專利名稱：聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方法
技術領域：
本發(fā)明屬熱電技術領域與熱工機械領域，具體來說涉及一種聯(lián)動耦合 變易回熱循環(huán)方法。
背景技術：
18世紀下半葉瓦特發(fā)明的蒸汽機成為工業(yè)文明誕生的標志。初期的蒸 汽機效率低下，有效熱利用率僅為3-8%。 19世紀20年代，探索熱機最大 效率的卡諾循環(huán)定理應運而生?？ㄖZ通過建立一個理想的循環(huán)摸型指出 所有工作在同溫熱源與同溫冷源之間的熱^L,以可逆熱^L的效率為最大。 卡諾循環(huán)在一個較長的時期為提高熱機的效率指出了方向，為經(jīng)典熱力學 奠定了基礎，因而成為工業(yè)文明成熟的標志。卡諾循環(huán)雖然具有重要的理 論價值，但這種用理想氣體經(jīng)過兩個等溫過程和兩個絕熱過程按理想的方 式、即在準靜態(tài)條件下進行循環(huán)的方式顯然是不能實現(xiàn)的。個體只能存在 于整體之中，理想的孤立循環(huán)系統(tǒng)，雖然有利于定量化分析、有利于批量 化生產(chǎn)，但這種采用單一介質在一個封閉的單環(huán)中進行孤立循環(huán)的模式， 并不是人類認識自然整體存在方式的合適工具?，F(xiàn)有熱動力機械及熱電廠，系統(tǒng)的工質循環(huán)， 一般采用朗肯循環(huán)方式。 與工業(yè)文明初期的大氣機、瓦特的蒸汽機比較，朗肯循環(huán)系統(tǒng)具有較高的 機械效率，成為了熱機和熱電生產(chǎn)領域影響深遠的技術模式。朗肯循環(huán)和 熱力學領域具有重要影響的卡諾循環(huán)方式的共同之處是采用單一介質兩 極對抗、在一個封閉的單環(huán)中進行孤立循環(huán)。其技術上的不足之處在于 (1)不能揭示物體與物體之間、物體的不同部分之間狀態(tài)交流方式的多樣 性即能量耦合傳遞方式的多樣性。由于歷史的原因和思維慣性，這種單一 介質兩極對抗、在一個封閉的單環(huán)中進行孤立循環(huán)的模式，被當作了一般 模式，并發(fā)展成了宇宙的能量平衡模式。因而使人們忽視了物質存在方 式的多樣性、物體之間、物體不同部分之間多樣化的狀態(tài)耦合，是宇宙能 量整體守恒的實現(xiàn)條件，是宇宙整體生生不息永恒運動的基本方式這一重 要研究方向。(2)這種把單一介質兩極對抗、在一個封閉的單環(huán)中進行孤 立循環(huán)的模式當作一般能量平衡模式，用特殊代替一般、用模型代替整體、 用等一化代替多樣化，用一種^J支術方式代替整體哲學的認識方法，既是以 批量化生產(chǎn)為目的的工業(yè)文明成熟的標志，也是工業(yè)文明按個體方式、無 序耦合方式、兩極對抗方式發(fā)展的標志。這種認識方法，阻礙了對真實整 體的運行機制、能量反饋方式、能量整體守恒方式的研究，成了人類認識發(fā)展的桎梏。(3)在這種單一介質兩極對抗、封閉的孤立循環(huán)系統(tǒng)中，熱 源就是熱源、冷源就是冷源，只有熱量從一極到另一極的直線傳遞而無熱 量的反饋。這種單一介質兩極對抗、 一次性用熱的孤立循環(huán)系統(tǒng)，實際上 是熱無序耦合量最大、即熱發(fā)散損失最大的用熱系統(tǒng)，因而是能耗最高的 系統(tǒng)。(4)純凝氣式朗肯循環(huán)的熱電轉變效率約為23%左右、冷源損失(按 現(xiàn)有方法計算)約60%左右，膨脹做功后的大量熱能成為無效熱進入冷卻系 統(tǒng)，需耗用大量的冷卻水對乏氣進行冷卻，大量熱能以無序耦合的方式進 入大氣，因而造成了極大的環(huán)境污染、能源和水資源的巨大浪費。(5)現(xiàn) 有熱電生產(chǎn)工藝，采用多級抽氣反饋回熱方式對純凝氣式朗肯循環(huán)方式進 行改造，通過多級抽氣回熱可使系統(tǒng)效率提18%左右。其技術上的不足之處 在于①采用了短路式的抽氣方式，其系統(tǒng)效率的提高是以降低部分工質 的膨脹做功能力為代價實現(xiàn)的；②這種在單一介質兩極對抗、封閉的孤立 循環(huán)系統(tǒng)中釆用的短路式的抽氣方式，具有結構性的效率極限和回熱極限， 當超過這個極限時，系統(tǒng)的效率迅速下降，抽氣率為100%時系統(tǒng)的效率為 零。③采用了工質水從氣相到液相一次性的凝結放熱方式。由于汽化潛熱 在工質水中占熱量的主要構成部分，工質水的相變溫度與抽氣壓力成正比， 因而采用一次性的凝結放熱方式提高給水溫度，只能通過逐級提高抽氣壓 力的方式實現(xiàn)。這種逐級提高抽氣壓力加熱給水的短路回熱方式a、必然 導致工質損失部分做功能力，從而使系統(tǒng)內耗增加；b、使系統(tǒng)的流程結構 變得十分復雜，既增加了系統(tǒng)的一次性投資又不便于運行過程中的管理和 維護。c、仍有40%~45%的熱量(按現(xiàn)有方法計算)需通過冷卻系統(tǒng)排放。 (6)工質由輸入膨脹做功裝置，至膨脹做功后輸出的過程，是近似的絕熱 過程。除裝置殼體散熱損失外，其余95%以上的熱量(多級抽氣反饋回熱系 統(tǒng)75°/。左右的熱量)全部進入冷源。采用單一介質兩極對抗、在一個封閉的 單環(huán)中進行孤立循環(huán)的方式，只能將這部分進入冷源的熱能以無序耦合的 方式排入大氣，從而造成了能源的極大浪費、成為環(huán)境巨大的污染源。是 至今為止工業(yè)文明以孤立系統(tǒng)、無序耗散、對抗方式發(fā)展重要的技術原因。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種解決了系統(tǒng)的有序耦合、 聯(lián)動循環(huán)、回熱反饋、多級做功問題，具有整體運行機制的聯(lián)動耦合變易 循環(huán)回熱方法。本發(fā)明的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，由熱源、膨脹做功裝置、增壓 循環(huán)裝置、與熱耦合中間體經(jīng)管件連接組成循環(huán)系統(tǒng)，增壓循環(huán)裝置的輸 出端至膨脹做功裝置輸入端連通的部分為系統(tǒng)的高壓區(qū)域、由膨月長做功裝 置輸出端至增壓循環(huán)裝置輸入端連通的部分為系統(tǒng)的低壓區(qū)域，用熱耦合 中間體對系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使系統(tǒng)成為由增壓循 環(huán)裝置依次經(jīng)熱耦合中間體、熱源、膨脹做功裝置、熱耦合中間體、至增壓循環(huán)裝置連通的變易循環(huán)結構。上述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其中熱耦合中間體結構為 用按高溫、中溫、低溫分段方式設置換熱面的換熱裝置作耦合器，耦 合器高溫段殼體上端設有與殼層連通的低壓工質輸入管座、低溫段殼體下端設有與殼層連通的低壓工質輸出管座，耦合器高溫段頂端設有與管層連 通的高壓工質輸出管座、低溫段底端設有與管層連通的高壓工質輸入管座，用頂端、底端、和中部設有管座的罐體作工質分流器，上部設有一次 凝結液管座、二次凝結液管座、補給液管座、下部設有輸出管座、排污管 座的罐體作工質平衡集合罐，用與冷卻系統(tǒng)連接的凝汽器作冷源、流量調 節(jié)閥、疏液器、及接管作結構要素；將耦合器的低壓工質輸出管座與工質 分流器中部管座連接，工質分流器底端的管座與疏液器輸入端連接，疏液 器輸出端與工質平衡集合罐上部的一次凝結液管座連接，工質平衡集合罐 上部的二次凝結液管座與冷源連接，工質分流器頂部管座與冷源之間設有 流量調節(jié)閥，組成具有由耦合器低壓工質輸入管座4禹合器殼層"^禹合器低 壓工質輸出管座經(jīng)工質分流器、疏液器、至工質平衡集^下部輸出管座 連通的低壓工質流程結構，由耦合器高壓工質輸入管座"^合器管層-耦合 器高壓工質輸出管座連通的高壓工質流程結構，具有由工質分流器經(jīng)流量 