本發(fā)明屬于能源利用設(shè)備領(lǐng)域,尤其是一種基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù):
能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)??v觀人類社會(huì)發(fā)展的歷史,人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。能源的開發(fā)利用極大地推進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)和人類社會(huì)的發(fā)展。
但隨著能源的不斷被開發(fā)消耗,石油、煤礦、天然氣等不可再生能源逐步縮緊,能源的節(jié)約和循環(huán)利用逐步被重視。當(dāng)前我國的能源戰(zhàn)略的基本內(nèi)容是:堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、依靠科技、保護(hù)環(huán)境、加強(qiáng)國際互利合作,努力構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系,以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
我國全面落實(shí)能源節(jié)約的措施是:推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè),嚴(yán)格限制高耗能、高耗材、高耗水產(chǎn)業(yè)發(fā)展,淘汰落后產(chǎn)能,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的根本轉(zhuǎn)變,加快構(gòu)建節(jié)能型產(chǎn)業(yè)體系。加強(qiáng)工業(yè)節(jié)能,加快技術(shù)改造,提高管理水平,降低能源消耗。實(shí)施節(jié)能工程,鼓勵(lì)高效節(jié)能產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑,提高能源利用效率,加快節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè),強(qiáng)化節(jié)能監(jiān)測(cè),創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。加強(qiáng)管理節(jié)能,積極推進(jìn)優(yōu)先采購節(jié)能(包括節(jié)水)產(chǎn)品,研究制定鼓勵(lì)節(jié)能的財(cái)稅政策。倡導(dǎo)社會(huì)節(jié)能,大力宣傳節(jié)約能源的重要意義,不斷增強(qiáng)全民資源憂患意識(shí)和節(jié)約意識(shí)。
為響應(yīng)國家節(jié)能戰(zhàn)略,越來越多的企業(yè)開始研發(fā)、使用節(jié)能設(shè)備,并加強(qiáng)對(duì)廢棄產(chǎn)能物、余熱能的利用。其中,在余熱的利用方面,主要通過熱能發(fā)電設(shè)備來實(shí)現(xiàn)余能利用。現(xiàn)有的熱能發(fā)電設(shè)備包括多種類別,但主要可分為兩類,一類是利用渦輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能,該種原理類別的發(fā)電設(shè)備較為成熟,種類多;另一類是利用熱電效應(yīng)原理,通過熱電轉(zhuǎn)化元件將熱能直接轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能,但由于用于發(fā)電技術(shù)方面不成熟,電功率小,制造成本高,熱電轉(zhuǎn)化效率低,主要應(yīng)用于微電子領(lǐng)域。
現(xiàn)階段,大多數(shù)企業(yè)由于余能排除量大,在余熱的利用上,主要還需依靠上述第一類熱能發(fā)電設(shè)備,通過渦輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能?,F(xiàn)有的該類熱能發(fā)電設(shè)備主要包括循環(huán)工質(zhì)、集熱裝置、氣化裝置、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和冷凝裝置;工作時(shí),循環(huán)工質(zhì)在循環(huán)管道中首先通過氣化裝置,將工質(zhì)氣化并推動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn),渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,氣化后的工質(zhì)在通過渦輪機(jī)時(shí),對(duì)外做功,溫度及氣壓會(huì)降低,并通過冷凝裝置冷卻成液態(tài)工質(zhì)。
然而,現(xiàn)有的熱能發(fā)電設(shè)備普遍存在的問題是:a. 對(duì)高溫?zé)嵩吹臏囟纫蟾?,一般?00℃以上,且熱能轉(zhuǎn)化效率偏低,熱能轉(zhuǎn)化效率普遍在15%至35%,在200℃的熱源下,熱能轉(zhuǎn)化效率平均為18%;b.工質(zhì)氣化溫度不穩(wěn)定,工質(zhì)冷凝效果不佳,工質(zhì)容易變質(zhì)或出現(xiàn)雜質(zhì);c.渦輪機(jī)的帶動(dòng)力小,將氣化工質(zhì)對(duì)外做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的效率較小;d.渦輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,且容易出現(xiàn)卡死問題;e.集熱裝置的集熱效果不佳,外界余熱吸收率小,f.冷凝裝置的熱排量較大,熱能浪費(fèi)大,通過自然冷凝方式的冷凝速度慢,而采用主動(dòng)冷凝方式(風(fēng)機(jī)風(fēng)冷或液泵水冷)需額外功耗;g.現(xiàn)有設(shè)備體積較大;f.渦輪機(jī)容易出現(xiàn)泄漏工質(zhì)的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的目的是:提高熱能轉(zhuǎn)化效率,增大渦輪機(jī)的帶動(dòng)力,提高渦輪機(jī)效率,穩(wěn)定工質(zhì)氣化溫度和工質(zhì)流速,改善工質(zhì)品質(zhì),防止工質(zhì)變質(zhì),改善渦輪結(jié)構(gòu),避免渦輪泄露以及轉(zhuǎn)速不穩(wěn),改進(jìn)冷凝裝置,加快冷凝速率;以解決上述背景技術(shù)中現(xiàn)有熱能設(shè)備所存在的:熱能轉(zhuǎn)化效率低,工質(zhì)氣化溫度不穩(wěn)定,工質(zhì)冷凝效果不佳,工質(zhì)容易變質(zhì)或出現(xiàn)雜質(zhì),渦輪機(jī)容易出現(xiàn)工質(zhì)泄漏,渦輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、以及容易出現(xiàn)卡死,冷凝裝置的熱能浪費(fèi)大、冷凝速率慢或需額外功耗等問題。
為解決其技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng),包括集熱裝置、氣化裝置、偏心式渦輪機(jī)、油田廢氣燃燒裝置、冷凝裝置、循環(huán)管道、循環(huán)工質(zhì)和單向液壓泵,氣化裝置、偏心式渦輪機(jī)、冷凝裝置和單向液壓泵依次通過循環(huán)管道實(shí)現(xiàn)循環(huán)聯(lián)通,循環(huán)管道內(nèi)含有循環(huán)工質(zhì),集熱裝置安裝在氣化裝置外部;
