專利名稱：海水熱能利用濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用海水自然的溫度來濃縮海水，以產(chǎn)生大量的水蒸氣來達到發(fā)電、 供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽和利用環(huán)境溫度來產(chǎn)生水蒸氣并用來發(fā)電、供熱、凈化水、濃縮化學溶液以及提取化學物質(zhì)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有充分的證據(jù)證明地球變暖、海平面不斷上升、沙漠不斷擴大、災(zāi)害性天氣不斷增加和加強、大量的物種滅絕、大量的致癌物污染空氣、食物和水源等危害到人類生存環(huán)境的問題都與人類燃燒燃料來獲取能源的方法有直接的關(guān)系。目前全世界每天最小有幾百萬人因環(huán)境污染而發(fā)病，每年因環(huán)境污染而死于癌癥者超出700萬人。而在我國，單是因環(huán)境污染，每30秒鐘就產(chǎn)生一個畸形兒童！煤炭是我國目前能源的主力，也是做成我國環(huán)境污染的主要源頭。目前我國約 60%的煤炭用于發(fā)電。另外用于分散供熱的采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐有50多萬臺，每年消耗煤炭4億多噸。這種分散的供熱方式給環(huán)境帶來了極大的壓力。據(jù)2001年世界銀行列舉的世界污染最嚴重的20個城市中，中國占有16個。我國大氣污染所做成的損失已經(jīng)占GDP 的3% 7%。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國過去平均每年因開采煤礦而做成數(shù)千煤礦工人死亡。有關(guān)的科學家預言如果地球的平均溫度繼續(xù)上升，就會隨著氣溫的上升而逐步改變地球的氣候分布。使目前的溫帶區(qū)域逐漸變成干旱的地區(qū)；南北極的冰雪大量融化，海平面將會上升。當?shù)厍虻钠骄鶜鉁厣叩竭^了臨界點之后，地球的氣溫將迅速升高。那時， 兩極的冰雪將會全部溶化，海平面將比現(xiàn)在升高60多米，全世界1/3左右的城市將淹沒在海水之中。目前絕大多數(shù)礦產(chǎn)資源，按現(xiàn)在的開采速度，只有100年左右的時間就枯竭，并有可能因爭奪資源而引發(fā)戰(zhàn)爭。柴油是目前推動船只航行的主要能源，也是地球水面污染的主要源頭之一。我國石油需要大量進口。而石油等能源價格不斷上升，是做成我國物價不斷上升的主要原因之一；我國現(xiàn)正處于美、日、印、韓、越等國家的包圍圈中，不少的領(lǐng)土和領(lǐng)海被外國所佔領(lǐng)；我國是世界上第一出口大國，遠洋運輸已經(jīng)成為我國的生命線。因此， 我國急需一支強大的海軍在世界各大洋上維護我國的利益。而遠洋能力是我軍的弱項。我國不存在一條完全不受到污染的河流，不少地區(qū)的人民飲用不到安全的水，而 80%以上的疾病都與水污染有直接的關(guān)系；目前水污染和水資源不足已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。我國為解決能源問題而大量興建核發(fā)電廠，是禍國殃民危害子孫后代的決定。因為世界上不存在一間絕對安全的核發(fā)電廠，從美國、前蘇聯(lián)和日本的核電災(zāi)難事故就充分證明了這一點，而我的一系列發(fā)明專利投入生產(chǎn)就能解決以上存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是我發(fā)明的發(fā)電成本低于火力發(fā)電的利用海水自然的溫度來發(fā)電、供蒸餾
3水、供熱和產(chǎn)鹽的大型發(fā)電廠的其中一臺設(shè)備。其特點是利用海水自然的溫度來濃縮海水， 以產(chǎn)生大量的水蒸氣來達到發(fā)電、供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽的目的，本發(fā)明還具有利用環(huán)境溫度來產(chǎn)生水蒸氣和凈化水及濃縮化學溶液以提取化學物質(zhì)的能力。海水熱能利用濃縮裝置由腔體、抽氣器、蒸氣輸送管道、海水熱交換器、耐腐蝕水泵、電極式水位計、溶液濃度控制開關(guān)和海水汽化器等設(shè)備所組成。由于海水熱能利用濃縮裝置利用的海水溫度是屬于環(huán)境溫度的范圍，而熱力學第二定律將環(huán)境溫度確定為無用的溫度，因此，很有必要對熱力學第二定律進行研討。