一种利用化学能发电的装置的制作方法

文档序号:16569441发布日期:2019-01-13 16:49阅读:278来源:国知局
一种利用化学能发电的装置的制作方法

本发明涉及能源技术领域,具体涉及一种利用化学能发电的装置。



背景技术:

火电需要燃烧不可再生的资源,同时需要将液态水加热成高温高压气态蒸汽,在水汽化过程中吸收了大量的热量,造成发电效率偏低,同时冷却尾气需用大量的冷水; 并且燃烧尾气含有二氧化硫等酸性气体,造成严重的环境污染。

水利发电,是利用水的势能来转换成水轮机的动能发电,工程量大,成本高,建造的地方受到江河水流量及落差的影响。

现有新能源中以风能及太阳能为主,虽然这是非常清洁的能源,但却严重受到天气等自然条件的影响,存在不可控因素,而且投入成本高,产出周期长。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对火力发电效率偏低,以及电力资源越来越紧缺这一缺憾,提供一种利用化学能发电的装置。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是一种利用化学能发电的装置,所述装置包括高压容器、发电辅助装置、第一发电机、第一开关、多个第一单向阀、第二单向阀和引爆装置;所述高压容器设置有进水口、排气口和多个排水口;第一开关和排气口相连,进水口与第二单向阀的出水口相连,每个排水口均与第一单向阀的进水口相连;第一发电机通过发电辅助装置与高压容器相连;所述引爆装置用于引爆物质产生气体。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述发电辅助装置包括多个第一水力推动装置、多个拖动装置、第一气体压缩装置、第一高压储气罐、低压储气罐、第一汽轮机、第二开关、第三开关、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一减压阀和多个弹性长形胶囊;第三开关与第二单向阀的进水口相连;每个第一水力推动装置包括第一筒体、第二筒体和第一推动塞,第一筒体一端与设置有多个排水口的高压容器的外壳相连,另一端和第二筒体采用法兰相连,第一推动塞位于第二筒体内,第一筒体设有第一筒体进水口,顶部设有小孔,第一筒体进水口与第二开关相连;每个拖动装置均包括滑轮和第一钢缆;第一气体压缩装置包括挡板、气缸、推动杆和第二钢缆,推动杆一端安装在气缸内,另一端通过多条第二钢缆与挡板相连,气缸设有出气孔和入气孔,出气孔与第三单向阀的入气口相连,入气孔与第四单向阀的出气口相连;每个第一水力推动装置的第一推动塞均通过滑轮和第一钢缆穿过小孔、弹性长形胶囊与第一气体压缩装置的挡板相连,第三单向阀的出气口通过高压管与第五单向阀的入气口相连,第五单向阀的出气口与第一高压储气罐的第一入气口相连,第一高压储气罐的出气口通过第一减压阀和高压管与第一汽轮机的入气口相连,第一汽轮机的出气口通过高压管与低压储气罐入气口相连,低压储气罐出气口通过高压管与第四单向阀的入气口相连;弹性长形胶囊底部与第一水力推动装置的小孔相连,顶部与第一钢缆相连;第一汽轮机与第一发电机相连。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述发电辅助装置还包括第二水力推动装置、第二气体压缩装置、第三钢缆、第一T型三通、第二单向阀和第六单向阀、第七单向阀、第八单向阀;第一高压储气罐还包括第二入气口;第二水力推动装置包括第二推动塞和缸体,第二推动塞安装在缸体内,缸体一端开口,另一端设有缸体进出水孔;第二气体压缩装置结构与第一气体压缩装置相同,第二气体压缩装置的出气孔与第七单向阀的入气口相连,第七单向阀的出气口通过高压管与第六单向阀的入气口相连,第六单向阀的出气口与第一高压储气罐的第二入气口相连;第二气体压缩装置的入气孔与第八单向阀的出气口相连,第八单向阀的入气口通过高压管亦与低压储气罐出气口相连;第二单向阀的入水口通过第一T型三通与第三开关相连,亦通过第一T型三通和高压管与第二水力推动装置的缸体进出水孔相连;第二推动塞通过第三钢缆与第二气体压缩装置的挡板相连。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述装置还包括第二发电机;所述发电辅助装置还包括第二高压储气罐、第三高压储气罐、第二汽轮机、第四开关、第五开关、第九单向阀、第二减压阀和第三减压阀;所述第三高压储气罐设置有第三高压储气罐第一入气口、第三高压储气罐第二入气口;第一汽轮机的出气口通过高压管与第九单向阀的入气口相连,第九单向阀的出气口与第二高压储气罐入气口相连,第二高压储气罐出气口通过第二减压阀和高压管与第二汽轮机的入气口相连;第三单向阀的出气口通过高压管与第四开关一端相连,第四开关另一端与第三高压储气罐第一入气口相连;第七单向阀的出气口通过高压管与第五开关一端相连,第五开关另一端与第三高压储气罐第二入气口相连;第三高压储气罐出气口通过第三减压阀和高压管亦与第二汽轮机的入气口相连,第二汽轮机的出气口通过高压管与低压储气罐入气口相连;第二汽轮机与第二发电机相连。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述发电辅助装置还包括第一带滚筒减速装置、第二带滚筒减速装置、第四钢缆和第五钢缆;每个第一水力推动装置的第一推动塞均通过滑轮和第一钢缆与第一带滚筒减速装置的高速端相连,第一带滚筒减速装置的低速端通过第四钢缆与第一气体压缩装置的挡板相连;第二推动塞通过第三钢缆与第二带滚筒减速装置的高速端相连,第二带滚筒减速装置的低速端通过第五钢缆与第二气体压缩装置的挡板相连。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述装置还包括气体处理装置、第二T型三通、第六开关;第一开关一端通过第二T型三通与排气口相连,第一开关另一端通过高压管与气体处理装置相连,第二T型三通最后一端通过第六开关与大气相通。