其特征是:油田廢氣燃燒裝置包括廢氣進(jìn)氣口、油田廢氣引風(fēng)機(jī)、廢氣燃燒室、持續(xù)導(dǎo)火器和熱氣排出管,廢氣進(jìn)氣口、廢氣燃燒室和熱氣排出管依次聯(lián)通,油田廢氣引風(fēng)機(jī)安裝在廢氣進(jìn)氣口,持續(xù)導(dǎo)火器安裝在廢氣燃燒室內(nèi),所述持續(xù)導(dǎo)火器為持續(xù)放電火花塞或熱絲網(wǎng),熱氣排出管聯(lián)通到集熱裝置,所述偏心式渦輪機(jī)包括渦輪機(jī)殼、旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)、進(jìn)氣口、排氣口和密封軸承,旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)通過密封軸承安裝在渦輪機(jī)殼內(nèi),進(jìn)氣口和排氣口分布在渦輪機(jī)殼徑向兩側(cè),所述旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)包括活動(dòng)葉片和槽型轉(zhuǎn)軸,槽型轉(zhuǎn)軸的軸面上分布有凹槽,活動(dòng)葉片通過彈簧活動(dòng)安裝在槽型轉(zhuǎn)軸的凹槽內(nèi),槽型轉(zhuǎn)軸通過密封軸承偏心安裝在渦輪機(jī)殼內(nèi),進(jìn)氣口距偏心軸較近,排氣口距偏心軸較遠(yuǎn),相鄰活動(dòng)葉片間構(gòu)成腔室,與進(jìn)氣口相通的為膨脹腔,與排氣口相通的為排氣腔;由于膨脹腔的兩側(cè)葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉(zhuǎn)動(dòng),該種結(jié)構(gòu)的渦輪機(jī)具有較大的推力,能較充分地利用氣化工質(zhì)的動(dòng)能和勢(shì)能,具有較好的熱能轉(zhuǎn)化效率。
作為進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)的活動(dòng)葉片包含至少三片。
作為進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述偏心式渦輪機(jī)的排氣口處設(shè)置有預(yù)冷凝器;采取該結(jié)構(gòu)可增大進(jìn)氣口與排氣口的壓差,提高渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)化效率。
作為進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述預(yù)冷凝器包括工質(zhì)導(dǎo)通管和冷凝吸熱管,工質(zhì)導(dǎo)通管用于連通排氣口和循環(huán)管道,冷凝吸熱管用于吸收工質(zhì)導(dǎo)通管內(nèi)工質(zhì)的熱量,工質(zhì)導(dǎo)通管與冷凝吸熱管螺旋并列接觸,冷凝吸熱管內(nèi)為吸熱流體,為增大冷凝效率,吸熱流體的流動(dòng)方向與工質(zhì)導(dǎo)通管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)方向相反。
作為進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述冷凝吸熱管可以采用聯(lián)通單向液壓泵與氣化裝置之間的循環(huán)管道;由于單向液壓泵與氣化裝置之間的循環(huán)管道需要吸熱,而工質(zhì)導(dǎo)通管內(nèi)工質(zhì)需要排熱,該結(jié)構(gòu)較大程度的循環(huán)利用循環(huán)管道內(nèi)工質(zhì)熱量,增大熱轉(zhuǎn)化效率。
作為進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述集熱裝置包括上罩和下罩,下罩中部開設(shè)加熱口,上罩和下罩分別位于上、下方,上罩與下罩間為集熱腔,集熱裝置的上罩下部分布有多層上罩突環(huán),集熱裝置的下罩上部分布有多層下罩突環(huán),上罩突環(huán)與下罩突環(huán)錯(cuò)開;氣化裝置位于集熱腔內(nèi);
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,氣化裝置包括氣化腔,氣化腔為氣化裝置內(nèi)工質(zhì)實(shí)現(xiàn)氣化的空腔,氣化裝置位于集熱腔內(nèi),氣化腔呈錐型空腔。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述氣化裝置還包括預(yù)熱腔,預(yù)熱腔與氣化腔相聯(lián)通,預(yù)熱腔位于氣化腔前端,預(yù)熱腔用于工質(zhì)的預(yù)熱。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述預(yù)熱腔為螺旋管型空腔,氣化腔為球型空腔。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述預(yù)熱腔與氣化腔之間還設(shè)置有霧化嘴,霧化嘴用于將預(yù)熱腔中的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行霧化,噴入氣化腔內(nèi)。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述氣化腔為橢圓型空腔。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述氣化腔成錐型,氣化腔的水平截面呈藕孔狀。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述氣化腔成多邊錐型,氣化腔的水平截面均呈蜂窩孔狀。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述預(yù)熱腔螺旋盤繞在集熱裝置周邊,用于吸收集熱裝置周邊的廢熱。
作為進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置與氣化裝置之間還設(shè)置有雜質(zhì)過濾泵。
作為進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置包括冷凝管和散熱扇,冷凝管均勻分多層分布,冷凝管相互聯(lián)通,散熱扇安裝在冷凝管上方或下方,散熱扇以抽風(fēng)方式或壓風(fēng)方式驅(qū)動(dòng)。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成斜型分布。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成垂直或水平分布。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述冷凝管成水平分布時(shí),上、下層冷凝管相互錯(cuò)開。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述冷凝管為銅質(zhì)金屬管或穩(wěn)定性合金金屬管。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,為了加速工質(zhì)的液化,減少冷凝過程的放熱量,所述冷凝裝置還增設(shè)有增壓泵,增壓泵安裝在冷凝管中端。