[实用新型]潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于有机朗肯循环利用技术领域，具体涉及一种潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置。此装置的应用领域较广，利用潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置既可以产生机械能，又可以产生电能，也可以同时产生机械能和电能并对外输出。潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置主要以有机朗肯循环基本原理为依据，通过设计机械能传动机构可将活塞往复运动的机械能传递输出以供人们使用；根据电磁感应定律，可将活塞往复运动的机械能转变为电能，从而将做功工质的热能最大程度地转化为高品质的能量，提高有机朗肯循环的转化效率，达到节能减排的目的。 

背景技术

随着科技飞速发展，人们科研的能力不断进步。面对世界能源消耗量剧增的情况，各国都在进行节约能源和减少能耗的研究。为了实现节能减排的目的，提高能源的利用效率逐渐成为当前研究的热点。 

由于传统有机朗肯循环中工质的汽化潜热没有被有效利用，工质的汽化潜热完全被浪费了。而采用潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置则可以利用工质吸收的大部分热量和工质的部分汽化潜热，提高有机朗肯循环的热效率，并能将工质所携带的热能更大程度地转化为高品质的机械能和电能，同时能够达到降低燃料消耗和保护环境的目标。 

发明内容

本实用新型目的是提供一种潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置，该装置是基于实用新型专利——《潜能利用式自由活塞有机朗肯循环天然气压缩装置》对压缩天然气装置部分进行改造，有机朗肯循环部分未做改动，使其成为潜能利用式自由活塞有机朗肯循环能量转化装置，并可将工质所携带的热量有效地转化为高品质机械能或者电能。本实用新型的创新之处在于能够有效利用工质汽化潜热，将燃料燃烧所释放的热能最大程度地转化为高品质的机械能和电能。 

本实用新型由端盖1、垫片I2、法兰I3、螺栓I4、活塞位置传感器I5、弹性限位器I6、工作缸7、动力活塞8、发电机定子9、齿条I10、齿条II11、弹性限位器II12、活塞位置传感器II13、法兰II14、垫片II15、工作腔端盖16、螺栓II17、动力传动工作腔18、齿条支架I19、齿条支架II20、键I21、键II22、键III23、棘轮飞轮24、轴承I25、齿轮轴26、棘轮齿轮I27、棘轮齿轮II28、轴承II29、轴承III30、键IV31、齿轮轴II32、齿轮33、轴承IV34、工质收集槽I35、工质混合器I36、工质混合器II37、工质收集槽II38、潜能利用式自由活塞有机朗肯循环装置39、控制单元40组成，其中，端盖1通过垫片I2、法兰I3和十个相同的螺栓I4与工作缸7连接；活塞位置传感器I5安装在工作缸7上，活塞位置传感器I5的检测端穿过弹性限位器I6置于工作缸7内部的空间；弹性限位器I6置于工作缸7内部，弹性限位器I6的外边缘与工作缸7的外边缘齐平；动力活塞8置于工作缸7内部；齿条I10安装在动力活塞8上，齿条I10与棘轮齿轮I27啮合；齿条II11安装在动力活塞8上，齿条II11与齿轮33啮合，齿轮33还与棘轮齿轮II28啮合；棘轮飞轮24具有棘轮结构，通过键III23安装在齿轮轴I26上；棘轮飞轮24、棘轮齿轮I27和棘轮齿轮II28共同安装在齿轮轴I26上；动力活塞8本身具有磁性，发电机定子19缠绕在工作缸7的外部；弹性限位器II12置于工作缸7内部，弹性限位器II12的外边缘与工作缸7的外边缘齐平；活塞位置传感器II13安装在工作缸7上，活塞位置传感器II13的检测端穿过弹性限位器II12置 于工作缸7内部的空间；法兰II14与工作缸7的另一端连接；工作腔端盖16与动力传动工作腔18连接；动力传动工作腔18通过法兰II14、垫片II15、工作腔端盖16和十个相同的螺栓II17与工作缸7连接；齿条支架I19和齿轮支架II20通过螺栓安装工作腔端盖16上；工作腔端盖16上有两个与齿条I10和齿条II11相配合的孔；齿条I10通过齿条支架I19伸入工作腔18内部，齿条II11通过齿条支架II20伸入工作腔18内部；齿轮轴I26两端分别安装在轴承I25和轴承II29上，轴承I25和轴承II29分别安装在动力传动工作腔18内部与齿条I10两侧相对的壁面上；齿轮33通过键IV31安装在齿轮轴II32上，齿轮轴II32两端分别安装在轴承III30和轴承IV34上，轴承III30和轴承IV34分别安装在动力传动工作腔18内部与齿条II32两侧相对的壁面上；工质收集槽I35和工质收集槽II38安装在工作缸7的底部；工质混合器I36和工质混合器II37安装在工作缸7上；工质收集槽I35、工质收集槽II38、工质混合器I36和工质混合器II37的另一端与潜能利用式自由活塞有机朗肯循环装置39连接；活塞位置传感器I5和活塞位置传感器II13的输出信号线与控制单元40连接，控制单元40控制潜能利用式自由活塞有机朗肯循环装置39内部的各种阀门。