发明名称 将热转变为有用能源之方法
摘要 将一主要流体(例如蒸气)中的热量为有用能源之方法系藉多步骤地膨胀该主要流体,在一分隔的密闭管路中利用该主要流体所含的热量加热该含多成分的工作液,以及膨胀该含多成分的工作液。处于气态的主要流体在一第一膨胀器中被膨胀,以获得有用的能源并制造出一部份被膨胀的含蒸气以及液体成分的主要流体。该部份被膨胀的含蒸气以及液体成分的主要流体,并被分离为一蒸气流以及一额外包含液体的主要流体,以及一蒸气流(其是在一第二段膨胀器中被膨胀)以及一额外地主要流体(其是用来加热该含多成分之工作液)。
申请公布号 TW330234 申请公布日期 1998.04.21
申请号 TW086101571 申请日期 1997.02.12
申请人 艾格瑞奇公司 发明人 亚历山大I.卡林那;劳伦斯B.罗德斯
分类号 F22B1/00;F22B3/02 主分类号 F22B1/00
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种将热转变成有用能源之方法,其步骤包括:在 一第 一段膨胀槽中将一处于气态的主要流体膨胀,以获 得有用 的能源并制造出一部份被膨胀的含蒸气以及液体 成份的主 要流体;分离该部份被膨胀的含蒸气以及液体成分 的主要 流体,并分离该流体为一蒸气流以及一额外包含液 体的主 要流体;在一第二段膨胀器中使该蒸气流被膨胀, 以获得 有用的能源;利用该部份被膨胀的含蒸气以及液体 成分的 主要流体的热量,加热一主要热交换器中之分离密 闭管路 中含多种成分的工作液;以及使在另一膨胀器之该 分离的 密闭管路之含多种成分的工作液被膨胀,以获得有 用的能 源并制造出一疲乏的含多种成分的工作液。2.如 申请专利范围第1项所述之方法,其中该疲乏的含 多 种成分的工作液在一冷却机中被冷却,然后通过一 具恢复 力的热转换器,藉此该疲乏的含多种成分的工作液 的热量 可用来加热被冷却后的该疲乏的含多种成分的工 作液。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该 处于气态之 主要流体是水蒸气。4.如申请专利范围第3项所述 之方法,其中该水蒸气是藉 由加热在一锅炉之该主要密闭管路中的该主要流 体而得到 的。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中该加 入包括燃 烧具腐蚀性或是毒性的燃料。6.如申请专利范围 第5项所述之方法,其中该处于气态之 主要流体被分离为一第一主要流体,其会在该第一 段膨胀 器中被膨胀,以及一第二主要流体,其是用来进一 步加热 未被膨胀的该含多种成分的工作液。7.如申请专 利范围第6项所述之方法,其中该含有多种成 分的工作液于该主要热转换器被加热前,是被该额 外的主 要流体所加热。8.如申请专利范围第3项所述之方 法,其中该处于气态之 主要流体是地热气。9.如申请专利范围第8项所述 之方法,其中更包括分离该 地热气之水蒸气以及其所含的盐水,并使用该盐水 进一步 加热该未被膨胀的含有多种成分的工作液。10.将 热转变为有用能源的装置,其包括:一第一段膨胀 槽,一处于气态的主要流体在此处膨胀,以获得有 用的能 源并制造出一部份被膨胀的含蒸气以及液体成份 的主要流 体;一分离器,用来分离该部份被膨胀的含蒸气以 及液体 成分的主要流体,并将该流体分离为一蒸气流以及 一额外 包含液体的主要流体;一第二段膨胀器中,使该蒸 气流在 此被膨胀,以获得有用的能源;一主要热交换器,与 该部 份被膨胀的含蒸气以及液体成分的主要流体连接 ,以利 用该主要流体所含的热量加热一主要热交换器中 之分离密 闭管路中含多种成分的工作液;以及一分隔的密闭 管路, 其中有该含多种成分的工作液,该第二密闭管路在 该主要 热将换器中包含有流通口,该第二密闭管路更包括 一膨胀 器,使得该含多种成分的工作液被膨胀,以获得有 用的能 源并制造出一疲乏的含多种成分的工作液。11.如 申请专利范围第10项所述之装置,其中该疲乏的含 多种成分的工作液在一冷却机中被冷却,然后通过 一具恢 复力的热转换器,藉此该疲乏的含多种成分的工作 液的热 量可用来加热被冷却后的该疲乏的含多种成分的 工作液。12.如申请专利范围第10项所述之装置,其 中该处于气态 之主要流体是水蒸气。13.如申请专利范围第12项 所述之装置,其中该水蒸气是 藉由加热在一锅炉之该主要密闭管路中的该主要 流体而得 到的。14.如申请专利范围第13项所述之装置,其中 该加入包括 燃烧具腐蚀性或是毒性的燃料。