内燃机型联合循环热动联供装置的制作方法

：
1.本发明属于动力、供热与热泵技术领域。


背景技术：

2.热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见。人们需要不同参数的热负荷，热能温度越高，其得到利用的机会则越多，这需要有相应的技术和装置来应对高温并加以有效利用。同时，针对温度较低的热负荷，人们需要采用必要的技术提升其温度之后加以利用。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。
3.实现热变功的内燃机装置，其优势在于对燃气高温段热能的利用，其不足在于冷却介质和所排放燃气的热损失。针对优质燃料，考虑到内燃机的优势，并考虑将内燃机冷却介质和排放燃气的热能加以有效利用，实现热动联供，提出了循环工质直接用作冷却介质、部件简单化、并能够提供高温热负荷的内燃机型联合循环热动装置。


技术实现要素：

4.本发明主要目的是要提供内燃机型联合循环热动联供装置，具体

技术实现要素：
分项阐述如下：
5.1.内燃机型联合循环热动联供装置，主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器和内燃机所组成；外部有空气通道与内燃机连通，外部还有燃料通道与内燃机连通，内燃机还有燃气通道与外部连通；扩压管有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与喷管连通之后喷管再有循环工质通道与内燃机连通，内燃机还有循环工质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有循环工质通道与冷凝器连通，冷凝器还有循环工质通道与扩压管连通；供热器还有被加热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，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
6.2.内燃机型联合循环热动联供装置，主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机连通，外部还有燃料通道与内燃机连通，内燃机还有燃气通道与外部连通；扩压管有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与喷管连通之后喷管再有循环工质通道与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与内燃机连通，内燃机还有循环工质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有循环工质通道与冷凝器连通，冷凝器还有循环工质通道与扩压管连通；供热器还有被加热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，蒸发器还有热源介质通道与外部连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
7.3.内燃机型联合循环热动联供装置，主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机连通，外部还有燃料通道与内燃机连通，内燃机还有燃气通道与外部连通；扩压管有循环工质通道与供热器连通，供热器还有
循环工质通道与喷管连通之后喷管再有循环工质通道与内燃机连通，内燃机还有循环工质通道与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有循环工质通道与冷凝器连通，冷凝器还有循环工质通道与扩压管连通；供热器还有被加热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，蒸发器还有热源介质通道与外部连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
8.4.内燃机型联合循环热动联供装置，主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机连通，外部还有燃料通道与内燃机连通，内燃机还有燃气通道经蒸发器与外部连通；扩压管有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与喷管连通之后喷管再有循环工质通道与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与内燃机连通，内燃机还有循环工质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有循环工质通道与冷凝器连通，冷凝器还有循环工质通道与扩压管连通；供热器还有被加热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，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
9.5.内燃机型联合循环热动联供装置，主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机连通，外部还有燃料通道与内燃机连通，内燃机还有燃气通道经蒸发器与外部连通；扩压管有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道与喷管连通之后喷管再有循环工质通道与内燃机连通，内燃机还有循环工质通道与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有循环工质通道与冷凝器连通，冷凝器还有循环工质通道与扩压管连通；供热器还有被加热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，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
10.6.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第1、2、4项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将供热器有循环工质通道与喷管连通调整为供热器有循环工质通道经回热器与喷管连通，将内燃机有循环工质通道与膨胀增速机连通调整为内燃机有循环工质通道经回热器与膨胀增速机连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
11.7.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第3、5项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将供热器有循环工质通道与喷管连通调整为供热器有循环工质通道经回热器与喷管连通，将蒸发器有循环工质通道与膨胀增速机连通调整为蒸发器有循环工质通道经回热器与膨胀增速机连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
