专利名称：高效节能乙醚热机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热机，尤其属于一种新式高效节能热机，主要是利用了乙醚比水的低沸点，低比热容的两大热力学性质。
背景技术：
火电站、核电站是利用蒸汽发生器、汽轮机、发电机把化学能转化为电能。
蒸汽发生器是利用水把内能转化为蒸汽压力的装置，蒸汽压力越大发电机组对外输出的电功率也就越大，就水而言，蒸汽压力的大小与水的温度有关，如果在所有液体物质中作比较是与物质的沸点有关，也就是挥发性有关。水在常温常压下的沸点是100°C，乙醚是34. 6°C，乙醚属于极易挥发性液体物质，从热力学方面得知沸点越低的物质越容易挥发，在同一饱和温度时沸点低的物质其饱和蒸汽压力也就越大，说明在同一饱和温度时乙醚的蒸汽压力大于水。如果把相等质量的水与乙醚(在室温下)分别放入两组相同发电机组的蒸汽发生器里加热至沸腾，即是加热至一个大气压，根据Q = cmA t可得，水需要315 X IO3J的热量才能够沸腾，乙醚需要17. 28X IO3J的热量就能够沸腾，蒸汽发生器里的蒸汽压力相等，发电机组也相同，所以两台发电机组对外输出的电功率也就相同。然而所需要的热量却相差很大，用水作工质的蒸汽发生器需要315 X IO3J的热量才能够达到一个大气压，而用乙醚作工质的发电机组只要17. 28X 103J的热量就达到一个大气压，说明用乙醚作发电机组的工质比用水能够节约18. 229倍的热量，即是能够节约18. 229倍的燃料。水在常温常压下的比热容是4. 2 X IO3JAg 0C，乙醚是I. 8 X IO3JAg °C，如果把相等质量的水和乙醚(在室温下)分别放入两组相同发电机组的蒸汽发生器里，用相等的热量去分别加热两组发电机组的蒸汽发生器。由于水的比热容大于乙醚，根据Q = cmAt可得装乙醚的蒸汽发生器里的温度比装水的高，蒸汽压力的大小与温度有关，温度越高其饱和蒸汽压力也就越大，且乙醚的沸点比水低，所以装乙醚的蒸汽发生器里的蒸汽压力大于装水的蒸汽压力，由于两台发电机组相同，蒸汽发生器里的蒸汽压力越大整台发电机组对外输出的电功率也就越大。两台发电机组所消耗的热量相等，然而得到的电能用乙醚作工质的发电机组却大于用水，说明用乙醚作发电机组的工质比用水的热效率高，其效率比为7/3(简单的从比热容来计算)，还有低沸点。综合以上，主要是利用了乙醚比水的沸点低，比热容低的两大热力学性质，从而有效的提高了发电站的热效率。
发明内容
乙醚的沸点比水低，比水就更容易挥发(乙醚属于极易挥发性液体物质)，在同一饱和温度时的蒸汽压力也就大于水，还有乙醚的比热容小于水，在获得相等蒸汽压力时乙醚所需要的热量小于水(在质量相等其它条件也相同的情况下)，既然乙醚比水具有这两大热力学性质，那么就用乙醚作蒸汽发生器里的工质把内能转化为机械能。用乙醚作蒸汽发生器里的工质吸收热量在蒸汽发生器里获得蒸汽压力。用管道把蒸汽发生器与汽轮机联通，由汽轮机把蒸汽发生器里的乙醚蒸汽内能转化为机械能。汽轮机的出气口与冷却系统的冷却管道用管道联通，乙醚蒸汽在汽轮机里完成能量转换后温度虽然有所下降，但是，还是需要用水把乙醚蒸汽充分冷却回液态，完成能量转换后的乙醚蒸汽就经这一管道进入冷却系统冷却回液态。冷却回液态的乙醚经闭合回路由高压泵泵回蒸汽发生器里从新吸热做功。蒸汽发生器、汽轮机、冷却系统管道、高压泵用管道联通形成一个闭合回路。
