CN101082327A

CN101082327A - 一种从低海拔向高海拔输水输气——转液发电的方法

Info

Publication number: CN101082327A
Application number: CN 200610027249
Authority: CN
Inventors: 于踪森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-05

Abstract

本发明是一种利用气体在高低温差而形成的气液转化进而产生势能差进行发电的方法。本发明利用空气对氨气、氢气、氦气的举力，使它们带物质自由上升到适当的海拔高度使所带物获得势能，利用其下降过程中的势能来发电。同时在高海拔设置高空散热器，气体在高空散热器因高海拔的低温而液化；或将气体直接充入上升管道使其上升，在高海拔位置的高空散热器中液化，液态气体因自身的重力沿下降管路由高位向低位逐级下降，释放势能逐级发电。它是一种可再生无污染的能源，除原始的投入，可不用多费人力和物力。

Description

一种从低海拔向高海拔输水输气——转液发电的方法

技术领域

本发明是一种利用气体在海拔高低的势能差进行发电的方法，尤其涉及到利用物质在高低温差而形成的气液转化进而产生势能差进行发电的方法。

背景技术

众所周知，作为人类赖以生存的能源，石油、天然气、煤等都是不可再生的资源。随着社会的发展，人类越来越感到能源的紧张。现代节奏耗能越来越多，化学燃料是不可再生资源，而做化学能的物质用途日广，用做能源是浪费，其它能源远水不能解近渴，如何节约能源，开发利用新的能源，特别是可再生能源、可循环能源的开发已经成为当今的重要课题。围绕这一主题人们提出了许多构思。

本发明人是想找到地球环境里的储量丰富的可再生利用的环境污染少，除原始投入，用尽少生产成本，多提供电能的方法。

永动式发电的起源原理说明

在高处用一只充满氢气或氦气的气球，下面带上一只注了液氨的足够大的气球，要求是液氨的注入量要满足，其重量是以到氢或氦气球降回地面，下降时氢或氦气球充当降临伞，待液氨受热液化后，它获得升力，加上氦气球的升力，带上足够重的水袋乘客升空，在达冰线温度时卸下水，水获得势能，此法也可带二氧化碳，可空中能或(1)上必须安装使之演化的装置，让其获得重力势能，卸下重物后二个球继续上升，地球上空7500m~120000m存在着-30℃~-60℃，使氨液化或二氧化碳压缩加压很容易液化的场所，我们的实验是可控性的，如前所叙，氨气球必然液化，二气球一定能回返地面的指定地点，进行它们下一轮循环，我们在实验中获得所带物的重力势能，及氨液转气的冷量，并没失掉什么。氢在山下提升重物到山上，重物有了重力势能，液体经管道流下，动态完全物质能量转换过程。在整个过程中人为没有向实验中加入什么，其永动效果明显成立。基于这一实验，本发明人提出一下发明目的和技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可再生无污染的，利用气体在高低海拔的温度差而形成气液转化产生的势能差进行发电的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种利用物体在海拔高低势能差进行发电的方法，其特征在于它包括以下步骤：

1) 在低海拔将气体充入气球，并使其携带适量的物体自由上升到适当的高海拔位置；

2) 在前述的高海拔位置，卸下所携带的物体，物体受重力延设定的路径下落，利用其释放势能逐级推动发电机发电；

3) 在前述的高海拔位置设置高空散热器，前述气体进入在高空散热器中并因高海拔的低温而液化；

4) 液化后的气体因重力沿下降管路由高位向低位逐级下降，在下降的过程中推动发电机组发电。

所述的气体为氨气。所述携带的物质是水或二氧化碳。

本发明的目的也可以通过以下技术方案来实现的：

1) 低海拔将气体送入上升管道，并使其自由上升到适当的高海拔位置；

2) 在前述的高海拔位置，设置高空散热器，前述气体进入在高空散热器中并因高海拔的低温而液化；

3) 液化后的气体因重力沿下降管路由高位向低位逐级下降，在下降的过程中推动发电机组发电。

所述的气体为氨气或二氧化碳。

附图说明

图1是本发明的第一实施例氨气-液转换发电的原理示意图；

图2是本发明所及空中散热器的示意图；

图3是本发明的第二实施例二氧化碳气-液转换发电的原理示意图；

图4是本发明所及另一形式的空中散热器的示意图；

图5是本发明所及上升管道示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明作进一步的描述。

实施例1

氢或氦带水上升简介

氨标准沸点-34℃，分子量17，汽化潜热kj/kg，标准状况下密度81kg/m³氢气或氦气的举力在气体中名列前茅。它们可带重物上升，它们自身升力在带物上升后用不完，可人必须结实它们的表演高空赛，把它们用吸气机吸入管道返回地面重来一遍，此沿图所示管道14而下。

