CN104901509B - 基于感应电流的蜗牛火力发电机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于感应电流的蜗牛火力发电机及控制方法，包括锅炉，锅炉的内部放有含活泼性元素的化合物，锅炉的两侧分别连接有感应线圈，锅炉的顶部出口处设有磁铁，用于将阴离子和阳离子进行分离，形成正电子流和负电子流，电子流分别从不同的管道引出，流入脉冲式电子流气缸，使均匀的电子流转化为脉冲式电子气流，经过初级感应线圈后，形成周期性变化的磁通量，变化的磁通量就会在次级线圈中产生感应电流，周期性变化的磁通量则产生周期性电流，均匀变化的磁通量则产生恒定的电流。本发明不但可广泛用于各种火力发电，还可以用于核力发电，该发电方式不仅干净清洁，克服能源危机的同时减少废气流失，将废气循环利用，大大的节省了能源。

Description

基于感应电流的蜗牛火力发电机及控制方法

技术领域

本发明涉及火力发电的研究领域，特别涉及一种基于感应电流的蜗牛火力发电机及控制方法。

背景技术

火力发电，是利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。目前世界火力发电的方法都是通过汽轮机带动发电机进行发电，这种发电方法最大的缺点就是大约有50-70％的能量跟随废气流失，此外还会释放出大量的废气、废水和废渣，严重污染自然环境。中国发明专利公开了一种无种子磁流体发电机(公开号为CN103855907 A)，它是由气体喷嘴电极和电极、气管、永磁体或电磁体、磁轭、分段电极法拉第通道电极、磁极、磁极绝缘层、通道电极绝缘层等组成；它是由可燃气体与助燃气体经各自的管道由气体喷嘴电极喷出的可燃气体与助燃气体混合后经高压脉冲放电点燃后又与起动电源的可调整电极形成等离子电路回路并保持等离子态由自动控制系统统自动调整电极到设定距离。但是该发电机仍然不能产生稳定恒定的电流，依然没有解决磁流体发电机的不能长时间恒定发电的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于感应电流的蜗牛火力发电机。

本发明的另一目的在于，提供一种基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法。

.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于感应电流的蜗牛火力发电机，包括锅炉，所述锅炉的内部放有含活泼性元素的溶液，所述活泼性元素在水中完全电解后，会形成带电的阴离子和阳离子；锅炉的两侧分别连接有第一闭合铁芯和第二闭合铁芯，所述第一闭合铁芯和第二闭合铁芯上分别设有第一初级感应线圈、第一次级感应线圈和第二初级感应线圈、第二次级感应线圈，所述锅炉的顶部出口处的管道上下两端分别设有极性相反的磁铁，所述磁铁用于将从锅炉中出来的阴离子和阳离子进行分离，形成正电子流和负电子流，所述正电子流和负电子流分别从不同的管道引出，正电子流流入第一脉冲式电子流气缸，所述第一脉冲式电子流气缸用于使均匀的正电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第一初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第一次级感应线圈产生恒定的电流，经过第一初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中；负电子流流入第二脉冲式电子流气缸，所述第二脉冲式电子流气缸用于使均匀的负电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第二初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第二次级感应线圈产生恒定的电流，经过第一初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中，循环使用。

优选的，所述含活泼性元素的化合物为锂、钾、铯、铜、锌中的一种或多种。例如为碳酸锂、氯化钠、氯化钾、硫酸铜、硫酸锌中的一种或多种。

优选的，所述第一脉冲式电子流气缸包括第一脉冲室和第二脉冲室，所述第一脉冲室和第二脉冲室隔开，并通过导气管连接，所述第一脉冲室内设有第一压缩板，第二脉冲室内设有第二压缩板，所述第一压缩板上设有第一出气口，所述第二压缩板上设有第二出气口，所述导气管的一端设置在第一压缩板的下方，另一端设置在第二压缩板的上方，所述第一压缩板和第二压缩板上均设有连接杆，连接杆另一端设有轴承连接器，所述轴承连接器设置在曲轴上，曲轴一端连接锅炉，另一端连接电动机。

优选的，所述第一出气口、第二出气口的出气口方向设有一个朝外半开合的活动气盖，所述导气管的两管口也分别设有一个朝外半开合的活动气盖，活动气盖只允许气流向前流动，不会让气体向后回流。

优选的，所述第二脉冲室设有排气管道，所述排气管道的内设有一向右半开合的活动气盖。

优选的，还包括平衡滑轮，所述平衡滑轮与曲轴连接。

为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：

基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，包括下述步骤：

S1、将活泼性元素放入锅炉中，完全溶于水后，形成带电的阴离子和阳离子；

S2、用燃料加热锅炉，在高温的作用下，转化为等离子体；

S3、等离子体在高温的作用下向上运动，经过出口管道时，由于上下两块强磁体的作用，管道中的等离子体中的阴离子和阳离子在安培力的作用下就会分离，分别向左右两边偏转分离，形成正电子流和负电子流；