調節(jié)閥、冷源、至工質平衡集*連通的乏氣冷卻流程結構的聯(lián)動耦合裝 置；聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸出管座與熱源的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝 置的低壓工質輸入管座與膨脹做功裝置輸出端連接、聯(lián)動耦合裝置的低壓工質輸出管座與增壓循環(huán)裝置的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸 入管座與增壓循環(huán)裝置的輸出端連接、熱源的輸出端與膨脹做功裝置輸入 端連接，組成由增壓循環(huán)裝置輸出端依次經(jīng)聯(lián)動耦合裝置、熱源、膨脹做 功裝置、聯(lián)動耦合裝置、至增壓循環(huán)裝置輸入端連通的變易循環(huán)結構，系 統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結只使用聯(lián)動耦合裝置一套聯(lián)動耦合 裝置作熱耦合中間體；工質在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循環(huán)，五個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置作耦合中間體，將外部輸入增壓 循環(huán)裝置的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方向；c、使工 質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不同的初始條 件的過程；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的高溫低壓 工質進行熱耦合，吸收高溫低壓工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出管座 輸出的過程；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源主鍋，以主鍋為 中間體對發(fā)熱物質和增溫后工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽和蒸汽，并以熱源中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行熱耦合，使飽和蒸汽成為過熱蒸汽輸出的過程；④卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置作耦合中間體、將工質由高溫、 高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變?yōu)闄C械 能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置結合，將變易循環(huán)結構中的工質區(qū)分為高壓區(qū) 域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程； 降溫耦合過程由膨脹做功裝置輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道由低壓 工質輸入管座進入聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段殼層與管層 中的低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液相，部分乏氣經(jīng) 聯(lián)動耦合裝置中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過程。上述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其中熱耦合中間體結構為用聯(lián)動耦合裝置及結構與其相同的次級聯(lián)動耦合裝置、末級聯(lián)動耦合 裝置與次級膨脹做功裝置、末級膨脹做功裝置、次級增壓循環(huán)裝置、末級 增壓循環(huán)裝置及管件作結構要素，聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸出管座與次 級膨脹做功裝置的輸入端連接、次級膨脹做功裝置的輸出端與次級聯(lián)動耦 合裝置的低壓工質輸入管座連接、次級^:動耦合裝置的低壓工質輸出管座 與次級增壓循環(huán)裝置的輸入端連接、次級增壓循環(huán)裝置的輸出端與聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸入管座連接，次級聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸出管座 與末級膨脹做功裝置的輸入端連接、末級膨脹做功裝置的輸出端與末級聯(lián) 動耦合裝置的低壓工質輸入管座連接、末級聯(lián)動耦合裝置的低壓工質輸出 管座與末級增壓循環(huán)裝置的輸入端連接、末級增壓循環(huán)裝置的輸出端與次 級聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸入管座連接，組成由聯(lián)動耦合裝置經(jīng)次級膨 脹做功裝置、次級聯(lián)動耦合裝置、次級增壓循環(huán)裝置至聯(lián)動耦合裝置連通 的次級聯(lián)動循環(huán)結構，由次級聯(lián)動耦合裝置經(jīng)末級膨脹做功裝置、末級聯(lián) 動耦合裝置、末級增壓循環(huán)裝置至次級聯(lián)動耦合裝置連通的末級聯(lián)動循環(huán) 結構和由次級聯(lián)動循環(huán)結構、末級聯(lián)動循環(huán)結構耦合連結組成的聯(lián)動循環(huán) 結構；將聯(lián)動循環(huán)結構中的末級聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸出管座與熱源的 輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置的低壓工質輸入管座與膨脹做功裝置輸出端連 接、聯(lián)動耦合裝置的低壓工質輸出管座與增壓循環(huán)裝置的輸入端連接、增 壓循環(huán)裝置的輸出端與末級聯(lián)動耦合裝置的高壓工質輸入管座連接、熱源 的輸出端與膨脹做功裝置輸入端連接，組成具有由增壓循環(huán)裝置依次經(jīng)末 級聯(lián)動耦合裝置、熱源、膨脹做功裝置、聯(lián)動耦合裝置、至增壓循環(huán)裝置 連通的變易循環(huán)結構，系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使用了 具有聯(lián)動耦合裝置、次級聯(lián)動耦合裝置、末級聯(lián)動耦合裝置三套聯(lián)動耦合裝置的聯(lián)動循環(huán)結構作熱耦合中間體。