CN104534684A - 利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法，该设备包括氢气发生器、中功率电源、不锈钢真空反应器、量热计、电压/电流信号采集器、恒温循环水浴、机械泵和分子泵，所述不锈钢真空反应器与氢气发生器、机械泵和分子泵之间均通过气路连通，所述气路上设有若干针阀，所述不锈钢真空反应器内设有加热丝和镍丝，所述中功率电源通过电源线与所述加热丝和镍丝相连。本发明装置简单，制作成本低，可以触发氢和镍产生放热反应，从而获取绿色能源，且整个过程不受环境温度的变化影响。

Description

利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法

技术领域

本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法。

背景技术

近几年随着生物化石能源渐渐枯竭，环境污染日益严峻的情况下，人们便强烈呼吁政府及社会各界发明一种可以替代生物化石能的绿色能源。太阳能、风能、地热、生物质能等虽然属于绿色能源，但其还远没有达到能够替代生物化石能的地步，到目前为止，核能是唯一能替代生物化石能的能源，更加确切的说，应该是核裂变能，因为对核聚变能的利用尚在实验阶段，还未得到应用，据国际热核聚变实验堆项目的操作时间估计，到2035年左右才能建立第一个核聚变发电站。因此，当前世界各地已经存在或正在兴建的核电站就是利用核裂变能发电，其发电能力是化石能的数倍，核电站虽然已经运行了数年，但有一个致命的缺点就是核废料的安全处置问题。众所周知，核裂变所产生的放射性废料会保持上百万年的危险活性，目前人们对核废料没有一个有效的处置方法。在这一前提下，我们研究出了一种产生盈余热能的设备和方法，此反应过程不产生二氧化碳、核辐射、核废料等对环境或人类有害的物质，完全符合无污染、清洁、绿色能源的标准。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，该设备包括氢气发生器、中功率电源、不锈钢真空反应器、量热计、电压/电流信号采集器、恒温循环水浴、机械泵和分子泵，所述不锈钢真空反应器与氢气发生器、机械泵和分子泵之间均通过气路连通，所述气路上设有若干针阀，所述不锈钢真空反应器内设有加热丝和镍丝，所述中功率电源通过电源线与所述加热丝和镍丝相连，用于提供额定电功率，所述电压/电流信号采集器通过电源线与所述加热丝和镍丝相连，用于整个系统电压、电流、压力、温度的监测，所述不锈钢真空反应器外设有量热计，所述量热计外置有恒温循环水浴，用于协助量热计进行散热热量监测。

其中，所述设备还包括设置于不锈钢真空反应器内的多个Pt电阻温度计，所述多个Pt电阻温度计分别用于不锈钢真空反应器内部不同区域温度的监测。

其中，所述机械泵和分子泵串联连接，所述分子泵设置于所述机械泵前端。

其中，所述中功率电源对不锈钢真空反应器4输入功率控制在100～800W之间。

其中，所述的加热丝为电阻较小、电热值大的金属。如镍丝、镍铬丝等。

为解决上述问题，本发明还提供了一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备的热产生方法，包括以下步骤：

S1、依次打开机械泵和分子泵，对不锈钢真空反应器内部进行预处理，将不锈钢真空反应器内部的空气等抽出，关闭机械泵和分子泵8；

S2、打开氢气发生器，往不锈钢真空反应器内部灌入0～100000Pa的氢气，关闭氢气发生器；

S3、打开中功率电源对不锈钢真空反应器输入电功率，功率控制在100～800W之间，输入直到量热计监测的输出功率超过输入功率为止，一般在1～6小时。

本发明具有以下有益效果：

装置简单，制作成本低，可以触发氢和镍产生放热反应，从而获取绿色能源，且整个过程不受环境温度的变化影响。

附图说明

图1为本发明实施例一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备的结构示意图。

图2为本发明实施例1中产生盈余热功率最大13.5W的曲线图。

图中：1、氢气发生器；2、中功率电源；3、加热丝；4、不锈钢真空反应器；5、热流式量热计；6、镍丝；7、恒温循环水浴；8、机械泵和分子泵；9、电压/电流信号采集器。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，该设备包括氢气发生器1、中功率电源2、不锈钢真空反应器4、量热计5、电压/电流信号采集器9、恒温循环水浴7、机械泵和分子泵8，所述不锈钢真空反应器4与氢气发生器1、机械泵和分子泵8之间均通过气路连通，所述气路上设有若干针阀，所述不锈钢真空反应器4内设有加热丝3和镍丝6，所述中功率电源2通过电源线与所述加热丝3和镍丝6相连，用于提供额定电功率，所述电压/电流信号采集器9通过电源线与所述加热丝3和镍丝6相连，用于整个系统电压、电流、压力、温度的监测，所述不锈钢真空反应器4外设有量热计5，所述量热计5外置有恒温循环水浴7，用于协助量热计进行散热热量监测。

