[发明专利]热力循环和装置

摘要

一种把热能转化成有用功的热力循环，过程是：初始状态的气态工质经过膨胀机作功后成为不含液体工质的乏气，乏气经过由引射器为主构成的压力恢复系统而恢复初压，再经过热泵、过热器处理而恢复初温；一种用于实现上述热力循环的热力装置，其构成包括下列设备：蒸汽发生器、过热器、膨胀机、再热器、真空泵、凝汽器、蒸发器、热泵、压气机、引射器。该热力循环和装置，不仅可以无须向冷源放热，而且还可以通过热泵从冷源吸收热量用于作功，所以具有热效率高的优点，其理论热效率可以达到和超过100％。

主权项

1.一种热力循环，其特征在于由下列过程构成：(a)启动过程：由真空泵(6)把膨胀机(3)、膨胀机(5)抽真空，当采用乏气冷凝-蒸发过程时，同时把凝汽器(7)、蒸发器(8)也抽真空；当采用蒸汽作工质时，由蒸汽发生器(1)产生的饱和蒸汽或再经过过热器(2)加热成过热蒸汽为初始状态，其压力为P、温度为T；当采用气体工质时，由压气机(14)压缩出来的气体或再经过过热器(2)加热的气体为初始状态，其压力为P、温度为T；(b)膨胀作功过程：有两种选择，第一种是初始状态的气态工质进入膨胀机(3)作功后成为乏气，乏气中液态工质的含量为y，且y＝0；第二种是初始状态的气态工质进入膨胀机(3)作功至一定的中间压力后，进入再热器(4)加热升温至较高的温度，然后再进入膨胀机(5)继续膨胀作功后成为乏气，乏气中液态工质的含量为y，且y＝0，这种再热循环可以进行多次；(c)压力恢复伴温度升高过程：作功后的乏气可以直接进入压力恢复系统恢复至初压P，同时温度升高；对蒸汽工质，还可以首先进入凝汽器(7)冷凝成液体，在蒸发器(8)中再蒸发成蒸汽，然后进入压力恢复系统恢复至初压，同时温度升高；(d)温度恢复过程：作功后的乏气，或经过蒸发器(8)出来的饱和蒸汽，或从压气机(10)出来的初步压缩的气体，可以与热泵(9)换热，使工质温度得到初步提升；工质经过压力恢复系统后，当温度仍比初温T低时，再经过过热器(2)加热至初温T；当温度等于初温T时，直接进入下一热力循环；当温度高于初温T时，再进入再热器(4)中与再热工质换热，降温至初温T；(e)恢复初态的工质进入涡轮机(3)而开始下一次热力循环。