其中工質的聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方式為在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循環(huán)，五個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置作耦合中間體，將外部輸入增壓 循環(huán)裝置的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方向；c、使工 質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不同的初始條 件的過程；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入末級聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的末級 高溫低壓工質進行熱耦合，吸收末級工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出 管座輸出的過程；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源主鍋，以主鍋為 中間體對發(fā)熱物質和工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽和蒸汽，并以 熱源中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行熱耦合，使飽和蒸汽 成為過熱蒸汽輸出的過程即為所述，④ 卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置作耦合中間體、將工質由高溫、 高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變?yōu)闄C械 能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置結合，將變易循環(huán)結構中的工質區(qū)分為高壓區(qū) 域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程； 降溫耦合過程由膨脹做功裝置輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道由低壓 工質輸入管座進入聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段殼層與管層 中的次級低溫高壓工質進行熱耦合，逐^:降溫由氣相凝結為液相，部分乏 氣經(jīng)聯(lián)動耦合裝置中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過程；次級工質在次級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦 合過程是① 增壓耦合過程a、用次級增壓循環(huán)裝置作耦合中間體，將外部輸 入次級增壓循環(huán)裝置的能量轉變?yōu)榇渭壒べ|的壓力能；b、確定次級工質 的循環(huán)方向；c、使次級工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同 的熱耦合提供不同的初始條件的過程；② 加熱耦合過程增壓后的次級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的高溫 低壓工質進行熱耦合，在低溫段被預熱、中溫段蒸發(fā)為飽和蒸汽、高溫段 過熱成為過熱蒸汽由高壓輸出管座輸出的過程；③ 卸壓耦合過程a、用次級膨脹做功裝置作耦合中間體、將次級工 質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使次級工質釋放的耦 合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與次級增壓循環(huán)裝置結合，將次級聯(lián)動循環(huán) 結構中的次級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合"^供不同 的初始條件的過程；④ 降溫耦合過程由次級膨脹做功裝置輸出的次級高溫低壓工質經(jīng)管 道由低壓工質輸入管座進入次級聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)高溫段、中溫段、低溫 段殼層與管層中的末級低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液相，部分乏氣經(jīng)次級聯(lián)動耦合裝置中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過程；末級工質在末級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦 合過程是① 增壓耦合過程a、用末級增壓循環(huán)裝置作耦合中間體，將外部輸 入末級增壓循環(huán)裝置的能量轉變?yōu)槟┘壒べ|的壓力能；b、確定末級工質 的循環(huán)方向；c、使末級工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同 的熱耦合提供不同的初始條件的過程；② 加熱耦合過程增壓后的末級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入次級聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的 次級高溫低壓工質進行熱耦合，在低溫段被預熱、中溫段蒸發(fā)為飽和蒸汽、 高溫段過熱成為過熱蒸汽、由高壓輸出管座輸出的過程；③ 卸壓耦合過程a、用末級膨脹^f故功裝置作耦合中間體、將末級工 質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使末級工質釋放的耦 合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與末級增壓循環(huán)裝置結合，將末級聯(lián)動循環(huán) 結構中的末級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同 的初始條件的過程；④ 降溫耦合過程由末級膨脹做功裝置輸出的末級高溫低壓工質經(jīng)管 道由低壓工質輸入管座進入末級聯(lián)動耦合裝置，經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段殼層與管層中的低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液 相，部分乏氣經(jīng)末級聯(lián)動耦合裝置中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的 過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，較好地解決了系統(tǒng)的有序耦合、聯(lián)動循環(huán)、 回熱反饋、多級做功問題。克服了現(xiàn)有孤立循環(huán)系統(tǒng)75%以上熱能通過冷 源以無序耦合的方式進入大氣、造成能源極大浪費的技術不足之處，極大 地提高了系統(tǒng)的機械效率。通過使用單級聯(lián)動耦合裝置、多級聯(lián)動耦合裝 置組成的聯(lián)動循環(huán)結構作熱耦合中間體，對一個循環(huán)系統(tǒng)的輸出、輸入進 行耦合，組成具有整體運行機制的聯(lián)動耦合變易循環(huán)結構、使工質進行聯(lián) 動耦合變易回熱循環(huán)的途徑，突破了現(xiàn)有循環(huán)系統(tǒng)存在的結構性的回熱極 限，通過增壓耦合與卸壓耦合結合將循環(huán)系統(tǒng)區(qū)分為壓力初始條件不同的 兩個區(qū)域、在高壓條件下進行加熱耦合和在低壓條件下進行降溫耦合以改 變工質耦合狀態(tài)的途徑，較好地解決了高溫低壓工質的反饋回熱問題。提 供了 一種具有整體運行機制的聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方式以代替現(xiàn)有使用 單一介質兩極對抗、在一個封閉的單環(huán)中進行孤立循環(huán)的朗肯循環(huán)方式。 