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1、(10)申请公布号 CN 103321749 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103321749 A *CN103321749A* (21)申请号 201210076278.8 (22)申请日 2012.03.20 F02C 3/04(2006.01) F02C 7/08(2006.01) F02C 7/18(2006.01) F02C 6/00(2006.01) F02C 7/143(2006.01) (71)申请人 易元明 地址 510430 广东省广州市白云区石搓路金 碧新城 18 栋 503 室 (72)发明人 易元明 (54) 发明名称 等温压缩式热力发动机 (5。
2、7) 摘要 本发明涉及一种以空气为热力工质的等温压 缩式热力发动机。 其技术特征在于， 用等温空压机 取代绝热空压机， 将空气压缩与扩膨作功两个工 程环节分开在不同的发动机部件中进行， 大幅度 提高热机工作压力， 设立温梯式保温复合管高效 回收利用尾气余热， 由此显著提高热机的热效率。 必要时， 将等温空压机与低温制冷设备配合使用， 让尾气中的有毒、 有害气体成份在人工低温环境 下自动冷凝液化并与洁净气体分离， 然后收集作 为化工原料使用， 从而实现发动机尾气中的有毒、 有害物质的零排放与零污染。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103321749 A CN 103321749 A *CN103321749A* 1/2 页 2 1. 一种等温压缩式热力发动机的工艺方法， 其热力工作循环是采用空气为热力工质， 利用空气压缩机提高空气压力并将其输入燃烧室与燃料燃烧， 压缩空气从燃烧室吸热产生 体积膨胀， 推动膨胀机运转并产生机械出力 ； 其特征在于， 循环采用等温空压机对空气进行多级等温压缩， 提高其热力工质气体工 作压力， 将空气压缩与扩膨作功两个工程环节分开在不同的发动机部件内进行， 设置高效 率回收利用热力发动机尾气。
4、余热的温梯式保温复合管 ； 必要时让等温空压机与低温制冷设 备配合使用， 由此实现尾气中的有毒、 有害气体成份在保温复合管低温区段自动冷凝液化、 与洁净空气成份完全分离后回收利用 ； 循环按照等温空压机在常温环境下吸入常温常压空 气、 并将常温常压空气压缩成常温高压空气以及按照等温空压机在人工低温环境下吸入低 温空气、 并将低温空气压缩成低温高压空气的两种不同的工况方式进行 ； 在常温环境工况 下， 等温空压机从常温环境中吸入常温常压空气， 对其实行多级等温压缩并将其压缩成常 温高压空气 ； 常温高压空气从等温空压机流出后， 经保温高压储气罐进入保温复合管内管， 与从膨胀机出口流出并进入保温复。
5、合管外管的高热尾气进行对流换热 ； 常温高压空气在保 温复合管内吸热实行定压体积膨胀， 再进入燃烧室与燃料燃烧， 其体积再度膨胀 ； 高温高压 空气推动膨胀机运转并产生机械出力， 膨胀机驱动等温空压机与工作机正常运转 ； 同时， 保 温高压储气罐内的少量常温高压空气， 经保温高压输气管注入膨胀机机体内内冷式载冷剂 流动空间， 从需要冷却的膨胀机机体中吸热， 体积膨胀后， 再与从燃烧室流出的高温高压空 气汇合、 推动膨胀机转运作功 ； 从膨胀机出口排出的尾气经保温复合管外管流向常温冷端， 与从常温冷端流入保温复合管内管的常温高压空气换热， 冷却后， 排向自然空间 ； 由此形成 热力循环 ； 在人。
6、工低温环境工况下， 等温空压机从人工低温环境中吸入低温空气， 对其实行多级 等温压缩并将其压缩成低温高压空气 ； 低温高压气体从等温空压机流出后进入保温高压储 气罐， 再流入保温复合管内管， 与从膨胀机出口流出后进入保温复合管外管的高热尾气进 行对流换热， 低温高压空气在保温复合管内吸热实行定压体积膨胀 ； 然后再进入燃烧室与 燃料燃烧， 体积再度膨胀 ； 高温高压空气推动膨胀机运转并产生机械出力， 膨胀机驱动等 温空压机、 制冷设备与工作机正常运转 ； 同时， 保温高压储气罐内的少量低温高压空气， 经 保温高压输气管注入膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机机体中吸 热， 体。
