[发明专利]利用浮力采能的变形式朗肯循环低温差能开发系统

说明书

利用浮力采能的变形式朗肯循环低温差能开发系统，它应属于低温差能开发应用领域，它是利用两种不同温度的水，冷却和加热一种置于水下装置内的工质，这种装置叫伸缩腔，其结构特征为：上下两个呈半封闭的缸筒，中间为可伸缩体，热水入水阀，热水出水阀，加热器，冷水入水阀，冷水出水阀，冷凝器，两缸筒的未封闭面和伸缩体相连，加热器在下缸筒，冷凝器在上缸筒。它在下位时被加热体积膨胀，在上升过程中牵引绳对它作用，它在上位时被冷却体积收缩，下降过程中它对牵引绳的作用，在上升过程中体积变大，在下降过程中体积变小，由于在水中存在浮力，这两者的所耗能量差值即为系统输出的能量。

技术领域：这是一种利用浮力原理采能的，变形式朗肯循环低温差能利用开发系统的构想，它应属于低温差能开发应用技术领域。

背景技术：朗肯循环系统是以相应的物质作为工作介质(简称工质)的闭环能量转化系统，它的目的是把一些物质之间的温差能转化成有序动能。图1是朗肯循环的经典构造和过程示意图(标记号见附图说明)，图中箭头方向表示工质流动方向，这种循环如果用文字描述过程为；第一步，液态工质经过加压泵(61)加压，结果使液态工质从低压强到高压强，第二步，液态工质从加压泵(61)流出后，进入工质加热室(62)被加热，结果使它形成气体，第三步，从加热器流出的已形成了气体的工质，进入汽轮机(64)推动汽轮机叶片旋转，产生的动能经汽轮机中心轴输出，带动发电机(66)发电向外输出电能。第四步，从汽轮机流出的气体工质，进入冷凝室(65)，由于被冷却，它又从气体变为液体，从冷凝室(65)流出的液态工质又进入加压泵(61)，回到了过程的第一步，从而，工质在系统内进行反复循环。总结一下，工质在进行循环过程中必须要经过以下四个阶：1：液体加压阶段，2：液体加热汽化阶段，3：气体做功阶段，4：气体冷却液化阶段。

发明内容：

要解决的问题及目的是：要使一些低温资源热水冷水之间的温差能具备商业开发价值。

技术方案：该系统是利用两种不同温度的资源水，利用热水加热系统工质，使工质汽化，利用冷水冷却系统工质，使工质冷凝液化，这一开发系统主要是利用海洋的表面热水(25-30摄氏度)和海底冷水(10-15摄氏度)温差，或者在陆地上有符合这一温度温差条件的两种水。这一开发系统是建立在朗肯循环础上的，与朗肯循环的原理是一致的，但它们的工作方式不同(见下表格)，所以它是一种变形形式。系统工质采用二氧化碳等其他物理性质符合该系统工作条件的一些有机物质作为工质。该系统的主要器件及结构：伸缩腔(见后文)安装在水下的固定轨道上，在规定的上下限范围内做往复运动，到下限跟热水入.出阀相接，从而使热水通过伸缩腔内加热器，使伸缩腔内液态工质受热汽化，伸缩腔到上限跟冷水入.出水阀相接，从而使冷水通过伸缩腔内冷却器，使伸缩腔内气态工质冷却液化。由于浮力的存在，伸缩腔在上升过程中牵引绳对它作用，它又在下降过程中它对牵引绳的作用，这两者的所耗能量差值即为系统输出的能量。下表格是朗肯循环系统与本系统的各个工作阶段的工作方式；