专利名称：二氧化碳蒸汽动力机的制作方法
技术领域：
本发明要求保护的技术方案属机械制造行业和环保能源领域，其技术特征是利用燃煤工业废气二氧化碳低温气化代替高温水蒸汽做热力循环工作介质的二氧化碳蒸汽动力机。
背景技术：
现有的蒸汽机存在如下缺陷(一)用水蒸汽做热力循环的工作介质，大量浪费水资源；(二)水蒸汽临界温度372℃，需大量燃煤加热水，浪费燃料资源；(三)燃煤大量排放废气污染环境，危及人类正常生活；(四)废气二氧化碳在大气层聚集，促使地球变暖，增加自然灾害；(五)煤水资源的大量利用，已造成能源的紧缺，不利于社会经济可持续发展。
发明内容
本发明为解决资源和环境方面技术问题提供一种二氧化碳蒸汽动力机。
本发明解决技术问题采取的技术方案是将二氧化碳低温加热到50℃以上进入蒸汽机膨胀做功，改变传统水蒸汽工质的500℃高温，由二氧化碳工质代替水蒸汽工质，参加膨胀压缩加热冷却的热力循环。采取的技术措施是动力机采用单流式汽缸，双路排汽，当蒸汽在汽缸内膨胀到活塞(10)的上边缘将排汽口(7)冲开时，曲轴上的排汽阀凸轮(15)正好将排汽阀(19)顶开，使乏汽可以同时经排汽口(17)和(20)两路排出。活塞上行时，先将排汽口(17)遮蔽，但乏汽仍能继续由排汽口(20)排出，直到排汽阀关闭时为止。作功的乏汽进入凝汽器(25)，经冷却后二氧化碳存于乏汽箱(26)，完成一次热循环。在二次循环开始时，由加热器(27)将二氧化碳加热经过热器(29)，由进气管道(30)进入新汽口(7)，过进气阀(8)入汽缸(9)，开始膨胀作功的二次循环。
本发明的技术特征是由工业废气CO2代替水蒸气H2O，在蒸汽机内进行热力循环即节约煤水资源，又治理环境污染。CO2吸热少，冷却快，五十度以上超临界，比热容小，大分子量，低温气化，高速膨胀，超导传热，冲击力强。
根据热功定律在通常的情况下，同种汽体体积比液体体积大1000倍左右。在一定的温度和压强下，气体体积的大小只随分子数量的多少而变化。H2O分子量18，临界372℃，而CO2分子量44，临界温度33℃，两种工质相比在温度50℃时，二氧化碳已超临界膨胀800倍以上，而水蒸汽尚处液态并未沸腾，加热到372℃才全部气化，500℃才能超临界作功。
二氧化碳蒸汽机与传统水蒸汽动力机相比大量节约煤水资源并且治理环境污染，工业废气再生利用，技术效果十分明显。改变200多年来单一局限水蒸汽动力热机的传统方式，改进热力生产系统，改换传热工作介质，研发新型动力装置。二氧化碳蒸汽动力机可广泛应用于发电、交通、轮船、舰艇。实现能源领域的新突破，有利于科技进步和经济社会的可持续发展。
图中(1)底座；(2)调节器；(3)调节杠杆；(4)节流阀；(5)进汽阀凸轮；(6)进汽阀挺杆；(7)新汽进口；(8)进汽阀；(9)汽缸；(10)活塞；(11)连杆；(12)润滑油环；(13)平衡重块；(14)曲轴；(15)排汽阀凸轮；(16)排汽阀挺杆；(17)排汽口；(18)乏汽出口；(19)排汽阀；(20)排汽口；(21)润滑油池；(22)飞轮；(23)皮带轮；(24)乏汽管道；(25)凝汽器；(26)乏汽箱；(27)加热器；(28)热蒸汽包；(29)过热器；(30)进汽管道；具体实施方式
机架底座1上安调节器2，调节杠杆3与调节阀4相联，进汽阀凸轮5与挺杆6相联，新汽进口7内设进汽阀8，汽缸9内装活塞10，连杆11下部与油环12、平衡重块13、曲轴14相联，排汽阀凸轮15与挺杆16相联，排汽口17和排汽口20上下分设，乏汽出口18内设排汽阀19，机座内下部有润滑油池21，机座外有飞轮22与皮带轮23相联，乏汽管道24连接凝汽器25，乏汽箱26与加热器27相联，热蒸汽包28与过热器29相联，进汽管道30与新汽口7相联。
权利要求
1.本发明要求保护的技术方案所属的技术领域是热工机械制造行业和环保能源领域，其技术特征是利用工业废气二氧化碳低温气化，代替高温水蒸汽做热力循环工作介质的二氧化碳蒸汽动力机。
2.权利要求1所述的二氧化碳蒸汽动力机，其技术特征是由低温50℃以上的二氧化碳热蒸汽进入蒸汽动力机单流式的气缸，双路排气，活塞曲轴，转动作功；乏气排出，循环使用，由二氧化碳完成膨胀压缩，加热冷却的热力循环。
3.权利要求1所述的二氧化碳蒸汽动力机，其技术特征是省去了配套大型锅炉设备，节约燃煤和水资源，同时治理环境污染；改变传统方式，改进生产设备，改换传热工质，实现能源领域新突破。
4.权利要求1所述的二氧化碳蒸汽动力机，其技术特征是工质吸热少冷却快，五十度以上超临界，比热容小，大分子量，低温汽化，高速膨胀，超导传热，冲击力强。
5.权利要求1所述的二氧化碳蒸汽动力机，其技术特征是省资源不污染的新型热工动力装置，将广泛用于交通、发电、车辆、轮船，推动科技进步，造福人类社会。
全文摘要
本发明为解决能源和环境方面技术问题提供一种二氧化碳蒸汽动力机。其技术特征是利用燃煤工业废气二氧化碳低温气化代替高温水蒸气。二氧化碳吸热少冷却快，五十摄氏度以上超临界；无毒无味，不腐不燃，比热容小，大分子量，低温气化，高速膨胀，超导传热，冲击力强，是代替水蒸气的理想气体。改进传统能源利用方式，改换传热工作介质，改造现有燃煤发电。研发新型动力装置，突破能源技术关键，有利于科技进步和经济社会的可持续发展。
文档编号F01B29/12GK1737338SQ20051001797
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月6日 优先权日2005年9月6日
发明者张英凡, 张丰奎 申请人:张英凡