CN104612770A - 一种发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机，属于动力机械技术领域。该发动机由压缩机、动力涡轮、扩压冷凝器、密封回热罐、蒸发器、减速器等组成。它依靠制冷剂在蒸发器内定压汽化并吸收环境热能，将经过压缩的高温、高压制冷剂蒸汽喷入动力涡轮并且推动涡轮旋转做功，从而把环境中的热能转化为机械能。该发动机的密封回热罐内部放置了动力涡轮、扩压冷凝器和减速器，解决了动力涡轮高速转动引发的制冷剂泄露以及扩压冷凝器和减速器的冷却问题。采用上述技术方案的发动机，具有结构简单、节能环保的优点，它是一种可以回收余热、适合作为辅助发电设备的发动机。

Description

一种发动机
技术领域
本发明属于动力机械技术领域，特别涉及一种依靠制冷剂吸收热能做功的发动机。
背景技术
目前，许多制冷空调***采用的是蒸汽压缩式制冷，其主要工作原理是低温、低压的液体制冷剂在蒸发器中定压汽化并吸收蒸发器管外空气中的热量，汽化后的制冷剂蒸汽由压缩机吸入并压缩成高温、高压的制冷剂气体，高温、高压的制冷剂气体排入冷凝器后，制冷剂蒸汽的热量散发到冷凝器外面的空气中，制冷剂又重新变为液体。显然，蒸发器吸收的热能以及压缩机消耗的压缩功被冷凝器散发到大气中，白白浪费掉了。
发明内容
本发明提供一种发动机。它依靠制冷剂在蒸发器内定压汽化并吸收环境热能，将经过压缩的高温、高压制冷剂蒸汽喷入动力涡轮并且推动涡轮旋转做功，从而把环境中的热能转化为机械能。
本发明的技术方案如下：
一种发动机，含有压缩机、动力涡轮、扩压冷凝器、密封回热罐、蒸发器、减速器，其技术特征在于：所述压缩机排出的制冷剂通过高压气管流入动力涡轮，蒸发器回流的制冷剂通过低压气管流入密封回热罐。本发明的技术特征还在于：所述的密封回热罐内部放置了动力涡轮、扩压冷凝器和减速器，动力涡轮的制冷剂出口与扩压冷凝器的制冷剂入口相对接。
该发动机的内部需要注入制冷剂，压缩机将制冷剂在发动机内部强制循环，由蒸发器吸收外部热能，动力涡轮则通过热功转换实现动力输出。该发动机中制冷剂的循环路径如下：经过压缩机压缩排出的制冷剂蒸汽是高温气体，也是高压低速的气体；通过高压气管流入动力涡轮，然后在动力涡轮的喷嘴中加速喷出高速气体并推动叶轮旋转；从动力涡轮排出的制冷剂气体在与之对接的扩压冷凝器中变为低压制冷剂液体，并沉积在其底部；经过低压管路流入膨胀阀的制冷剂液体在膨胀阀内进一步节流降压；而后，低温制冷剂液体通过低压管路流入蒸发器，并在蒸发器中吸热膨胀成为低压、低温气体；随后低压、低温的制冷剂气体通过低压气管流入密封回热罐，在密封回热罐内制冷剂低温气体会给扩压冷凝器和减速器降温，并与动力涡轮的高速轴之轴封处所泄露的少量气体汇合，通过低压管路一起排出到集液器；最终，流入集液器的制冷剂气体经过干燥过滤后通过低压管路回流压缩机。
由于动力涡轮的转速高于一般发动机的转速要求。因此，动力涡轮要通过高速轴连接减速器，经减速器减速后变为发动机的动力输出。
本发明的技术效果是，采用上述技术方案的发动机，具有结构简单、节能环保的优点，在需要制冷的建筑、交通工具等场所，可以作为辅助发电的动力设备使用，也适用于各种余热回收利用的场合，诸如金属冶炼、火力发电、地热利用等等。
附图说明
附图是该发动机的原理示意图，并作摘要附图。
在图中，1.动力涡轮、12.动力涡轮的制冷剂出口、16.高速轴、2.扩压冷凝器、21.扩压冷凝器的制冷剂入口、3.密封回热罐、4.蒸发器、43.低压气管、5.膨胀阀、6.减速器、7.压缩机、71.高压气管、8.集液器。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
如图中所示，本发明提出的发动机，需要在其内部需要注入制冷剂，压缩机(7)将制冷剂在该发动机内部强制循环，由蒸发器(4)吸收外部热能，动力涡轮(1)则通过热功转换实现动力输出。该发动机中制冷剂的循环路径如下：经过压缩机(7)压缩排出的制冷剂蒸汽是高温气体，也是高压低速的气体；通过高压气管(71)流入动力涡轮(1)，然后在动力涡轮(1)的喷嘴中加速喷出高速气体并推动叶轮旋转；从动力涡轮的制冷剂出口(12)排出的制冷剂气体，通过与之对接的扩压冷凝器的制冷剂入口(21)后，在扩压冷凝器(2)中变为低压制冷剂液体，并沉积在其底部；经过低压管路流入膨胀阀(5)的制冷剂液体在膨胀阀(5)内进一步节流降压；而后，低温制冷剂液体通过低压管路流入蒸发器(4)，并在蒸发器(4)中吸热膨胀成为低压、低温气体；随后低压、低温的制冷剂气体通过低压气管(43)流入密封回热罐(3)，在密封回热罐(3)内制冷剂低温气体会给扩压冷凝器(2)和减速器(6)降温，并与高速轴(16)的轴封处所泄露的少量制冷剂气体汇合，通过低压管路一起排出到集液器(8)；最终，流入集液器(8)的制冷剂气体经过干燥过滤后通过低压管路回流压缩机(7)。
由于动力涡轮(1)的转速高于一般发动机的转速要求。因此，动力涡轮(1)要通过高速轴(16)连接至减速器(6)，动力涡轮(1)的高转速输出经减速器(6)减速后变为发动机的动力输出。

Claims (2)

1.一种发动机，含有压缩机、动力涡轮、扩压冷凝器、密封回热罐、蒸发器、减速器，其特征在于：所述压缩机排出的制冷剂通过高压气管流入动力涡轮，蒸发器回流的制冷剂通过低压气管流入密封回热罐。
2.按照权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述的密封回热罐内部放置了动力涡轮、扩压冷凝器和减速器，动力涡轮的制冷剂出口与扩压冷凝器的制冷剂入口相对接。
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