12.8.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第1、2、4项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将扩压管有循环工质通道与供热器连通调整为扩压管有循环工质通道经回热器与供热器连通，将内燃机有循环工质通道与膨胀增速机连通调整为内燃机有循环工质通道经回热器与膨胀增速机连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
13.9.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第3、5项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将扩压管有循环工质通道与供热器连通调整为扩压管有循环工质通道经回热器与供热器连通，将蒸发器有循环工质通道与膨胀增速机连通调整为蒸发器有循环工质通道经回热器与膨胀增速机连通，形成内燃机型联合循环热动联供装
置。
14.10.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第1
‑
5项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将冷凝器有循环工质通道与扩压管连通调整为冷凝器有循环工质通道经回热器与扩压管连通，将供热器有循环工质通道与喷管连通调整为供热器有循环工质通道经回热器与喷管连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
15.11.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第1
‑
5项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加第二扩压管，将扩压管有循环工质通道与供热器连通调整为扩压管有循环工质通道经供热器与第二扩压管连通，第二扩压管再有循环工质通道与供热器连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
16.12.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第1
‑
3项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加新增供热器，将内燃机有燃气通道与外部连通调整为内燃机有燃气通道经新增供热器与外部连通，新增供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
17.13.内燃机型联合循环热动联供装置，是在第4
‑
5项所述的任一一款内燃机型联合循环热动联供装置中，增加新增供热器，将内燃机有燃气通道经蒸发器与外部连通调整为内燃机有燃气通道经新增供热器和蒸发器与外部连通，新增供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
附图说明：
18.图1是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第1种原则性热力系统图。
19.图2是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第2种原则性热力系统图。
20.图3是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第3种原则性热力系统图。
21.图4是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第4种原则性热力系统图。
22.图5是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第5种原则性热力系统图。
23.图6是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第6种原则性热力系统图。
24.图7是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第7种原则性热力系统图。
25.图8是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第8种原则性热力系统图。
26.图9是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第9种原则性热力系统图。
27.图10是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第10种原则性热力系统图。
28.图11是依据本发明所提供的内燃机型联合循环热动联供装置第11种原则性热力系统图。
29.图中，1
‑
扩压管，2
‑
喷管，3
‑
膨胀增速机，4
‑
供热器，5
‑
冷凝器，6
‑
内燃机，7
‑
蒸发器，8
‑
回热器，9
‑
第二扩压管；a
‑
新增供热器。
具体实施方式：
30.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。
31.图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
32.(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器和内燃机所组成；外部有空气通道与内燃机6连通，外部还有燃料通道与内燃机6连通，内燃机6还有燃气通道与外部连通；扩压管1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与喷管2连通之后喷管2再有循环工质通道与内燃机6连通，内燃机6还有循环工质通道与膨胀增速机3连通，膨胀增速机3还有循环工质通道与冷凝器5连通，冷凝器5还有循环工质通道与扩压管1连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，冷凝器5还有冷却介质通道与外部连通。
33.(2)流程上，外部燃料和空气进入内燃机6，在内燃机6气缸内完成压包括燃烧和膨胀在内的一系列过程，内燃机6内完成作功之后的燃气对外排放；扩压管1排放的循环工质进入供热器4、放热于被加热介质成并冷凝，供热器4排放的液态循环工质流经喷管2降压增速之后流经内燃机6吸热并汽化，之后流经膨胀增速机3降压作功并增速；膨胀增速机3排放的循环工质进入冷凝器5放热并部分冷凝，之后进入扩压管1降速升压；膨胀增速机3和内燃机6输出的功提供给扩压管1和外部作动力；燃料通过内燃机6提供高温驱动热负荷，燃气带走排放热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，冷却介质通过冷凝器5带走低温热负荷，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
