[发明专利]一种闭式布雷顿循环二次元发动机系统

说明书

一种闭式布雷顿循环二次元发动机系统，包括有热交换器、气液逐级换热器、气液联动泵、气液回热蒸发器、液压马达、发电机和气液回热冷凝器。气液联动泵管道连接气液逐级换热器，气液逐级换热器管道连接气液回热冷凝器，气液回热冷凝器管道连接热交换器。热交换器管道连接气液联动缸，气液联动缸管道连接冲击式水轮机、气液联动泵、液压马达。冲击式水轮机同轴带动发电机和液体工质泵。液压马达同轴带动压缩机。气液联动泵管道连接气液回热蒸发器，气液回热蒸发器管道连接气液逐级换热器。本发明所述的一种闭式布雷顿循环二元发动机系统，其设计合理，便于使用，能源利用率较高，能有效降低设备的运行成本，适于推广。

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种闭式布雷顿循环二元发动机系统。

背景技术

随着环境污染、雾霾肆虐等问题日益严重，化石能源正遭受越来越频繁的质疑，各种绿色能源从开发之日起就备受期待。太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向，相比光伏、风电具有蓄热储能优点。现阶段，以朗肯循环为基础的太阳热能发电系统中，在循环过程中会发生相变，热量的吸收及释放都集中在相变的温度范围，能量释放过程过于集中和拥堵，造成设备成本增加、能源利用率低等一系列问题。所以需要开发一种减少相变带来的能源损失的新能源发动机系统。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中的不足之处，提供一种闭式布雷顿循环二元发动机系统，其设计合理，便于使用，能源利用率较高，能有效降低设备的运行成本，适于推广。

本发明所述的一种闭式布雷顿循环二次元发动机系统，包括有热交换器、气液联动缸、气液逐级换热器、气液联动泵、气液回热蒸发器、液压马达、压缩机、发电机、冲击式水轮机、液体工质泵和气液回热冷凝器。所述的气液联动泵管道连接气液回热蒸发器，所述气液回热蒸发器管道连接气液逐级换热器，所述气液逐级换热器管道连接气液回热冷凝器，所述气液回热冷凝器管道连接热交换器。所述热交换器管道连接气液联动缸，所述气液联动缸管道连接冲击式水轮机、气液联动泵、液压马达。所述冲击式水轮机同轴连接发电机和液体工质泵。所述液压马达同轴连接压缩机。所述气液联动缸管道连接气液逐级回热器，所述气液逐级回热器管道连接气液回热蒸发器，所述气液回热蒸发器管道连接气液逐级换热器。

膨胀工质经气液联动泵加压进入气液回热蒸发器冷却，然后进入气液逐级换热器、气液回热冷凝器逐渐加热升温膨胀，连通热交换器形成高温高压膨胀工质气体，通入气液联动缸对液体工质做功，然后再进入气液逐级回热其、气液回热蒸发器冷却，重新进入气液联动泵，完成膨胀工质循环。

液体工质在气液联动缸中获得膨胀工质的势能，管道连接冲击式水轮机、气液联动泵以及液压马达，液体工质对冲击式水轮机、气液联动泵以及液压马达做功，做完功后的液体工质进入处在低压状态的气液联动缸内，完成液体工质循环。

回热工质经过压缩机压缩，进入气液回热冷凝器液化，再依次进入气液逐级换热器进行降温，然后进入气液回热蒸发器汽化，再进入气液逐级换热器吸热，最后进入压缩机，完成回热工质循环。

进一步的，所述的热交换器内的热流体是与膨胀工质不相溶的流体；外接热能从设置在热交换器上部的热流入口进入，并经水瀑喷口进入热交换器内。所述热交换器的下部设置有热流出口，所述热交换器的内底部设置有气泡器。

进一步的，所述的气液联动缸不少于三个，围绕冲击式水轮机环形布局，连续完成等压推液做功、等熵推液做功、装液的过程。所述气液联动缸中间设置有活塞，所述活塞上部是气态膨胀工质，下部是液体工质。

进一步的，所述的冲击式水轮机处在密封的机舱内，液体工质泵设置在机舱下部，机舱内气体压力等于做完功的气液联动缸内的乏汽压力。

进一步的，所述的气液联动泵为多个，以串联结构连接，所述气液联动泵通过气液联动缸内膨胀工质的等压推液做功和等熵推液做功实现逐级升压。