熱力學第二定律的確立已經(jīng)有一百多年的歷史了。由于該定律成為現(xiàn)代物理熱力學的基礎(chǔ)理論之一，人類在學生時代就受到這定律的教育，被奉為金科玉律直到現(xiàn)在。它嚴重束縛人類的思想，給全人類帶來了巨大的災(zāi)難。如該定律把環(huán)境溫度劃定為無用的熱能。人們把能量大于發(fā)電耗用能量的發(fā)電后排出來的低溫低壓水蒸氣視為毫無用處的廢氣。結(jié)果要用其排放量的50 80倍的冷卻水進行冷卻；回收只有比環(huán)境溫度高一點的凝結(jié)水進行利用。做成巨大的浪費和嚴重污染環(huán)境。這一荒謬的工藝竟然運用了 100多年直到現(xiàn)在。給人類帶來了巨大的災(zāi)難。如美國目前熱力發(fā)電年耗水量高達2725億立方米，相當于中國5條黃河年水量。而有充分的證據(jù)證明，熱力學第二定律是錯誤的。請看我如下的分析德國物理學家R.克勞修斯只從蒸氣機和地球上一些物體熱量運動的情況，就斷定熱量只能由高溫流向低溫，而不會由低溫自動流向高溫，甚至于斷言宇宙的熵趨于極大， 這是錯誤的。整個宇宙是在不斷運動著的，而循環(huán)運動是宇宙的主要運動形式。如電子繞著原子核旋轉(zhuǎn)，月球繞著地球旋轉(zhuǎn)，地球繞著太陽旋轉(zhuǎn)，太陽系繞銀河系旋轉(zhuǎn)……。就算是光線也會在宇宙中發(fā)生彎曲。在地球上看到的循環(huán)運動更是數(shù)不清。如日日夜夜、年復一年、春夏秋冬、水循環(huán)、碳循環(huán)……。熱量也是一樣。在一定的條件下，低溫可以自動匯合成高溫。 如宇宙的恒星都是由星云聚合而成的。今天科學家研究的結(jié)果表明，宇宙初期星云的溫度只有9. 15K，而恒星的溫度和壓力足以引起核聚變。熱量只是能量其中的一種表現(xiàn)形式。而能量的表現(xiàn)形式是多種多樣的，而且是互相轉(zhuǎn)化的，而在轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的。無數(shù)細小的能量會在一定的條件下，會自動匯合成巨大的能量。如龍卷風和熱帶風暴都是由無數(shù)小的能量匯合而成的。熱量也可以在一定的條件下，無數(shù)的低溫會自動匯合成高溫的形式出現(xiàn)，如閃電的溫度高達1000多。C就充分證明了這一點。地球?qū)嵸|(zhì)上是不存在能源問題的。因為地球其實就是一臺大熱機，平均每平方厘米表面積，每年太陽輻射就送來255千卡的熱量(稱之為太陽常數(shù))。今天的科學技術(shù)水平，是完全有能力利用太陽輻射所做成地球表面各地的環(huán)境溫度作為能源來進行大規(guī)模廉價發(fā)電的。其發(fā)電設(shè)備如設(shè)計得當，發(fā)電成本低于目前人類廣泛使用的煤、石油、天然氣和核能的發(fā)電成本是完全可能的。因此，第二類永動機是完全可以實現(xiàn)的。而熱力學第二定律卻說第二類永動機是不可能的，因而嚴重束縛人類的思想。我發(fā)明海水熱能利用濃縮裝置的理論依據(jù)是我經(jīng)過幾十年研究得出的理論“利用工作物質(zhì)的物理熱力學性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，可以將低溫熱源作為高溫熱源使用?！蔽野l(fā)明的一系列利用環(huán)境溫度的專利技術(shù)，包括利用海水溫度發(fā)電、供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽的專利技術(shù)也是根據(jù)這一理論而發(fā)明的?，F(xiàn)詳細講解一下這方面的問題。熱泵設(shè)備是以消耗一定量的機械功為代價，可以把熱能由較低溫度，提高到能夠被利用的較高溫度。熱泵的經(jīng)濟性一般用供熱系數(shù)。來衡量?！? =仏/1因仏=%+1，故 ε工永遠大于Lge1 = 5，表示消耗IJ的功，可以獲得了 5J的熱量(抄自化工熱力學)。我發(fā)明的海水熱能利用濃縮裝置，其利用的工作物質(zhì)是水。大家都知道，水在地球的海平面上，當溫度上升到100°c時，水就沸騰；當我們到達青藏高原，水不到90°C時，水就開始沸騰。為什么會這樣呢？我們查一下飽和水和飽和蒸氣表就知道當氣壓在0.00611 公斤厘米平方的時候(相當于6. 11公分高的水壓力)，即使水的溫度在0°C，水也開始沸騰。因此，只要我們的海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的氣壓在運行中保持在0. 