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,為了減小冷凝裝置中工質(zhì)的壓縮能耗,所述冷凝裝置中壓縮方式采取階梯式壓縮,冷凝裝置內(nèi)設(shè)置有多個(gè)增壓泵,增壓泵均勻分布在冷凝管中;采取該結(jié)構(gòu),相比于采用單個(gè)增壓泵,能較好的實(shí)現(xiàn)分級(jí)冷凝,較大程度的提高壓強(qiáng)差,并降低增壓所需能耗。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,為了避免冷凝管中未冷凝液化的工質(zhì)進(jìn)入單向液壓泵,冷凝管尾端設(shè)置有集液箱。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,為了加速散熱,冷凝裝置還設(shè)置有散熱片。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述增壓泵采用渦輪增壓,多個(gè)增壓泵通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由同一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用純凈水。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用甲醇。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用乙醇。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用丙醇或異丙醇。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用液氨。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述循環(huán)工質(zhì)采用常規(guī)的氟利昂。
作為上述方案的進(jìn)一步具體優(yōu)化,所述偏心式渦輪機(jī)與冷凝裝置之間還設(shè)置有工質(zhì)調(diào)節(jié)器,所述工質(zhì)調(diào)節(jié)器包括渦輪限流器和壓強(qiáng)穩(wěn)壓控壓器,渦輪限流器包括渦輪結(jié)構(gòu)和渦輪轉(zhuǎn)速控制器,壓強(qiáng)穩(wěn)壓控壓器包括緩壓儲(chǔ)流缸和緩壓活塞和氣壓調(diào)節(jié)器,緩壓儲(chǔ)流缸的頂端聯(lián)通循環(huán)管道,緩壓儲(chǔ)流缸的底端聯(lián)通氣壓調(diào)節(jié)器,緩壓活塞安裝在緩壓儲(chǔ)流缸內(nèi);當(dāng)循環(huán)管道內(nèi)工質(zhì)的壓強(qiáng)或流速發(fā)生變化時(shí),渦輪限流器可通過限制渦輪結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)流速的限制,同時(shí)部分工質(zhì)可從緩壓儲(chǔ)流缸流出或流入實(shí)現(xiàn)體積的擴(kuò)充或壓縮,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定壓強(qiáng)的作用。
工作原理:該發(fā)明所述基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng),工作時(shí),氣化裝置中的循環(huán)工質(zhì)從集熱腔吸熱氣化,氣化工質(zhì)流到偏心式渦輪機(jī),帶動(dòng)偏心式渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)偏心式渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電;氣化工質(zhì)流過偏心式渦輪機(jī)后,由于對(duì)外做功,其工質(zhì)溫度和氣壓均會(huì)降低,并導(dǎo)致部分工質(zhì)液化;氣化工質(zhì)流過偏心式渦輪機(jī)后,工質(zhì)依次流到工質(zhì)調(diào)節(jié)器和冷凝裝置;工質(zhì)調(diào)節(jié)器用于控制循環(huán)管道內(nèi)工質(zhì)的壓強(qiáng)、流速,工質(zhì)調(diào)節(jié)器能根據(jù)外界吸熱區(qū)及放熱區(qū)的溫度情況,調(diào)節(jié)工質(zhì)液化溫度或氣化溫度,從而能有效地提高熱能轉(zhuǎn)化效率;冷凝裝置可將工質(zhì)完全液化;液化后工質(zhì)依次經(jīng)過雜質(zhì)過濾泵和單向液壓泵,雜質(zhì)過濾泵可將工質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)過濾出來,單向液壓泵對(duì)工質(zhì)進(jìn)行單向抽送增壓;液化后工質(zhì)依次經(jīng)過雜質(zhì)過濾泵和單向液壓泵后,并再次進(jìn)入氣化裝置,完成一個(gè)循環(huán)。
該發(fā)明所述基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)中的偏心式渦輪機(jī),在導(dǎo)入高壓氣體時(shí),由于其膨脹腔的兩側(cè)葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉(zhuǎn)動(dòng),該做功過程為靜壓做功,無體積泄露,具有推動(dòng)扭矩大、氣體做功轉(zhuǎn)化效率高的特點(diǎn);同時(shí),由于膨脹腔在旋轉(zhuǎn)中的受力較為均勻,比常規(guī)的缸式汽輪機(jī),具有更均勻的輸出力。
有益效果:本發(fā)明所述的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng),相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的熱能機(jī),具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步:1. 通過采用偏心式渦輪機(jī),可較大程度地增大渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)力,并提高渦輪機(jī)效率,且具有更均勻的輸出動(dòng)力;2.通過增設(shè)預(yù)冷凝器,可增大偏心式渦輪機(jī)中進(jìn)氣口與排氣口的壓差,并能循環(huán)利用工質(zhì)的熱能,實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)工質(zhì)不同區(qū)段的吸熱和排熱過程進(jìn)行綜合利用,減小熱能浪費(fèi)和冷卻耗能;3.通過增設(shè)雜質(zhì)過濾泵和單向液壓泵,能有效防止工質(zhì)變質(zhì)以及出現(xiàn)較多雜質(zhì),并防止工質(zhì)回流;4.通過在冷凝裝置中增設(shè)增壓泵,能較大程度地提高冷凝速率,降低冷凝耗能;5. 通過增設(shè)工質(zhì)調(diào)節(jié)器,對(duì)工質(zhì)的壓強(qiáng)和流量進(jìn)行控制,能有效提高氣化效能和冷凝效率,并穩(wěn)定工質(zhì)氣化溫度和工質(zhì)流速,防止密封件形變較大,避免渦輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和工質(zhì)泄露問題;6.