7、积膨胀后， 再与从燃烧室流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机运转作功 ； 从膨胀机 出口排出的高热尾气， 经保温复合管外管从热端流向低温冷端， 与从低温冷端流入保温复 合管内管的低温高压空气换热， 冷却后， 尾气中的有毒、 有害气体成分在保温复合管低温区 段自动冷凝液化或固化， 与尾气中的洁净气体成份分离后进入尾气有毒、 有害物质收集器， 作为化工原料回收使用 ； 尾气中的洁净气体从保温复合管外管低温末端进入第二保温复合 管外管， 再经第二复合管外管从低温冷端流向自然常温端， 与从第二复合管内管自然常温 端流入的常温空气进行对流换热， 升温后， 排向自然空间 ； 常温常压新鲜空气进入第二保温 。
8、复合管内管， 并与外管中的尾气中的洁净气体换热， 冷却后， 进入人工低温环境 ； 由此形成 热力循环。 2. 一种等温压缩式热力发动机装置， 它包括空气压缩机， 燃烧室， 与燃烧室出口连接的 膨胀机 ； 其特征在于， 它还包括等温空压机， 保温高压储气罐， 保温复合管， 燃烧室， 膨胀机， 保 权 利 要 求 书 CN 103321749 A 2 2/2 页 3 温高压输气管， 低温制冷设备， 人工低温室， 第二保温复合管， 尾气中的有毒、 有害物质收集 器 ； 在常温环境工况下， 等温空压机进气口与自然空间相通， 等温空压机出口经过保温高 压储气罐与保温复合管内管连接， 保温复合管内管的另一。
9、端与燃烧室进气口连接， 燃烧室 的出气口与膨胀机进气口连接， 膨胀机出口与保温复合管外管在热端连接， 保温高压输气 管一端与保温高压储气罐连接、 另一端与膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间进口连接， 保温复合管外管在常温冷端与自然空间相通， 由膨胀机驱动等温空压机与工作机正常运 转， 由此形成热力循环 ； 在人工低温环境工况下， 等温空压机、 低温制冷设备、 保温高压储气罐、 第二保温复合 管、 尾气中的有毒有害物质收集器均设置在人工低温室内， 等温空压机的进气口通过穿过 人工低温室的第二保温复合管内管与自然空间相通， 等温空压机的出气口经过保温高压储 气罐与保温复合管内管连接， 保温复合管内管。
10、另一端与燃烧室进口连接， 燃烧室出口与膨 胀机进气口连接， 膨胀机出气口与保温复合管外管在热端连接， 保温复合管外管在低温区 段通过支管与废气中的有毒、 有害物质收集器连接， 保温高压输气管一端与保温高压储气 罐连接、 另一端与膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间进口连接， 保温复合管外管在保温 复合管低温末端与第二保温复合管外管连接， 第二保温复合管的内管一端与自然空间相 通、 另一端与等温空压机进气口连接， 第二保温复合管的外管与自然空间相通， 由膨胀机驱 动等温空压机、 低温制冷设备与工作机正常运转， 由此形成热力循环。 3. 根据权利要求 2 所述的等温压缩式热力发动机装置， 其特征在于，。
11、 所述燃烧室， 是指 包括燃料供给设备与点火部件的燃烧室。 4. 根据权利要求 2 所述的等温压缩式热力发动机装置， 其特征在于， 所述膨胀机， 是指 可以是涡轮式汽轮机， 还可以是由汽缸、 活塞、 连杆、 曲轴联合组成的膨胀机。 5. 根据权利要求 2 所述的等温压缩式热力发动机装置， 其特征在于， 所述燃烧室与膨 胀机连接的结构组合构造， 是指可以是与现有燃气轮机中的燃烧室与膨胀机连接的结构组 合构造相同的结构组合构造， 也可以是与现有活塞式内燃机中的燃烧室与膨胀机连接的结 构组合构造相同的结构组合构造， 还可以是与现有锅炉式汽轮机中的燃烧室与膨胀机连接 的结构组合构造相同的结构组合构造。。
12、 6. 根据权利要求 2 所述的等温压缩式热力发动机装置， 其特征在于， 所述由膨胀机驱 动等温空压机、 低温制冷设备与工作机正常运转， 其动力驱动的动力传递方式， 可以是电力 传动， 也可以是变速箱传动， 还可以是同轴传动与液压传动。 权 利 要 求 书 CN 103321749 A 3 1/6 页 4 等温压缩式热力发动机 技术领域 0001 本发明涉及热力发动机， 特别涉及一种以空气为热力工质的热效率显著提高的等 温压缩式热力发动机的工艺方法与装置。 背景技术 0002 目前以空气为热力工质的热力发动机， 通常采用绝热压缩的空气压缩方式 ； 尤其 是活塞式内燃机， 长期将发动机中的空气压。
