[发明专利]一种基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统

权利要求书

1.一种基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述系统包括：α型自由活塞式斯特林发动机冷腔(1)、发动机冷却器(2)、发动机回热器(3)、发动机加热器(4)、α型自由活塞式斯特林发动机热腔(5)、两个自由活塞组件(6)、两个压缩蓄能器(7)、三个两位两通电磁阀(8)、负载蓄能器(9)、海水淡化反渗透膜组件(10)；所述α型自由活塞式斯特林发动机冷腔(1)与发动机冷却器(2)相连，发动机冷却器(2)与发动机回热器(3)相连，发动机回热器(3)与发动机加热器(4)相连，发动机加热器(4)与α型自由活塞式斯特林发动机热腔(5)相连，两个自由活塞组件(6)分别与两个两位两通电磁阀(8)相连，所述两个两位两通电磁阀(8)分别与两个压缩蓄能器(7)相连，而另一个两位两通电磁阀(8)与负载蓄能器(9)相连，所述两个自由活塞组件(6)的出水口分别通过单向阀与海水淡化反渗透膜组件(10)相连；

工作时，工质经过发动机加热器(4)从加热热源吸收热量，工质在发动机热腔(5)膨胀做功，推动其中一个自由活塞组件(6)向右运动，压缩活塞另一端腔体内的海水，一部分海水通过单向阀进入其中一个压缩蓄能器(7)存储部分能量，一部分海水通过单向阀进入发动机冷却器(2)，最后一部分海水进入到所述海水淡化反渗透膜组件(10)为反渗透膜提供压力；当所述自由活塞组件(6)运动到外止点时，速度为零，此时与所述自由活塞组件(6)相连接的两位两通电磁阀(8)导通，所述压缩蓄能器(7)中的海水通过所述两位两通电磁阀(8)进入到活塞腔，推动活塞向内止点运动，所述压缩蓄能器(7)充当发动机回程启动力；

所述工质通过发动机回热器(3)在发动机冷却器(2)冷却做功，使另一个自由活塞组件(6)向左运动，压缩活塞腔内的海水做功，一部分海水通过单向阀进入另一个压缩蓄能器(7)存储部分能量，一部分海水通过单向阀进入发动机冷却器(2)，最后一部分海水进入到所述海水淡化反渗透膜组件(10)为反渗透膜提供压力；当所述自由活塞组件(6)运动到内止点时，速度为零，此时与所述自由活塞组件(6)相连接的两位两通电磁阀(8)导通，所述压缩蓄能器(7)中的海水通过所述两位两通电磁阀(8)进入到活塞腔，推动活塞向外止点运动，如此反复运动，实现海水淡化。

2.根据权利要求1所述的基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述发动机加热器(4)吸收的热量来源广泛，热量来源包括太阳能、生物燃料、工业余热、核能。

3.根据权利要求1所述的基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述工质为氢气、氦气、氩气、氮气、空气或它们的混合气体。

4.根据权利要求1所述的基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述发动机冷却器(2)采用海水冷却，其动力来源于两个自由活塞组件(6)往复运动所产生的部分海水压力能。

5.根据权利要求1所述的基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述两个自由活塞组件(6)的活塞腔与各管道连接处均设有单向阀。

6.根据权利要求1所述的基于斯特林循环的热驱自由活塞反渗透海水淡化动力系统，其特征在于，所述负载蓄能器(9)和海水淡化反渗透膜组件(10)相连。