綜合利用了油田廢氣的可燃?xì)怏w,減少能源浪費(fèi),并降低油田廢氣對(duì)環(huán)境污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方案一的整體連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明方案一的油田廢氣燃燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明方案一的偏心式渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明方案一的偏心式渦輪機(jī)的槽型轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明方案一的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明方案一的氣化裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明方案一的冷凝裝置垂直剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明方案一的冷凝裝置水平剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明方案二的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明方案三的集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本發(fā)明方案四的氣化裝置安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本發(fā)明方案五的氣化裝置安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本發(fā)明方案六的氣化腔截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為本發(fā)明方案七的氣化腔截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15為本發(fā)明方案八的預(yù)冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為本發(fā)明方案九的預(yù)冷凝器連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17為本發(fā)明方案十的冷凝裝置垂直剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18為本發(fā)明方案十一的冷凝裝置垂直剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖19為本發(fā)明方案十二的冷凝裝置垂直剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖20為本發(fā)明方案十三的整體連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖21為本發(fā)明方案十三的工質(zhì)調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖22為本發(fā)明方案十四的冷凝裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖23為本發(fā)明方案十五的冷凝裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:
1為集熱裝置、11為上罩、111為上罩突環(huán)、12為下罩、121為下罩突環(huán)、13加熱口、14為集熱腔;
2為氣化裝置、21為氣化腔、22為預(yù)熱腔、23為霧化嘴;
3為偏心式渦輪機(jī)、31為渦輪機(jī)殼、32為旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)、321為活動(dòng)葉片、322為槽型轉(zhuǎn)軸、323為凹槽、324為彈簧、33進(jìn)氣口、34為排氣口、35為密封軸承、36為預(yù)冷凝器、361為工質(zhì)導(dǎo)通管、362為冷凝吸熱管、331為膨脹腔、341為排氣腔;
4為油田廢氣燃燒裝置、41為廢氣進(jìn)氣口、42為油田廢氣引風(fēng)機(jī)、43為廢氣燃燒室、44為持續(xù)導(dǎo)火器、45為熱氣排出管;
5為冷凝裝置、51為冷凝管、52為散熱扇、53為增壓泵、54為集液箱;
6為循環(huán)管道;
7為循環(huán)工質(zhì);
8為雜質(zhì)過濾泵;
9為單向液壓泵;
10為工質(zhì)調(diào)節(jié)器、101為渦輪限流器、102為壓強(qiáng)穩(wěn)壓控壓器、103為渦輪結(jié)構(gòu)、104為渦輪轉(zhuǎn)速控制器、105為緩壓儲(chǔ)流缸、106為緩壓活塞、107為氣壓調(diào)節(jié)器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述;顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一(如圖1所示):一種基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng),包括集熱裝置1、氣化裝置2、偏心式渦輪機(jī)3、油田廢氣燃燒裝置4、冷凝裝置5、循環(huán)管道6、循環(huán)工質(zhì)7和單向液壓泵9,氣化裝置2、偏心式渦輪機(jī)3、冷凝裝置5和單向液壓泵9依次通過循環(huán)管道6實(shí)現(xiàn)循環(huán)聯(lián)通,循環(huán)管道6內(nèi)含有循環(huán)工質(zhì)7,集熱裝置1安裝在氣化裝置2外部;
(如圖2所示)所述油田廢氣燃燒裝置4包括廢氣進(jìn)氣口41、油田廢氣引風(fēng)機(jī)42、廢氣燃燒室43、持續(xù)導(dǎo)火器44和熱氣排出管45,進(jìn)氣口41、廢氣燃燒室43和熱氣排出管45依次聯(lián)通,油田廢氣引風(fēng)機(jī)42安裝在進(jìn)氣口41,持續(xù)導(dǎo)火器44安裝在廢氣燃燒室43內(nèi),所述持續(xù)導(dǎo)火器44為持續(xù)放電火花塞或熱絲網(wǎng),熱氣排出管45聯(lián)通到集熱裝置1;
(如圖3、圖4所示)所述偏心式渦輪機(jī)3包括渦輪機(jī)殼31、旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)32、進(jìn)氣口33、排氣口34和密封軸承35,旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)32通過密封軸承35安裝在渦輪機(jī)殼31內(nèi),進(jìn)氣口33和排氣口34分布在渦輪機(jī)殼31徑向兩側(cè),所述旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)32包括活動(dòng)葉片321和槽型轉(zhuǎn)軸322,槽型轉(zhuǎn)軸322的軸面上分布有凹槽323,活動(dòng)葉片321通過彈簧324活動(dòng)安裝在槽型轉(zhuǎn)軸322的凹槽323內(nèi),槽型轉(zhuǎn)軸322通過密封軸承35偏心安裝在渦輪機(jī)殼31內(nèi),進(jìn)氣口33距偏心軸較近,排氣口34距偏心軸較遠(yuǎn),相鄰活動(dòng)葉片321間構(gòu)成腔室,與進(jìn)氣口33相通的為膨脹腔331,與排氣口34相通的為排氣腔341;由于膨脹腔的兩側(cè)葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉(zhuǎn)動(dòng),該種結(jié)構(gòu)的渦輪機(jī)具有較大的推力,能較充分地利用氣化工質(zhì)的動(dòng)能和勢(shì)能,具有較好的熱能轉(zhuǎn)化效率。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述旋轉(zhuǎn)渦輪結(jié)構(gòu)32的活動(dòng)葉片321包含四片。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述冷凝裝置5與氣化裝置2之間還設(shè)置有雜質(zhì)過濾泵8。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,(如圖5所示)所述集熱裝置1包括上罩11和下罩12,下罩12中部開設(shè)加熱口13,上罩11和下罩12分別位于上、下方,上罩11與下罩12間為集熱腔14;
