利用吸热介质的浮力发动机 【技术领域】
本发明一般涉及一种利用浮力作功的装置，特别是一种在低品位热能中利用吸热介质的浮力发动机。
技术背景
通常的浮力发动机包括浸没在液体中的浮筒支撑装置，浮筒成间距地排列并被固定在直立的支撑装置上，形成往复上下转动循环，一个供气装置的出气口与处于最低位置的浮筒配合。
中国发明专利申请，申请号98111811.9，名称为“浮力发动机”中公开了一种利用浮力作功的装置，该装置包括两组对称的浮筒，通过一组滑轮机构及钢丝固定浮筒的位置，保证一组浮筒因浮力上升时，另一组浮筒下降，两组浮筒均设有管道通过一个气体控制装置与一个压缩空气源连接，其原理是利用压缩空气去排空一组浮筒内的液体，使这组浮筒产生浮力向上运动。这个方案证明是成功的，然而压缩空气的取得要耗费电能，只不过是一种能源形式转换成另一种，实用性不理想。因此本技术的关键是如何廉价可靠的取得排去浮筒内液体的气源，否则推广本技术必然受阻。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能克服公知技术的缺点，为所述的浮力发动机提供耗能形式较小的气源，进一步提高浮力发动机的实用价值。
为实现上述目的，本发明的方案为：所述供气装置中的气体由参与循环的低沸点工质汽化形成，所述的循环包括，液态的低沸点工质在蒸发塔从供热装置中吸热气化，所形成的气体从出气口进入浮筒中排去液体，作功后被收集送入冷凝器中作热交换，并与冷凝器中该工质的吸收剂混合，形成液体的工质经换热塔进一步去热被抽送到蒸发塔进入新一轮循环，留存在蒸发塔中的吸收剂被抽送回冷凝塔中。
进一步的方案包括，所述的供热装置由低品位热源供热，所述的低品位热源包括地下水或太阳能或工业余热。
采用上述方案，由低品位热源提供的气源用于浮力发动机作功，替代了耗能较大的空气压缩机提供的气源，从而大大地降低了使用成本，增加了实用性，实现了本发明的目的。
下面结合图示及实施例详细地说明本发明的方案。
【附图说明】
图1为利用吸热介质的浮力发动机的供气循环原理图；
图2为利用吸热介质的浮力发动机原理图。
【具体实施方式】
如图1所示为浮力发动机供气循环原理图，抽水泵1抽出地下水或由太阳能加热的水或工业余热所获得的水，这些水温至少在20℃以上，属于低品位热源，抽出的水送入蒸发塔2中的一个第一热交换器3中，在蒸发塔2中贮有低沸点工质4，所述的低沸点工质4种类较多，本实施例的低沸点工质为R718，但使用其他的工质仍在本专利申请的保护之内，这是可以理解的。低沸点工质4与第一热交换器3在蒸发塔2中进行热交换并气化，所获得的气体通过一个第一管道5送入浮力发动机6中作功，作功过程见后面对浮力发动机的描述。作功后的气体不溶于水，并被容器收集起来通过一个第二管道7送入冷凝塔8中，在冷凝塔8中设有带冷源的一个第二热交换装置9，已被气化的低沸点工质4所带的热量与热交换装置9进行热交换而被冷凝成液体，所述液体被一个液压泵10经换热塔11进一步冷凝后送入蒸发塔2中，按方案所述，为提高冷凝塔8的液化能力和提高液化效率，在冷凝塔8中加有该低沸点工质的吸收剂溶液，本实施例对应R718的吸收剂溶液为水或溴化理，吸收剂与液化地低沸点工质混合液被抽送到蒸发塔2中，其中的低沸点工质4被气化送去作功，而吸收剂溶液留下通过管道12抽送回冷凝塔8中被回收，管道中接有节流阀13调节流量。
在上述过程中，蒸发塔2中的第一热交换器3中的低品位热源介质与低沸点工质隔着管壁交换热量，失去热量的低品位热源介质被送入冷凝塔8中一个第二热交换装置9中作为冷源，由节流阀21调节流量，与进入冷凝塔8中的带热量的低沸点工质进行热交换，低沸点工质将热量隔着管壁传递给已作为冷源的低品位热源介质，使低沸点工质液化回到蒸发塔中参与新一轮的循环，在这个过程中，没有资源和能量的损失。
本实施例的浮力发动机机械部分的浮筒支撑装置为链轮链条装置，直立的链条14与一组链轮15啮合并形成首尾相接，两链轮15之间形成中心距，链轮15的中心轴由机架支撑并与外接的动力装置相连，链条上间距地装有一组浮筒16。浮筒16为一个开口的凹槽，浮筒的长形方向垂直于链条14，所有浮筒凹槽开口方向一致。
上述装置放入一个密闭的容器17中，容器中充满液体18，本实施例所使用的液体为水，容器17的上部留有空间，以便收集气体，一根进气管19进入容器17中，其出气口安装在浮筒最下边的位置，容器17的上方开有出气口20，以便将收集到的气体引出进入循环中。
所述的浮力发动机的浮筒在直立的链条链轮装置中形成两排，在一排中浮筒的凹槽开口向上，因此浮筒内充满水，形成一组向下的重力作用，当浮筒转到另一直立方向时，凹槽开口向下，气体从开口处进入浮筒，排去浮筒内的液体形成空腔，浮筒产生浮力，由于浮筒不断循环运动，因此这一组直立方向的浮筒内都充满气体，每一浮筒都产生浮力，因此产生的总浮力为各个浮筒之和，总浮力乘以链轮的半径即浮力对链轮产生的扭矩，而另一排的重力则增大了扭矩，如图2的例子，第一浮筒形成的空腔为1m2，所产生的浮力为1000Kg，9个浮筒所产生的浮力为1000×9＝9000(Kg)，如链轮的半径为1m，则产生的扭矩为9000Kg-m，即使除去一些阻力因素，也足以带动链轮转动，链轮的转动经过变速装置调整后，将有足够的转速和扭矩推动外接的动力装置，如发电机等，这是可以理解的。
根据本方案作成一个具体的浮力发动机，有80个浮筒，每个浮筒容积为77升，两链轮中心距为11.58米，链轮的节圆半径为647mm，将上述装置放入一个长2.5米、宽1.7米，深12米的封闭池中，散热装置为一组金属管焊接形成，蒸发器所用工质50Kg，吸收剂溴化锂为100Kg，上述装置运转起来以后，链条的线速度11.8米/秒，链轮的转数为500转/分，经过变速装置提速后，带动一台120千瓦的发电机，所述装置运行成本较低，如按每千瓦时0.3元计算，运行六个月全部收回投资。