封闭式冷凝液发电装置的制作方法

本实用新型涉及能源发电领域，尤其涉及一种发电装置。

背景技术：

目前使用的发电装置一般采用一次性能源进行发电，例如水力发电或火力发电，均操作复杂，并且水力发电往往受环境因素的影响，只能在水源充足且具备地势变化的环境下采用，火力发电往往容易污染环境，浪费不可再生资源，容易造成火灾。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、环保安全、能源获取容易且不受环境因素影响的封闭式冷凝液发电装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种封闭式冷凝液发电装置，它包括蒸发器、下缓冲箱、蒸发管、蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱、水轮机、发电机、抽真空装置、导热液管道和泵，所述蒸发器为壳管式蒸发器，所述下缓冲箱内设有加热装置，所述冷凝器为壳管式冷凝器，所述蒸汽压缩机、冷凝器和上缓冲箱位于所述下缓冲箱、蒸发器、水轮机和发电机的上方；

所述蒸发管竖向设置，且其底端与所述下缓冲箱连通，其顶端与所述蒸汽压缩机、冷凝器的内管、上缓冲箱通过管道依次连通，所述上缓冲箱通过管道与所述水轮机连通，所述水轮机、蒸发器的内管与下缓冲箱通过管道依次连通，从而形成环形回路，所述抽真空装置与环形回路连通，所述蒸发管的顶端或上缓冲箱的顶部设有工质液注入口以及控制所述工质液注入口打开或关闭的控制阀，所述水轮机与所述发电机传动连接；

所述蒸发器的外壳与所述冷凝器的外壳通过两根导热液管道连通并形成循环回路，所述泵设置于任意一根导热液管道上，所述蒸发器、下缓冲箱、蒸发管、蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱、水轮机、导热液管道和泵的外侧以及所有管道外侧均包裹有一层隔热保温材料层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型产品在使用时，只需要通过工质液注入口向环形回路填充工质液，并对环形回路抽真空，达到降低工质液沸点的目的，使得工质液在较低温度下就能实现蒸发，这样下缓冲箱2内的加热装置18只需要提供较少热量(例如利用实际生产中回收的余热进行加热)，工质液就会大量蒸发成气态，然后通过蒸发管3进入上方的蒸汽压缩机6进而被压缩成高温高压的气体，这些气体继续流至冷凝器7的内管后，就会被冷凝器7的外壳内的低温导热液冷凝成低温高压的工质液，低温导热液也被加热成高温导热液，并通过泵17和导热液管道16的作用流至蒸发器1的外壳内，而低温高压的工质液在压力(蒸汽压缩机6作用下产生的蒸汽压)以及自身重力的作用下流向下方的水轮机10，冲刷水轮转动，从而带动发电机11发电，而发电后的低温低压工质液继续流至蒸发器1的内管中，并从蒸发器1外壳内的高温导热液中吸收热量蒸发成气态，并流经下缓冲箱2(此时加热装置18还可以补充加热)，然后通过蒸发管3进入上方的蒸汽压缩机6形成循环，蒸发器1外壳内的高温导热液放出热量后又变回低温导热液，并通过泵17和导热液管道16流至冷凝器7的外壳中也形成循环，整个发电过程操作简单，容易实施，不会污染环境，不会产生火灾，更加环保安全，并且发电用的能源获取更加容易，只需要较少的热量即可实现工质液的蒸发，不受环境因素影响。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述抽真空装置为真空泵，所述真空泵与所述工质液注入口可拆卸连接。

采用上述优选方案的有益效果是：对本产品中的环形回路进行抽真空时，只需要打开控制阀，通过工质液注入口在产品的环形回路中填充适量工质液，再将真空泵与工质液注入口连通，直接进行抽真空，然后关闭控制阀，操作更加简单，更加容易实施，取用更加方便，使用完毕后可以任意移动，节省占地空间，且不影响真空泵另作他用。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述抽真空装置包括排液管道和盛有工质液的敞口容器，所述排液管道的一端与所述下缓冲箱连通，另一端与所述敞口容器连通，且连通处位于所述敞口容器内液面以下，所述排液管道上设有控制其通断的阀门开关。

采用上述优选方案的有益效果是：对本产品中的环形回路进行抽真空时，只需要打开控制阀，通过工质液注入口在产品的环形回路中填充满工质液，再关闭控制阀，打开阀门开关，在工质液自身重力作用下，产品内液面会逐渐下降，直至敞口容器上方的大气压力等于产品内液面与敞口容器内液面之间的工质液的重力，产品内液面会保持不变，并在液面上方形成真空，最后关闭阀门开关，无需利用真空泵，既节省购买真空泵的投入成本，又节约启动真空泵所需要的能源，更加经济环保；本方案还可以通过控制阀门开关的关闭时间，调节产品内液面的高度，进而控制环形回路中的真空环境。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述排液管道为“L”形管，其横向管一端与所述下缓冲箱连通，其竖向管上端与横向管另一端连通，下端垂直伸入至所述敞口容器内液面以下。