并由此證明了朗肯循環(huán)和能夠實際運行的卡諾循環(huán)方式，只是具有整體 運行才幾制的耦合系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，只是物體與物體之間、物體的不同部 分之間進行狀態(tài)交流(即物體與物體之間進行能量傳遞)的一種特殊的形 式。2、用聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)的各行其道、多級做功、回熱反饋方式代替了現(xiàn)有單環(huán)式、對抗式、 一次性的做功方式，使系統(tǒng)效率與在一個封 閉的單環(huán)中進行孤立循環(huán)的朗肯循環(huán)和可實際運行的卡諾循環(huán)系統(tǒng)相比有極大的提高。并由此證明在能量輸入相同的條件下，聯(lián)動耦合變易循環(huán) 系統(tǒng)的效率大于能夠實際運行的 一切單一介質兩極對抗、孤立循環(huán)系統(tǒng)的 效率。3、用具有非對稱耦合過程的變易循環(huán)方式代替短路式的、 一次性相 變放熱式的抽氣回熱方式，減少內耗、突破了現(xiàn)有孤立循環(huán)系統(tǒng)按對稱耦 合過程進行循環(huán)造成的結構性的回熱極限、增加了回熱量，提高了系統(tǒng)的 機械效率。4、提供了一種新的功能原理以代替朗肯循環(huán)原理，用實例證明 聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)系統(tǒng)的機械效率-系統(tǒng)中各級循環(huán)結構機械效率之 和+回熱效率。每級循環(huán)結構的才幾械效率可按朗肯循環(huán)方式進行計算。5、 用實例證明了熱機輸出的能量，實質上是工質的耦合狀態(tài)變化量；熱機 的工作過程，是工質從增壓耦合、加熱耦合后的高溫高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)?卸壓耦合、降溫耦合后的低溫低壓耦合狀態(tài)釋放耦合能的過程，熱機輸出 的機械能，是工質耦合狀態(tài)變化過程中釋放的耦合能。因而，提高系統(tǒng)效 率的正確途徑是正確認識熱機做功必需的耦合條件，用有序耦合方式代 替無序耦合方式，用具有整體運行機制的耦合方式代替單一介質兩極對抗 的孤立循環(huán)方式。除系統(tǒng)對環(huán)境的散熱損失和保持一定耦合端差、使系統(tǒng)正常運行的冷 源損失為不可避免熱損失外，充分利用了熱能?？蓮V泛運用于以熱為動力的一切領域。為研究能量整體的守恒方式開 劈了新的方向和道路。為熱動力技術領域、能源領域的技術革命提供了新 的基礎。為人類文明的和諧發(fā)展提供了 一種具有整體運行機制的技術方式 和認識工具。


圖l為本發(fā)明的單級聯(lián)動耦合型式結構示意圖； 圖2為本發(fā)明的三級聯(lián)動耦合型式結構示意圖。圖中標記1、末級增壓循環(huán)裝置，2、工質平衡集合罐，3、疏液器，4、工質分 流器，5、流量調節(jié)閥，6、冷源，7、耦合器，8、末級聯(lián)動耦合裝置，9、 末級膨脹做功裝置，10、次級聯(lián)動耦合裝置，11、次級膨脹做功裝置，12、 聯(lián)動耦合裝置，13、膨脹^L功裝置，14、熱源，15、次級增壓循環(huán)裝置， 16、增壓循環(huán)裝置。
具體實施方式
實施例1:單級聯(lián)動耦合型式參見圖1，變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，由熱源"、膨脹做功裝置13、 增壓循環(huán)裝置16、與熱耦合中間體經(jīng)管件連接組成循環(huán)系統(tǒng)，增壓循環(huán)裝置16的輸出端至膨月長估文功裝置13輸入端連通的部分為系統(tǒng)的高壓區(qū)域、 由膨脹做功裝置13輸出端至增壓循環(huán)裝置16輸入端連通的部分為系統(tǒng)的 低壓區(qū)域，用熱耦合中間體對系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結， 使系統(tǒng)成為由增壓循環(huán)裝置16依次經(jīng)熱耦合中間體、熱源14、膨脹做功 裝置13、熱耦合中間體、至增壓循環(huán)裝置16連通的變易循環(huán)結構。按熱 耦合中間體的結構方式，具有單級聯(lián)動耦合、多級聯(lián)動耦合結構型式和工 質的聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方式； 其中熱耦合中間體結構為用按高溫、中溫、低溫分段方式設置換熱面的換熱裝置作耦合器7，耦 合器7高溫段殼體上端設有與殼層連通的低壓工質輸入管座、低溫段殼體 下端設有與殼層連通的低壓工質輸出管座，耦合器7高溫段頂端設有與管 層連通的高壓工質輸出管座、低溫段底端設有與管層連通的高壓工質輸入 管座，用頂端、底端、和中部設有管座的罐體作工質分流器4 ,上部設有 一次凝結液管座、二次凝結液管座、補給液管座、下部設有輸出管座、排 污管座的罐體作工質平衡集合罐2，用與冷卻系統(tǒng)連接的凝汽器作冷源6、 流量調節(jié)閥5、疏液器3 、及接管作結構要素；將耦合器7的低壓工質輸 出管座與工質分流器4中部管座連接，工質分流器4底端的管座與疏液器3 輸入端連接，疏液器3輸出端與工質平衡集^ 2上部的一次凝結液管座 連接，工質平衡集M 2上部的二次凝結液管座與冷源6連接，工質分流 器4頂部管座與冷源6之間設有流量調節(jié)閥5， 組成具有由耦合器7低壓 工質輸入管座-耦合器7殼層"^合器7低壓工質輸出管座經(jīng)工質分流器4、 疏液器3、至工質平衡集^ 2下部輸出管座連通的低壓工質流程結構， 由耦合器7高壓工質輸入管座~^合器7管層,合器7高壓工質輸出管座 連通的高壓工質流程結構，具有由工質分流器4經(jīng)流量調節(jié)閥5、冷源6、 至工質平衡集^ 2連通的乏氣冷卻流程結構的聯(lián)動耦合裝置12;聯(lián)動耦 合裝置12的高壓工質輸出管座與熱源14的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置12 的低壓工質輸入管座與膨脹做功裝置13輸出端連"l妄、聯(lián)動耦合裝置12的 低壓工質輸出管座與增壓循環(huán)裝置16的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置12的 高壓工質輸入管座與增壓循環(huán)裝置16的輸出端連接、熱源14的輸出端與 膨脹做功裝置13輸入端連接，組成由增壓循環(huán)裝置16輸出端依次經(jīng)聯(lián)動 耦合裝置12、熱源14、膨脹做功裝置13、聯(lián)動耦合裝置12、至增壓循環(huán) 裝置16輸入端連通的變易循環(huán)結構，系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合 連結只使用聯(lián)動耦合裝置12 —套聯(lián)動耦合裝置作熱耦合中間體。單級聯(lián)動耦合型式中的工質在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循 環(huán)，五個耦合過程是①增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置16作耦合中間體，將外部輸入 增壓循環(huán)裝置16的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方向；c、 使工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為所述；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入聯(lián)動耦合裝置12，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的高溫低 壓工質進行熱耦合，吸收高溫低壓工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出管 座輸出的過程即為所述；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源14主鍋，以主鍋 為中間體對發(fā)熱物質和增溫后工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽和蒸 汽，并以熱源14中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行熱耦合， 使飽和蒸汽成為過熱蒸汽輸出的過程即為所述；④ 卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置13作耦合中間體、將工質由高 溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變?yōu)?