34.图2所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
35.(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机6连通，外部还有燃料通道与内燃机6连通，内燃机6还有燃气通道与外部连通；扩压管1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与喷管2连通之后喷管2再有循环工质通道与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与内燃机6连通，内燃机6还有循环工质通道与膨胀增速机3连通，膨胀增速机3还有循环工质通道与冷凝器5连通，冷凝器5还有循环工质通道与扩压管1连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，冷凝器5还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器7还有热源介质通道与外部连通。
36.(2)流程上，外部燃料和空气进入内燃机6，在内燃机6气缸内完成压包括燃烧和膨胀在内的一系列过程，内燃机6内完成作功之后的燃气对外排放；扩压管1排放的循环工质进入供热器4、放热于被加热介质成并冷凝，供热器4排放的液态循环工质流经喷管2降压增速之后流经蒸发器7和内燃机6逐步吸热并汽化，之后流经膨胀增速机3降压作功并增速；膨胀增速机3排放的循环工质进入冷凝器5放热并部分冷凝，之后进入扩压管1降速升压；膨胀增速机3和内燃机6输出的功提供给外部作动力，燃料通过内燃机6提供高温驱动热负荷，燃
气带走排放热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，冷却介质通过冷凝器5带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器7提供中温热负荷，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
37.图3所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
38.(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机6连通，外部还有燃料通道与内燃机6连通，内燃机6还有燃气通道与外部连通；扩压管1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与喷管2连通之后喷管2再有循环工质通道与内燃机6连通，内燃机6还有循环工质通道与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质与膨胀增速机3连通，膨胀增速机3还有循环工质通道与冷凝器5连通，冷凝器5还有循环工质通道与扩压管1连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，冷凝器5还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器7还有热源介质通道与外部连通。
39.(2)流程上，外部燃料和空气进入内燃机6，在内燃机6气缸内完成压包括燃烧和膨胀在内的一系列过程，内燃机6内完成作功之后的燃气对外排放；扩压管1排放的循环工质进入供热器4、放热于被加热介质成并冷凝，供热器4排放的液态循环工质流经喷管2降压增速之后流经内燃机6和蒸发器7逐步吸热并汽化，之后流经膨胀增速机3降压作功并增速；膨胀增速机3排放的循环工质进入冷凝器5放热并部分冷凝，之后进入扩压管1降速升压；膨胀增速机3和内燃机6输出的功提供给外部作动力，燃料通过内燃机6提供高温驱动热负荷，燃气带走排放热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，冷却介质通过冷凝器5带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器7提供中温热负荷，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
40.图4所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
41.(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机6连通，外部还有燃料通道与内燃机6连通，内燃机6还有燃气通道经蒸发器7与外部连通；扩压管1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与喷管2连通之后喷管2再有循环工质通道与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与内燃机6连通，内燃机6还有循环工质通道与膨胀增速机3连通，膨胀增速机3还有循环工质通道与冷凝器5连通，冷凝器5还有循环工质通道与扩压管1连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，冷凝器5还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器7还有热源介质通道与外部连通。
42.(2)流程上，外部燃料和空气进入内燃机6，在内燃机6气缸内完成压包括燃烧和膨胀在内的一系列过程，内燃机6内完成作功之后的燃气流经蒸发器7放热并对外排放；扩压管1排放的循环工质进入供热器4、放热于被加热介质成并冷凝，供热器4排放的液态循环工质流经喷管2降压增速之后流经蒸发器7和内燃机6逐步吸热并汽化，之后流经膨胀增速机3降压作功并增速；膨胀增速机3排放的循环工质进入冷凝器5放热并部分冷凝，之后进入扩压管1降速升压；膨胀增速机3和内燃机6输出的功提供给外部作动力，燃料通过内燃机6提供高温驱动热负荷，燃气带走排放热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，冷却介质通过冷凝器5带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器7通过中温热负荷，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
43.图5所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
44.(1)结构上，它主要由扩压管、喷管、膨胀增速机、供热器、冷凝器、内燃机和蒸发器所组成；外部有空气通道与内燃机6连通，外部还有燃料通道与内燃机6连通，内燃机6还有燃气通道经蒸发器7与外部连通；扩压管1有循环工质通道与供热器4连通，供热器4还有循环工质通道与喷管2连通之后喷管2再有循环工质通道与内燃机6连通，内燃机6还有循环工质通道与蒸发器7连通，蒸发器7还有循环工质通道与膨胀增速机3连通，膨胀增速机3还有循环工质通道与冷凝器5连通，冷凝器5还有循环工质通道与扩压管1连通；供热器4还有被加热介质通道与外部连通，冷凝器5还有冷却介质通道与外部连通。
