CN111379606A - 联合循环动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供联合循环动力装置，属于能源与动力技术领域。膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经蒸发器与第二扩压管连通，第二扩压管还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。

Description

联合循环动力装置
技术领域：
本发明属于能源与动力技术领域。
背景技术：
利用热能转化为机械能，为人类生活与生产所需要；在动力需求技术领域，利用热能转换为机械能是提供动力的重要方式。面对非优质燃料，采用非直燃式联合循环动力装置可以实现高的热变功效率；在这样的联合循环动力装置中，膨胀机、压缩机、升压泵和热交换器是必不可少的基本部件和核心部件，其中，膨胀机、压缩机和升压泵三种部件的制造难度大，对材料的要求高，制造成本大——这对其应用带来不利影响；同时，这三种部件也与能量生产或利用相关联。在传统的联合循环动力装置中，压缩机的用能来自膨胀机的机械能输出时，导致相关联的膨胀机和压缩机的配置没有达到简单化，能量转换环节没有达到简单化，影响了热变功效率；升压泵的用能全部由机械能或电能来提供，导致相关联的膨胀机和升压泵的配置没有达到简单化，能量转换环节没有达到简单化，影响了热变功效率。设法实现部件的简单化，减少或简化能量转换环节，降低联合循环动力装置的制造难度和制造成本，将提升其应用范围和经济性。
本发明以保持或有效提高联合循环动力装置的热效率为前提，以降低核心部件的制造难度和制造成本为主要目的，并兼顾减少或简化能量转换环节，提出了采取一种或几种简单化措施——利用膨胀增速机替代膨胀机、利用扩压管或双能压缩机取代压缩机、利用扩压管或双能升压泵取代升压泵——的联合循环动力装置。
发明内容：
本发明主要目的，是要提供利用采取一种或几种简单化措施——膨胀增速机实现气体降压膨胀过程、利用扩压管或双能压缩机气体升压升温过程、利用扩压管或双能升压泵实现冷凝液升压过程——的联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管和高温热交换器所组成；膨胀机有蒸汽通道经喷管与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀机连通，第二膨胀机有循环介质通道经第二喷管和蒸发器与第二扩压管与连通，第二扩压管还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
2.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经蒸发器与第二扩压管连通，第二扩压管还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
3.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经回热器和蒸发器与第二扩压管连通，第二扩压管还有循环介质通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
4.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和升压泵所组成；膨胀机有蒸汽通道经喷管与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管和升压泵与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀机连通，第二膨胀机有循环介质通道经第二喷管和蒸发器与第二扩压管与连通，第二扩压管还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀机连接升压泵并传输动力。
5.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经蒸发器与扩压管连通，扩压管还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
6.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能升压泵所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经回热器和蒸发器与扩压管连通，扩压管还有循环介质通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
7.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和压缩机所组成；膨胀机有蒸汽通道经喷管与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀机连通，第二膨胀机有循环介质通道经第二喷管、蒸发器和第二扩压管与压缩机连通，压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置。
8.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经蒸发器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置。
9.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能压缩机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经回热器和蒸发器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置。
10.联合循环动力装置，主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经蒸发器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
11.联合循环动力装置，主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经双能升压泵与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，第二膨胀增速机有循环介质通道经回热器和蒸发器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经回热器和高温热交换器与第二膨胀增速机连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机连接双能升压泵并传输动力。
12.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机有蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝液管路经扩压管与蒸发器连通，蒸发器还有蒸汽通道与膨胀增速机连通，外部有热源介质通道与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有热源介质通道经蒸发器与双能压缩机连通，双能压缩机还有热源介质通道与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成联合循环动力装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的联合循环动力装置第1种原则性热力***图。
图2是依据本发明所提供的联合循环动力装置第2种原则性热力***图。
图3是依据本发明所提供的联合循环动力装置第3种原则性热力***图。
图4是依据本发明所提供的联合循环动力装置第4种原则性热力***图。
图5是依据本发明所提供的联合循环动力装置第5种原则性热力***图。
图6是依据本发明所提供的联合循环动力装置第6种原则性热力***图。
图7是依据本发明所提供的联合循环动力装置第7种原则性热力***图。
图8是依据本发明所提供的联合循环动力装置第8种原则性热力***图。
图9是依据本发明所提供的联合循环动力装置第9种原则性热力***图。
图10是依据本发明所提供的联合循环动力装置第10种原则性热力***图。
图11是依据本发明所提供的联合循环动力装置第11种原则性热力***图。
图12是依据本发明所提供的联合循环动力装置第12种原则性热力***图。
图中，1-膨胀机，2-喷管，3-扩压管，4-冷凝器，5-蒸发器，6-第二膨胀机，7-第二喷管，8-第二扩压管，9-高温热交换器，10-膨胀增速机，11-第二膨胀增速机，12-回热器，13-升压泵，14-双能升压泵，15-压缩机，16-双能压缩机。
为了能够清楚地认识本发明的内涵与实质，这里给出如下说明：
(1)膨胀增速机——在一定压降下，实现降压作功和降压增速双重功能的设备，是膨胀机和喷管的结合体，或喷管和涡轮机的结合体，或其它具有同样功能的设备。
(2)双能压缩机——利用外部机械能和流体自身动能共同实现气体压力升高的设备，是压缩机和扩压管的结合体，或其它具有同样功能的设备。
(3)双能升压泵——利用外部机械能和流体自身动能共同实现液体压力升高的设备，是升压泵和扩压管的结合体，或其它具有同样功能的设备。