采用上述优选方案的有益效果是：敞口容器无需通过管道与下缓冲箱直接连通，取用更加方便，使用完毕后可以任意移动，节省占地空间，且不影响敞口容器另作他用。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述排液管道为直管，其一端与所述下缓冲箱的下部连通，另一端与所述敞口容器的下部连通。

采用上述优选方案的有益效果是：敞口容器通过管道与下缓冲箱连接在一起，在进行抽真空操作时，操作更加简单，使用更加方便。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述上缓冲箱与水轮机之间的管道上设有调节工质液流量的调节阀。

采用上述优选方案的有益效果是：可以通过控制从上缓冲箱流向水轮机的液体流量，控制发电机的发电量。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述上缓冲箱通过竖向设置的管道与所述水轮机连通，所述蒸发管的顶端与蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱通过水平设置的管道依次连通，所述水轮机、蒸发器与下缓冲箱通过水平设置的管道依次连通。

采用上述优选方案的有益效果是：通过竖向设置的管道，液体从上缓冲箱流向水轮机时，阻力更小，能量损耗更小，对水轮的冲击力更大；通过水平设置的管道，工质液在流动过程中阻力更小，能量损耗更小。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述冷凝器的外壳顶部设有可打开或封闭的导热液注入口，所述蒸发器的外壳底部设有可打开或封闭的导热液排放口。

采用上述优选方案的有益效果是：更加方便补充或更换导热液，避免导热液因变质失效而影响使用。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，它还包括支撑架，所述支撑架位于蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱的下方，且所述支撑架的顶部与所述蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱的底部相接触。

采用上述优选方案的有益效果是：可以对蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱进行辅助支撑，使得位于高空的蒸汽压缩机、冷凝器、上缓冲箱更加安全稳固，避免危险发生。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述蒸汽压缩机、冷凝器和上缓冲箱的底部处于同一高度。

采用上述优选方案的有益效果是：支撑架可以更加简单方便的对蒸汽压缩机、冷凝器和上缓冲箱进行支撑。

附图说明

图1为本实用新型产品的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、蒸发器，2、下缓冲箱，3、蒸发管，4、工质液注入口,5、控制阀，6、蒸汽压缩机，7、冷凝器，8、上缓冲箱，9、调节阀，10、水轮机，11、发电机，12、排液管道，13、阀门开关，14、敞口容器，15、支撑架，16、导热液管道，17、泵，18、加热装置，19、隔热保温材料层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

如图1所示，一种封闭式冷凝液发电装置，它包括蒸发器1、下缓冲箱2、蒸发管3、蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8、水轮机10、发电机11、抽真空装置、导热液管道16和泵17。所述蒸发器1为壳管式蒸发器。所述下缓冲箱2内设有加热装置18。所述冷凝器7为壳管式冷凝器。所述蒸汽压缩机6、冷凝器7和上缓冲箱8位于所述下缓冲箱2、蒸发器1、水轮机10和发电机11的上方。

所述蒸发管3竖向设置，且其底端与所述下缓冲箱2连通，其顶端与所述蒸汽压缩机6、冷凝器7的内管、上缓冲箱8通过管道依次连通。所述上缓冲箱8通过管道与所述水轮机10连通；所述水轮机10、蒸发器1的内管与下缓冲箱2通过管道依次连通，从而形成环形回路。所述抽真空装置与环形回路连通。所述蒸发管3的顶端或上缓冲箱8的顶部设有工质液注入口4以及控制所述工质液注入口4打开或关闭的控制阀5。所述水轮机10与所述发电机11传动连接。

所述蒸发器1的外壳与所述冷凝器7的外壳通过两根导热液管道16连通并形成循环回路。所述泵17设置于任意一根导热液管道16上，最好设置于低温导热液流经的导热液管道16，这样不仅可以避免高温对泵产生不必要的损伤，还可以避免对泵本身提出更高的要求。所述蒸发器1、下缓冲箱2、蒸发管3、蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8、水轮机10、导热液管道16和泵17的外侧以及所有管道外侧均包裹有一层隔热保温材料层19。

本实用新型产品在使用时，只需要通过工质液注入口向环形回路填充工质液，并对环形回路抽真空，达到降低工质液沸点的目的，使得工质液在较低温度下就能实现蒸发，这样下缓冲箱2内的加热装置18只需要提供较少热量(例如利用实际生产中回收的余热进行加热)，工质液就会大量蒸发成气态，然后通过蒸发管3进入上方的蒸汽压缩机6进而被压缩成高温高压的气体，这些气体继续流至冷凝器7的内管后，就会被冷凝器7的外壳内的低温导热液冷凝成低温高压的工质液，低温导热液也被加热成高温导热液，并通过泵17和导热液管道16的作用流至蒸发器1的外壳内，而低温高压的工质液在压力(蒸汽压缩机6作用下产生的蒸汽压)以及自身重力的作用下流向下方的水轮机10，冲刷水轮转动，从而带动发电机11发电；