15.如申请专利范 围第14项所述之装置,其中该处于气态 之主要流体被分离为一第一主要流体,其会在该第 一段膨 胀器中被膨胀,以及一第二主要流体,其是用来进 一步加 热未被膨胀的该含多种成分的工作液。16.如申请 专利范围第15项所述之装置,其中该额外的主 要流体是被连接用来在该含有多种成分的工作液 于该主要 热转换器被加热前,先加热该含多种成分之工作液 。17.如申请专利范围第12项所述之装置,其中该处 于气态 之主要流体是地热气。18.如申请专利范围第17项 所述之装置,其中更包括分离 该地热气之水蒸气以及其所含的盐水,并使用该盐 水进一 步加热该未被膨胀的含有多种成分的工作液。19. 一种将热转变为有用能源之方法,其步骤包括:在 一 具有外部加热源的第一密闭管路中加热一主要工 作液;分 离该加热过的主要工作液为一第一主要流体以及 一第二主 要流体;在该第一膨胀器中膨胀该第一主要流体, 以获得 有用的能源;利用该第二主要流体中所含的热量, 加热一 在第二膨胀器之第二密闭管路中的含多种成分的 工作液; 以及在该第二膨胀器中膨胀使该含多种成分的工 作液被膨 胀,以获得有用的能量。20.如申请专利范围第19项 所述之方法,其中该加热包括 燃烧具腐蚀性或是毒性的燃料。21.如申请专利范 围第20项所述之方法,其中该主要工作 液是水蒸气。22.如申请专利范围第19项所述之方 法,其中该第一主要 流体所含的热量是用来加热在该第二热交换器中 之经该第 一膨胀器所膨胀过后的含多种成分的工作液。23. 如申请专利范围第22项所述之方法,其中该第一主 要 流体被区分为液态以及气态成分,且在经第一膨胀 器膨胀 后更区分为第三、第四主要流体;该第三流体是气 态,并 在一第三膨胀器中被膨胀以获得有用的能源;该第 四主要 流体是则流经该第二热转换器。24.如申请专利范 围第23项所述之方法,其中该第三主要 流体之热量是用来加热在该第三热交换器中之经 该第三膨 胀器所膨胀过后的含多种成分的工作液。25.如申 请专利范围第24项所述之方法,其中该第二,第 三,及第四主要流体是被结合在一起以作为该主要 工作液 。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中该第 一主要 流体在经该第一膨胀器膨胀后,于一分离器中分离 为液相 及气相,部份的该气相是作为该第三主要流体,而 部份的 该气相则与该液相结合以作为第四主要流体。27. 如申请专利范围第19项所述之方法,其中该含多种 成 分的工作液在第二膨胀器被膨胀后,于一冷却机中 被冷却 ,然后通过一第四热转换器,藉此该含多种成分的 工作液 的热量在被冷却前可用来加热被冷却后的该含多 种成分的 工作液。28.将热转变为有用能源的装置,其包括: 一含有一种主 要工作液的第一密闭管路,以及一用来加热该主要 工作液 的加热器,在一具有外部加热源的第一密闭管路中 加热该 主要工作液;一第一流体分离器,用以分离该加热 过的主 要工作液为一第一主要流体以及一第二主要流体; 该第一 密闭管路亦包含一第一热转换器,藉此该第一主要 流体会 被膨胀以获得有用的能量,该第一密闭管路亦包含 一通过 第一热交换器的流通口,以将热由该第二主要流体 传到一 含多成分的工作液;以及一含有该含多成分工作液 之第二 密闭管路,该第二密闭管路亦包含一通过第一热交 换器的 流通口,该第二密闭管路包含一第二膨胀器,藉此 该含多 成分之工作液可被膨胀以获得有用的能量。29.如 申请专利范围第28项所述之装置,其中该加热包括 燃烧具腐蚀性或是毒性的燃料。30.如申请专利范 围第28项所述之装置,其中该主要工作 液是水蒸气。31.如申请专利范围第28项所述之装 置,其中该第一,第 二密闭管路包括一通过第二热交换器的流通口,藉 此该第 一主要流体之热量可被用来加热该含多种成分之 工作液。32.如申请专利范围第31项所述之装置,其 中该第一密闭 管路包括一分离器,用来将该第一主要流体被区分 为液态 以及气态成分,且在经第一膨胀器膨胀后更区分为 第三、 第四主要流体;该第三流体是气体,该第一密闭管 路亦包 括一第三膨胀器,藉此该第三主要流体在该第三膨 账器中 被膨账以获得有用的能源;该第四主要流体是则流 经该第 二热转换器。33.如申请专利范围第32项所述之装 置,其中该第一,第 二密闭管路包括一通过第三热交换器的流通口,藉 此该第 三主要流体之热量可被用来加热该含多种成分之 工作液。34.