45.(2)流程上，外部燃料和空气进入内燃机6，在内燃机6气缸内完成压包括燃烧和膨胀在内的一系列过程，内燃机6内完成作功之后的燃气流经蒸发器7放热并对外排放；扩压管1排放的循环工质进入供热器4、放热于被加热介质成并冷凝，供热器4排放的液态循环工质流经喷管2降压增速之后流经内燃机6和蒸发器7逐步吸热并汽化，之后流经膨胀增速机3降压作功并增速；膨胀增速机3排放的循环工质进入冷凝器5放热并部分冷凝，之后进入扩压管1降速升压；膨胀增速机3和内燃机6输出的功提供给外部作动力，燃料通过内燃机6提供高温驱动热负荷，燃气带走排放热负荷，被加热介质通过供热器4获得高温热负荷，冷却介质通过冷凝器5带走低温热负荷，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
46.图6所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
47.(1)结构上，在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将供热器4有循环工质通道与喷管2连通调整为供热器4有循环工质通道经回热器8与喷管2连通，将内燃机6有循环工质通道与膨胀增速机3连通调整为内燃机6有循环工质通道经回热器8与膨胀增速机3连通。
48.(2)流程上，与在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加或有变化的流程是这样进行的——供热器4排放的循环工质流经回热器8并放热，流经喷管2降压增速，之后流经内燃机6吸热并汽化；内燃机6排放的循环工质流经回热器8并吸热，之后进入膨胀增速机3降压作功并增速，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
49.图7所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
50.(1)结构上，在图4所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将扩压管1有循环工质通道与供热器4连通调整为扩压管1有循环工质通道经回热器8与供热器4连通，将内燃机6有循环工质通道与膨胀增速机3连通调整为内燃机6有循环工质通道经回热器8与膨胀增速机3连通。
51.(2)流程上，与在图4所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加或有变化的流程是这样进行的——扩压管1排放的循环工质流经回热器8并放热，之后进入供热器4；内燃机6排放的循环工质流经回热器8并吸热，之后进入膨胀增速机3降压作功并增速，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
52.图8所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
53.(1)结构上，在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加回热器，将冷凝器5有循环工质通道与扩压管1连通调整为冷凝器5有循环工质通道经回热器8与扩压管1连通，将供热器4有循环工质通道与喷管2连通调整为供热器4有循环工质通道经回热器8与喷管2连通。
54.(2)流程上，与在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加
或有变化的流程是这样进行的——冷凝器5排放的循环工质流经回热器8并吸热，之后进入扩压管1降速升压；供热器4排放的循环工质流经回热器8并放热，之后进入喷管2降压增速，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
55.图9所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
56.(1)结构上，在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加第二扩压管，将扩压管1有循环工质通道与供热器4连通调整为扩压管1有循环工质通道经供热器4与第二扩压管9连通，第二扩压管9再有循环工质通道与供热器4连通。
57.(2)流程上，与在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加或有变化的流程是这样进行的——扩压管1排放的循环工质流经供热器4放热之后进入第二扩压管9降速升压，第二扩压管9排放的循环工质流经供热器4并放热冷凝，之后进入喷管2降压增速，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
58.图10所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
59.(1)结构上，在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加新增供热器，将内燃机6有燃气通道与外部连通调整为内燃机6有燃气通道经新增供热器a与外部连通，新增供热器a还有被加热介质通道与外部连通。
60.(2)流程上，与在图1所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加或有变化的流程是这样进行的——内燃机6排的燃气流经新增供热器a并放热，之后对外排放，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
61.图11所示的内燃机型联合循环热动联供装置是这样实现的：
62.(1)结构上，在图3所示的内燃机型联合循环热动联供装置中，增加新增供热器，将内燃机6有燃气通道经蒸发器7与外部连通调整为内燃机6有燃气通道经新增供热器a和蒸发器7与外部连通，新增供热器a还有被加热介质通道与外部连通。
63.(2)流程上，与在图3所示的内燃机型联合循环热动联供装置工作流程相比，增加或有变化的流程是这样进行的——内燃机6排的燃气流经新增供热器a和蒸发器7逐步放热，之后对外排放，形成内燃机型联合循环热动联供装置。
64.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的内燃机型联合循环热动联供装置，具有如下效果和优势：
65.(1)提出了温差利用的新思路和新技术。
66.(2)流程合理，并能够实现高效高温供热。
67.(3)热能(温差)驱动，实现热能温度的提升，并同时对外提供动力。
68.(4)以扩压管、喷管、膨胀增速机和热交换器为内燃机型联合循环热泵的组成部件，结构简单，并有助于提升性能指数。
69.(5)循环介质直接用作内燃机冷却介质，装置性能指数更高。
70.(6)给出多种具体技术方案，能够应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。
71.(7)扩展了热动联供技术，有利于更好地实现热能的高效利用。