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等離子化學(xué)熱泵的制作方法

文檔序號:12187454閱讀:504來源:國知局

本實用新型涉及熱能技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種等離子化學(xué)熱泵。



背景技術(shù):

化學(xué)熱泵是近些年出現(xiàn)的一種先進的節(jié)能技術(shù),它可以提高熱能的質(zhì)量;目前,一些熱泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,影響供熱能力與供熱效果,且需要消耗較多的能源與投入較多的設(shè)備成本。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對上述技術(shù)問題,本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,節(jié)能和提供高效熱能的等離子化學(xué)熱泵。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下:

等離子化學(xué)熱泵,包括封閉的發(fā)生容器、吸收容器,發(fā)生容器、吸收容器上分別設(shè)置有進口和出口,發(fā)生容器的出口與吸收容器的進口之間通過第一管道連通,發(fā)生容器的進口與吸收容器的出口之間通過第二管道連通;

所述發(fā)生容器內(nèi)設(shè)置有產(chǎn)生高溫負(fù)氧離子的等離子發(fā)生器,并產(chǎn)生熱量,產(chǎn)生熱量的化學(xué)方程式:2H2O+O2=2H2O2;在發(fā)生容器的出口處設(shè)置有將等離子發(fā)生器產(chǎn)生的高溫負(fù)氧離子能量換出的第一換熱器,經(jīng)過第一換熱器換熱后的高溫能量負(fù)氧離子通過第一管道進入吸收容器中;

所述吸收容器上還設(shè)置有輸入氧氣的氧氣輸入口以及輸入水的水輸入口,吸收容器內(nèi)設(shè)置有第二換熱器,所述吸收容器為金屬容器,吸收容器上設(shè)置有將吸收容器內(nèi)產(chǎn)生的電子導(dǎo)入大地的接地系統(tǒng);吸收容器內(nèi)排出的氧原子通過第二管道進入發(fā)生容器內(nèi)。

采用了上述技術(shù)方案,發(fā)生容器內(nèi)反應(yīng)為氫氧分離,是放熱過程,發(fā)生容器內(nèi)通過等離子發(fā)生器產(chǎn)生電弧并對發(fā)生容器內(nèi)的介質(zhì)進行電離,產(chǎn)生負(fù)氧離子,并通過回流的水與氧氣反應(yīng)2H2O+O2=2H2O2產(chǎn)生高溫能量,產(chǎn)生的高溫能量通過第一換熱器換出,為用戶端供熱,而換熱后的高溫負(fù)離子通過第一管道傳送到吸收容器中;吸收容器內(nèi)反應(yīng)為氫氧結(jié)合,結(jié)合生成水和氧,是吸熱過程,吸收容器內(nèi)設(shè)有第二換熱器,與高溫能量充分接觸進行換熱,第二換熱器被吸熱,第二換熱器中的介質(zhì)溫度降低,為用戶端供冷;為了保證熱泵系統(tǒng)中的介質(zhì)平衡,可以通過氧氣輸入口、水輸入口向吸收容器內(nèi)添加氧氣、水;而吸收容器中結(jié)合過程中,電子通過與吸收容器連接的接地系統(tǒng)導(dǎo)入到大地中,這樣在吸收容器中便可以得到氧原子,而氧原子通過第二管道傳送到發(fā)生容器中,這樣實現(xiàn)一個循環(huán)的過程。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理,其集合了制熱與制冷于一體,能夠同時實現(xiàn)供熱與供冷的目的,且占用空間上也相應(yīng)縮?。挥捎诮Y(jié)構(gòu)簡單、需要的部件少,在設(shè)備的制造成本上大大減少,維護方便;另外,本化學(xué)熱泵所需要的原料為水和氧氣,這兩種原料便于獲取,降低了使用成本,且反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生其他任何污染,節(jié)能環(huán)保。

進一步地,所述第一換熱器、第二換熱器為換熱盤管。

進一步地,所述等離子發(fā)生器包括設(shè)置于發(fā)生容器內(nèi)的陽極裝置與陰極裝置,在陽極裝置與陰極裝置之間形成拉弧空間,以及為陽極裝置、陰極裝置輸入電流的高頻電源。

進一步地,所述陽極裝置包括與高頻電源連接的拉弧電極,該拉弧電極的一端為圓柱體,另一端為30-45°的錐體,所述陰極裝置與陽極裝置結(jié)構(gòu)相同,陽極裝置中的錐體端部與陰極裝置中的錐體端部之間具有10cm—50cm的距離。