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,(如圖6所示)所述氣化裝置2包括氣化腔21,氣化腔21為氣化裝置2內(nèi)工質(zhì)在實(shí)現(xiàn)氣化的空腔,氣化裝置2位于集熱腔14內(nèi),氣化腔21呈錐型空腔。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,(如圖7、圖8所示)所述冷凝裝置5包括冷凝管51和散熱扇52,冷凝管51均勻分多層分布,冷凝管51相互聯(lián)通,散熱扇52安裝在冷凝管51上方或下方,散熱扇52以抽風(fēng)方式或壓風(fēng)方式驅(qū)動(dòng);所述冷凝管51為銅質(zhì)金屬管或合金金屬管,冷凝管51呈水平分布。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,冷凝管51尾端設(shè)置有集液箱54。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,冷凝裝置5還設(shè)置有散熱片55。
作為本實(shí)施上述實(shí)施方式的進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述循環(huán)工質(zhì)7采用純凈水。
本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的偏心式渦輪機(jī),由于膨脹腔的兩側(cè)葉片面積不同,膨脹腔趨向于體積變大方向轉(zhuǎn)動(dòng),從而使葉片轉(zhuǎn)動(dòng);該種渦輪機(jī)的葉片受力為氣體靜壓強(qiáng)差,且做功距離較大,相比常規(guī)的轉(zhuǎn)葉渦輪(通過流體流動(dòng)產(chǎn)生壓力來帶動(dòng),也即氣體動(dòng)壓強(qiáng)差),具有較大的推力,能較充分地利用氣化工質(zhì)的動(dòng)能和勢(shì)能,具有較好的熱能轉(zhuǎn)化效率。
通過對(duì)上述實(shí)施例一中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為18%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為29%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為35%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為39%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高7%,效率提高比率為40%左右;同時(shí),本實(shí)施例基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行噪音小,運(yùn)行穩(wěn)定性好,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)功率輸出調(diào)節(jié)。
實(shí)施例二(如圖9所示):與實(shí)施例一不同之處在于:所述集熱裝置1的上罩11下部分布有兩層上罩突環(huán)111,集熱裝置1的下罩12上部分布有兩層下罩突環(huán)121,上罩突環(huán)111與下罩突環(huán)121錯(cuò)開。
通過對(duì)上述實(shí)施例二中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為18.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為30%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為36%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為40%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例二的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高7.6%,效率提高比率為44%左右。
實(shí)施例三(如圖10所示):與實(shí)施例一不同之處在于:所述集熱裝置1的上罩11下部分布有三層上罩突環(huán)111,集熱裝置1的下罩12上部分布有三層下罩突環(huán)121,上罩突環(huán)111與下罩突環(huán)121錯(cuò)開。
通過對(duì)上述實(shí)施例三中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為18.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為30.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為37.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為40%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例三的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高7.8%,效率提高比率為45%左右。
實(shí)施例四(如圖11所示):與實(shí)施例一不同之處在于:所述氣化裝置2還包括預(yù)熱腔22,預(yù)熱腔22與氣化腔21相聯(lián)通,預(yù)熱腔22位于氣化腔21前端,預(yù)熱腔22用于工質(zhì)的預(yù)熱。
作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述預(yù)熱腔22為螺旋管型空腔,氣化腔21為球型空腔。
作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化,所述預(yù)熱腔22螺旋盤繞在集熱裝置1周邊,用于吸收集熱裝置1周邊的廢熱。
通過對(duì)上述實(shí)施例四中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為19%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為22%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為26.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為32%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為39%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為41%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例四的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高8.8%,效率提高比率為50%左右。