13、缩与扩膨作功两个不同的工程环节， 安置在同 一个汽缸内、 一前一后进行 ； 由此导致在空气压缩的工程环节中消耗的机械功很大、 工作压 力无法提高 ； 与此同时， 热力发动机的尾气余热回收率低、 利用效率极低， 并且通常将其尾 气中的有毒、 有害物质放任自流地向自然空间排放 ； 从而导致其热机效率低下， 环境污染严 重。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种新的等温压缩式热力发动机的工艺方法与装置， 大幅度 提高热力工质气体的工作压力， 高效率地回收利用发动机尾气的余热， 显著提高其热机效 率 ； 必要时， 实现尾气中的有毒、 有害物质的零排放与零污染。 0004 本发明的技术方案如下 ：。
14、 0005 一种等温压缩式热力发动机的工艺方法， 其热力工作循环是采用空气为热力工 质， 利用空气压缩机提高空气压力并将其输入燃烧室与燃料燃烧， 压缩空气从燃烧室吸热 产生体积膨胀， 推动膨胀机运转并产生机械出力 ； 0006 循环采用等温空压机对空气进行多级等温压缩， 提高其热力工质气体工作压力， 将空气压缩与扩膨作功两个工程环节分开在不同的发动机部件内进行， 设置高效率回收利 用热力发动机尾气余热的温梯式保温复合管 ； 必要时让等温空压机与低温制冷设备配合使 用， 由此实现尾气中的有毒、 有害气体成份在保温复合管低温区段自动冷凝液化、 与洁净空 气成份完全分离后回收利用 ； 循环按照等温空。
15、压机在常温环境下吸入常温常压空气、 并将 常温常压空气压缩成常温高压空气以及按照等温空压机在人工低温环境下吸入低温空气、 并将低温空气压缩成低温高压空气的两种不同的工况方式进行 ； 0007 在常温环境工况下， 等温空压机从常温环境中吸入常温常压空气， 对其实行多级 等温压缩并将其压缩成常温高压空气 ； 常温高压空气从等温空压机流出后， 经保温高压储 气罐进入保温复合管内管， 与从膨胀机出口流出并进入保温复合管外管的高热尾气进行对 流换热 ； 常温高压空气在保温复合管内吸热实行定压体积膨胀， 再进入燃烧室与燃料燃烧， 其体积再度膨胀 ； 高温高压空气推动膨胀机运转并产生机械出力， 膨胀机驱动等。
16、温空压机 与工作机正常运转 ； 同时， 保温高压储气罐内的少量常温高压空气， 经保温高压输气管注入 膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机机体中吸热， 体积膨胀后， 再与 从燃烧室流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机转运作功 ； 从膨胀机出口排出的尾气经保 温复合管外管流向常温冷端， 与从常温冷端流入保温复合管内管的常温高压空气换热， 冷 说 明 书 CN 103321749 A 4 2/6 页 5 却后， 排向自然空间 ； 由此形成热力循环 ； 0008 在人工低温环境工况下， 等温空压机从人工低温环境中吸入低温空气， 对其实行 多级等温压缩并将其压缩成低温高压空气 ； 低温。
17、高压气体从等温空压机流出后进入保温高 压储气罐， 再流入保温复合管内管， 与从膨胀机出口流出后进入保温复合管外管的高热尾 气进行对流换热， 低温高压空气在保温复合管内吸热实行定压体积膨胀 ； 然后再进入燃烧 室与燃料燃烧， 体积再度膨胀 ； 高温高压空气推动膨胀机运转并产生机械出力， 膨胀机驱动 等温空压机、 制冷设备与工作机正常运转 ； 同时， 保温高压储气罐内的少量低温高压空气， 经保温高压输气管注入膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机机体中 吸热， 体积膨胀后， 再与从燃烧室流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机运转作功 ； 从膨胀 机出口排出的高热尾气， 经保温复合管外。
