工作介质被加热，并且由 于热交换器209和211中加热剂的热流作用而被部分地或完全地蒸发，以及被供给到分离 闪蒸罐213。热交换器还可以被布置为实现相同的或类似的热交换功能。如果例如工作介 质在热交换器211中被完全蒸发，则所述工作介质可以绕过分离闪蒸罐并且直接被供给到 过热器215。
[0164] 分离闪蒸罐（或柱）213,被布置成接收高压加热后的且部分或完全蒸发的单组分 工作介质（纯氨）的气液混合物212,并且将工作介质214的蒸发的部分从分离闪蒸罐213 底部的液体工作介质216中分离出来。分离闪蒸罐213同样设置有液体循环泵220和再沸 器221以通过再沸器循环液体工作介质，以提供用于蒸发所需的额外的工作介质量所必须 的外部或内部能量，从而保证提供运行涡轮机202和246所必须的工作介质量。分离罐中 高压工作介质的蒸发的最高温度（同样也是分离罐底部的液体工作介质的温度）取决于闪 蒸分离罐213中工作介质的蒸发（饱和）的恒压。举例来说，如果闪蒸分离罐内部的工作 介质"氨"的蒸发的压力被选定且被设为7. 135MPa(71. 35bar)，则对应的氨的蒸发恒温将为 大约 380K(107°C)。
[0165] 闪蒸分离罐（柱）213的容量足够大以为准备从液态单组分或多组分工作介质闪 蒸和分离蒸发的工作介质提供适当的空间。蒸发的饱和工作介质（氨）214在高压和高温下 从适当的出口离开分离罐，并且能够受低压、中压或高压蒸汽216或内部高温能源的作用， (可选地但优选地）在热交换器215中进一步被过度加热。
[0166] 在过热器215的出口处的高压且高温过度加热的工作介质（氨）214a被分为两个 主流，即：
[0167] 1、过度加热后的工作介质流210被供给到涡轮机202,在涡轮机202
[0168] 中其被允许膨胀并产生机械功或其他形式的能量，包括从新系统发电站
[0169] 输出的净能量；
[0170] 2、过度加热后的工作介质流245被供给到涡轮机246,以提供运行能量
[0171] 保留和再循环系统加压器231所需的电力（机械功）。
[0172] 同样可以对这些流进行其他布置以完成机械功供应和/或发电的相同功能。如果 例如涡轮机202为采用临时过度加热的多阶单元且具有提供用于加压器231的机械功的 足够能量，则在图3所示的热引擎200的实施方式的第一膨胀阶段之后可以生成并提供流 245。
[0173] 在过热器215出口处的其他高压且高温过度加热后的工作介质流214a同样能够 被提供用于运行高压液态工作介质氨泵207,或被用于对来自流232的部分能量保留剂的 温度的进一步增加和提升，或是其他。尽管如此，这些流需要比所述两个主流小很多，并且 来自这些流的消耗的工作介质被加入到来自涡轮机202和246的消耗的工作介质中以在热 交换器204中凝结，重复所述机械功和发电回路。
[0174] 输入到涡轮机202中的气态工作介质氨201通常为具有7. 135MPa(71. 35bar)之 上的典型压力PJP400K(127°C)之上的温度Ti的高压气体。在涡轮机202和246的入口 处可以选择工作介质的任意其他合适的压力和温度，这取决于各种情况的特定条件下的多 种因素和考虑。气态工作介质氨被允许在可控条件下在涡轮机202中进行等熵膨胀，并且 提供旋转机械功或其他形式的机械功，所述机械功可被用于在发电机202a中生成电力或 实现其他形式的功。消耗工作介质氨在显著降低但受控的压力P2下且在对应的低温T2下 从涡轮机202排出。在以氨作为工作介质的实例中，如果涡轮机202的出口压力（背压） 被选定为〇. 55077MPa(5. 5077bar)，则消耗工作介质的对应饱和温度大约为280K(7.(TC)。 工作介质流245在供给到涡轮机246时经历类似的条件并提供用于能量保留加压器231的 机械功。消耗工作介质的任意其他适当背压可在涡轮机202和246的出口处进行选定，这 取决于多个因素，并且将确定工作介质的对应出口温度。