00611公斤厘米平方的情況下，那么，即使水的溫度低至0°C，也能進行沸騰，因此，超出0°C溫度的熱量，會變成蒸氣，被我們回收用于發(fā)電，供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽是不會存在任何問題的。為了說明熱泵設(shè)備是如何能達到消耗1千瓦的機械能，就能獲幾千瓦到幾十千瓦甚至于幾百千瓦的熱量，現(xiàn)舉我發(fā)明的海水熱能利用濃縮裝置與其相連接的蒸氣輸送管道輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值。一臺抽氣器位于海水熱能利用濃縮裝置出氣口，并不斷向海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)抽氣，以確保海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的氣壓保持在0. 00611公斤/厘米平方。該抽氣器扇面直徑1米，曲面深度與直徑的比值為1 10，該抽氣器的轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn)，效率為 90%，抽氣器的功率初步設(shè)定為1000W，現(xiàn)計算該抽氣器由海水熱能利用濃縮裝置向外輸送水蒸氣在海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)所吸收的熱量與抽氣器的耗電量的比值。1，計算該抽氣器每分鐘由海水熱能利用濃縮裝置向外輸送的水蒸氣量1X1X0. 7854X0. 1X3, 000X90%= 212. 058 立方米2，計算該抽氣器每分鐘由海水熱能利用濃縮裝置向外輸送的熱量(從飽和水和飽和水蒸氣表中知道水蒸氣在0. 00611公斤/厘米平方壓力的情況下，一公斤水蒸氣體積為206. 278立方米)212. 058 + 206. 278 X 1,000 X 593. 3 X 4. 18 = 2. 549. 440 (J)3，計算海水熱能利用濃縮裝置向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值2. 549. 440 (1000X60) = 42.49 1從以上的計算結(jié)果可以看出利用扇面直徑1米，曲面深度與直徑的比值為 1 10，轉(zhuǎn)速為每分鐘3000轉(zhuǎn)，效率為90%，功率為1000W的抽氣器，在海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的真空度為0. 00611公斤/厘米平方壓力的情況下向外輸送水蒸氣，其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值高達42. 49 1即消耗IKW的機械能，就能從海水熱能利用濃縮裝置向外輸送42. 49KW的熱量；而且，隨著海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的沸點升高其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值就越大。這是由于隨著水蒸氣的沸點升高，其蒸氣壓力增加；體積縮小。我初步計算一下當海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的沸點在5°C時， 其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值高達59. 49。當海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的沸點在10°C時，其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值高達82. 43。當海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的沸點在15°C時，其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值高達112. 47。
