转换气态工作流体能量的方法及其实施装置与流程

文档编号:14477980
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1.一种用于转换气态工作流体压降能的装置,其特征在于,所述装置包括外壳、产生机械能的用户以及膨胀涡轮机,所述膨胀涡轮机具有叶片叶轮、涡轮机壳体和叶轮,所述膨胀涡轮机安装在所述外壳中,所述涡轮机壳体包括喷嘴通道和返回气体通道、气道、用于供应和移除传热介质的连接管、用于将气态工作流体供应到叶轮的连接管以及用于移除气态工作流体的连接管,所述叶轮安装在联接产生机械能的所述用户轴的轴上,

所述返回气体通道围绕所述叶轮的圆周以沿着所述叶轮的旋转方向具有角度偏移设置并且通过形成气态工作流体的连续膨胀级的所述气道互连,其中每个气道的入口连接到所述返回气体通道以及气道出口连接到所述喷嘴通道,其中所述气道为弯曲管道的形式并且布置在形成热交换器的所述装置的所述外壳内。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述气道还配备有翅片形式的增强器,这有利于传热表面的面积的扩大和传热介质的流动的湍流化。

3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,膨胀涡轮机被实施为单个径流式叶轮。

4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,控制装置安装在所述喷嘴通道的入口处,以控制所述喷嘴通道的最后膨胀级的出口处的压力。

5.如权利要求1-4所述的装置中使用气态工作流体压降能的方法,其特征在于,所述方法涉及气态工作流体的反复膨胀和所产生的机械能的输出,以及在每次膨胀作用后通过热交换器中的热交换介质对气态工作流体进行加热或冷却,

所述气态工作流体的反复膨胀在单个叶轮上以每级喷嘴通道的出口处的0.3-0.5的马赫数范围内的所述气态工作流体的流率,和每个膨胀级的最佳比率U/Cad=0.5连续进行,在气态工作流体膨胀的每级压降与热降的程度相同。

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