专利名称：海水热能利用浓缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用海水自然的温度来浓缩海水，以产生大量的水蒸气来达到发电、 供蒸馏水、供热和产盐和利用环境温度来产生水蒸气并用来发电、供热、净化水、浓缩化学溶液以及提取化学物质的技术领域。
背景技术：
有充分的证据证明地球变暖、海平面不断上升、沙漠不断扩大、灾害性天气不断增加和加强、大量的物种灭绝、大量的致癌物污染空气、食物和水源等危害到人类生存环境的问题都与人类燃烧燃料来获取能源的方法有直接的关系。目前全世界每天最小有几百万人因环境污染而发病，每年因环境污染而死于癌症者超出700万人。而在我国，单是因环境污染，每30秒钟就产生一个畸形儿童！煤炭是我国目前能源的主力，也是做成我国环境污染的主要源头。目前我国约 60%的煤炭用于发电。另外用于分散供热的采暖锅炉和工业锅炉有50多万台，每年消耗煤炭4亿多吨。这种分散的供热方式给环境带来了极大的压力。据2001年世界银行列举的世界污染最严重的20个城市中，中国占有16个。我国大气污染所做成的损失已经占GDP 的3% 7%。据有关部门统计，我国过去平均每年因开采煤矿而做成数千煤矿工人死亡。有关的科学家预言如果地球的平均温度继续上升，就会随着气温的上升而逐步改变地球的气候分布。使目前的温带区域逐渐变成干旱的地区；南北极的冰雪大量融化，海平面将会上升。当地球的平均气温升高到过了临界点之后，地球的气温将迅速升高。那时， 两极的冰雪将会全部溶化，海平面将比现在升高60多米，全世界1/3左右的城市将淹没在海水之中。目前绝大多数矿产资源，按现在的开采速度，只有100年左右的时间就枯竭，并有可能因争夺资源而引发战争。柴油是目前推动船只航行的主要能源，也是地球水面污染的主要源头之一。我国石油需要大量进口。而石油等能源价格不断上升，是做成我国物价不断上升的主要原因之一；我国现正处于美、日、印、韩、越等国家的包围圈中，不少的领土和领海被外国所佔领；我国是世界上第一出口大国，远洋运输已经成为我国的生命线。因此， 我国急需一支强大的海军在世界各大洋上维护我国的利益。而远洋能力是我军的弱项。我国不存在一条完全不受到污染的河流，不少地区的人民饮用不到安全的水，而 80%以上的疾病都与水污染有直接的关系；目前水污染和水资源不足已经成为我国经济发展的瓶颈。我国为解决能源问题而大量兴建核发电厂，是祸国殃民危害子孙后代的决定。因为世界上不存在一间绝对安全的核发电厂，从美国、前苏联和日本的核电灾难事故就充分证明了这一点，而我的一系列发明专利投入生产就能解决以上存在的问题。
发明内容
本发明是我发明的发电成本低于火力发电的利用海水自然的温度来发电、供蒸馏
3水、供热和产盐的大型发电厂的其中一台设备。其特点是利用海水自然的温度来浓缩海水， 以产生大量的水蒸气来达到发电、供蒸馏水、供热和产盐的目的，本发明还具有利用环境温度来产生水蒸气和净化水及浓缩化学溶液以提取化学物质的能力。海水热能利用浓缩装置由腔体、抽气器、蒸气输送管道、海水热交换器、耐腐蚀水泵、电极式水位计、溶液浓度控制开关和海水汽化器等设备所组成。由于海水热能利用浓缩装置利用的海水温度是属于环境温度的范围，而热力学第二定律将环境温度确定为无用的温度，因此，很有必要对热力学第二定律进行研讨。热力学第二定律的确立已经有一百多年的历史了。由于该定律成为现代物理热力学的基础理论之一，人类在学生时代就受到这定律的教育，被奉为金科玉律直到现在。它严重束缚人类的思想，给全人类带来了巨大的灾难。如该定律把环境温度划定为无用的热能。人们把能量大于发电耗用能量的发电后排出来的低温低压水蒸气视为毫无用处的废气。结果要用其排放量的50 80倍的冷却水进行冷却；回收只有比环境温度高一点的凝结水进行利用。做成巨大的浪费和严重污染环境。这一荒谬的工艺竟然运用了 100多年直到现在。给人类带来了巨大的灾难。如美国目前热力发电年耗水量高达2725亿立方米，相当于中国5条黄河年水量。而有充分的证据证明，热力学第二定律是错误的。请看我如下的分析德国物理学家R.克劳修斯只从蒸气机和地球上一些物体热量运动的情况，就断定热量只能由高温流向低温，而不会由低温自动流向高温，甚至于断言宇宙的熵趋于极大， 这是错误的。整个宇宙是在不断运动着的，而循环运动是宇宙的主要运动形式。如电子绕着原子核旋转，月球绕着地球旋转，地球绕着太阳旋转，太阳系绕银河系旋转……。就算是光线也会在宇宙中发生弯曲。