S4、正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流，根据电磁感应原理，在初级线圈中有变化的电流通过，那么在闭合铁芯中就会产生变化的磁通量，变化的磁通量就会在次级线圈中产生感应电流，周期性变化的磁通量则产生周期性电流，均匀变化的磁通量则产生恒定的电流；

S5、负电子流经过第二脉冲式气缸后，重复步骤S4的操作方式，同样产生恒定的电流；

S6、经过初级感应线圈的脉冲式电子气流返回锅炉中的气缸，重新加热再循环利用。

优选的，步骤S1中，所述活泼性元素为锂、钾、铯、铜、锌中的一种或多种；或者为碳酸锂、氯化钠、氯化钾、硫酸铜、硫酸锌中的一种或多种。

优选的，步骤S4中，正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流的具体方法为：

S41、脉冲正电子流经过第一脉冲式气缸后进入第一脉冲室内；

S42；在曲轴的作用下，第一压缩板向下运动，将气体压入第一脉冲室的下部，并经过导气管流入第二脉冲室的上方；

S3、在曲轴的作用下第二压缩板向下运动，将气体压入第二脉冲室的下方，并经过排气管排出；

优选的，步骤S42中，所述曲轴在转动时在轴承的作用下第一压缩板和第二压缩板的运动方向相反，当压缩板向下运动时，在气流的作用下第一出气口的气盖和导气管的气盖打开，气体流向第二脉冲室，同时将导气管的另一端以及第二出气口的气盖打开，第二压缩板向下运动，气体流出，压缩板在向上运动时，所有气盖均闭合，在第一压缩板向下运动时，第一脉冲室内的气盖打开，此时第二压缩板向上运动，第二脉冲室内的气盖关闭，在第一压缩板向上运动时，第一脉冲室内的气盖关闭，此时第二压缩板向下运动，第二脉冲室内的气盖打开，形成稳定的周期性的脉冲电子流。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明基于感应电流的蜗牛火力发电机不但可以广泛用于各种各样的火力发电，而且还可以用于核力发电，目前世界核力发电也是主要通过汽轮机发电，同样有50-70％的能量跟随废气流失，而且还可以用于核力发电，本发明的发电方式不仅干净清洁，克服能源危机的同时减少废气流失，将废气循环利用。

2、本发明经过初级感应线圈的脉冲式电子气流返回锅炉中的气缸，重新加热再循环利用，这样便能够把绝大部分的热能转化为电能，极大提高热机发电能力，极大减少能源损耗，极大减少环境污染，极大提高热机的经济效益。

3、本发明的锅炉内的活性元素还可以用放射性元素替代，放射性元素主要释放α、β、γ三种射线，α射线其实是带正电的氦核粒子，能量极大，β射线实际上是带负电的电子，γ射线是光波能量子，各种放射性元素本身就是一种极为良好的工作媒体，从理论上来讲都可以通过密闭的蜗牛火力发电机进行循环发电，不但发电能力强大，而且可以直到生成稳定元素为止，不再存在核废料问题。

4、本发明的发电机若稍加改进，并且小型化后便可以广泛应用于各种各样的汽车、火车、飞机、轮船、火箭等等，既节能又环保，将改变世界工农业面貌。

附图说明

图1是本发明基于感应电流的蜗牛火力发电机的结构示意图；

图2是图1中脉冲式电子流气缸的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，基于感应电流的蜗牛火力发电机，包括锅炉1，所述锅炉的内部放有含活泼性元素的化合物，所述含活泼性元素的化合物在水中完全电解后，会形成带电的阴离子和阳离子；锅炉的两侧分别连接有第一闭合铁芯2和第二闭合铁芯3，所述第一闭合铁芯和第二闭合铁芯上分别设有第一初级感应线圈21、第一次级感应线圈22和第二初级感应线圈31、第二次级感应线圈32，所述锅炉的顶部出口处的管道上下两端分别设有极性相反的磁铁4，所述磁铁用于将从锅炉中出来的阴离子和阳离子进行分离，形成正电子流和负电子流，所述正电子流和负电子流分别从不同的管道引出，正电子流流入第一脉冲式电子流气缸5，所述第一脉冲式电子流气缸用于使均匀的正电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第一初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第一次级感应线圈产生恒定的电流，经过第一初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中；负电子流流入第二脉冲式电子流气缸6，所述第二脉冲式电子流气缸用于使均匀的负电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第二初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第二次级感应线圈产生恒定的电流，经过第一初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中，循环使用。