18、管从热端流向低温冷端， 与从低温冷端流入保温 复合管内管的低温高压空气换热， 冷却后， 尾气中的有毒、 有害气体成分在保温复合管低温 区段自动冷凝液化或固化， 与尾气中的洁净气体成份分离后进入尾气有毒、 有害物质收集 器， 作为化工原料回收使用 ； 尾气中的洁净气体从保温复合管外管低温末端进入第二保温 复合管外管， 再经第二复合管外管从低温冷端流向自然常温端， 与从第二复合管内管自然 常温端流入的常温空气进行对流换热， 升温后， 排向自然空间 ； 常温常压新鲜空气进入第二 保温复合管内管， 并与外管中的尾气中的洁净气体换热， 冷却后， 进入人工低温环境 ； 由此 形成热力循环 ； 0009 一。
19、种等温压缩式热力发动机装置， 它包括空气压缩机， 燃烧室， 与燃烧室出口连接 的膨胀机 ； 它还包括等温空压机， 保温高压储气罐， 保温复合管， 燃烧室， 膨胀机， 保温高压 输气管， 低温制冷设备， 人工低温室， 第二保温复合管， 尾气中的有毒、 有害物质收集器 ； 0010 在常温环境工况下， 等温空压机进气口与自然空间相通， 等温空压机出口经过保 温高压储气罐与保温复合管内管连接， 保温复合管内管的另一端与燃烧室进气口连接， 燃 烧室的出气口与膨胀机进气口连接， 膨胀机出口与保温复合管外管在热端连接， 保温高压 输气管一端与保温高压储气罐连接、 另一端与膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间进。
20、口连 接， 保温复合管外管在常温冷端与自然空间相通， 由膨胀机驱动等温空压机与工作机正常 运转， 由此形成热力循环 ； 0011 在人工低温环境工况下， 等温空压机、 低温制冷设备、 保温高压储气罐、 第二保温 复合管、 尾气中的有毒有害物质收集器均设置在人工低温室内， 等温空压机的进气口通过 穿过人工低温室的第二保温复合管内管与自然空间相通， 等温空压机的出气口经过保温高 压储气罐与保温复合管内管连接， 保温复合管内管另一端与燃烧室进口连接， 燃烧室出口 与膨胀机进气口连接， 膨胀机出气口与保温复合管外管在热端连接， 保温复合管外管在低 温区段通过支管与废气中的有毒、 有害物质收集器连接， 。
21、保温高压输气管一端与保温高压 储气罐连接、 另一端与膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间进口连接， 保温复合管外管在 保温复合管低温末端与第二保温复合管外管连接， 第二保温复合管的内管一端与自然空间 相通、 另一端与等温空压机进气口连接， 第二保温复合管的外管与自然空间相通， 由膨胀机 驱动等温空压机、 低温制冷设备与工作机正常运转， 由此形成热力循环 ； 0012 所述燃烧室， 是指包括燃料供给设备与点火部件的燃烧室 ； 0013 所述膨胀机， 是指可以是涡轮式汽轮机， 还可以是由汽缸、 活塞、 连杆、 曲轴联合组 成的膨胀机 ； 说 明 书 CN 103321749 A 5 3/6 页 6 0。
22、014 所述燃烧室与膨胀机连接的结构组合构造， 是指可以是与现有燃气轮机中的燃烧 室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造， 也可以是与现有活塞式内燃机中的 燃烧室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造， 还可以是与现有锅炉式汽轮机 中的燃烧室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造 ； 0015 所述由膨胀机驱动等温空压机、 低温制冷设备与工作机正常运转， 其动力驱动的 动力传递方式， 可以是电力传动， 也可以是变速箱传动， 还可以是同轴传动与液压传动。 0016 本发明采用由等温空压机取代绝热空压机， 将空气压缩与扩膨作功两个工程环节 分开在不同的发动机部件内进行， 大幅度。
23、提高热机工作压力， 设立温梯式对流换热的保温 复合管， 必要时将等温空压机与低温制冷设备配合使用等项技术手段， 由此实现显著提高 热机效率以及必要时实现尾气中的有毒、 有害物质的零排放与零污染。 附图说明 0017 下面结合附图对本发明做详细描述。 0018 图 1 是在常温环境工况下的等温压缩式热力发动机的工艺方法及其装置结构示 意图。 0019 图 2 是在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机的工艺方法及其装置结 构示意图。 0020 参看图 1， 本发明的热力工作系统采用空气为热力工质， 由空气压缩机从常温环境 中吸入常温常压空气， 通过压缩提高其压力并将其输入燃烧室与燃料燃烧， 压。