機械能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置16結合，將變易循環(huán)結構中的工質區(qū)分 為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為 所述；⑤ 降溫耦合過程由膨脹做功裝置13輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道由低 壓工質輸入管座i^X聯(lián)動耦合裝置12，經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段殼層與 管層中的低溫高壓工質進^f亍熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液相，部分乏 氣經(jīng)聯(lián)動耦合裝置12中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過程即為所 述。實施例2:三級聯(lián)動耦合型式參見圖2,以三級聯(lián)動耦合型式為例來說明多級聯(lián)動耦合結構型式變易 聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，由熱源14、膨力長1故功裝置13、增壓循環(huán)裝置16、 與熱耦合中間體經(jīng)管件連接組成循環(huán)系統(tǒng)，增壓循環(huán)裝置16的輸出端至膨 脹做功裝置13輸入端連通的部分為系統(tǒng)的高壓區(qū)域、由膨脹4故功裝置13 輸出端至增壓循環(huán)裝置16輸入端連通的部分為系統(tǒng)的低壓區(qū)域，用熱耦合 中間體對系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使系統(tǒng)成為由增壓循 環(huán)裝置16依次經(jīng)熱耦合中間體、熱源14、膨脹^f故功裝置13、熱耦合中間 體、至增壓循環(huán)裝置16連通的變易循環(huán)結構。其中熱耦合中間體(圖中用虛線框出部分)結構為用聯(lián)動耦合裝置12及結構與其相同的次級聯(lián)動耦合裝置10、末級聯(lián) 動耦合裝置8與次級膨脹做功裝置11、末級膨脹做功裝置9、次級增壓循 環(huán)裝置15、末級增壓循環(huán)裝置1及管件作結構要素，聯(lián)動耦合裝置12的高 壓工質輸出管座與次級膨脹做功裝置11的輸入端連接、次級膨脹做功裝置 11的輸出端與次級聯(lián)動耦合裝置10的低壓工質輸入管座連接、次級聯(lián)動耦 合裝置10的低壓工質輸出管座與次級增壓循環(huán)裝置15的輸入端連接、次 級增壓循環(huán)裝置15的輸出端與聯(lián)動耦合裝置12的高壓工質輸入管座連接， 次級聯(lián)動耦合裝置10的高壓工質輸出管座與末級膨脹做功裝置9的輸入端連接、末級膨脹做功裝置9的輸出端與末級聯(lián)動耦合裝置8的低壓工質輸 入管座連接、末級聯(lián)動耦合裝置8的低壓工質輸出管座與末級增壓循環(huán)裝 置1的輸入端連接、末級增壓循環(huán)裝置1的輸出端與次級聯(lián)動耦合裝置10 的高壓工質輸入管座連接，組成由聯(lián)動耦合裝置12經(jīng)次級膨脹做功裝置11 、 次級聯(lián)動耦合裝置10、次級增壓循環(huán)裝置15至聯(lián)動耦合裝置12連通的次 級聯(lián)動循環(huán)結構，由次級聯(lián)動耦合裝置10經(jīng)末級膨脹做功裝置9、末級聯(lián) 動耦合裝置8、末級增壓循環(huán)裝置1至次級聯(lián)動耦合裝置10連通的末級聯(lián) 動循環(huán)結構和由次級聯(lián)動循環(huán)結構、末級聯(lián)動循環(huán)結構耦合連結組成的聯(lián) 動循環(huán)結構；將聯(lián)動循環(huán)結構中的末級聯(lián)動耦合裝置8的高壓工質輸出管座與熱源 14的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置12的低壓工質輸入管座與膨脹做功裝置13 輸出端連接、聯(lián)動耦合裝置12的低壓工質輸出管座與增壓循環(huán)裝置16的 輸入端連接、增壓循環(huán)裝置16的輸出端與末級聯(lián)動耦合裝置8的高壓工質 輸入管座連接、熱源14的輸出端與膨脹啦文功裝置13輸入端連接，組成具 有由增壓循環(huán)裝置16依次經(jīng)末級聯(lián)動耦合裝置8、熱源14、膨脹做功裝置 13、聯(lián)動耦合裝置12、至增壓循環(huán)裝置16連通的變易循環(huán)結構，系統(tǒng)的 高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使用了具有聯(lián)動耦合裝置12、次級聯(lián) 動耦合裝置10、末級聯(lián)動耦合裝置8三套聯(lián)動耦合裝置的聯(lián)動循環(huán)結構作 熱耦合中間體；其中三級聯(lián)動耦合型式中的工質的聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方式為 在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循環(huán)，五個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置16作耦合中間體，將外部輸入 增壓循環(huán)裝置16的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方向；c、 4吏工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不同的初 始條件的過程即為所述；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入末級聯(lián)動耦合裝置8,經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的末級 高溫^f氐壓工質進行熱耦合，吸收末級工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出 管座輸出的過程即為所述；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源14主鍋，以主鍋 為中間體對發(fā)熱物質和工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽和蒸汽，并 以熱源14中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行熱耦合，使飽和蒸汽成為過熱蒸汽輸出的過程即為所迷，④ 卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置13作耦合中間體、將工質由高 溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變?yōu)?