优选地,一种利用化学能发电的装置,所述高压容器顶部和底部设置为空心半球型,中部设置为空心圆柱体,进水口设置在高压容器底部,排气口设置在高压容器顶部;所述高压容器顶部还设置人孔和人孔盖,人孔和人孔盖通过螺栓或扣勾相连;高压容器还设置有吊挂装置,所述吊挂装置包括挂圈和拉绳,挂圈连接在高压容器内壁,拉绳两端扎在挂圈上,中部固定爆炸物;每个第一水力推动装置的第一筒体顶部和底部设置为空心半圆型柱体,中部设置为空心长方形柱体,第二筒体设置为空心圆型柱体,第一推动塞设置为圆型柱体;第二水力推动装置的第二推动塞设置为圆型柱体,缸体设置为一端开口空心圆型柱体;第一和第二气体压缩装置的气缸设置为一端开口空心圆型柱体,推动杆两端均设置为圆型柱体,两端通过管柱相连,第一和第二气体压缩装置的气缸和推动杆还可以用弹性储能气囊和压板代替,弹性储能气囊包括底座和弹性气囊,底座设置为圆型柱体,弹性气囊中顶部设置为空心半球型,中部设置为空心圆柱体,压板通过多条第二钢缆与挡板相连;弹性长形胶囊底部呈开口的空心圆型柱体,并通过法兰和螺栓与第一水力推动装置的小孔相连,顶部为空心半圆球型和空心圆型柱体结合体,顶部空心圆型柱体的空心部分与第一钢缆相连,并用固定箍在顶部空心圆型柱体将第一钢缆固稳。

本发明的有益效果在于,本发明不受天气、地理位置等自然条件的影响,用爆炸物爆炸产生气体并获得能量,所获得能量拖动发电机发电,并且获得能量在拖动发电机发电过程中工质无须在液态和气态间相互转换,大大提高了发电效率,产生尾气有氮气、二氧化碳和氧气,通过气体处理装置可制成多种单一高压气体或液态,取得更好的经济效益。本发明单位投入成本少,效益高。

附图说明:

图1是高压容器的结构示意图;

图2是高压容器和多个第一水力推动装置的结构示意图;

图3是图2中A-A向的结构示意图;

图4是图2中B-B向的结构示意图;

图5是第一气体压缩装置的结构示意图;