所述设备还包括设置于不锈钢真空反应器4内的多个Pt电阻温度计，所述多个Pt电阻温度计分别用于不锈钢真空反应器4内部不同区域温度的监测。

所述机械泵和分子泵8串联连接，所述分子泵8设置于所述机械泵前端。

所述中功率电源2对不锈钢真空反应器4输入功率控制在100～800W之间。

所述的加热丝3为电阻较小、电热值大的金属。如镍丝、镍铬丝等。

本具体实施的原理是：在不锈钢真空反应器内放置一根或若干根直径为0.1～0.5mm、长度为1～10m的镍丝和一根直径为0.1～0.5mm、长度为1～10m、材质为镍丝或镍铬丝的加热丝，首先利用机械泵和分子泵使不锈钢真空反应器内部产生一定压力的氢气环境，压力控制在0～100000Pa，静止一段时间1～24小时后，利用中功率电源通过直径为0.1～0.5mm，长度为1～10m，材质为镍丝或镍铬丝的加热丝向不锈钢真空反应器内部输入一定功率的电功率100～800W，输入电功率持续一段时间2～5小时后，包裹着不锈钢真空反应器的量热系统就可以检测到盈余热能。

实施例

首先在不锈钢真空反应器内放置一根直径为0.5mm、长度为3m的镍丝和一根直径为0.5mm、长度为4m、材质为镍络丝的加热丝，利用机械泵和分子泵使不锈钢真空反应器内部产生一定压力的氢气环境压力在30000Pa，静止一段时间12小时后，利用中功率电源通过直径为0.5mm、长度为4m、材质为镍络丝的加热丝向不锈钢真空反应器内部输入一定功率的电功率380W，输入电功率持续一段时间4小时后，包裹着不锈钢真空反应器的量热系统就可以检测到盈余热能。图2给出了产生盈余热功率最大13.5W的曲线图。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，其特征在于，该设备包括氢气发生器(1)、中功率电源(2)、不锈钢真空反应器(4)、量热计(5)、电压/电流信号采集器(9)、恒温循环水浴(7)、机械泵和分子泵(8)，所述不锈钢真空反应器(4)与氢气发生器(1)、机械泵和分子泵(8)之间均通过气路连通，所述气路上设有若干针阀，所述不锈钢真空反应器(4)内设有加热丝(3)和镍丝(6)，所述中功率电源(2)通过电源线与所述加热丝(3)和镍丝(6)相连，所述电压/电流信号采集器(9)通过电源线与所述加热丝(3)和镍丝(6)相连，所述不锈钢真空反应器(4)外设有量热计(5)，所述量热计(5)外置有恒温循环水浴(7)，用于协助量热计进行散热热量监测。

2.根据权利要求1所述的一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，其特征在于，所述设备还包括设置于不锈钢真空反应器(4)内的多个Pt电阻温度计，所述多个Pt电阻温度计分别用于不锈钢真空反应器(4)内部不同区域温度的监测。

3.根据权利要求1所述的一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，其特征在于，所述机械泵和分子泵(8)串联连接，所述分子泵设置于所述机械泵前端。

4.根据权利要求1所述的一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，其特征在于，所述中功率电源(2)对不锈钢真空反应器(4)输入功率控制在100～800W之间。

5.根据权利要求1所述的一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备，所述的加热丝(3)为电阻较小、电热值大的金属。

6.一种利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备的热产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、依次打开机械泵和分子泵(8)，对不锈钢真空反应器(4)内部进行预处理，将不锈钢真空反应器(4)内部的空气等抽出，关闭机械泵和分子泵(8)；

S2、打开氢气发生器(1)，往不锈钢真空反应器(4)内部灌入0～100000Pa的氢气，关闭氢气发生器(1)；

S3、打开中功率电源(2)对不锈钢真空反应器(4)输入电功率，功率控制在100～800W之间，输入直到量热计(5)监测的输出功率超过输入功率为止，一般在1～6小时。