氨气球带水带二氧化碳气体气球流程，(二氧化碳详细见后面)沿上下固定并拉紧的钢丝缆绳5，见图1，在充水口(连着山下水池)充满水的水袋被固定在充气口1，充好氨气的气球带着上升到卸水台7(在山结冰线下)水灌入卸水口，卸水口有管道通山坡储水池，储水池底下关装有关闭大阀门，待水注满水池在不断供水的同时，开启阀门，卸水口设定是问防止把是直接倒水池中产生气泡和漩涡，保持水面平静，防止空气进入，这样水下降过程会产生水击破坏力很大，水沿水下降管道10，待到水头可推动推动安装的水轮发电机后，流进水槽，水槽和水池一样启动前底下管道阀门都是关闭的，水注满水槽后开启阀门，余下皆同水每下降够推动水轮发电机就装一台机组，流到1下后离开做后机组流水入1下蓄水池在循环。氨气球可以在卸水平台安装通1头上升管道5也可把上升管道5直接通到山头散热器上升管道，在用水发电，开启压缩机，，在压缩机的吸力下，氨气进入图2的散热器17，它安装在-34℃以下环境里，能使氨液化，压缩机在此状况下，只帮助把氨气送入散热或从下面把氨气吸上来的转递功能，氨气深冷液化后，沿散热器下降管道进入液氨储罐。也可以在操作这程序前，关闭液态储罐的下面阀门20灌满储罐，待散热器在压缩机帮助下，经空气分离器，排出空气合离器工作按冷冻工艺要求进行，散热器工作正常后，开启液氨储罐的阀门20，液氨沿山坡下降管道(用做通液从高处降止低海拔，按阶梯发电的路子修改而得)管道在被固定在山坡上后，经保温处理用混凝土灌平各山坡并四周灌注厚厚的混凝土，防止起散热和震动，只要水头足够就装发电机组液氨，二氧化碳没水出现象，管道上无杆口，二氧化碳见图4，5，文后自有详述，管道最后一它机组要高出地面十几米，第一种情况下降管道氨液进入散冷地面排管，散热汽化压力增加气体氨沿感到回到气氨灌装处，进行再次操作，系统中需要冷冻中工艺的所有附属设备并起同道作用，系统此时又在山上萨那热器正常工作，它能把1000倍意识功能体积的气体汽化成液体体积突然收缩和液体在下降管道高速下降必产生极大负压吸起上升关来气运转正常后压缩机，即关闭系统无需外部加入能量自行远转。

第一种情况的另一种办法，我们可以舍弃让氨带水带二氧化碳气体工序，让从地面散冷器出来的氨气，直接进入上升管道5，这条管道有多条同时工作有足够的直径，是人加工的透气性强有一定强度金属外套，内装有足够牢度，可伸缩的橡塑管道做内胎，这内胎一端，连接地面排管出气，管道一端散热器上升管道口启动方式同前。效果相当，效益稍逊。第二种情况，不但不使用气球上升，也不使用地面排管，从下降管道泄下的液氨沿另一支路进入球膨胀罐23。其制作方法同上升管道15相仿，不过要求金属壳透气和强度更大，其内胎型似篮球内胎膨胀收缩要比15内胎幅度更激烈。其唯一的出口包着两管口下降管液体流出口和上升管气体流进口，下降管直径远小于气体上升管，两管道套在一起，上升管头外壁掏孔把下降塞到管道中间焊在其管壁上的，出口伸到内胎顶部，套上橡塑软管，软管伸到内胎底部。内胎出口牢套在上升进气管端。气体在罐中气化后进入上升管流到蒸汽轮发电机。因有文介绍，高冷液体突然体积膨胀机环境温度激增将猛烈膨胀。气膨胀功可利用叫温差效应。我们试利用它发电。汽轮机组要足够台数马上把此功消耗，使管内经汽轮机汽发电后余压，只够其上升循环用，即可到此氨气液转换发电机介绍完毕，其也有不言自明的永动性。