24、缩空气从燃 烧室吸热产生体积膨胀， 推动膨胀机运转并产生机械出力。 0021 本发明所述的在常温环境工况下的等温压缩式热力发动机工艺方法的特点是， 采 用等温空气压缩机取代现有的绝热空气压缩机， 提高其热力工质气体工作压力， 将空气压 缩与扩膨作功两个工程环节分开在不同的发动机部件内进行， 设置高效率回收利用热力发 动机尾气余热的温梯式保温复合管 ； 等温空压机从常温的环境中吸入常温常压空气， 对其 实行多级等温压缩并将其压缩成常温高压空气 ； 常温高压空气从等温空压机流出后， 经保 温高压储气罐流入保温复合管内管， 与从膨胀机出口流出从热端进入保温复合管外管的高 热尾气在温梯式保温复合管内进。
25、行对流换热 ； 常温高压空气在保温复合管内吸热实行定压 体积膨胀， 再进入燃烧室与燃料燃烧， 其体积再度膨胀 ； 高温高压空气推动膨胀机运转并产 生机械出力， 驱动等温空压机与工作机正常运转。 同时， 保温高压储气罐内的少量常温高压 空气， 经保温高压输气管注入膨胀机机体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机 机体中吸热， 体积膨胀后， 再与从燃烧室流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机运转作功 ； 从膨胀机出口排出的尾气， 经保温复合管外管流向常温冷端， 与从常温冷端流入保温复合 管内管的常温高压空气对流换热， 冷却后， 排向自然空间， 由此形成热力循环。 0022 本发明所述的在常温环。
26、境工况下的等温压缩式热力发动机装置利用上述工艺方 法加以实施。如图 1 所示， 一种等温压缩式热力发动机装置包括现有技术的空气压缩机， 燃 烧室4， 其进口与燃烧室4出口连接的膨胀机5； 它还包括从自然空间吸入常温常压空气的等 温空气压缩机1， 通过输气管与等温空压机1出口连接的保温高压储气罐2， 其内管的一端与 保温高压储气罐2出口连接而另一端与燃烧室4的进口连接、 其外管的一端与自然空间相通 而另一端与膨胀机5的出口连接的保温复合管3， 其进口与保温复合管3的内管出口连接、 其 说 明 书 CN 103321749 A 6 4/6 页 7 出口与膨胀机5的进口连接的燃烧室4， 其进口与燃烧。
27、室4出口连接、 其出口与保温复合管3 的外管进口连接的膨胀机5， 其进口与保温高压储气罐2连接、 其出口与膨胀机5的机体内的 载冷剂流动空间连接的高压输气管6， 保温复合管3在常温冷端与自然空间相通， 由膨胀机5 驱动等温空压机 1与工作机正常运转， 由此形成热力循环 ； 0023 参看图 2， 本发明的热力工作系统是采用空气为热力工质， 由空气压缩机吸入空 气， 通过压缩提高其压力并将其输入燃烧室与燃料燃烧， 压缩空气从燃烧室吸热产生体积 膨胀， 推动膨胀机运转并产生机械出力。 0024 本发明所述的在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机工艺方法的特点 是， 采用等温空气压缩机取代现有绝。
28、热空气压缩机， 提高其热力工质气体工作压力， 将空气 压缩与扩膨作功两个工程环节分开在不同的发动机部件内进行， 设置高效率回收利用热力 发动机尾气余热的温梯式保温复合管， 将等温空压机与低温制冷设备配合使用， 由此实现 尾气中的有毒、 有害气体成份在保温复合管低温区段自动冷凝液化、 与洁净空气成份完全 分离后回收利用 ； 等温空压机从人工低温环境中吸入低温空气， 对其实行多级等温压缩并 将其压缩成低温高压空气， 低温高压空气从等温空压机流出后经保温高压储气罐流入保温 复合管内管， 与从膨胀机出口流出进入保温复合管外管的高热尾气进行对流换热 ； 低温高 压空气通过在保温复合管内吸热实行定压体积膨。
29、胀， 再进入燃烧室与燃料燃烧， 其体积再 度膨胀 ； 高温高压空气推动膨胀机运转并产生机械出力， 驱动等温空压机、 低温制冷设备与 工作机正常运转。 同时， 保温高压储气罐内的少量低温高压空气， 经保温高压输气管注入膨 胀机机体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机机体中吸热， 体积膨胀后， 再与从 燃烧室流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机运转作功。 从膨胀机出口排出的高热尾气， 进 入保温复合管外管， 与从低温冷端流入保温复合管内管的低温高压空气进行对流换热， 进 入保温复合管低温区段后， 尾气中的有毒、 有害气体成份自动冷凝液化或者固化， 自动与尾 气中的洁净气体分离， 由保温复合。