而发电后的低温低压工质液继续流至蒸发器1的内管中，并从蒸发器1外壳内的高温导热液中吸收热量蒸发成气态，并流经下缓冲箱2(此时加热装置18还可以补充加热)，然后通过蒸发管3进入上方的蒸汽压缩机6形成循环，蒸发器1外壳内的高温导热液放出热量后又变回低温导热液，并通过泵17和导热液管道16流至冷凝器7的外壳中也形成循环，整个发电过程操作简单，容易实施，不会污染环境，不会产生火灾，更加环保安全，并且发电用的能源获取更加容易，只需要较少的热量即可实现工质液的蒸发，不受环境因素影响。

本实用新型中，上缓冲箱8最好通过竖向设置的管道与水轮机10连通，这样液体从上缓冲箱8流向水轮机10时，阻力更小，能量损耗更小，对水轮的冲击力更大。

上缓冲箱8与水轮机10之间的管道上最好设置有调节工质液流量的调节阀9，这样可以通过控制从上缓冲箱8流向水轮机10的液体流量，控制发电机11的发电量。

蒸发管3的顶端与蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8最好通过水平设置的管道依次连通，水轮机10、蒸发器1与下缓冲箱2通过水平设置的管道依次连通；这样工质液在流动过程中阻力更小，能量损耗更小。

抽真空装置可以为真空泵，所述真空泵与所述工质液注入口4可拆卸连接；这样在对本产品中的环形回路进行抽真空时，只需要打开控制阀5，通过工质液注入口4在产品的环形回路中填充适量工质液，再将真空泵与工质液注入口4连通，直接进行抽真空，然后关闭控制阀5即可，操作更加简单，更加容易实施，取用更加方便，使用完毕后可以任意移动，节省占地空间，且不影响真空泵另作他用。

抽真空装置可以为排液管道12和盛有工质液的敞口容器14，排液管道12的一端与所述下缓冲箱2连通，另一端与敞口容器14连通，且连通处位于所述敞口容器14内液面以下，排液管道12上设置有控制其通断的阀门开关13。这样在对本产品中的环形回路进行抽真空时，只需要打开控制阀5，通过工质液注入口4在产品的环形回路中填充满工质液，再关闭控制阀5，打开阀门开关13，在工质液自身重力作用下，产品内液面会逐渐下降，直至敞口容器14上方的大气压力等于产品内液面与敞口容器14内液面之间的工质液的重力，产品内液面会保持不变，并在液面上方形成真空，然后关闭阀门开关13即可；这样无需利用真空泵即能实现抽真空，既节省购买真空泵的投入成本，又节约启动真空泵所需要的能源，更加经济环保。本方案还可以通过控制阀门开关13的关闭时间，调节产品内液面的高度，进而控制环形回路中的真空环境。

排液管道12可以为“L”形管，其横向管一端与所述下缓冲箱2连通，其竖向管上端与横向管另一端连通，下端垂直伸入至所述敞口容器14内液面以下；这样敞口容器14无需通过管道与下缓冲箱12直接连通，取用更加方便，使用完毕后可以任意移动，节省占地空间，且不影响敞口容器14另作他用。

排液管道12可以为直管，其一端与所述下缓冲箱2的下部连通，另一端与所述敞口容器14的下部连通；这样敞口容器14可通过管道与下缓冲箱12连接在一起，在进行抽真空操作时，操作更加简单，使用更加方便。

排液管道12的形状、结构不限于上述两种；抽真空装置的种类也不限于上述两种，只要能实现抽真空的功能即可。

所述冷凝器的外壳顶部最好设置有可打开或封闭的导热液注入口，所述蒸发器的外壳底部最好设置可打开或封闭的导热液排放口；这样更加方便补充或更换导热液，避免导热液因变质失效而影响使用。

本实用新型产品最好还包括支撑架15，支撑架15位于蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8的下方，且所述支撑架15的顶部与蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8的底部相接触；这样可以对蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8进行辅助支撑，使得位于高空的蒸汽压缩机6、冷凝器7、上缓冲箱8更加安全稳固，避免危险发生。

蒸汽压缩机6、冷凝器7和上缓冲箱8的底部最好处于同一高度，这样支撑架15可以更加简单方便的对蒸汽压缩机6、冷凝器7和上缓冲箱8进行支撑。

本实用新型中的管道最好采用硬质管道，例如不锈钢管道、硬化玻璃管道等等。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。