具体实施方式：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管和高温热交换器所组成；膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀机1连通，第二膨胀机6有循环介质通道经第二喷管7和蒸发器5与第二扩压管8与连通，第二扩压管8还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀机6连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀机1降压作功，流经喷管2降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀机6排放的循环介质，流经第二喷管7降压增速，流经蒸发器5并放热，流经第二扩压管8升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀机6降压作功；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀机1和第二膨胀机6输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图2所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经蒸发器5与第二扩压管8连通，第二扩压管8还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经蒸发器5并放热，流经第二扩压管8升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图3所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经回热器12和蒸发器5与第二扩压管8连通，第二扩压管8还有循环介质通道经回热器12和高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经回热器12和蒸发器5并逐步放热，流经第二扩压管8升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器9并逐步吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图4所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和升压泵所组成；膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3和升压泵13与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀机1连通，第二膨胀机6有循环介质通道经第二喷管7和蒸发器5与第二扩压管8与连通，第二扩压管8还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀机6连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，流经升压泵13得功升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀机1降压作功，流经喷管2降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀机6排放的循环介质，流经第二喷管7降压增速，流经蒸发器5并放热，流经第二扩压管8升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀机6降压作功；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀机1和第二膨胀机6输出的功对外提供或同时向升压泵13提供，形成联合循环动力装置。
图5所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经蒸发器5与扩压管3连通，扩压管3还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经蒸发器5并放热，流经扩压管3升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供，形成联合循环动力装置。
图6所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能升压泵所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经回热器12和蒸发器5与扩压管3连通，扩压管3还有循环介质通道经回热器12和高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经回热器12和蒸发器5并逐步放热，流经扩压管3升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器9并逐步吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，膨胀增速机10和第二膨胀增速机11输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供，形成联合循环动力装置。
图7所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和压缩机所组成；膨胀机1有蒸汽通道经喷管2与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀机1连通，第二膨胀机6有循环介质通道经第二喷管7、蒸发器5和第二扩压管8与压缩机15连通，压缩机15还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀机6连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机6连接压缩机15并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀机1降压作功，流经喷管2降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀机6排放的循环介质，流经第二喷管7降压增速，流经蒸发器5并放热，流经第二扩压管8升压升温并降速，流经压缩机15升压升温，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀机6降压作功；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀机6输出的功提供给压缩机15作动力并同时对外提供，膨胀机1输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图8所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经蒸发器5与双能压缩机16连通，双能压缩机16还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机11连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经蒸发器5并放热，流经双能压缩机16升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机16作动力并同时对外提供，膨胀增速机10输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图9所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能压缩机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经回热器12和蒸发器5与双能压缩机16连通，双能压缩机16还有循环介质通道经回热器12和高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机11连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经回热器12和蒸发器5并逐步放热，流经双能压缩机16升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器9并逐步吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机16作动力并同时对外提供，膨胀增速机10输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
图10所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经蒸发器5与双能压缩机16连通，双能压缩机16还有循环介质通道经高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机11连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经蒸发器5并放热，流经双能压缩机16升压升温并降速，流经高温热交换器9并吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机16作动力并同时对外提供，膨胀增速机10输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供，形成联合循环动力装置。
图11所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经双能升压泵14与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机11有循环介质通道经回热器12和蒸发器5与双能压缩机16连通，双能压缩机16还有循环介质通道经回热器12和高温热交换器9与第二膨胀增速机11连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机11连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经双能升压泵14升压并降速，之后进入蒸发器5，吸收循环介质和热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；第二膨胀增速机11排放的循环介质，流经回热器12和蒸发器5并逐步放热，流经双能压缩机16升压升温并降速，流经回热器12和高温热交换器9并逐步吸热，之后进入第二膨胀增速机11降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器9和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机16作动力并同时对外提供，膨胀增速机10输出的功对外提供或同时向双能升压泵14提供，形成联合循环动力装置。