機械能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置16結合，將變易循環(huán)結構中的工質區(qū)分 為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為 所述；⑤降溫耦合過程由膨力長做功裝置13輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道由低 壓工質輸入管座進入聯(lián)動耦合裝置12,經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段殼層與 管層中的次級低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液相，部 分乏氣經(jīng)聯(lián)動耦合裝置12中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過程即為 所述；次級工質在次級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用次級增壓循環(huán)裝置15作耦合中間體，將外部 輸入次級增壓循環(huán)裝置15的能量轉變?yōu)榇渭壒べ|的壓力能；b、確定次級 工質的循環(huán)方向；c、使次級工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為 不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為所述；② 加熱耦合過程增壓后的次級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入聯(lián)動耦合裝置12，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的高 溫低壓工質進行熱耦合，在低溫段被預熱、中溫段蒸發(fā)為飽和蒸汽、高溫 段過熱成為過熱蒸汽由高壓輸出管座輸出的過程即為所述；③ 卸壓耦合過程a、用次級膨脹^i:功裝置11作耦合中間體、將次 級工質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使次級工質釋放 的耦合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與次級增壓循環(huán)裝置15結合，將次級聯(lián) 動循環(huán)結構中的次級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提 供不同的初始條件的過程即為所述；④ 降溫耦合過程由次級膨脹做功裝置11輸出的次級高溫低壓工質 經(jīng)管道由低壓工質輸入管座進入次級聯(lián)動耦合裝置10，經(jīng)高溫段、中溫段、 低溫段殼層與管層中的末級低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝 結為液相，部分乏氣經(jīng)次級聯(lián)動耦合裝置10中的乏氣冷卻流程由氣相凝 結為液相的過程即為所述；末級工質在末級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦 合過程是(D增壓耦合過程a、用末級增壓循環(huán)裝置1作耦合中間體，將外部 輸入末級增壓循環(huán)裝置1的能量轉變?yōu)槟┘壒べ|的壓力能；b、確定末級 工質的循環(huán)方向；c、 4吏末級工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為 不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為所述；② 加熱耦合過程增壓后的末級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入次級聯(lián)動耦合裝置10,經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中 的次級高溫低壓工質進行熱耦合，在低溫段被預熱、中溫段蒸發(fā)為飽和蒸 汽、高溫段過熱成為過熱蒸汽、由高壓輸出管座輸出的過程即為所述；③ 卸壓耦合過程a、用末級膨脹做功裝置9作耦合中間體、將末級 工質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使末級工質釋放的 耦合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與末級增壓循環(huán)裝置1結合，將末級聯(lián)動循環(huán)結構中的末級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程即為所述；④降溫耦合過程由末級膨脹做功裝置9輸出的末級高溫低壓工質經(jīng) 管道由低壓工質輸入管座進入末級聯(lián)動耦合裝置8,經(jīng)高溫段、中溫段、 低溫段殼層與管層中的低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為 液相，部分乏氣經(jīng)末級聯(lián)動耦合裝置8中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液 相的過程即為所述；綜上所述工質按各行其道的耦合方式進行循環(huán)、按聯(lián)動耦合方式傳 遞熱量、經(jīng)聯(lián)動耦合變易循環(huán)實現(xiàn)狀態(tài)變易、具有膨脹做功和釋放耦合能 后回復初始狀態(tài)進行循環(huán)所必需的耦合條件，即是工質在由熱耦合中間體 耦合連結組成的聯(lián)動耦合變易循環(huán)結構中進行的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)。
權利要求
1、一種變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其特征在于由熱源(14)、膨脹做功裝置(13)、增壓循環(huán)裝置(16)、與熱耦合中間體經(jīng)管件連接組成循環(huán)系統(tǒng)，增壓循環(huán)裝置(16)的輸出端至膨脹做功裝置(13)輸入端連通的部分為系統(tǒng)的高壓區(qū)域、膨脹做功裝置(13)輸出端至增壓循環(huán)裝置(16)輸入端連通的部分為系統(tǒng)的低壓區(qū)域，用熱耦合中間體對系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使系統(tǒng)成為由增壓循環(huán)裝置(16)依次經(jīng)熱耦合中間體、熱源(14)、膨脹做功裝置(13)、熱耦合中間體、至增壓循環(huán)裝置(16)連通的變易循環(huán)結構。