实施例2

二氧化碳气液转换发电

CO₂技术数据分子量44.01正常沸点时温度194.6K，气体密度2.82kg/m³，液体密度1564kg/m³，汽化潜热573.3kj/kg；0.1013Mpa，0℃时气体密度1.98kg/m³，300k 01013Mpa时密度1.80kg/m³，临界点304k压力7.37Mpa，密度465kg/m³正常沸点194.6kg时，气液体积比564.6倍。

a) 氨在标准状态下密度0.771kg/m³，空气对其浮力0.5kg/m³可带1m³二氧化碳升空。氢可带2m³多二氧化碳。氦同氢相当。二氧化碳可在-20℃-60℃环境中很容易加压缩在冷却液化。液化冷却后比重接近水比重1.5倍。尽量考虑运用自然因素，又要考虑人参与其中的可行性。氦要考虑不能过多的内耗。氢和氦带二氧化碳上升启动系统运转是最佳方案。其次就是动用人力车马把绝大部分二氧化碳运到工作现场。水的气体体积比同重水液体体积大1600倍，氨也有1000倍上下。二氧化碳气液体积比只是水的三分之一强些。其温差效应远不及氢。其代潜热小，液化后很容易降温。气体都是要循环再利用的，不允许放空或另储。二氧化碳处理起来比氨容易，二氧化碳是地球上极度过剩的资源，比水都没有人要。本系统对其利用是变废为宝。

b) 介绍一种构思不成熟的二氧化碳发电工艺方法。系统启动前，把液体二氧化碳运到山上，见图3和4。把二氧化碳储罐下阀门关闭。用柱塞水泵14把液体二氧化碳注满后关闭供液阀门15，二氧化碳散热器4和二氧化碳储罐13。注液前关闭储罐和散热器通往压缩机组的管道阀门。空气从空气分离器12排气开关排出。见图4。启动压缩机组3，开启压缩机通往散热器的阀门。同时开始从山下见图3，启动时气体二氧化碳入口充入二氧化碳气体。二氧化碳气体充入时，充入口应有压缩机临时协助。以防止压缩机组吸力不足。在山上压缩机组接到从2二氧化碳气体管道送来的气体后(因上升管道多条，二氧化碳气体充入口有多处，同时开启动的)开启13。见图4储罐下的阀门(此时二氧化碳充入口处通下降管)地面系统的阀门10是关闭的，山上储罐阀门的慢慢开启，山下12空气分离器(或空气放空管)开始工作。同时，随着储罐阀门的全部开启5二氧化碳下降管道开始工作，管道是钢管，延山而下，钢管牢牢固定在山体上。要保温良好，管道底边要同山体用混凝土浇平，四周浇上牢牢厚厚的混凝土把管道封在混凝土中，每当管道下降到水头足够就要安装一台组水轮发电机组。因来液本身自重大于水的比重的1.5倍以上(沸点-78℃时密度1521kg/m³)二氧化碳液体和水一样不可压缩成液发明人推算同此数字相差不会太大。自重很大加上压缩机压力帮忙，水轮发电机组安装密集管道下降几十米就要有一台机组，管道必须消耗掉？此重力势能和附加压力，以减少管道尾端液体压力对管道的冲击。此处余压力不可过大，因山下设备如压力过高，液体冲击过大，无法工作。见图3，从山下尾端9水轮发电机组最后一台液体流出进入11油分离器。此设备是必须的，以清除压缩机组3工作润滑油。清除的原因是6液体成气体膨胀时用的球罐其内胎是橡胶的，怕油。内胎采用强度足够，可以象篮球内胆样，可伸缩自如橡塑原料，足确保来液突然膨胀的冲击。球罐外壁是强度足够的钢板制造，加上无数小孔透空。球罐容积足够大，钢板外壁，内面光滑，保护内胎有足够的空间工作。内胎在其外壁保护下不会被胀裂。同时保持足够收缩弹性。内胎只有一个出口，象篮球内胆一样。牢牢卡在出气管出口外壁上以保证其伸缩自由度。出气管入液管用一个孔。出气管管径大于入液管管径很多，是在出气管壁掏孔。把入液管插入出气管中央焊接在一起。入液管出口插进内胎有限的钢管。外套软橡塑，插到内胎底部。为保护内胎又使液体流入时减少内胎冲击。液体突然转为气体(球罐确证不允许剩有多余液体)罐外应设有监视罐内压力和液面的装置。罐内有液面形成时立即停止充气，关上8这时要急速打开阀10。此时关闭空气放空管。气体延出口冲出，流向气轮发电机组。(有书介绍低温液体在有能力突然受热加空间增大膨胀叫温差效应)。气体温差效应的巨大膨胀力可利用发电。我们不妨效法于此理论，尝试发电。气轮发电机组台数有足够，消耗此膨胀功。出气一定还有不小的压力，它可以产生冲力，让气体延上升管道向有向有山头压缩机组吸力，帮助爬上山顶，进入又一轮的工作。此循环系统理论上也是永动的。二氧化碳气转液发电永动式理由如下：