图6是弹性储能气囊气体压缩装置的结构示意图;

图7是弹性长形胶囊与第一水力推动装置的位置结构示意图;

图8是实施例1的结构示意图;

图9是高压容器装有纯爆炸物的结构示意图;

图10是高压容器装有爆炸物和燃料的结构示意图;

图11是第二水力推动装置的结构示意图;

图12是实施例2的结构示意图;

图13是实施例3的结构示意图;

图14是实施例4的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

本发明基本原理:引爆装置引爆水中的高压容器内的爆炸物,产生大量高温高压气体,在水中形成了初始冲击波,爆炸产物形成的“气球”膨胀同时压力减少,并将高压容器内的水从多个第一单向阀排走,带动发电机发电;膨胀后的“气球”回缩,气体上浮并被压缩,将高压容器外的水吸进高压容器内,继续带动发电机发电。

如图1是高压容器的结构示意图。

所述高压容器1设置有进水口11、排气口12和多个排水口13;所述高压容器1顶部和底部设置为空心半球型,中部设置为空心圆柱体,进水口11设置在高压容器1底部,排气口12设置在高压容器1顶部,多个排水口13分布在高压容器1中部和底部四周;所述高压容器1顶部还设置人孔15和人孔盖14,人孔15和人孔盖14通过螺栓或扣勾相连;高压容器1还设置有吊挂装置16,所述吊挂装置16包括挂圈和拉绳,挂圈连接在高压容器1内壁,拉绳两端扎在挂圈上,中部固定爆炸物;

高压容器1设置顶部和底部为空心半球型目的增强高压容器1受压强度,中部为空心圆柱体目的增强高压容器1受压强度同时并让爆炸产物形成的“气球”膨胀和压缩多次进行过程有足够的上浮空间,设置人孔15和人孔盖14为了更方便把爆炸物20放进高压容器1内。设置多个排水口11,目的让爆炸生成的气体迅速将高压容器1内的水排走,降低水对空心容器1内壁的冲击,同时减少气体与水热交换时间,从而尽量减少能量损失;多个排水口13分布在高压容器1中部和底部四周目的防止因为高压容器下部外的水压比上部高,造成部分气体排水过程中从高压容器上部排走。设置吊挂装置16目的让爆炸物悬挂在高压容器1中下部中心附近,爆炸生成的气体在高压容器1均匀扩散。

高压容器1可分三层,内外层采用导热系数低并耐高温高压的材料,中间层采用导热系数低的金属、合金或碳纤维制造,亦可用其它刚性强度高的其它材料制造,中间层采用金属、合金或碳纤维制造可以增强高压容器耐压强度。或者内外层采用导热系数低的金属、合金或碳纤维制造,中间层呈真空状态。采用导热系数低材料制造以及中间层呈真空状态都为了尽量减少热量损失。

图2—4都是高压容器和多个第一水力推动装置的结构示意图;

每个第一水力推动装置21包括第一筒体211、第二筒体212和第一推动塞213,第一筒体211一端与设置有多个排水口13的高压容器1的外壳相连,另一端和第二筒体212采用法兰相连,第一推动塞213位于第二筒体212内,第一筒体211设有第一筒体进水口2111,顶部设有小孔2112。每个第一水力推动装置21的第一筒体211顶部和底部设置为空心半圆型柱体,中部设置为空心长方形柱体,第二筒体212设置为空心圆型柱体,第一推动塞213设置为圆型柱体。

如图3,滑轮221包括多个滑轮,其中一个位于第一推动塞213中心线上,并依靠支撑板2211固定,支撑板2211固定在高压容器1外壁上。

第一水力推动装置21顶部设有小孔2112目的让第一钢缆222上下运动无阻。

第一水力推动装置21采用刚性强度高的金属、合金或碳纤维制造,亦可用其它刚性强度高的其它材料制造。

图5是第一气体压缩装置的结构示意图;

第一气体压缩装置23包括挡板231、气缸232、推动杆233和第二钢缆234,推动杆233一端安装在气缸232内,另一端通过多条第二钢缆234与挡板231相连,气缸232设有出气孔2321和入气孔2322。