[0175] 涡轮机202和246可具有一个或多个工作介质膨胀阶段，并且在该特定情况下，涡 轮机202和246被选定为具有采用临时过度加热的两阶段膨胀。在第一阶段中，高压且过 度加热后的高温氨从71. 35bar被膨胀到25bar，并且在高压下退出第一阶段201a。接着被 供给到过热器202b以通过加热剂流的热蒸汽流被再次过度加热。临时过度加热后的氨接 着被供给到涡轮机202的第二阶段并且被膨胀为最终消耗工作介质203,所述最终消耗工 作介质203如上所述的在显著降低但受控的压力P2下且在对应的低温T2下从涡轮机202 排出。对过度加热温度以及膨胀阶段数量的选择用于最小化并且更佳地用于去除两个膨胀 阶段中涡轮机内的氨的凝结过程，并且在热力章节中进行描述。可以将过热器202b的排出 大部分供给到涡轮机246以及将过量的工作介质氨供给到涡轮机202的第二阶段，如图3 的实施方式所示。
[0176] 来自涡轮机246出口的消耗工作介质的条件受到控制并且优选地与来自涡轮机 202的消耗工作介质相同，由此这两个流能够被再次结合。来自涡轮机202和246的消耗工 作介质流（以及其它的，若适用）在混合器203a中进行混合，并且结合的流203b被再次传 递到热交换器/冷凝器304以进行凝结205、被发送到工作介质存储罐206以供给到高压泵 207,重复所述发电回路（内部循环）。
[0177] 在图2中示出的实施方式中，热引擎200(基于热泵原理）还包括能量保留和再循 环系统，具有由电动机驱动的或者优选地由涡轮机246驱动的加压器231，所述涡轮机由高 压工作介质驱动运行以提供所需的机械功。加压器231可具有一个阶段或多个阶段并且从 热交换器（过热器）240接收低压低温蒸发的加热剂（在本例中为正辛烷）230,并且在加 压器出口处将其加压为适当的高压流232。能量保留和再循环加热剂（正辛烷）的增压等 级以某种方式进行选择，以使得其将在所选定的高压下凝结时将加压的正辛烷的对应的凝 结饱和温度增加到一个等级，加热剂的所释放的凝结潜热能量适于在热交换器211中使用 以对热交换器211中的高压工作介质（氨）210进行加热及部分或完全蒸发。加压器231 出口处的加压后的加热剂正辛烷232被分为在热引擎200的不同部分用于不同目的的若干 流，这些流（在本特例中）为：
[0178] a-流232a，在热交换器211和209中使用，
[0179] b-流232b，在热交换器20Ib(过热器）中使用，
[0180] C-流232c，在热交换器240 (过热器）中使用，
[0181] 加压后的加热剂正辛烷流232a的大部分被供给到热交换器211，在热交换器211 中将其用于对从其他入口输入到热交换器211中的加压且加热后的工作介质（氨）流210 进行加热且部分或更佳地完全蒸发的潜热凝结（将形态改变为液态）和释放。凝结且热的 加热剂（正辛烷）233a被供给到热交换器209，并且由于热交换表面另一侧上的逆流加压后 且冷却的液态工作介质氨208的作用在一个阶段中或逐渐地被冷却到最低可接受的温度， 以提高能量保留和再循环加压器（热泵原理）的效率和'性能系数（C0P)'。来自热交换器 209的冷却后的加热剂234被供给到加热剂存储罐235。
[0182] 加热剂流232b被供给到过热器202b以对来自涡轮机202第一阶段的部分膨胀的 工作介质氨20Ia进行过度加热。在热交换器202b中，加热剂232b将其用于过度加热部分 膨胀的工作介质氨201a(在热交换器202b中临时加热）的潜热凝结（将状态改变为液态） 和释放，并且过度加热后的氨201b被供给回到涡轮机202的第二阶段。在饱和高温的凝结 的加热剂232e与其他流混合并被供给到过热器240。
[0183] 流232c以及凝结的高温流232e和233b被供给到过热器240以将低压能量保留 和再循环加热剂（正辛烷）蒸汽流239过度加热到足够高的温度，由此当其在加压器231 中被加压时，加压器中对加热剂正辛烷的凝结过程最小化或者更佳地不具有凝结过程。来 自热交换器240的对应出口的液态加热剂（正辛烷）237被冷却到最低可接受的温度，并且 同样被供给到加热剂存储罐235。利用来自工作介质冷凝器204的非常低温的蒸发的加热 剂正辛烷（其温度大约只有274K(1.(TC)，在热交换表面的另一侧）实现液态正辛烷的低 冷却温度。存储罐235的容量同样足够大以存储用于新系统顺利且持续运行所必须的量的 能量保留剂（加热剂）。
