[发明专利]内燃闭合循环碳氢燃料热动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃闭合循环碳氢燃料热动力系统。

背景技术

传统的热动力系统的工质的温度高，压力低，所以热动力系统的效率受到相当的影响。为此，急需发明一种新型热动力系统。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：

方案1：一种内燃闭合循环碳氢燃料热动力系统，包括容积型压缩单元、燃烧室、容积型做功单元、冷却器、排水器和二氧化碳分离单元，所述容积型压缩单元的工质出口经所述燃烧室与所述容积型做功单元的工质入口连通，所述容积型做功单元工质出口经所述冷却器与所述容积型压缩单元的工质入口连通，在所述容积型压缩单元、燃烧室、容积型做功单元和冷却器构成的闭合回路内充入工质，所述排水器和所述二氧化碳分离单元设置在所述容积型压缩单元与所述冷却器之间，所述容积型做功单元对所述容积型压缩单元输出动力，所述容积型做功单元对外输出动力，所述容积型压缩单元的压比大于3.0、大于3.5、大于4.0、大于4.5、大于5.0、大于5.5、大于6.0、大于6.5、大于7.0、大于7.5、大于8.0、大于8.5、大于9.0、大于9.5、大于10.0、大于10.5、大于11.0、大于11.5、大于12.0、大于12.5、大于13.0、大于13.5、大于14.0、大于14.5、大于15.0、大于15.5、大于16.0、大于16.5、大于17.0、大于17.5、大于18.0、大于18.5、大于19.0、大于19.5或大于20.0。

方案2：在方案1的基础上，进一步使所述容积型做功单元经变速机构对所述容积型压缩单元输出动力。

方案3：在方案1或方案2的基础上，进一步使所述燃烧室的燃料为碳氢化合物或者碳氢氧化合物。

方案4：在方案1至3中任一方案的基础上，进一步使所述闭合回路上设置有氧气入口。

方案5：在方案1至4的基础上，进一步使所述内燃闭合循环碳氢燃料热动力系统还包括附属压缩单元，所述附属压缩单元设在所述容积型压缩单元和所述冷却器之间。

方案6：在方案5的基础上，进一步使所述附属压缩单元设为容积型压缩单元。

方案7：在方案6的基础上，进一步使所述附属压缩单元设为单级容积型压缩单元、多级容积型压缩单元、单级往复活塞式压缩单元、多级往复活塞式压缩单元、单级变界流体机构压缩单元或设为多级变界流体机构压缩单元。

方案8：在方案7的基础上，进一步使所述附属压缩单元的多级容积型压缩单元至少一个级间的连通通道上设级间冷却器。

方案9：在方案1至8中任一方案的基础上，进一步使所述容积型做功单元设为单级容积型做功单元、多级容积型做功单元、单级往复活塞式做功单元、多级往复活塞式做功单元、设为单级变界流体机构做功单元或设为多级变界流体机构做功单元。

方案10：在方案1至9中任一方案的基础上，进一步使所述工质为惰性气体、氮气、氧气中任一种或者两种以上气体混合物。

本发明中，所谓A和B连通是指A与B之间工质发生流动，包括工质从A流到B或者从B流到A，或者工质先从A流到B再从B流到A。所谓的“连通”包括直接连通、间接连通和经操作单元连通，所述操作单元包括阀、控制机构、供送机构(泵)和热交换器等。

本发明中，所谓的容积型做功单元是指利用气体工质的静压对外做功的机构，例如活塞式做功机构、罗茨式做功机构或螺杆式做功机构等，所谓的活塞式做功机构是指一切利用活塞对外做功的机构，例如活塞式马达等。

本发明中，所谓的容积型压缩单元是指一切通过容积变化使工质增压的机构，如往复活塞式、罗茨式、螺杆式或容积型变界流体机构压缩单元等。