在地球上看到的循环运动更是数不清。如日日夜夜、年复一年、春夏秋冬、水循环、碳循环……。热量也是一样。在一定的条件下，低温可以自动汇合成高温。 如宇宙的恒星都是由星云聚合而成的。今天科学家研究的结果表明，宇宙初期星云的温度只有9. 15K，而恒星的温度和压力足以引起核聚变。热量只是能量其中的一种表现形式。而能量的表现形式是多种多样的，而且是互相转化的，而在转化过程中能量是守恒的。无数细小的能量会在一定的条件下，会自动汇合成巨大的能量。如龙卷风和热带风暴都是由无数小的能量汇合而成的。热量也可以在一定的条件下，无数的低温会自动汇合成高温的形式出现，如闪电的温度高达1000多。C就充分证明了这一点。地球实质上是不存在能源问题的。因为地球其实就是一台大热机，平均每平方厘米表面积，每年太阳辐射就送来255千卡的热量(称之为太阳常数)。今天的科学技术水平，是完全有能力利用太阳辐射所做成地球表面各地的环境温度作为能源来进行大规模廉价发电的。其发电设备如设计得当，发电成本低于目前人类广泛使用的煤、石油、天然气和核能的发电成本是完全可能的。因此，第二类永动机是完全可以实现的。而热力学第二定律却说第二类永动机是不可能的，因而严重束缚人类的思想。我发明海水热能利用浓缩装置的理论依据是我经过几十年研究得出的理论“利用工作物质的物理热力学性质，通过热泵设备，可以将低温热源作为高温热源使用。”我发明的一系列利用环境温度的专利技术，包括利用海水温度发电、供蒸馏水、供热和产盐的专利技术也是根据这一理论而发明的。现详细讲解一下这方面的问题。热泵设备是以消耗一定量的机械功为代价，可以把热能由较低温度，提高到能够被利用的较高温度。热泵的经济性一般用供热系数。来衡量。￡1 =仏/1因仏=%+1，故 ε工永远大于Lge1 = 5，表示消耗IJ的功，可以获得了 5J的热量(抄自化工热力学)。我发明的海水热能利用浓缩装置，其利用的工作物质是水。大家都知道，水在地球的海平面上，当温度上升到100°c时，水就沸腾；当我们到达青藏高原，水不到90°C时，水就开始沸腾。为什么会这样呢？我们查一下饱和水和饱和蒸气表就知道当气压在0.00611 公斤厘米平方的时候(相当于6. 11公分高的水压力)，即使水的温度在0°C，水也开始沸腾。因此，只要我们的海水热能利用浓缩装置内的气压在运行中保持在0. 00611公斤厘米平方的情况下，那么，即使水的温度低至0°C，也能进行沸腾，因此，超出0°C温度的热量，会变成蒸气，被我们回收用于发电，供蒸馏水、供热和产盐是不会存在任何问题的。为了说明热泵设备是如何能达到消耗1千瓦的机械能，就能获几千瓦到几十千瓦甚至于几百千瓦的热量，现举我发明的海水热能利用浓缩装置与其相连接的蒸气输送管道输送的热量与其抽气器的耗电量的比值。一台抽气器位于海水热能利用浓缩装置出气口，并不断向海水热能利用浓缩装置内抽气，以确保海水热能利用浓缩装置内的气压保持在0. 00611公斤/厘米平方。该抽气器扇面直径1米，曲面深度与直径的比值为1 10，该抽气器的转速为每分钟3000转，效率为 90%，抽气器的功率初步设定为1000W，现计算该抽气器由海水热能利用浓缩装置向外输送水蒸气在海水热能利用浓缩装置内所吸收的热量与抽气器的耗电量的比值。1，计算该抽气器每分钟由海水热能利用浓缩装置向外输送的水蒸气量1X1X0. 7854X0. 1X3, 000X90%= 212. 058 立方米2，计算该抽气器每分钟由海水热能利用浓缩装置向外输送的热量(从饱和水和饱和水蒸气表中知道水蒸气在0. 00611公斤/厘米平方压力的情况下，一公斤水蒸气体积为206. 278立方米)212. 058 + 206. 278 X 1,000 X 593. 3 X 4. 18 = 2. 549. 440 (J)3，计算海水热能利用浓缩装置向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值2. 549. 440 (1000X60) = 42.49 1从以上的计算结果可以看出利用扇面直径1米，曲面深度与直径的比值为 1 10，转速为每分钟3000转，效率为90%，功率为1000W的抽气器，在海水热能利用浓缩装置内的真空度为0. 00611公斤/厘米平方压力的情况下向外输送水蒸气，其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值高达42. 