一，山上压缩机组耗功远小于各发电机组发电的总和：1)二氧化碳密度在常温下1.97kg/m³。空气的密度1.29kg/m³。相比一倍半多一点。大气压是0.1013Mpa。就是加上空气同样密度的二氧化碳也不会超过此数字两倍。管道气压不止3kg。否则蒸汽轮机无法工作。山上压缩机实际上山上压缩机组吸力是辅助性的。山下蒸汽是用冲击惯性上山的。开始大，后来越来越少。山上压缩机吸力才起作用。山上发电机组不会过载耗电。商商压缩机是从高处往低处供高温气体的。如果散热良好，散热器顶部压力不会超过二氧化碳300k，压力7.35Mpa，高山越高山顶温度越低气体所需压力也越低。随着新型大排量的压缩机的问世，二氧化碳转液发电系统会越来越有市场。

二，因此本系统的循环似乎不完全于热力学三理论。本系统不是在一个环境工作的，是一个系统同处两个环境温度下运行的不同制冷工艺。是在同样环境下通过耗功，使之封闭成冷热两个环境，两个热源。其总的能量应该是Q+W。本系统也有别于逆卡诺循环。因有重力场的参加和上下温度的混合温差，使物相和两相之间发生了变化，有了明显的温差。重力场用了有利的物相，显了威风。这和自然界海水的循环相似。海水从咸变蒸汽，变淡，成雨。我们大都用于变淡的雨水，很少能用上重力场为我们做水利功，所以暴雨山洪成灾。

三，本发明各项都是和冷冻工艺有渊源的。二氧化碳做为冷冻剂在二战前的欧美盛极时，技术已经相当成熟。

Claims

1，一种利用物体在海拔高低势能差进行发电的方法，其特征在于它包括以下步骤：

1) 低海拔将气体充入气球，并使其携带适量的物体自由上升到适当的高海拔位置；

2，如权利要求1所述的发电方法，其特征在于：所述的气体为氨气。

3，如权利要求1所述的发电方法，其特征在于：所述携带的物体是水或二氧化碳。

4，一种利用物体在海拔高低势能差进行发电的方法，其特征在于它包括以下步骤：

1) 在低海拔将气体送入上升管道，并使其自由上升到适当的高海拔位置；

5，如权利要求4所述的发电方法，其特征在于：所述的气体为氨气。

6，如权利要求4所述的发电方法，其特征在于：所述的气体为二氧化碳。

7，一种如权利要求4所述的发电装置，其包括

一组上升管道，由外管，内胎，内管构成；外管和内管采用金属管材，且管壁上开有若干透气孔；内胎采用橡塑套于内管外；

一高空散热器，散热器为正六边形，由上而下多层散热管构成，并呈上大下小的漏斗形；各层六边形散热管的每个角接有六根下降管；而在最上层六边形的每个角接有上升管道。

一启动系统的氨压缩机组，冷冻系统必备的附属设备；

若干水轮发电机组，由上而下逐级排布；

一散冷器，多排散冷管构成安置在低海拔位置。