，该中温中浓度介质溶液集液箱和挡液板之间还设置有热源换热器。

一实施方式中，所述中温中浓度介质溶液集液箱的底部连接一输送管路，该输送管路的另一端位于能效转换器内。

另一实施方式中，所述能效转换器的上部设置一中温介质蒸汽通道，该中温介质蒸汽通道连接一低温低浓度介质溶液集液箱的顶部，该低温低浓度介质溶液集液箱的上部设置一挡液板。

再一实施方式中，所述发生器内的顶部设置一换热介质喷射装置，该换热介质喷射装置通过一常温高浓度换热介质管连接吸收器。

又一实施方式中，所述吸收器的顶部连接膨胀机的排气口，该吸收器的底部设置一常温高浓度介质溶液集液箱，该常温高浓度介质溶液集液箱的上方设置一介质溶液雾化喷嘴，该常温高浓度介质溶液集液箱的底部连通一常温高浓度介质溶液管。

一实施方式中，所述介质溶液雾化喷嘴通过低温低浓度介质溶液管路连接一低温低浓度介质溶液集液箱，该低温低浓度介质溶液集液箱位于能效转换器内。

一实施方式中，所述膨胀机的一端连接设置一动力输出轴。

一实施方式中，所述换热介质蒸汽喷嘴位于能效转换器的上部，其位于一能效转换腔内，该能效转换腔连接于膨胀机的进气口和一中温介质蒸汽通道。

另一实施方式中，所述吸收式热能膨胀机还包括输液泵和介质溶液输送管路，所述介质输送管路循环连接发生器和吸收器。

该吸收式热能膨胀机主要分为发生器、能量转换器、膨胀机、吸收器四大部分，发生器、吸收器和能量转换器间还可设置用于介质溶液循环的输液泵和介质溶液输送管路组成的循环系统。在具体应用中，发生器中的换热介质喷射装置将常温高浓度介质溶液以雾状极小液滴喷射到热源换热器上，换热介质蒸发并形成高温高浓度的换热介质蒸汽经由高温高压换热介质管路输送至位于热能转换器上部的换热介质蒸汽喷嘴，高温高压的介质蒸汽由此经过能效转换形成膨胀机最适宜的驱动气体介质，即中温高速流换热介质蒸汽，由膨胀机转换

为机械能，并通过动力输出轴对外输出。经过做功后的换热介质温度降低后由膨胀机排气口进入吸收器，经过吸收器顶部的介质溶液雾化喷嘴喷入的低温低浓度介质溶液的吸收，形成常温高浓度介质溶液，该常温高浓度介质溶液可由常温高浓度介质溶液集液箱底部的常温高浓度介质溶液管和输液泵再次输送到发生器中，由换热介质喷射装置喷射，完成循环。发生器底部的中温中浓度介质溶液集液箱内的中温中浓度介质溶液可由输送管路和输送泵送至能效转换器内的低温低浓度介质溶液集液箱上部进行喷雾式喷洒，该中温中浓度介质溶液形成的部分介质蒸汽经过中温介质蒸汽通道进入能效转换腔，与高温高压介质蒸汽混合成适宜做功的中温高速介质蒸汽；而低温低浓度介质溶液集液箱则收集到低温低浓度的介质溶液，该部分介质溶液可由低温低浓度介质溶液管路输送，并通过介质溶液雾化喷嘴在吸收器内喷洒吸收由膨胀机排气口输出的换热介质，完成工作循环。