進一步地,所述拉弧電極為鈉鎂合金電極。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;

附圖中:1為發(fā)生容器,2為吸收容器,3為第一管道,4為第二管道,5為陽極裝置,6為陰極裝置,7為拉弧空間,8為高頻電源,9為拉弧電極,10為第一換熱器,11為氧氣輸入口,12為水輸入口,13為第二換熱器,14為接地系統(tǒng)。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例的附圖,對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于所描述的本實用新型的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

參見圖1,等離子化學(xué)熱泵,包括封閉的發(fā)生容器1、吸收容器2,發(fā)生容器、吸收容器上分別設(shè)置有進口和出口,發(fā)生容器的出口與吸收容器的進口之間通過第一管道3連通,發(fā)生容器的進口與吸收容器的出口之間通過第二管道4連通,第一管道、第二管道采用耐高低溫的材料制成。

發(fā)生容器內(nèi)設(shè)置有產(chǎn)生高溫負(fù)氧離子的等離子發(fā)生器,并產(chǎn)生熱量,產(chǎn)生熱量的化學(xué)方程式:2H2O+O2=2H2O2;等離子發(fā)生器包括設(shè)置于發(fā)生容器內(nèi)的陽極裝置5與陰極裝置6,在陽極裝置與陰極裝置之間形成拉弧空間7,以及為陽極裝置、陰極裝置輸入電流的高頻電源8。其中,陽極裝置包括與高頻電源連接的拉弧電極9,該拉弧電極的一端為圓柱體,另一端為30°或40°或45°的錐體,當(dāng)輸入拉弧電極中的電流達到電極錐體端部時,擊穿空氣,與另一根電極形成電流回路,并在拉弧空間中拉出高溫電弧,拉弧空間內(nèi)的氣體,在電弧的作用下,被電離為具有極高能量的高溫等離子體。陰極裝置與陽極裝置結(jié)構(gòu)相同,陽極裝置中的錐體端部與陰極裝置中的錐體端部之間具有10cm或20cm或30cm或40cm或50cm的距離,以保證拉弧的高效形成。拉弧電極為鈉鎂合金電極。

在發(fā)生容器的出口處設(shè)置有將等離子發(fā)生器產(chǎn)生的高溫負(fù)氧離子能量換出的第一換熱器10,經(jīng)過第一換熱器換熱后的高溫能量負(fù)氧離子通過第一管道進入吸收容器中;吸收容器上還設(shè)置有輸入氧氣的氧氣輸入口11以及輸入水的水輸入口12,吸收容器內(nèi)設(shè)置有第二換熱器13,為了增加接觸面積提升換熱效率,第一換熱器、第二換熱器為換熱盤管吸收容器為金屬容器,吸收容器上設(shè)置有將吸收容器內(nèi)產(chǎn)生的電子導(dǎo)入大地的接地系統(tǒng)14,接地系統(tǒng)只需要將產(chǎn)生的電子傳輸?shù)酱蟮刂屑纯?,其可以采用接地針或?qū)Ь€等方式來實現(xiàn);吸收容器內(nèi)排出的氧原子通過第二管道進入發(fā)生容器內(nèi)。

本實用新型的工作原理為:發(fā)生容器內(nèi)反應(yīng)為氫氧分離及水與氧的反應(yīng),是放熱過程,發(fā)生容器內(nèi)通過等離子發(fā)生器產(chǎn)生電弧并對發(fā)生容器內(nèi)的介質(zhì)進行電離,產(chǎn)生負(fù)氧離子,并產(chǎn)生高溫能量,產(chǎn)生的高溫能量通過第一換熱器換出,為用戶端供熱,而換熱后的高溫負(fù)離子通過第一管道傳送到吸收容器中;吸收容器內(nèi)反應(yīng)為氫氧結(jié)合,結(jié)合生成水和氧,是吸熱過程,吸收容器內(nèi)設(shè)有第二換熱器,與高溫能量充分接觸進行換熱,第二換熱器被吸熱,第二換熱器中的介質(zhì)溫度降低,為用戶端供冷;為了保證熱泵系統(tǒng)中的介質(zhì)平衡,可以通過氧氣輸入口、水輸入口向吸收容器內(nèi)添加氧氣、水;而吸收容器中結(jié)合過程中,電子通過與吸收容器連接的接地系統(tǒng)導(dǎo)入到大地中,這樣在吸收容器中便可以得到氧原子,而氧原子通過第二管道傳送到發(fā)生容器中,這樣實現(xiàn)一個循環(huán)的過程。

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