图I是本发明的原理示意图I、蒸汽发生器，2、汽轮机，3、冷却系统，4、冷却系统管道，5高压泵，6、发电机，7、闭合回路管道，8、汽轮机与发电机的联接杆，9、热源
具体实施例方式下面通过实施例结合附图对本发明作详细的描述。蒸汽发生器I里的乙醚从热源9处吸收热量形成高温高压的乙醚蒸汽，高温高压的乙醚蒸汽从闭合回路管道7进入汽轮机2把内能转换为机械能，汽轮机2的机械能由连杆8带动发电机6转换为电能。在汽轮机2里的乙醚蒸汽完成能量转换后由闭合回路管道7流经冷却系统3的冷却管道4散热冷却回液态，冷却回液态的乙醚由高压泵5经闭合回路管道7泵回蒸汽发生器I里从新吸热做功，这样就完成一个工作循环，乙醚就这样在闭合回路里吸热一做功一散热一吸热周而复始的循环做功。
权利要求
1.こ醚的佛点比水低，就比水更容易挥发，与水在同一饱和温度时こ醚的蒸汽压カ大于水，还有こ醚的比热容比水小，在获得相等蒸汽压カ时こ醚所需要的热量小于水(在质量相等其它条件也相同的情况下)，既然こ醚比水具有这两大热力学性质，那么，就用こ醚作蒸汽发生器里的エ质把内能转化为机械能，其特征是用こ醚作蒸汽发生器里的エ质吸收热量获得蒸汽压力。
2.蒸汽发生器I里的こ醚从热源9处吸收热量形成高温高压的こ醚蒸汽，其特征是热源可以是太阳能、地热能、燃烧化石燃料产生的内能、原子能，还可以是内燃机在汽缸里燃烧燃料膨胀空气作做功后的热量，即机械做功后的余热。
3.汽轮机2的出气ロ与冷却系统3的冷却管道4用管道联通，こ醚蒸汽在汽轮机2里完成能量转换后温度虽然有所下降，但是还是需要用水把こ醚蒸汽充分冷却回液态，完成能量转换后的こ醚蒸就经这一管道进入冷却系统3冷却回液态，其特征是用水把完成能量转换的こ醚蒸汽经冷却系统管道充分散热冷却回液态。
4.冷却回液态的こ醚由高压泵5经闭合回路管道7泵回蒸汽发生器里从新吸热做功，其特征是用高压泵把冷却回液态的こ醚泵回蒸汽发生器里从新吸热做功。
5.蒸汽发生器I汽轮机2冷却系统管道4高压泵5之间用管道联通形成一个闭合回路，其特征是蒸汽发生器、汽轮机、冷却系统管道、高压泵之间用管道联通形成一个闭合回路。
全文摘要
高效节能乙醚热机，本发明涉及一类节能热机，蒸汽机、热电站发电机组的蒸汽发生器是利用水作工质把内能转化为机械能、电能，由于水的比热容大，且沸点也高，所以电站的热效率就不会很高，而乙醚的比热容小于水，沸点也低于水。用乙醚作蒸汽发生器里的工质来获得蒸汽压力，主要是利用了乙醚低沸点，低比热容的两大热力学性质，高温高压的乙醚蒸汽在汽轮机里转换为机械能，机械能再通过发电机转换为电能，完成能量转换的乙醚蒸汽用水冷却回液态后从新进入蒸汽发生器里吸热做功，该发明主要可用于火电站、核电站、地热电站、太阳能辐射电站，还可以利用在内燃机上把做功后的热量再转化为机械能，本发明解决了以前热电站热效率低的问题和内燃机能量转换率低的问题。
文档编号F01D15/10GK102691540SQ20111007570
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月19日 优先权日2011年3月19日
发明者王进 申请人:王进