2、 如權利要求1所述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其特征在于熱耦 合中間體結構為用按高溫、中溫、低溫分段方式設置換熱面的換熱裝置作耦合器(7), 耦合器(7)高溫段殼體上端設有與殼層連通的低壓工質輸入管座、低溫段 殼體下端設有與殼層連通的低壓工質輸出管座，耦合器(7)高溫段頂端設 有與管層連通的高壓工質輸出管座、低溫段底端設有與管層連通的高壓工 質輸入管座，用頂端、底端、和中部設有管座的罐體作工質分流器(4), 上部設有一次凝結液管座、二次凝結液管座、補給液管座、下部設有輸出 管座、排污管座的罐體作工質平衡集合罐(2),用與冷卻系統(tǒng)連接的凝汽 器作冷源(6)、流量調節(jié)閥(5)、疏液器(3)、及接管作結構要素；將耦 合器(7)的低壓工質輸出管座與工質分流器(4)中部管座連接，工質分 流器(4)底端的管座與疏液器(3)輸入端連接，疏液器(3)輸出端與工 質平衡集^！ (2)上部的一次凝結液管座連接，工質平衡集^ (2)上 部的二次凝結液管座與冷源(6)連接，工質分流器(4)頂部管座與冷源(6)之間設有流量調節(jié)閥(5),組成具有由耦合器(7)低壓工質輸入管 座-耦合器(7)殼層-耦合器(7)低壓工質輸出管座經(jīng)工質分流器(4)、 疏液器(3)、至工質平衡集* (2)下部輸出管座連通的低壓工質流程結 構，由耦合器(7)高壓工質輸入管座—禺合器(7)管層-耦合器(7)高壓 工質輸出管座連通的高壓工質流程結構，具有由工質分流器(4)經(jīng)流量調 節(jié)閥(5)、冷源(6)、至工質平衡集M (2)連通的乏氣冷卻流程結構的 聯(lián)動耦合裝置(12 );聯(lián)動耦合裝置(12 )的高壓工質輸出管座與熱源(14 ) 的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置(12)的低壓工質輸入管座與膨脹做功裝置(13)輸出端連接、聯(lián)動耦合裝置(12)的低壓工質輸出管座與增壓循環(huán) 裝置(16)的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置(12)的高壓工質輸入管座與增 壓循環(huán)裝置(16 )的輸出端連接、熱源(14 )的輸出端與膨脹做功裝置(13 ) 輸入端連接，組成由增壓循環(huán)裝置(16 )輸出端依次經(jīng)聯(lián)動耦合裝置(12 )、 熱源(14 )、膨脹估支功裝置(13 )、聯(lián)動耦合裝置(12 )、至增壓循環(huán)裝置(16 ) 輸入端連通的變易循環(huán)結構，系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結只 使用聯(lián)動耦合裝置(12) —套聯(lián)動耦合裝置作熱耦合中間體。
3、 如權利要求2所述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其特征在于工質 在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循環(huán)，五個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置(16)作耦合中間體，將外部輸 入增壓循環(huán)裝置(16)的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方 向；c、使工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不 同的初始條件的過程；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入聯(lián)動耦合裝置(l2 ),經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的高溫 低壓工質進行熱耦合，吸收高溫低壓工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出 管座輸出的過程；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源(14)主鍋，以 主鍋為中間體對發(fā)熱物質和增溫后工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽 和蒸汽，并以熱源(14)中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行 熱耦合，使飽和蒸汽成為過熱蒸汽輸出的過程；④ 卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置(13)作耦合中間體、將工質由 高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變 為機械能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置(16)結合，將變易循環(huán)結構中的工質 區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程；⑤ 降溫耦合過程由膨脹做功裝置(13)輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道 由低壓工質輸入管座進入聯(lián)動耦合裝置(12 ),經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段 殼層與管層中的低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液相， 部分乏氣經(jīng)聯(lián)動耦合裝置(12)中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相的過 程。
4、 如權利要求l所述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其特征在于熱耦 合中間體結構為用聯(lián)動耦合裝置(12)及結構與其相同的次級聯(lián)動耦合裝置(10)、末 級聯(lián)動耦合裝置(8)與次級膨脹做功裝置(11)、末級膨脹做功裝置(9)、 次級增壓循環(huán)裝置(15)、末級增壓循環(huán)裝置(1)及管件作結構要素，聯(lián) 動耦合裝置(12)的高壓工質輸出管座與次級膨脹做功裝置(11)的輸入 端連接、次級膨脹啦文功裝置(11)的輸出端與次級聯(lián)動耦合裝置(10)的 低壓工質輸入管座連接、次級聯(lián)動耦合裝置(10)的低壓工質輸出管座與 次級增壓循環(huán)裝置(15)的輸入端連接、次級增壓循環(huán)裝置(15)的輸出 端與聯(lián)動耦合裝置(12 )的高壓工質輸入管座連接，次級^:動耦合裝置(10 ) 的高壓工質輸出管座與末級膨脹做功裝置(9)的輸入端連接、末級膨脹做 功裝置(9)的輸出端與末級聯(lián)動耦合裝置(8)的低壓工質輸入管座連接、 末級聯(lián)動耦合裝置(8)的低壓工質輸出管座與末級增壓循環(huán)裝置(1)的 輸入端連接、末級增壓循環(huán)裝置(1)的輸出端與次級聯(lián)動耦合裝置(10) 的高壓工質輸入管座連接，組成由聯(lián)動耦合裝置(12)經(jīng)次級膨脹做功裝 置(11)、次級聯(lián)動耦合'裝置(10)、次級增壓循環(huán)裝置(15)至聯(lián)動耦合 裝置(12)連通的次級誠動循環(huán)結構，由次級聯(lián)動耦合裝置(10)經(jīng)末級膨脹做功裝置(9 )、末級聯(lián)動耦合裝置(8 )、末級增壓循環(huán)裝置(1)至次 級聯(lián)動耦合裝置(10)連通的末級聯(lián)動循環(huán)結構和由次級聯(lián)動循環(huán)結構、 末級聯(lián)動循環(huán)結構耦合連結組成的聯(lián)動循環(huán)結構；將聯(lián)動循環(huán)結構中的末級聯(lián)動耦合裝置(8)的高壓工質輸出管座與熱 源(14)的輸入端連接、聯(lián)動耦合裝置(12)的低壓工質輸入管座與膨脹 做功裝置(13)輸出端連接、聯(lián)動耦合裝置(12)的低壓工質輸出管座與 增壓循環(huán)裝置(16)的輸入端連接、增壓循環(huán)裝置(16)的輸出端與末級 聯(lián)動耦合裝置(8)的高壓工質輸入管座連接、熱源(14)的輸出端與膨脹 做功裝置(13)輸入端連接，組成具有由增壓循環(huán)裝置(16)依次經(jīng)末級 聯(lián)動耦合裝置(8 )、熱源(14 )、膨脹做功裝置(13 )、聯(lián)動耦合裝置(12 )、 至增壓循環(huán)裝置(16)連通的變易循環(huán)結構，系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域 進行耦合連結，使用了具有聯(lián)動耦合裝置(12)、次級聯(lián)動耦合裝置(10)、 末級聯(lián)動耦合裝置(8 )三套聯(lián)動耦合裝置的聯(lián)動循環(huán)結構作熱耦合中間體。