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當海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)的沸點在20°C時，其向外輸送的熱量與其抽氣器的耗電量的比值高達151. 69即消耗IKW的機械能，就能從海水熱能利用濃縮裝置向外輸送 151. 69KW的熱量。從以上的計算足以證明，熱泵設(shè)備的制熱系數(shù)達到機械耗電量的幾倍到幾百倍是完全可能的；從以上的計算和分析也充分證明了熱力學第二定律是錯誤的；這也充分證明了本發(fā)明不但能利用海水自然的溫度來濃縮海水，以產(chǎn)生大量的水蒸氣來達到發(fā)電、供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽的目的，而且和本裝置差不多的設(shè)計，還具有利用環(huán)境溫度來產(chǎn)生水蒸氣并用來發(fā)電、供熱、凈化水、濃縮化學溶液以提取化學物質(zhì)的能力是完全可能的。
具體實施例方式海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)設(shè)容水腔，水線下是海水熱交換器；一小部分的海水通過海水進腔內(nèi)管道進入一裝置內(nèi)，裝置內(nèi)設(shè)有抽氣器，并不斷向外抽氣，以確保裝置內(nèi)的氣壓保持在濃縮海水實際需要沸騰的溫度而設(shè)定的真空度；從飽和水和飽和水蒸氣表中知道水蒸氣在0. 00611公斤/厘米平方壓力的情況下，其沸點為0°C，一公斤水蒸氣體積為 206. 278立方米)海水熱能利用濃縮裝置的腔體下部是海水熱交換器，大量的海水從外部通過海水熱交換器將熱量傳給需要濃縮的海水；失去熱量的大量海水被大型海水泵送到需要冷海水的地方。由于裝置內(nèi)的氣壓保持在設(shè)定的真空度；需要濃縮的海水會在裝置內(nèi)沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣被抽氣器送到蒸氣輸送管道，用于發(fā)電、供熱和產(chǎn)生熱水等用途；容水腔內(nèi)設(shè)有電極式水位計來控制水位，當腔內(nèi)的水位低于設(shè)定的水位線時，則打開海水進腔內(nèi)管道開關(guān)，海水經(jīng)海水汽化器進入腔內(nèi)；水中設(shè)有水濃度控制計，當水的濃度達到飽和溶液的濃度時，則打開濃縮海水輸送管道開關(guān)并開動耐腐蝕水泵，通過位于海水熱能利用濃縮裝置底部的管道將濃縮的海水送到食鹽生產(chǎn)車間。附圖
是海水熱能利用濃縮裝置示意圖
1，腔體
2，海水進腔內(nèi)管道
3，海水進腔內(nèi)管道開關(guān)
4，電極式水位
5，海水熱交換器
6，濃縮海水輸送管道
7，濃縮海水輸送管道開關(guān)
8，水濃度控制計
9，耐腐蝕水泵
10，大型海水泵
11，抽氣器
12，蒸氣輸送管道
權(quán)利要求
1.海水熱能利用濃縮裝置，其特征在于利用海水自然的溫度來濃縮海水，以產(chǎn)生大量的水蒸氣來達到發(fā)電、供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽的目的。
2.海水熱能利用濃縮裝置內(nèi)設(shè)容水腔，水線下是海水熱交換器；一小部分的海水通過管道進入一裝置內(nèi)，裝置內(nèi)設(shè)有抽氣器，并不斷向外抽氣，以確保裝置內(nèi)的氣壓保持在設(shè)定沸騰的真空度。
3.裝置內(nèi)的下部是海水熱交換器，大量的海水從外部通過海水熱交換器將熱量傳給需要濃縮的海水；由于裝置內(nèi)的氣壓保持在設(shè)定沸騰的真空度。需要濃縮的海水會在裝置內(nèi)設(shè)定沸騰的溫度中沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣被抽氣器送到蒸氣管道，用于發(fā)電、供熱和產(chǎn)生熱水等用途。
4.容水腔內(nèi)設(shè)有電極式水位計來控制水位，
5.容水腔內(nèi)水中設(shè)有水濃度控制計，當水的濃度達到飽和溶液的濃度時，則開動抽水泵，通過位于海水熱能利用濃縮裝置底部的管道將濃縮的海水送到食鹽生產(chǎn)車間。
全文摘要
本發(fā)明公開了海水熱能利用濃縮裝置，其特征在于利用海水自然的溫度來濃縮海水，以產(chǎn)生大量的水蒸氣來達到發(fā)電、供蒸餾水、供熱和產(chǎn)鹽的目的。本發(fā)明是發(fā)電成本低于火力的利用海水溫度發(fā)電、供蒸餾水、供熱和生產(chǎn)食鹽的發(fā)電廠的主要設(shè)備之一。
文檔編號F24J3/06GK102393095SQ20111020816
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者冼泰來 申請人:冼泰來