30、管外管通过支管进入尾气有毒、 有害物质收集器， 作为化 工原料回收利用 ； 尾气中的洁净气体经由第二复合管与常温空气对流换热， 升温后， 排向自 然空间 ； 常温常压新鲜空气进入第二保温复合管内管， 并与外管中的尾气中的洁净气体换 热， 冷却后， 进入人工低温环境， 由此形成热力循环。 0025 本发明所述在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机装置利用上述工艺 方法加以实施。如图 2 所示， 一种在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机装置包 括现有技术的空气压缩机， 燃烧室 4， 与燃烧室4出口连接的膨胀机5。它还包括从人工低温 环境吸入低温空气的等温空压机1， 通过输气管与等温空压机。
31、1出口连接的保温高压空气罐 2， 其内管一端与保温高压储气罐2出口连接而另一端与燃烧室4的进口连接、 其外管一端与 第二保温复合管 9外管连接而另一端与膨胀机5的出口连接的保温复合管3， 其进口与保温 复合管3内管出口、 连接其出口与膨胀机5进口连接的燃烧室4， 其进口与燃烧室4出口连接、 其出口与保温复合管3外管连接的膨胀机5， 其进口与保温高压储气罐2连接、 其出口与膨胀 机 5机体内载冷剂流动空间进口连接的保温高压输气管6， 其外管的一端与保温复合管3的 低温末端连接而另一端与自然空间相通、 其内管的一端与自然空间相通而另一端与等温空 压机 1进气口连接的第二保温复合管9， 通过支管与保。
32、温复合管3外管在人工低温室7内连 接的尾气中有毒有害物质收集器9， 与等温空压机1配合使用的低温制冷设备8， 包容等温空 压机1、 保温高压储气罐2、 低温制冷设备8、 第二保温复合管10、 尾气中有毒、 有害物质收集器 说 明 书 CN 103321749 A 7 5/6 页 8 9以及保温复合管3低温区段的人工低温室7， 第二保温复合管10外管与自然空间相通， 由膨 胀机 5驱动等温空压机1、 低温制冷设备8与工作机正常运转， 由此实现热力循环。 0026 所述燃烧室 4， 是指包括燃料供给设备与点火配件的燃烧室。 0027 所述膨胀机 5， 是指可以是涡轮式汽轮机， 还可以是由汽缸、 活。
33、塞、 连杆、 曲轴联合 组成的膨胀机。 0028 所述燃烧室4与膨胀机5连接的结构组合构造， 是指可以是与现有燃气轮机中的燃 烧室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造， 也可以是与现有活塞式内燃机中 的燃烧室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造， 还可以是与现有锅炉式汽轮 机中的燃烧室与膨胀机连接的结构组合构造相同的结构组合构造。 0029 所述膨胀机5驱动等温空压机1、 低温制冷设备8与工作机， 其动力驱动的动力传递 方式， 是指可以是电力传动， 也可以是变速箱传动， 还可以是同轴传动与液压传动。 具体实施方式 0030 参看图 1， 本发明所述在常温环境工况下的等温压缩式热。
34、力发动机装置的使用操 作程序如下 ： 0031 1、 启动等温空压机 1， 等温空压机1从自然常温环境中吸入常温常压空气， 对其施 加多级等温压缩， 等温空压机1将在压缩过程中产生的热量排向自然常温环境， 然后将常温 常压空气压缩成常温高压空气， 并将其注入保温高压储气罐 2。 0032 2、 常温高压空气由保温高压储气罐2进入保温复合管3内管， 然后进入燃烧室4， 在 燃烧室内与燃料燃烧， 形成高温高压空气。 0033 3、 高温高压空气推动膨胀机 5运转并产生机械出力， 降温、 降压后的高热尾气从膨 胀机 5的出口流入保温复合管3外管， 从保温复合管3外管的高温热端流向常温冷端， 与从 保。