气缸232设置为一端开口空心圆型柱体,推动杆233两端均设置为圆型柱体,两端通过管柱相连。

气缸232可分三层,内外层采用导热系数低并耐高温高压刚性强度高的金属、合金或碳纤维制造,中间层呈真空状态,外层亦可采用导热系数低的非金属材料制造。采用导热系数低材料制造以及中间层呈真空状态都为了尽量减少热量损失。

挡板231和推动杆233均采用导热系数低刚性强度高的金属、合金或碳纤维制造,安装在气缸232方向的推动杆233中间优选制造成真空状态,目的尽量减少热量损失。

图6是弹性储能气囊气体压缩装置的结构示意图;

当所选工质(如二氧化碳、氧气、制冷剂等)达到汽轮机入气口压力时,工质温度在弹性储能气囊201可承受范围内,第一和第二气体压缩装置的气缸和推动杆还可以用弹性储能气囊201和压板202代替,弹性储能气囊201包括底座2012和弹性气囊2011,底座2012设置有入气口和出气口。底座2012设置为圆型柱体,弹性气囊2011中顶部设置为空心半球型,中部设置为空心圆柱体,压板202通过多条第二钢缆234与挡板231相连。

底座2012和弹性气囊2011采用法兰和螺栓连接。

底座2012采用导热系数低刚性强度高的金属、合金或碳纤维制造,中间优选制造成真空状态;弹性气囊2011釆用导热系数低的弹性体材料制造。

采用弹性储能气囊201目的两点:第一,降低热量损失;第二,没有推动杆233在气缸232内运动而造成工质外泄现象。

图7是弹性长形胶囊与第一水力推动装置的位置结构示意图;

弹性长形胶囊501底部与第一水力推动装置21的小孔2112相连,顶部与第一钢缆222相连;弹性长形胶囊501底部呈开口的空心圆型柱体,并通过法兰和螺栓与第一水力推动装置21的小孔2112相连,顶部为空心半圆球型和空心圆型柱体结合体,第一钢缆222穿过弹性长形胶囊501内部,并用固定箍在顶部空心圆型柱体将第一钢缆222固稳。

采用弹性长形胶囊501底部与第一水力推动装置21的小孔2112相连,顶部与第一钢缆222相连,第一钢缆222往上运动,弹性长形胶囊501伸长,第一钢缆222往下运动,弹性长形胶囊501缩短,目的在于防止高压容器1爆炸物爆炸将水往第一水力推动装置21外排时,第一水力推动装置21部分水从小孔2112排走,造成能量损失。

图8是本实施例的结构示意图;

如图1—8,一种利用化学能发电的装置,包括高压容器1、多个第一水力推动装置21、多个拖动装置、第一气体压缩装置23、第一高压储气罐24、低压储气罐25、第一汽轮机26、第一发电机51、气体处理装置10、第一开关31、第二开关32、第三开关33、第六开关36、第二T型三通101、多个第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43、第四单向阀44、第五单向阀45、第一减压阀61和引爆装置。

所述高压容器1设置有进水口11、排气口12和多个排水口13;进水口11与第二单向阀42的出水口相连,每个排水口13均与第一单向阀41的进水口相连;第一开关31一端通过第二T型三通101与排气口12相连,第一开关31另一端通过高压管与气体处理装置10相连,第二T型三通101最后一端通过第六开关36与大气相通。进水口11与第二单向阀42的出水口相连,第二单向阀42的进水口与第三开关33相连。

每个第一水力推动装置21包括第一筒体211、第二筒体212和第一推动塞213,第一筒体211一端与设置有多个排水口13的高压容器1的外壳相连,另一端和第二筒体212采用法兰相连,第一推动塞213位于第二筒体212内,第一筒体211设有第一筒体进水口2111,顶部设有小孔2112,第一筒体进水口2111与第二开关32相连。

每个拖动装置均包括滑轮221和第一钢缆222。

第一气体压缩装置23包括挡板231、气缸232、推动杆233和第二钢缆234,推动杆233一端安装在气缸232内,另一端通过多条第二钢缆234与挡板231相连,气缸232设有出气孔2321和入气孔2322,出气孔2321与第三单向阀43的入气口相连,入气孔2322与第四单向阀44的出气口相连。