5、如權利要求4所述的變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，其特征在于其中 工質的聯(lián)動耦合變易回熱循環(huán)方式為在變易循環(huán)結構中經(jīng)五個耦合過程進行循環(huán)，五個耦合過程是① 增壓耦合過程a、用增壓循環(huán)裝置(16)作耦合中間體，將外部輸 入增壓循環(huán)裝置(16)的能量轉變?yōu)楣べ|的壓力能；b、確定工質的循環(huán)方 向；c、使工質的輸入和輸出具有一定的壓力參數(shù)、為不同的熱耦合提供不 同的初始條件的過程；② 增溫耦合過程增壓后的低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入管座 進入末級聯(lián)動耦合裝置8，經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中的末級 高溫低壓工質進行熱耦合，吸收末級工質的熱量，逐段增溫后由高壓輸出 管座輸出的過程；③ 加熱耦合過程工質增壓、增溫后經(jīng)管道進入熱源(14)主鍋，以 主鍋為中間體對發(fā)熱物質和工質進行熱耦合，使工質蒸發(fā)為高壓飽和蒸汽， 并以熱源(14)中的過熱器為中間體對發(fā)熱物質和飽和蒸汽進行熱耦合， 使飽和蒸汽成為過熱蒸汽輸出的過程即為所述，④ 卸壓耦合過程a、用膨脹做功裝置(13)作耦合中間體、將工質由 高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使工質釋放的耦合能轉變 為機械能輸出；b、與增壓循環(huán)裝置(16)結合，將變易循環(huán)結構中的工質 區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程；⑤ 降溫耦合過程由膨脹做功裝置(13)輸出的高溫低壓工質經(jīng)管道 由低壓工質輸入管座進入聯(lián)動耦合裝置(12),經(jīng)高溫段、中溫段、低溫段 殼層與管層中的次級低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相凝結為液 相，部分乏氣經(jīng)聯(lián)動耦合裝置(12)中的乏氣冷卻流程由氣相凝結為液相 的過程；次級工質在次級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦 合過程是', ①增壓耦合過程a、用次級增壓循環(huán)裂置(15)作耦合中間體，將外部輸入次級增壓循環(huán)裝置(15)的能量轉變?yōu)榇渭壒べ|的壓力能；b、 確定次級工質的循環(huán)方向；c、使次級工質的輸入和輸出具有一定的壓力 參數(shù)、為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程；② 加熱耦合過程增壓后的次級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入聯(lián)動耦合裝置(12),經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼層中 的高溫低壓工質進行熱耦合，在低溫段#:預熱、中溫段蒸發(fā)為飽和蒸汽、 高溫段過熱成為過熱蒸汽由高壓輸出管座輸出的過程；③ 卸壓耦合過程a、用次級膨月長估支功裝置(11)作耦合中間體、將 次級工質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使次級工質釋 放的耦合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與次級增壓循環(huán)裝置(15)結合，將 次級聯(lián)動循環(huán)結構中的次級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱 耦合提供不同的初始條件的過程；④ 降溫耦合過程由次級膨脹做功裝置(11)輸出的次級高溫低壓工 質經(jīng)管道由低壓工質輸入管座進入次級聯(lián)動耦合裝置(10)，經(jīng)高溫段、 中溫段、低溫段殼層與管層中的末級低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫 由氣相凝結為液相，部分乏氣經(jīng)次級聯(lián)動耦合裝置(10)中的乏氣冷卻 流程由氣相凝結為液相的過程；末級工質在末級聯(lián)動循環(huán)結構中經(jīng)過四個耦合過程進行循環(huán)，四個耦 合過程是① 增壓耦合過程a、用末級增壓循環(huán)裝置(1)作耦合中間體，將外 部輸入末級增壓循環(huán)裝置(1)的能量轉變?yōu)槟┘壒べ|的壓力能；b、確定 末級工質的循環(huán)方向；c、使末級工質的輸入和輸出具有一定的壓力l^t、 為不同的熱耦合提供不同的初始條件的過程；② 加熱耦合過程增壓后的末級低溫高壓工質經(jīng)管道由高壓工質輸入 管座進入次級聯(lián)動耦合裝置(10),經(jīng)低溫段、中溫段、高溫段管層與殼 層中的次級高溫低壓工質進行熱耦合，在低溫段被預熱、中溫段蒸發(fā)為飽 和蒸汽、高溫段過熱成為過熱蒸汽、由高壓輸出管座輸出的過程；③ 卸壓耦合過程a、用末級膨脹做功裝置(9)作耦合中間體、將末 級工質由高溫、高壓耦合狀態(tài)轉變?yōu)楦邷氐蛪厚詈蠣顟B(tài)，使末級i質釋放 的耦合能轉變?yōu)闄C械能輸出；b、與末級增壓循環(huán)裝置(1)結合，將末級 聯(lián)動循環(huán)結構中的末級工質區(qū)分為高壓區(qū)域和低壓區(qū)域，為不同的熱耦合 提供不同的初始條件的過程； 降溫耦合過程由末級膨脹^L功裝置(9 )輸出的末級高溫低壓工 質經(jīng)管道由低壓工質輸入管座進入末級耳關動耦合裝置(8),經(jīng)高溫段、中 溫段、低溫段殼層與管層中的低溫高壓工質進行熱耦合，逐段降溫由氣相 凝結為液相，部分乏氣經(jīng)末級聯(lián)動耦合裝置(8)中的乏氣冷卻流程由氣 相凝結為液相的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變易聯(lián)動耦合回熱循環(huán)方法，由熱源(14)、膨脹做功裝置(13)、增壓循環(huán)裝置(16)、與熱耦合中間體經(jīng)管件連接組成循環(huán)系統(tǒng)，增壓循環(huán)裝置(16)的輸出端至膨脹做功裝置(13)輸入端連通的部分為系統(tǒng)的高壓區(qū)域、由膨脹做功裝置(13)輸出端至增壓循環(huán)裝置(16)輸入端連通的部分為系統(tǒng)的低壓區(qū)域，用熱耦合中間體對系統(tǒng)的高壓區(qū)域和低壓區(qū)域進行耦合連結，使系統(tǒng)成為由增壓循環(huán)裝置(16)依次經(jīng)熱耦合中間體、熱源(14)、膨脹做功裝置(13)、熱耦合中間體、至增壓循環(huán)裝置(16)連通的變易循環(huán)結構。本發(fā)明解決了系統(tǒng)的有序耦合、聯(lián)動循環(huán)、回熱反饋、多級做功問題，具有整體運行機制。
文檔編號F25B30/00GK101240954SQ20081006865
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權日2008年3月11日
發(fā)明者保廷榮 申請人:保廷榮