35、温复合管3内管流入的常温高压空气对流换热， 形成温梯， 冷却后， 从保温复合管3外管的 常温冷端出口排向自然空间。 0034 4、 少量常温高压空气从保温高压储气罐 2， 经保温高压输气管6注入膨胀机5机体 内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机5机体中吸收热量， 体积膨胀后再回到膨胀 机 5的进气口部位， 与从燃烧室4流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机5运转作功。 0035 5、 保温复合管3内管中的常温高压空气与保温复合管3外管中的高热尾气换热， 随 着温度的不断升高、 其体积不断扩膨 ； 进入燃烧室4与燃料燃烧后、 形成高温高压空气， 推动 膨胀机 5运转并进入产生设定机械出力的。
36、正常工作状况。 0036 6、 膨胀机 5产生正常机械出力， 驱动等温空压机1与工作机正常运转。 0037 由此进入在常温环境工况下的等温压缩式热力发动机的正常热力循环工作状态。 0038 参看图 2， 本发明所述在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机装置的使 用操作程序如下 ： 0039 1、 启动低温制冷设备 8， 将人工低温室7的温度降到设定的低温温度。 0040 2、 启动等温空压机 1， 从第二保温复合管10内管吸入低温空气并对其实行多级等 温压缩， 将其压缩成为低温高压空气， 并将其注入保温高压储气罐 2内。 0041 3、 低温高压空气由保温高压储气罐2进入保温复合管3内管，。
37、 然后进入燃烧室4， 在 燃烧室 4内与燃料燃烧， 形成高温高压空气。 说 明 书 CN 103321749 A 8 6/6 页 9 0042 4、 高温高压空气推动膨胀机 5运转并产生机械出力， 降温、 降压后的高热尾气从膨 胀机 5的出口流入保温复合管3的外管， 从保温复合管3外管的高热热端流向低温冷端， 与 从保温复合管3内管低温冷端流入的低温高压空气对流换热， 进入低温区段后， 尾气中的有 毒、 有害气体成份自动冷凝液化或者固化， 自动与尾气中的洁净气体成份分离， 通过支管由 保温复合管3进入尾气有毒、 有害物质收集器 9， 作为化工原料回收利用。 0043 5、 保温高压储气罐 2内。
38、的少量常温高压空气， 经保温高压输气管6注入膨胀机5机 体内内冷式载冷剂流动空间， 从需要冷却的膨胀机 5机体中吸热， 体积膨胀后， 再与从燃烧 室 4流出的高温高压空气汇合、 推动膨胀机5运转作功。 0044 6、 尾气中的洁净气体从保温复合管 3外管低温冷端进入第二保温复合管10外管， 与从第二保温复合管 10内管常温端进入的常温空气进行对流换热， 升温后， 从第二保温复 合管 10外管出口排向自然空间。 0045 7、 自然常温常压新鲜空气从第二保温复合管 10内管的常温端进入， 与第二保温复 合管 10外管中的低温洁净气体进行对流换热， 冷却后， 进入人工低温室7内再度冷却， 然后 进。
39、入等温空压机 1。 0046 8、 保温复合管3内管中的低温高压空气与保温复合管3外管中的高热尾气换热， 低 温高压空气随着温度的不断升高， 其体积不断扩膨， 进入燃烧室4与燃料燃烧后形成高温高 压空气， 推动膨胀机 5运转并进入产生设定机械出力的正常工作状态。 0047 9、 膨胀机5产生正常机械出力， 驱动等温压缩机1、 低温制冷设备8与工作机正常运 转。 0048 由此进入在人工低温环境工况下的等温压缩式热力发动机的正常热力循环工作 状态。 0049 本发明所述的等温压缩式热力发动机的工艺方法及其装置， 由于采用等温空压机 取代绝热空压机， 大幅度提高热力发动机的工作压力， 采用温梯式保温复合管高效回收利 用热力发动机尾气余热， 从而多倍提高了热机效率、 大幅度节省了动力生产成本 ； 必要时， 还可以将等温空压机与低温制冷设备配合使用， 彻底净化热力发动机所排出的工业废气， 实现有毒、 有害物质的零排放与零污染。本发明用途广泛。本发明在原理、 工业和商业上的 应用都包含在本发明的权利要求范围内， 任何在此基础上的改进技术都取自本发明的权利 要求。 说 明 书 CN 103321749 A 9 1/2 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103321749 A 10 2/2 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 103321749 A 11 。