49 1即消耗IKW的机械能，就能从海水热能利用浓缩装置向外输送42. 49KW的热量；而且，随着海水热能利用浓缩装置内的沸点升高其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值就越大。这是由于随着水蒸气的沸点升高，其蒸气压力增加；体积缩小。我初步计算一下当海水热能利用浓缩装置内的沸点在5°C时， 其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值高达59. 49。当海水热能利用浓缩装置内的沸点在10°C时，其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值高达82. 43。当海水热能利用浓缩装置内的沸点在15°C时，其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值高达112. 47。
5
当海水热能利用浓缩装置内的沸点在20°C时，其向外输送的热量与其抽气器的耗电量的比值高达151. 69即消耗IKW的机械能，就能从海水热能利用浓缩装置向外输送 151. 69KW的热量。从以上的计算足以证明，热泵设备的制热系数达到机械耗电量的几倍到几百倍是完全可能的；从以上的计算和分析也充分证明了热力学第二定律是错误的；这也充分证明了本发明不但能利用海水自然的温度来浓缩海水，以产生大量的水蒸气来达到发电、供蒸馏水、供热和产盐的目的，而且和本装置差不多的设计，还具有利用环境温度来产生水蒸气并用来发电、供热、净化水、浓缩化学溶液以提取化学物质的能力是完全可能的。
具体实施例方式海水热能利用浓缩装置内设容水腔，水线下是海水热交换器；一小部分的海水通过海水进腔内管道进入一装置内，装置内设有抽气器，并不断向外抽气，以确保装置内的气压保持在浓缩海水实际需要沸腾的温度而设定的真空度；从饱和水和饱和水蒸气表中知道水蒸气在0. 00611公斤/厘米平方压力的情况下，其沸点为0°C，一公斤水蒸气体积为 206. 278立方米)海水热能利用浓缩装置的腔体下部是海水热交换器，大量的海水从外部通过海水热交换器将热量传给需要浓缩的海水；失去热量的大量海水被大型海水泵送到需要冷海水的地方。由于装置内的气压保持在设定的真空度；需要浓缩的海水会在装置内沸腾，产生的水蒸气被抽气器送到蒸气输送管道，用于发电、供热和产生热水等用途；容水腔内设有电极式水位计来控制水位，当腔内的水位低于设定的水位线时，则打开海水进腔内管道开关，海水经海水汽化器进入腔内；水中设有水浓度控制计，当水的浓度达到饱和溶液的浓度时，则打开浓缩海水输送管道开关并开动耐腐蚀水泵，通过位于海水热能利用浓缩装置底部的管道将浓缩的海水送到食盐生产车间。附图
是海水热能利用浓缩装置示意图
1，腔体
2，海水进腔内管道
3，海水进腔内管道开关
4，电极式水位
5，海水热交换器
6，浓缩海水输送管道
7，浓缩海水输送管道开关
8，水浓度控制计
9，耐腐蚀水泵
10，大型海水泵
11，抽气器
12，蒸气输送管道
权利要求
1.海水热能利用浓缩装置，其特征在于利用海水自然的温度来浓缩海水，以产生大量的水蒸气来达到发电、供蒸馏水、供热和产盐的目的。
2.海水热能利用浓缩装置内设容水腔，水线下是海水热交换器；一小部分的海水通过管道进入一装置内，装置内设有抽气器，并不断向外抽气，以确保装置内的气压保持在设定沸腾的真空度。
3.装置内的下部是海水热交换器，大量的海水从外部通过海水热交换器将热量传给需要浓缩的海水；由于装置内的气压保持在设定沸腾的真空度。需要浓缩的海水会在装置内设定沸腾的温度中沸腾，产生的水蒸气被抽气器送到蒸气管道，用于发电、供热和产生热水等用途。
4.容水腔内设有电极式水位计来控制水位，
5.容水腔内水中设有水浓度控制计，当水的浓度达到饱和溶液的浓度时，则开动抽水泵，通过位于海水热能利用浓缩装置底部的管道将浓缩的海水送到食盐生产车间。
全文摘要
本发明公开了海水热能利用浓缩装置，其特征在于利用海水自然的温度来浓缩海水，以产生大量的水蒸气来达到发电、供蒸馏水、供热和产盐的目的。本发明是发电成本低于火力的利用海水温度发电、供蒸馏水、供热和生产食盐的发电厂的主要设备之一。
文档编号F24J3/06GK102393095SQ20111020816
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者冼泰来 申请人:冼泰来