實(shí)施例五(如圖12所示):與實(shí)施例四不同之處在于:所述預(yù)熱腔22與氣化腔21之間還設(shè)置有霧化嘴23,霧化嘴23用于將預(yù)熱腔22中的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)行霧化,噴入氣化腔21內(nèi)。
作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)化說明,所述氣化腔21為橢圓型空腔。
通過上述實(shí)施例五的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為20%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為23%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為28%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為34%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為40%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為42%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例五的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高10%,效率提高比率為57%左右。
實(shí)施例六(如圖13所示):與實(shí)施例五不同之處在于:所述氣化腔21成錐型,氣化腔21的水平截面呈藕孔狀。
通過對(duì)上述實(shí)施例六中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為30%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為37%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為42%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為44%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例六的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高12%,效率提高比率為67%左右。
實(shí)施例七(如圖14所示):與實(shí)施例五不同之處在于所述氣化腔21成多邊錐型,預(yù)熱腔22和氣化腔21的水平截面均呈蜂窩孔狀。
通過對(duì)上述實(shí)施例七中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為31%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為38%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為43%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為44.5%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例七的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高12.6%,效率提高比率為72%左右。
實(shí)施例八(如圖15所示):與實(shí)施例七不同之處在于:為了增大渦輪機(jī)進(jìn)氣口33與排氣口34的壓差,所述偏心式渦輪機(jī)3的排氣口34處還設(shè)置有預(yù)冷凝器36。
作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步具體說明,所述預(yù)冷凝器36包括工質(zhì)導(dǎo)通管361和冷凝吸熱管362,工質(zhì)導(dǎo)通管361用于連通排氣口34和循環(huán)管道6,冷凝吸熱管362用于吸收工質(zhì)導(dǎo)通管361內(nèi)工質(zhì)的熱量,工質(zhì)導(dǎo)通管361與冷凝吸熱管362螺旋并列接觸,冷凝吸熱管362內(nèi)為吸熱流體。
作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步具體說明,為增大冷凝效率,吸熱流體的流動(dòng)方向與工質(zhì)導(dǎo)通管361內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)方向相反。
通過對(duì)上述實(shí)施例八中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為21.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為26%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為32%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為39%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為44%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為45%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例八的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例八的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高13.4%,效率提高比率為76%左右。
實(shí)施例九(如圖16):與實(shí)施例八不同之處在于:所述冷凝吸熱管362采用聯(lián)通單向液壓泵9與氣化裝置2之間的循環(huán)管道6;由于單向液壓泵9與氣化裝置2之間的循環(huán)管道6需要吸熱,而工質(zhì)導(dǎo)通管361內(nèi)工質(zhì)需要排熱,該結(jié)構(gòu)較大程度的循環(huán)利用循環(huán)管道6內(nèi)工質(zhì)熱量,增大熱轉(zhuǎn)化效率。
通過對(duì)上述實(shí)施例九中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為22.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為33.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為41%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為45%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為47%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例九的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例九的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高15%,效率提高比率為84%左右。
實(shí)施例十(如圖17所示):與實(shí)施例九不同之處在于:所述冷凝管51成斜型分布。
