[发明专利]低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置及方法

权利要求书

1.低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置，包括发生器（1）、冷凝器（2）、第一渗透室（3）、溶液换热器（4）、第一压力能回收器（5）、第一液体涡轮（7）、第二渗透室（9）、第二压力能回收器（10）以及第二液体涡轮（12）；其特征是：所述发生器（1）的气体出口与冷凝器（2）的冷凝管道相连通；所述冷凝器（2）的冷凝管道分别与第一渗透室（3）的低压室液体腔Ⅰ（31）以及第二渗透室（9）的低压室液体腔Ⅱ（91）相连通；

所述发生器（1）的液体出口与溶液换热器（4）的高温液体管道的一端相连通，溶液换热器（4）的高温液体管道的另外一端与第一压力能回收器（5）的低压液体管道的一端相连通，第一压力能回收器（5）的低压液体管道的另外一端与第一渗透室（3）的高压室液体腔Ⅰ（32）入口相连通；

第一渗透室（3）的高压室液体腔Ⅰ（32）出口分别与第一压力能回收器（5）的高压液体管道一端以及第一液体涡轮（7）的液体入口相连通；第一压力能回收器（5）的高压液体管道的另外一端与第一液体涡轮（7）的液体出口分别与第二压力能回收器（10）的低压液体管道一端相连通，第二压力能回收器（10）的低压液体管道另外一端与第二渗透室（9）的高压室液体腔Ⅱ（92）入口相连通；

第二渗透室（9）的高压室液体腔Ⅱ（92）出口分别与第二压力能回收器（10）的高压液体管道一端以及第二液体涡轮（12）的液体入口相连通；所述第二压力能回收器（10）的高压液体管道另一端与溶液换热器（4）的低温液体管道的一端相连通，溶液换热器（4）的低温液体管道的另外一端与第二液体涡轮（12）的液体出口分别与发生器（1）的液体入口相连通。

2.根据权利要求1所述的低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置，其特征是：所述第一压力能回收器（5）的低压液体管道的另外一端与第一渗透室（3）的高压室液体腔Ⅰ（32）入口之间设置有第一增压泵（6）；

所述第二压力能回收器（10）的低压液体管道另外一端与第二渗透室（9）的高压室液体腔Ⅱ（92）入口之间设置有第二增压泵（11）；

所述第一液体涡轮（7）Ⅰ的液体出口与第二压力能回收器（10）的低压液体管道一端之间设置有第一压力调节阀（8）；

所述第二液体涡轮（12）的液体出口与发生器（1）的液体入口之间设置有第二压力调节阀（13）；

所述溶液换热器（4）的低温液体管道的另外一端与发生器（1）的液体入口之间设置有第三压力调节阀（14）；

所述第一压力能回收器（5）的高压液体管道的另外一端与第二压力能回收器（10）的低压液体管道一端之间设置有第四压力调节阀（15）。

3.根据权利要求2所述的低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置，其特征是：所述第一渗透室（3）的低压室液体腔Ⅰ（31）和高压室液体腔Ⅰ（32）之间设置有半透膜Ⅰ（16）；

所述第二渗透室（9）的低压室液体腔Ⅱ（91）和高压室液体腔Ⅱ（92）之间设置有半透膜Ⅱ（17）。

4.根据权利要求3所述的低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置，其特征是：所述发生器（1）内置高沸点组分和低沸点组分混合的有机混合工质；

所述半透膜Ⅰ（16）和半透膜Ⅱ（17）均为能够通过有机混合工质中的低沸点组分，且不能通过高沸点组分的选择性透过膜。

5.根据权利要求4所述的低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置，其特征是：所述第一增压泵（6）和第二增压泵（11）均为变频泵。

6.一种低品位热源驱动的两级渗透浓差做功装置的使用方法，其特征是：步骤如下：

第一步：将混合工质溶液加热，产生低沸点组分蒸汽Ⅰ和浓溶液Ⅰ；

第二步：低沸点组分蒸汽Ⅰ经过冷凝后成为低沸点组分液体Ⅰ；

第三步：浓溶液Ⅰ经过放热降温以及吸收压力能后，与一部分低沸点组分液体Ⅰ混合成稀溶液Ⅰ；一方面，稀溶液Ⅰ释放压力能给浓溶液Ⅰ吸收；另外一方面，稀溶液Ⅰ驱动动力装置Ⅰ输出动力；

第四步：将步骤三的两个稀溶液Ⅰ进行混合后，吸收压力能，并与另外一部分低沸点组分液体Ⅰ混合成稀溶液Ⅱ；一方面，稀溶液Ⅱ释放压力能步骤三的两个稀溶液Ⅰ混合后的溶液吸收，并吸收浓溶液Ⅰ的热量，使得步骤二中的浓溶液Ⅰ降温；另外一方面，稀溶液Ⅱ驱动动力装置Ⅱ输出动力。