[0184] 冷却的能量保留和再循环剂正辛烷236接着从存储罐235中取出并且在设施236a 中被减压为低等级流238,该流238适于在热交换器204中使用以在一个阶段或一个以上 的阶段中冷却和凝结消耗工作介质氨蒸汽203a。减压后的液态加热剂正辛烷238在大约 274K(I.(TC)的温度下在热交换器204中蒸发（将状态改变为蒸汽），并且从消耗工作介质 氨203b(在热交换表面的另一侧上在大约280K(7°C)的温度下）的凝结饱和的蒸汽接收释 放的凝结潜热能量，并且完成饱和的工作介质到液态的凝结过程205。对冷却液态加热剂正 辛烷的减压同样造成了一小部分正辛烷239b的闪蒸，其吸收（补偿）了正辛烷液体闪蒸和 减温（从283K(10°C)的温度到274k(l°C)的温度）的能量损失。减压后的液态工作介质 236b的过量部分（在热交换器204中不被需要（在本过程的热力章节中描述的）且温度为 274K(1.(TC))被供给到海水热交换器256,并且由于海水大约为284K(12.(TC)以上的较 高温度的作用而被蒸发236c。所有的加热剂（正辛烷）低压蒸汽流239a、239b和236c被 结合为一个流239并且被供给到热交换器（过热器）240。
[0185] 在热交换器240中，低压正辛烷蒸汽被加热到足够高的温度，当其在加压器231中 被加压时，使得加热剂（正辛烷）的凝结过程最小化或者更佳地不具有凝结过程。所述流 239a、239b和236c中的热能量足以将低温正辛烷流239从274K(1.(TC)过度加热到在供 给到加压器231之前所需的温度355K(82°C)以上，如模型化实例中所示出的，过度加热的 正辛烷蒸汽流230被供给到加压器231中以被加压为具有所需压力的流232,重复所述能量 保留和再循环回路。
[0186] 在图2中所示的热引擎的实施方式中，示出了热交换器组204所需要的工作组件 及其功能。单组分消耗工作介质（氨）流203和247的结合的低压蒸汽203b流自混合器 203a并且从一个入口被供给到热交换器204,其中所述蒸汽能够以一个阶段或多阶段方式 被冷却并凝结，并且氨凝结物205从对应的出口离开热交换器204并被供给到工作介质存 储罐206。消耗工作介质氨蒸汽203在热交换器204中被冷却并凝结，并且尽管其饱和凝 结温度仅仅为280K(7°C)，事实上仍然表示为热交换器的热侧。液态且冷却的能量保留和 再循环加热剂正辛烷238在274K(1.(TC)的温度下经由减压设施236a从存储罐235取出 并被供给到热交换器204的其他入口，并且由于热且凝结的工作介质氨蒸汽203的作用在 280K的温度下蒸发，并且加热剂吸收了凝结氨的凝结潜热。蒸发的加热剂正辛烷239a在大 约274K(1.(TC)的温度下从对应的出口离开热交换器204,且由此加热剂正辛烷的热交换 侧表示为热交换器204的管道表面（tubesurface)的冷侧。
[0187] 如果热传递表面的每一侧的热交换材料都是单组分纯材料（在本例中为纯氨）， 则凝结温度在比压下是恒定的，例如氨在5. 5077bar的压力下在280K的温度凝结。热交换 表面的相对侧的单组分纯材料冷却剂（能量保留和再循环剂正辛烷）的蒸发温度在对应比 压（specificcorrespondingpressure)下同样是恒定的，例如在0.00466bar的恒压下， 蒸发温度为274K。尽管如此，在热交换表面的一侧为多组分工作介质（例如氨水混合物） 的情况下，工作介质的凝结温度是一个范围，该范围反映了在凝结过程的开始和结束时刻 凝结混合物中的高沸点溶剂水的浓度。举例来说，氨水混合物的工作介质蒸汽的凝结在大 约5bar的恒压下从298K(25°C)的温度开始到280K(7.(TC)的温度结束。这个范围能够真 实地为热交换过程提供较佳的温差（AT)。在另一实例中，如果涉及工作介质流（303b)， 该工作介质流（303b)为多组分材料（例如氨中的水具有特定浓度的氨水混合物），则如果 凝结温度在〇? 75MPa(7. 5bar)的压力下从大约325K(62°C)的温度开始，则整个流303a的 凝结将在大约294K(21°C)完成。
[0188] 大致来说，所涉及的所有液体、气体和蒸汽流（例如201、203、205、206a、208、210、 212、214、230、232、233、236、237、238、239、245、247、250、252、255 和 257)在所述的热交换 器与装置之间的移动和传递都通过线路或管路或管道完成。
[0189] 总体来说，热引擎200的实施方式的特征包括：用于存储（保存）液态工作介质