通過對(duì)上述實(shí)施例十中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為22.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為33.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為41.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為45.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為47%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高15.2%,效率提高比率為85%左右。
實(shí)施例十一(如圖18所示):與實(shí)施例九不同之處在于:所述冷凝管51成垂直分布。
通過對(duì)上述實(shí)施例十一中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為22%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為26%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為33%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為41%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為45%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為46%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十一的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例八的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高14.6%,效率提高比率為82%左右。
實(shí)施例十二(如圖19所示):與實(shí)施例一不同之處在于:所述冷凝管51成水平分布時(shí),上、下層冷凝管相互錯(cuò)開。
通過對(duì)上述實(shí)施例十二中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為22.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為33.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為41.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為45.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為47%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十二的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高15.2%,效率提高比率為85%左右。
實(shí)施例十三(如圖20和21所示):與實(shí)施例十二不同之處在于:偏心式渦輪機(jī)3與冷凝裝置5之間還設(shè)置有工質(zhì)調(diào)節(jié)器10;所述工質(zhì)調(diào)節(jié)器10包括渦輪限流器101和壓強(qiáng)穩(wěn)壓控壓器102,渦輪限流器101包括渦輪結(jié)構(gòu)103和渦輪轉(zhuǎn)速控制器104,壓強(qiáng)穩(wěn)壓控壓器102包括緩壓儲(chǔ)流缸105和緩壓活塞106和氣壓調(diào)節(jié)器107,緩壓儲(chǔ)流缸105的頂端聯(lián)通循環(huán)管道6,緩壓儲(chǔ)流缸105的底端聯(lián)通氣壓調(diào)節(jié)器107,緩壓活塞106安裝在緩壓儲(chǔ)流缸105內(nèi);當(dāng)循環(huán)管道6內(nèi)工質(zhì)的壓強(qiáng)或流速發(fā)生變化時(shí),渦輪限流器101可通過限制渦輪結(jié)構(gòu)103的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)流速的限制,同時(shí)部分工質(zhì)可從緩壓儲(chǔ)流缸105流出或流入實(shí)現(xiàn)體積的擴(kuò)充或壓縮,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定壓強(qiáng)的作用。
通過對(duì)上述實(shí)施例十三中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為23%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為34%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為42%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為46%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為47%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十三的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高15.8%,效率提高比率為88%左右。
實(shí)施例十四(如圖22所示):與實(shí)施例十三不同之處在于:所述冷凝裝置5還增設(shè)有一個(gè)增壓泵53,增壓泵53安裝在冷凝管51中端;采取該結(jié)構(gòu),可加速工質(zhì)的液化,增大渦輪機(jī)進(jìn)氣口與排氣口的壓差,減小渦輪機(jī)排氣口的氣體溫度。
通過對(duì)上述實(shí)施例十四中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為24.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為29%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為36%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為44%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為48%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為50%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十四的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高17.8%,效率提高比率為98.5%左右。
實(shí)施例十五(如圖23所示):與實(shí)施例十三不同之處在于:所述冷凝裝置5增設(shè)有多個(gè)增壓泵53,增壓泵53均勻分布在冷凝管51中,述增壓泵53采用渦輪增壓,多個(gè)增壓泵53通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由同一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng);采取該結(jié)構(gòu),可加速工質(zhì)的液化,增大渦輪機(jī)進(jìn)氣口與排氣口的壓差,減小渦輪機(jī)排氣口的氣體溫度。
