[发明专利]超重力浓差发电装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，具体是一种超重力浓差发电装置及方法。

背景技术

当两液体具有浓差时，则液体中的溶剂组分具有不同的化学势，理论上可以用于做功，如对于海水和淡水，淡水中的水具有较大的化学势，而海水中的水化学势较小，利用压力延迟渗透原理可以使淡水渗入高压海水侧，并进入水轮机发电，这一技术已经取得应用，如挪威Statkraft公司已建成了世界上第一座利用海水浓差能的发电站。

采用压力延迟渗透原理发电时，一般都要使用高效能量回收器来回收一部分高压液体的压力能以提高系统效率，而高效能量回收器价格昂贵，降低了系统的技术经济价值，这尤其不利于循环倍率较大的系统。

这样，有必要对现有的浓差发电装置进行改进，使得其不要能量回收器，又达到液体压力能的回收效果，以提高系统的技术经济价值和可行性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的超重力浓差发电装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种超重力浓差发电装置，包括发电装置、压力浓差做功装置；所述发电装置为液体涡轮；所述压力浓差做功装置为渗透器；所述液体涡轮的进口一侧设置有纯水进口，所述液体涡轮的出口与渗透器的液体进口相连接；所述渗透器的溶液进口一侧设置有浓溶液进口；所述渗透器的液体进口和溶液进口之间设置有渗透膜；所述纯水进口与液体涡轮的进口之间设置有管道Ⅰ，所述溶液进口与浓溶液进口之间设置有管道Ⅱ。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的改进：所述渗透器内浓溶液进口一侧的溶液出口设置有稀溶液出口；溶液出口与稀溶液出口之间设置有管道Ⅲ。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述渗透器的溶液进口与浓溶液进口之间的管道Ⅱ上设置有溶液泵。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述液体涡轮、渗透器、溶液泵、管道Ⅰ、管道Ⅱ、管道Ⅲ均设置在底座上；所述底座设置在转轴上。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述纯水进口、浓溶液进口和稀溶液出口布置在转轴的轴心位置；所述溶液泵布置在转轴一侧位置，渗透器和液体涡轮布置在回转半径上，兼顾动平衡。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述渗透器的数量为一个或多个；渗透器数量大于一个的时候，渗透器绕转轴的轴心对称布置。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述纯水进口连接纯水存储罐；所述浓溶液进口连接浓溶液存储罐；所述浓溶液存储罐内设置有无机盐溶液。

作为对要求1所述的超重力浓差发电装置的进一步改进：所述浓氯化钙溶液的的浓度为10％-18％，温度为25℃，渗透压为11Mpa。

超重力浓差发电装置的发电方法：转轴带动液体涡轮、渗透器、溶液泵以及底座及管道Ⅰ、管道Ⅱ、管道Ⅲ旋转；低压浓溶液从浓溶液进口进入后在离心力和压差的共同作用下被增压到超高压后进入渗透器；纯水在渗透压差作用下通过渗透器中的半透膜与浓溶液混合，使得浓溶液变成稀溶液，之后，稀溶液从渗透器的液体出口流出，在离心力和压差的共同作用下，到稀溶液出口；低压纯水从纯水进口进入后在离心力和压差的共同作用下在管道Ⅰ中流动到液体涡轮的进口时被离心力增压到超高压，然后进入液体涡轮，使得液体涡轮3对外输出轴功发电，同时纯水压力重新降低到低压，低压纯水从渗透器的液体进口进入渗透器，在渗透压的作用下通过半透膜向溶液侧渗透。

本发明与现有浓差发电装置相比，具有以下优点：

1)无需能量回收器，液体压力能可自动高效回收。

2)系统构造简单，具有更高的技术经济价值。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的主要结构示意图。

具体实施方式

实施例1、图1给出了一种超重力浓差发电装置及方法。该超重力浓差发电装置包括发电装置、压力浓差做功装置；该发电装置为液体涡轮3，该压力浓差做功装置为渗透器4。