如申请专利范围第33项所述之装置,其 中该第一,密 闭管路包括一流体结合器,藉此可将该第二,第三, 及第 四主要流体结合在一起,以作为被该加热器加热的 该主要 工作液。35.如申请专利范围第32项所述之装置,其 中该第一密闭 管路包括一分离器,用来将该第一主要流体被区分 为液态 以及气态成分,且在经第一膨胀器膨胀后更区分为 第三、 第四主要流体;且其中更包含一流体结合器,可将 该第四 流体以及该液相结合在一起,而形成该第四主要流 体。36.如申请专利范围第28项所述之装置,其中该 第二密闭 管路包括一冷却机,该含多成分之工作液可在此被 冷却; 以及一第四热转换器,其中该未被冷却之含多成分 工作液 之热量可用来加热被冷却过后之含多成分工作液 。37.一种将含有水蒸气以及盐水之地热气的热量 转变为一 动力系统有用能源之方法,其步骤包括:将该地热 气中所 含的该水蒸气以及该盐水分离;在一第一膨胀器中 将该水 蒸气膨胀以获得有用的能源;在一热转换器中利用 该水蒸 气所含的热量加热一含多成分之工作液;在一第二 热转换 器中利用该盐水所含的热量进一步加热经过该第 一热转换 器加热过的该含多成分之工作液;去除该第二热转 换器中 之该盐水;以及在一第二膨胀器中的该分隔的密闭 管路中 膨胀该含多成分之工作液以获得能量,并制造出一 疲乏的 含多成分之工作液。38.如申请专利范围第37项所 述之方法,其中该疲乏的含 多种成分的工作液在一冷却机中被冷却,然后通过 一具恢 复力的热转换器,藉此该疲乏的含多种成分的工作 液的热 量可用来加热被冷却后的该疲乏的含多种成分的 工作液。39.如申请专利范围第38项所述之方法,其 中用来加热位 于该第一热转换器中之该含多成分之工作液的热 量是来自 经过该第一膨胀器膨胀过之蒸气所含的热量。40. 如申请专利范围第39项所述之方法,其中该第一主 要 流体被区分为液态以及气态成分,且在经第一膨胀 器膨胀 后更区分为第一、第二主要流体;该第三流体是气 态,并 在一第三膨胀器中被膨胀以获得有用的能源;该第 二主要 流体是则流经该第一热转换器。41.如申请专利范 围第41项所述之方法,其中该第二流体 在通过该第一热转换器后以气阀调整其流速,然后 再与经 该第三膨胀器膨胀后之该第一流体结合。42.如申 请专利范围第41项所述之方法,其中结合的该第 一及第二流体被系统冷却后则丢弃。43.将含有水 蒸气以及盐水之地热气的热量转变为一动力 系统有用能源之装置,其包括:一分离器,用来将该 地热 气中所含的该水蒸气以及该盐水分离;一第一膨胀 器,用 来将该水蒸气膨胀以获得有用的能源;一含多成分 工作液 之分隔的密闭管路,该第二密闭管路包括第一热转 换器之 流通口,藉此该蒸气的热量可用来加热该含多成分 之工作 液,该第二密闭管路包括第二热转换器之流通口, 藉此该 盐水的热量可用来再次加热经该第一热转换器加 热过之该 含多成分之工作液,该第二密闭管路包括一第二热 膨胀器 ,藉此该来自第二热转换器之该含多成分之工作液 可被膨 胀以获得有用的能源并制造出一疲乏的含多成分 之工作液 ;以及一排放管,用来排放来自系统之该第二热转 换器中 之盐水。44.如申请专利范围第43项所述之装置,其 中该疲乏的含 多种成分的工作液在一冷却机中被冷却,然后通过 一具恢 复力的热转换器,藉此该疲乏的含多种成分的工作 液的热 量可用来加热被冷却后的该疲乏的含多种成分的 工作液。45.如申请专利范围第44项所述之装置,其 中用来加热位 于该第一热转换器中之该含多成分之工作液的热 量是来自 经过该第一膨胀器膨胀过之蒸气所含的热量。46. 如申请专利范围第45项所述之装置,更包括一分离 器 ,用来将该第一主要流体被区分为液态以及气态成 分,且 在经第一膨胀器膨胀后更区分为第一、第二主要 流体;该 第一流体是气态,该第一密闭管路亦包括一第三膨 胀器, 藉此该第一主要流体会在该第三膨胀器中被膨胀 以获得有 用的能源;该第二主要流体是则流经该第一热转换 器。47.如申请专利范围第46项所述之装置,更包括 一气阀, 调整经过该第一热转换器后之该第二流体的流速, 以及一 接合处,位于经过该气阀之该第二流体与经该第三 膨胀器 膨胀过后之该第一流体会合处。48.如申请专利范 围第47项所述之装置,其中结合的该第 一及第二流体经系统冷却后则被丢弃。图示简单 说明:第 一图所显示的是本发明之第一实施例,其能量是经 由燃烧 燃料所获得的。第二图所显示的是本发明之第二 实施例, 其能量是经由含水蒸气与盐水的地热气所获得的 。
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