[发明专利]高效利用液体热能用以发电的装置

说明书

技术领域

本发明属于利用江河湖海包括溪流的淡水、海水以及其他可得到的含有废热的液体用以获得清洁能源的方法和装置类。

背景技术

清洁能源已经成为当今时代的潮流和趋势。

现代科学技术使得低沸点液体的种类越加丰富。

现代科学技术已经使得空气干燥技术达到了较高水平。

现代工业能够生产容器腔内带有隔膜且耐受压力的罐体容器。

机器制造业和自动化技术的发展已经可以制造出精确而复杂的巨大机器设备并被人类所操纵。

发明内容

高效利用江河湖海的淡水、海水以及其他可得到的含有废热的液体用以获得清洁能源的方法和装置。

本装置由一台风扇式热交换器、一套液体回收装置(将用单独章节描述)、一套水的喷淋装置、一套空气干燥系统、一台板式热交换器及附属的罐和泵、两只腔体内带隔膜的压力容器、液位报警器、管道、电路、自动化控制阀门、自动化控制模块、发电机构成。

其特征在于利用液体在沸点温度以上临界温度以下存在饱和气液共存区，且饱和蒸气压力随着温度的变化而变化的自然规律，创造条件将在一个标准大气压情况下沸点低于零上100摄氏度(含)的液体(通常是冷媒)通过与江河湖海包括溪流的淡水、海水以及其他可得到的含有废热的液体交换热量后在一个密闭的空间里产生饱和气液共存现象并获得饱和蒸汽压，而后用水蒸发冷却技术将另一处同样状态的空间(通过管路将两者相连成为一体)进行降温，由于该空间饱和气态的压力必定随着温度的降低而降低，由此形成两者之间的压差用以发电的装置。

饱和蒸气压的定义：

在密闭条件中，在一定温度下，与气体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。不同液体饱和蒸汽压不同，溶剂的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽压；对于同一物质，固态的饱和蒸汽压小于液态的饱和蒸汽压。例如，在30℃时，水的饱和蒸气压为4132.982Pa，乙醇为10532.438Pa。而在100℃时，水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa，乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质，如液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。

计算公式：

(1)Clausius-Claperon方程：d lnp／d(1／T)=-H(v)／(R*Z(v))式中p为蒸汽压；H(v)为蒸发潜热；Z(v)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。该方程是一个十分重要的方程，大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的。

(2)Clapeyron方程：若上式中H(v)／(R*Z(v))为与温度无关的常数，积分式，并令积分常数为A，则得

Clapeyron方程：ln p=A-B／T式中B=H(v)／(R*Z(v))。

(3)Antoine方程：ln p=A-B／(T+C)式中，A，B，C为Antoine常数，可查数据表。Antoine方程是对

Clausius-Clapeyron方程最简单的改进，在1.333～199.98kPa范围内误差小。

以普通的冷媒R22为例：

冷冻剂R22的饱和温度压力表

通过R22的饱和温度压力表可以看出温度每降低5度，压差至少都在0.1MPa(A)以上，由于现在的水蒸发冷却技术可以确保在0摄氏度以上的气温环境下使得目标物温度下降5摄氏度以上，因此在大多数气候条件下本装置都能产生0.1MPa(A)以上的压强用以发电。从而使得本装置具有了实用性，由于沸点在零上100摄氏度(含)以下至零下272度范围内可以利用的液体众多，难以一一列举，故本专利仅用制冷剂R22做举例说明，事实上在同等温差下饱和蒸气压差更大的液体还有许多，在实际产业化应用中将根据具体情况选用。

具体实施方式

设备安装：