每个第一水力推动装置21的第一推动塞213均通过滑轮221和第一钢缆222穿过小孔2112、弹性长形胶囊501与第一气体压缩装置23的挡板231相连,第三单向阀43的出气口通过高压管与第五单向阀45的入气口相连,第五单向阀45的出气口与第一高压储气罐24的第一入气口相连,第一高压储气罐24的出气口通过第一减压阀61和高压管与第一汽轮机26的入气口相连,第一汽轮机26的出气口通过高压管与低压储气罐25入气口相连,低压储气罐25出气口通过高压管与第四单向阀44的入气口相连;第一汽轮机26与第一发电机51相连。

第一开关31一端通过第二T型三通101与排气口12相连,第一开关31另一端通过高压管与气体处理装置10相连,第二T型三通101最后一端通过第六开关36与大气相通。

所述引爆装置用于引爆物质产生气体。

设置第一减压阀61目的稳定工质进入第一汽轮机26的入气口压力,保证第一汽轮机26平稳运行;设置单向阀目的为了让水和工质单向运行。

高压容器1和多个第一水力推动装置21固定安装在水中,第一气体压缩装置23、第一高压储气罐24、低压储气罐25、第一汽轮机26、第一发电机51和气体处理装置10安装在水面上。

以下叙述本发明的基本流程操作,图中→方向表示气态工质流向。

初始状态,所有开关处于关闭状态。

高压容器1充满空气;多个第一水力推动装置21内腔充满水;第一气体压缩装置23气缸232和第一高压储气罐24充有低温低压气态工质,所述低温低压气态工质可以是水蒸汽、常温常压下为气态的单质气体、制冷剂等。

开始时,打开人孔盖14,将爆炸物20放入高压容器1内,并用拉绳悬挂在高压容器1中下部中心附近,然后用螺栓将人孔盖14和人孔15固稳。

所述爆炸物可采用两种形式:第一种,如图9所示,所述爆炸物20为纯爆炸物(如TNT),装纯爆炸物时用拉绳将纯爆炸物固定在高压容器1中下部中心附近。第二种,如图10所示,所述爆炸物20为纯爆炸物与爆温高的物质共同组成(如TNT和铝粉、碳粉等共同组成混合物),爆炸物20装在弹性气球30中心,用拉绳将弹性气球30在高压容器1固稳后,对弹性气球30鼓入纯氧或空气。

打开第三开关33和第六开关36,在水压作用下,水经第三开关33和第二单向阀42进入高压容器1,并将空气从第六开关36排走。

待高压容器1空气排走完毕,关闭第六开关36。

用引爆装置引爆高压容器1内的爆炸物,爆炸物瞬间变成气体,压强瞬间变巨大,温度升高,气体快速向四周扩散,在水中形成了初始冲击波,当冲击波离开后,同时有一束稀疏波传入高压的爆轰产物中,产物将继续剧烈的膨胀,并将高压容器内的水从多个第一单向阀41排走。排走的水推动每个第一水力推动装置21的第一推动塞213向外运动, 同时第一推动塞213通过滑轮221和第一钢缆222拉动第一气体压缩装置23的挡板231运动, 挡板231拉动推动杆233向气缸232方向运动,气缸232内的低温低压气态工质绝热压缩,压力增大,温度升高,变成高温高压气态工质。高温高压气态工质经第三单向阀43、高压管、第五单向阀45进入第一高压储气罐24内,当第一高压储气罐24内的高温高压气态工质达到第一汽轮机26的入气口设计压力时,高温高压气态工质经第一减压阀61和高压管进行第一汽轮机26内,高温高压气态工质在第一汽轮机26内绝热膨胀,推动第一汽轮机26的转子旋转并带动第一发电机51旋转发电。气态工质对第一汽轮机26做功后变为低温低压气态工质,低温低压气态工质从第一汽轮机26的出气口通过高压管进入低压储气罐25储存。