通過對(duì)上述實(shí)施例十五中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為25%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為29.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為36.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為45%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為49%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為51%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十五的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高18.6%,效率提高比率為103%左右。
實(shí)施例十六:與實(shí)施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質(zhì)7采用常規(guī)的氟利昂;采用氟利昂作為工質(zhì),可用于較低溫度熱源的利用,但由于其需要循環(huán)管道6內(nèi)的壓強(qiáng)較高,實(shí)施過程對(duì)循環(huán)管道6、以及密封部件的制作工藝要求較高。
通過對(duì)上述實(shí)施例十六中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,調(diào)高冷凝裝置5內(nèi)工質(zhì)的壓強(qiáng),同時(shí)調(diào)高氣化裝置2內(nèi)工質(zhì)壓強(qiáng),循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為23%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為35%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為43%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為47%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為49%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十六的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高16.8%,效率提高比率為93%左右。
實(shí)施例十七:與實(shí)施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質(zhì)7采用甲醇;該種工質(zhì)的在常溫下的沸點(diǎn)為64.7℃,易氣化,對(duì)高溫?zé)嵩吹臏囟纫筝^低,可用于小于100℃的低溫?zé)嵩窗l(fā)電,但屬于有毒有害易燃?xì)怏w,對(duì)循環(huán)管道的密封性要求高。
通過對(duì)上述實(shí)施例十七中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為23.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為27.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為36%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為44%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為48%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為50%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十七的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高17.6%,效率提高比率為97%左右。
實(shí)施例十八:與實(shí)施例十五不同之處在于:所述循環(huán)工質(zhì)7采用乙醇;該種工質(zhì)的在常溫下的沸點(diǎn)為78.15℃,易氣化可燃燒,對(duì)高溫?zé)嵩吹臏囟纫笙鄬?duì)較低,可用于小于100℃的低溫?zé)嵩窗l(fā)電,但對(duì)循環(huán)管道的密封性要求高。
通過對(duì)上述實(shí)施例十八中的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向油田廢氣燃燒裝置4引入油田廢氣,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度分別為120℃、150℃、200℃、250℃、300℃、400℃,循環(huán)管內(nèi)工質(zhì)流速根據(jù)基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整;實(shí)驗(yàn)效果為:油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為120℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為23.5%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為150℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為28%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為200℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為36%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為250℃,熱能轉(zhuǎn)化效率約為44%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為300℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為48%,油田廢氣燃燒裝置4內(nèi)的燃燒溫度為400℃左右時(shí),熱能轉(zhuǎn)化效率約為50%;通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,本實(shí)施例十六的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)與常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率(200℃時(shí),平均為18%)相比,本實(shí)施例的基于偏心式渦輪的油田廢氣熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能轉(zhuǎn)化效率比常規(guī)熱能機(jī)的熱能轉(zhuǎn)化效率高17.7%,效率提高比率為98%左右。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。