图12所示的联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机10有蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷凝液管路经扩压管3与蒸发器5连通，蒸发器5还有蒸汽通道与膨胀增速机10连通，外部有热源介质通道与第二膨胀增速机11连通，第二膨胀增速机11还有热源介质通道经蒸发器5与双能压缩机16连通，双能压缩机16还有热源介质通道与外部连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器5还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机11连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，冷凝器4的冷凝液流经扩压管3降速升压，之后进入蒸发器5，吸收两路热源介质提供的热负荷之后汽化，蒸发器5释放的饱和或过热蒸汽流经膨胀增速机10降压作功和降压增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；外部热源介质流经第二膨胀增速机11降压作功和降压增速，流经蒸发器5并放热，流经双能压缩机16升压升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程和蒸发器5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，第二膨胀增速机11输出的功提供给双能压缩机16作动力并同时对外提供，膨胀增速机10输出的功对外提供，形成联合循环动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的联合循环动力装置，具有如下效果和优势：
(1)扩压管实现循环介质升压过程，大幅度降低联合循环动力装置制造难度和成本。
(2)双能压缩机实现循环介质升压过程，灵活并有效降低联合循环动力装置制造难度和成本。
(3)膨胀增速机实现循环介质降压膨胀过程，灵活并有效降低联合循环动力装置的制造难度和成本。
(4)膨胀增速机实现蒸汽降压膨胀过程，灵活并有效降低联合循环动力装置的制造难度和成本。
(5)扩压管实现冷凝液升压过程，有效降低联合循环动力装置制造难度和成本。
(6)双能升压泵实现冷凝液升压过程，灵活并有效降低联合循环动力装置制造难度和成本。
(7)减少能量转换及传输环节，有利于提高联合循环动力装置的热变功效率。
(8)简单部件替代复杂部件，有利于保持或提高联合循环动力装置的热变功效率。
(9)复杂部件被简单部件替代并得到简化，有利于提高动态部件安全性和使用寿命。
(10)给出多种具体技术方案，应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
(11)扩展了联合循环动力装置技术，丰富了联合循环动力装置的类型，有利于更好地实现热能转化为机械能，扩展其应用范围。

Claims (12)

1.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管和高温热交换器所组成；膨胀机(1)有蒸汽通道经喷管(2)与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，第二膨胀机(6)有循环介质通道经第二喷管(7)和蒸发器(5)与第二扩压管(8)与连通，第二扩压管(8)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀机(6)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
2.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经蒸发器(5)与第二扩压管(8)连通，第二扩压管(8)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
3.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、第二扩压管、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和回热器所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经回热器(12)和蒸发器(5)与第二扩压管(8)连通，第二扩压管(8)还有循环介质通道经回热器(12)和高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置。
4.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和升压泵所组成；膨胀机(1)有蒸汽通道经喷管(2)与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)和升压泵(13)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，第二膨胀机(6)有循环介质通道经第二喷管(7)和蒸发器(5)与第二扩压管(8)与连通，第二扩压管(8)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀机(6)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)连接升压泵(13)并传输动力。
5.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能升压泵所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经双能升压泵(14)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经蒸发器(5)与扩压管(3)连通，扩压管(3)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机(10)连接双能升压泵(14)并传输动力。
6.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能升压泵所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经双能升压泵(14)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经回热器(12)和蒸发器(5)与扩压管(3)连通，扩压管(3)还有循环介质通道经回热器(12)和高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机(10)连接双能升压泵(14)并传输动力。
7.联合循环动力装置，主要由膨胀机、喷管、扩压管、冷凝器、蒸发器、第二膨胀机、第二喷管、第二扩压管、高温热交换器和压缩机所组成；膨胀机(1)有蒸汽通道经喷管(2)与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，第二膨胀机(6)有循环介质通道经第二喷管(7)、蒸发器(5)和第二扩压管(8)与压缩机(15)连通，压缩机(15)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀机(6)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(6)连接压缩机(15)并传输动力，形成联合循环动力装置。
8.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经蒸发器(5)与双能压缩机(16)连通，双能压缩机(16)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成联合循环动力装置。
9.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器和双能压缩机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经回热器(12)和蒸发器(5)与双能压缩机(16)连通，双能压缩机(16)还有循环介质通道经回热器(12)和高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成联合循环动力装置。
10.联合循环动力装置，主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经双能升压泵(14)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经蒸发器(5)与双能压缩机(16)连通，双能压缩机(16)还有循环介质通道经高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机(10)连接双能升压泵(14)并传输动力。
11.联合循环动力装置，主要由冷凝器、蒸发器、高温热交换器、膨胀增速机、第二膨胀增速机、回热器、双能升压泵和双能压缩机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经双能升压泵(14)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，第二膨胀增速机(11)有循环介质通道经回热器(12)和蒸发器(5)与双能压缩机(16)连通，双能压缩机(16)还有循环介质通道经回热器(12)和高温热交换器(9)与第二膨胀增速机(11)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成联合循环动力装置；其中，或膨胀增速机(10)连接双能升压泵(14)并传输动力。
12.联合循环动力装置，主要由扩压管、冷凝器、蒸发器、膨胀增速机、第二膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机(10)有蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷凝液管路经扩压管(3)与蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(10)连通，外部有热源介质通道与第二膨胀增速机(11)连通，第二膨胀增速机(11)还有热源介质通道经蒸发器(5)与双能压缩机(16)连通，双能压缩机(16)还有热源介质通道与外部连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(5)或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀增速机(11)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成联合循环动力装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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