此时低压储气罐25的低温低压气态工质低于第一气体压缩装置23的气缸232的高温高压气态工质压强,暂未能进入第一气体压缩装置23的气缸232内。

高压容器1膨胀后的“气球”中心形成接近真空,随着膨胀程度的增大,产物内的压力随之下降,到某一时刻与外界的压力相等。这时由于水的收敛流的惯性和容器壁对水的反作用力下,气体开始被压缩,将水从第三开关33和第二单向阀42吸进高压容器1内。

回缩后的“气球”压力增大,进行振荡并不断上浮,并同时向四周发出二次压力脉冲,并又将高压容器1内的水从多个第一单向阀41排走。重复上述运动过程,并将高温高压气态工质储存在第一高压储气罐24内,为第一汽轮机26源源不断提供能量,令第一发电机51不断旋转发电。

当“气球”不再发出压力脉冲时,打开第二开关32,每个第一水力推动装置21内的水压强下降,并与外界水压相同。低压储气罐25的低温低压气态工质经高压管和第四单向阀44进入第一气体压缩装置23的气缸232内,推动杆233向外运动,推动杆233拉动挡板231同方向运动,挡板231通过滑轮221和第一钢缆222拖动第一推动塞213向内运动,并将第一水力推动装置21内的水排走。当第一推动塞213向内运动到第一筒体211和第二筒体212连接处,由于第二筒体212的法兰阻挡,运动停止。关闭第二开关32。

“气球”上浮至高压容器1顶部,打开第一开关31,启动气体处理装置10的抽风机,将爆炸物20产生的气体抽至气体处理装置10处理,制得氮气、二氧化碳和小部分氧气。关闭第一开关31和第三开关33。

打开第六开关36和人孔盖14,用潜水泵将高压容器1的水抽走。将爆炸物放入高压容器1内,重复上述过程,开始新一轮的循环。

爆炸物产生的气体因膨胀和收缩对外做功的时间极短,因此水与气体交换热量的时间极短,热量损失不多。

实施例2

图11是第二水力推动装置的结构示意图;第二水力推动装置71包括第二推动塞711和缸体712,第二推动塞711安装在缸体712内,缸体712一端开口,另一端设有缸体进出水孔7121;第二推动塞711设置为圆型柱体,缸体712设置为一端开口空心圆型柱体。

第二水力推动装置71采用刚性强度高的金属、合金或碳纤维制造。

如图1—12所示,其中图12是本实施例的结构示意图,亦是实施例1的优选。

一种利用化学能发电的装置,所述发电辅助装置还包括第二水力推动装置71、第二气体压缩装置72、第三钢缆73、第一T型三通74、第六单向阀46、第七单向阀47、第八单向阀48;第一高压储气罐24还包括第二入气口;第二水力推动装置71包括第二推动塞711和缸体712,第二推动塞711安装在缸体712内,缸体712一端开口,另一端设有缸体进出水孔7121;第二气体压缩装置72结构与第一气体压缩装置23相同,第二气体压缩装置72的出气孔与第七单向阀47的入气口相连,第七单向阀47的出气口通过高压管与第六单向阀46的入气口相连,第六单向阀46的出气口与第一高压储气罐24的第二入气口相连;第二气体压缩装置72的入气孔与第八单向阀48的出气口相连,第八单向阀48的入气口通过高压管亦与低压储气罐25出气口相连;第二单向阀42的入水口通过第一T型三通74与第三开关33相连,亦通过第一T型三通74和高压管与第二水力推动装置71的缸体进出水孔7121相连;第二推动塞711通过第三钢缆73与第二气体压缩装置72的挡板相连。

爆炸物爆炸变成高温高压气体并将高压容器1的水排走,令第一发电机51不断旋转发电在实施例1中已叙述,这里不再重复叙述。在本实施例中只叙述“气球”收缩,体积变小带动第一发电机51旋转发电过程。

