[发明专利]海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统

权利要求书

1.一种《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，一种把海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热的低位热能转换为低价高位电能和机械能的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，由包括：航母、舰船、潜艇发动机系统、主级高压蒸汽发生器系统、次级高压蒸汽发生器系统、有机朗肯循环(ORC)动力涡轮机发电系统、节流膨胀冷凝器系统、非相变超导热管废热回收系统、变配电系统、PLC智能控制系统等组成。其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，利用流体压力平衡正压循环，在绝热、保温的条件下，把有机朗肯循环(ORC)动力涡轮机的效率由8～11％提高到85％以上，节约40～50％的燃料消耗量。

2.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，利用0.618黄金分割法，把海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热总热量逐级分配到各主、次级高压蒸汽发生器，做为热源，使R245低压冷媒液体发生液-汽相变，产生高压蒸汽，推动有机朗肯循环(ORC)动力涡轮机运转、带动发电机发电。利用0.618黄金分割法，量化发动机废热、余热总热量和发电能力，用以确定、配置发动机废热、余热动力系统各种设备的规格、型号。

3.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，主1～4级高压蒸汽发生器的热源是海军航母、舰船、潜艇发动机余热；次1～3级高压蒸汽发生器利用的热源是主1级(ORC)动力涡轮机排出的R245低压冷媒冷凝蒸汽的冷凝热。次4级高压蒸汽发生器利用的热源是主1级(ORC)动力涡轮机排出的R245低压冷媒冷凝蒸汽的冷凝热加4级(ORC)动力蜗轮机排出的R245低压冷媒冷凝蒸汽的冷凝热加发动机废热，共三种热源。

4.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，选择使用的是有机朗肯循环(ORC)动力蜗轮机<以下简称(ORC)动力涡轮机>。这种(ORC)动力蜗轮机可以带动发电机发电。(ORC)动力蜗轮机与发电机组成(ORC)动力蜗轮机发电系统。(ORC)动力蜗轮机发电系统是系列化设备，根据发动机废热、余热热量大小，产生1～400KW的动力输出，可以用多组(ORC)动力蜗轮机发电设备组合成更大动力的发电系统。(ORC)动力蜗轮机以海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热做为热源。热源温度为80℃～460℃。

5.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，安装了非相变超导热管废热回收系统，用于回收、利用海军航母、舰船、潜艇发动机废热。非相变超导热管传热原理不同于普通相变超导热管，是通过力的扩散传递热量。可以弯曲，做成各种形状。其传热密度可以达到35瓦/平方毫米，是相变超导热管的数十甚至一百多倍，传热效率可以达到95％以上。非相变超导热管涉及他人知识产权和专利，具体内容不便详述。

6.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，选择使用的冷媒介质是霍尼韦尔245fa(以下简称R245)，R245可用于自然或工业来源的热能转换，采用有机朗肯循环和流体压力平衡正压循环技术，产生电力和机械轴功率。

7.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，安装有节流膨胀冷凝器，用于冷却R245冷媒低压冷凝蒸汽。节流膨胀冷凝器上安装有孔板节流器，根据“焦耳-汤姆逊”定律的“节流冷效应”原理，R245冷媒低压冷凝蒸汽经过孔板节流器时，流量不变，流速增大，压力降低，进入节流膨胀冷凝器后，体积突然膨胀、密度减小，有利于吸收冷却海水的冷量，产生汽-液相变，由气态变为液态，成为R245冷媒低压液体。

8.如权利要求1所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，其特征在于，所述的《海军航母、舰船、潜艇发动机废热、余热动力系统》，安装有PLC智能控制系统。主控电脑通过温度传感器、压力传感器检测的信息，对主、次级高压发生器、发电机及变配电柜进行实时监控，记录运行数据和运行状态，主控电脑通过通讯接口与变配电柜连接，随时掌握发电、变配电、输电信息，控制变配电柜有序工作。主控电脑设有报警系统，可以报警并显示故障位置和故障原因，实施远程控制，关、停相关部件和设备，防止大故障发生，避免大事故出现。