图中→方向表示气态工质流向。

初始状态,第二水力推动装置71缸体712内充满水;第二气体压缩装置72气缸充有低温低压气态工质。第三开关33处于关闭状态。

高压容器1膨胀后的“气球”中心形成接近真空,随着膨胀程度的增大,产物内的压力随之下降,到某一时刻与外界的压力相等。这时由于水的收敛流的惯性和容器壁对水的反作用力下,气体开始被压缩,将第二水力推动装置71缸体712内的水通过高压管、第一T型三通74、第二单向阀42吸进高压容器1内。第二推动塞711向内运动,并通过第三钢缆73带动第二气体压缩装置72的挡板同方向运动,第二气体压缩装置72的挡板拉动第二气体压缩装置72的推动杆向内运动,第二气体压缩装置72的气缸内的低温低压气态工质绝热压缩,压力增大,温度升高,变成高温高压气态工质。高温高压气态工质经第七单向阀47、高压管、第六单向阀46进入第一高压储气罐24内。高温高压气态工质为第一发电机51提供了能量。

高温高压气态工质在第一汽轮机26内绝热膨胀后运动到第一汽轮机26的出气口变成低温低压气态工质,并通过高压管进入低压储气罐25储存。此时低压储气罐25的低温低压气态工质低于第二气体压缩装置72的气缸的高温高压气态工质压强,亦暂未能进入第二气体压缩装置72的气缸内。

当“气球”每次发出压力脉冲时,均产生能量提供给第一汽轮机26。

当“气球”不再发出压力脉冲时,打开第三开关33,低压储气罐25的低温低压气态工质经高压管和第八单向阀48进入第二气体压缩装置72的气缸内,推动杆向外运动,推动杆拉动挡板同方向运动,第二气体压缩装置72的挡板通过第三钢缆73拖动第二推动塞711向外运动,在第二推动塞711拉力和水压作用下,水经第三开关33、第一T型三通74、高压管进入缸体712。

当第二气体压缩装置72的挡板运动到第二气体压缩装置72的气缸时,由于受到第二气体压缩装置72的气缸的阻挡,运动停止。关闭第三开关33。

如此完成“气球”收缩,体积变小带动第一发电机51旋转发电过程。

实施例3

如图1—13所示,其中图13是本实施例的结构示意图,亦是实施例2的优选。

图中→方向表示气态工质流向。

用引爆装置引爆高压容器1内的爆炸物,爆炸物瞬间变成气体,压强瞬间变巨大,温度升高,高压容器1内的水压强瞬间变得巨大,水从高压容器1外喷并对每个第一水力推动装置21的第一推动塞213产生巨大的推动力;气体压强瞬间变大后瞬间回落,对第一推动塞213产生的推动力隨之减少。当第一推动塞213产生的推动力不足以拉动第一气体压缩装置23的推动杆233运动,令第一气体压缩装置23的气缸232内的高温高压气态工质无法进入第一高压储气罐24内时,第一推动塞213停止运动,此时爆炸物爆炸变成的气体所获得的能量并未能得到完全释放,能量转化率偏低。在“气球”收缩,带动第一发电机51旋转发电过程中同样道理,亦令爆炸物爆炸变成的气体能量转化率偏低。

由于上述原因,为了提高能量转化率,所述装置还设置了第二发电机52,第二发电机52入气口压力低于第一汽轮机26的出气口压力;所述发电辅助装置还设置了第二高压储气罐81、第三高压储气罐82、第二汽轮机83、第四开关34、第五开关35、第九单向阀49、第二减压阀62和第三减压阀63;所述第三高压储气罐82设置有第三高压储气罐82第一入气口、第三高压储气罐82第二入气口;第一汽轮机26的出气口通过高压管与第九单向阀49的入气口相连,第九单向阀49的出气口与第二高压储气罐81入气口相连,第二高压储气罐81出气口通过第二减压阀62和高压管与第二汽轮机83的入气口相连;第三单向阀43的出气口通过高压管与第四开关34一端相连,第四开关34另一端与第三高压储气罐82第一入气口相连;第七单向阀47的出气口通过高压管与第五开关35一端相连,第五开关35另一端与第三高压储气罐82第二入气口相连;第三高压储气罐82出气口通过第三减压阀63和高压管亦与第二汽轮机83的入气口相连,第二汽轮机83的出气口通过高压管与低压储气罐25入气口相连;第二汽轮机83与第二发电机52相连。

第一汽轮机26的出气口压力高于第二发电机52入气口压力,第一汽轮机26的出气口的低压气态工质通过高压管、第九单向阀49进入第二高压储气罐81,再通过第二减压阀62和高压管进入第二汽轮机83,气态工质在第二发电机52内绝热膨胀,推动第二发电机52的转子旋转并带动第二发电机52旋转发电。

当第一推动塞213产生的推动力不足以拉动第一气体压缩装置23的推动杆233运动,令第一气体压缩装置23的气缸232内的高温高压气态工质无法进入第一高压储气罐24内时,打开第四开关34,第一气体压缩装置23的推动杆233继续运动,推动气缸232内的高温高压气态工质通过第三单向阀43、高压管、第四开关34进入第三高压储气罐82。

当第二水力推动装置71的第二推动塞711产生的推动力不足以拉动第二气体压缩装置72的推动杆运动,令第二气体压缩装置72的气缸内的高温高压气态工质进入第一高压储气罐24内时,打开第五开关35,第二气体压缩装置72的推动杆继续运动,推动气缸内的高温高压气态工质通过第七单向阀47、高压管、第五开关35进入第三高压储气罐82。

第三高压储气罐82气缸内的高温高压气态工质通过第三减压阀63和高压管进入第二汽轮机83,气态工质在第二发电机52内绝热膨胀,推动第二发电机52的转子旋转并带动第二发电机52旋转发电。

气态工质对第二汽轮机83做功后变为低温低压气态工质,低温低压气态工质从第二汽轮机83的出气口通过高压管进入低压储气罐25储存。

当“气球”不再发出压力脉冲时,低压储气罐25气态工质通过高压管和第四单向阀44进入第一气体压缩装置23的气缸232内;同时通过高压管和第八单向阀48进入第二气体压缩装置72的气缸内。

本实施例采用第一汽轮机26带动第一发电机51发电,第二汽轮机83带动第二发电机52发电,第一汽轮机26为高压汽轮机,第二汽轮机83为低压汽轮机,这样可以大幅度爆炸物产生的能量转化为机械能的效率,从而提高了转化为电能的效率。

实施例4

如图1—14所示,其中图14是本实施例的结构示意图,亦是实施例3的优选。

用引爆装置引爆高压容器1内的爆炸物,爆炸物瞬间变成气体,气体快速向四周扩散,并快速将高压容器1内的水排出,排出的水亦在瞬间快速拉动第一气体压缩装置23的推动杆233向气缸232方向运动,造成拉动推动杆233和气缸232相互运动时摩擦力过大,容易损坏推动杆233和气缸232,同时损耗能量并造成气缸232工质外泄;在“气球”收缩,带动发电机旋转发电过程中,第二气体压缩装置72的推动杆运动过快,同样容易损坏第二气体压缩装置72的推动杆和气缸,同时损耗能量并造成气缸工质外泄。

由于上述原因,所述发电辅助装置还设置了第一带滚筒减速装置91、第二带滚筒减速装置92、第四钢缆93和第五钢缆94;每个第一水力推动装置21的第一推动塞213均通过滑轮221和第一钢缆222与第一带滚筒减速装置91的高速端相连,第一带滚筒减速装置91的低速端通过第四钢缆93与第一气体压缩装置23的挡板231相连;第二推动塞711通过第三钢缆73与第二带滚筒减速装置92的高速端相连,第二带滚筒减速装置92的低速端通过第五钢缆94与第二气体压缩装置72的挡板相连。

第一气体压缩装置23的第一推动塞213在拉动推动杆233向气缸232方向运动过程中,由于第一带滚筒减速装置91的作用,推动杆233运动速度减慢,保护了推动杆233和气缸232,同时令损耗的能量减少并确保了气缸232工质不外泄;第二气体压缩装置72同理。

以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书容不应理解为对本发明的限制。任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,不论在其方法及设备上作任何变化或改进,凡是具有与本发明申请相同或相近似的技术方案,均应包含在本发明的保护范围之内。

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