所述活泼性元素的溶液为锂、钾、铯、铜、锌中的一种或多种，例如碳酸锂、氯化钠、氯化钾、硫酸铜、硫酸锌等，这些化合物多数为电解质，这些电解质在水中完全溶解后，就会形成带电的阴离子和阳离子，取其中一种或多种混合溶液作为工作媒体。

本发明的锅炉内的活性元素还可以用放射性元素替代，放射性元素主要释放α、β、γ三种射线，α射线其实是带正电的氦核粒子，能量极大，β射线实际上是带负电的电子，γ射线是光波能量子，各种放射性元素本身就是一种极为良好的工作媒体，从理论上来讲都可以通过密闭的蜗牛火力发电机进行循环发电，不但发电能力强大，而且可以直到生成稳定元素为止，不再存在核废料问题。

如图2所示，所述第一脉冲式电子流气缸包括第一脉冲室51和第二脉冲室52，所述第一脉冲室和第二脉冲室隔开，并通过导气管连接53，所述第一脉冲室内设有第一压缩板54，第二脉冲室内设有第二压缩板55，所述第一压缩板上设有第一出气口，所述第二压缩板上设有第二出气口，所述导气管的一端设置在第一压缩板的下方，另一端设置在第二压缩板的上方，所述第一压缩板和第二压缩板上均设有连接杆，连接杆另一端设有轴承连接器7，所述轴承连接器设置在曲轴上8，曲轴一端连接锅炉1，另一端连接电动机9。

所述第一出气口、第二出气口的出气口方向设有一个朝外半开合的活动气盖，所述导气管的两管口也分别设有一个朝外半开合的活动气盖，活动气盖只允许气流向前流动，不会让气体向后回流。

所述第二脉冲室设有排气管道，所述排气管道的内设有一向右半开合的活动气盖。

在曲轴转动的过程中，会其另一端会产生上下晃动的情形，故在其上安装一个平衡滑轮10，用于抵消在曲轴运动过程中产生的力。

本实施例中，在锅炉气缸上应加上一个气压表、一个温度表、一个温度自动控制器、一个放气阀以及一个安全阀，以方便观察和研究，确保安全发电运行。

为了保障安全，控制室和发电机房有一个安全距离，当锅炉的气温表和气压表达到标准时(即工作媒介已转化为等离子气体时)排气阀便自动出气，然后按下发电机的马达开关，于是便开始循环发电，当气温气压低于标准值时，排气阀自动关闭。总之锅炉内的文档和气压总是保持在标准的工作范围之内，当超过安全范围时，安全阀自动打开，此时安全阀和排气阀都同时打开，减少锅炉内的气压和气温，降低标准值时，两个阀门会自动关闭。发电完成后，锅炉盖可打开清洗锅炉和管道。

本实施例基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，包括下述步骤：

S1、将活泼性元素放入锅炉中，完全溶于水后，形成带电的阴离子和阳离子；所述活泼性元素为锂、钾、铯、铜、锌中的一种或多种；或者为碳酸锂、氯化钠、氯化钾、硫酸铜、硫酸锌中的一种或多种，这些化合物多数为电解质，这些电解质在水中完全溶解后，就会形成带电的阴离子和阳离子，取其中一种或多种混合溶液作为工作媒介。

S2、用燃料例如燃煤、燃油、燃气或原子反应堆加热锅炉，即把工作媒介加热，在高温高热作用下，工作媒介很快就会转化为等离子体，在高温的作用下，转化为等离子体；

S3、等离子体在高温的作用下向上运动，经过出口管道时，由于上下两块强磁体的作用，管道中的等离子体中的阴离子和阳离子在安培力的作用下就会分离，分别向左右两边偏转分离，形成正电子流和负电子流，分别用两条管道引出；

S4、正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流，根据电磁感应原理，在初级线圈中有变化的电流通过，那么在闭合铁芯中就会产生变化的磁通量，变化的磁通量就会在次级线圈中产生感应电流，周期性变化的磁通量则产生周期性电流，均匀变化的磁通量则产生恒定的电流；本实施例中采用人体心脏结构研制出一种脉冲式的电子流气缸，本发明称它为发电机的心脏，它能够使均匀的正负电子流转化为脉冲式电子气流。

蜗牛火力发电机的心脏结构参照人体心脏结构研制而成，它由两个气缸组成，每个气缸都有一个活塞，左活塞把左气缸分成左心房和左心室，右活塞把右气缸分成右心房和右心室，每个心房和心室上面都有一个进气口，下面则有一个出气口，每一个气口(无论进气口或出气口)都有一个朝外半开合的活动瓣膜，瓣膜的作用是只允许气流向前流动，绝不会让气流向后运动，若气流向后回流，回流的气体就会自动把瓣膜关闭。

首先气流从进气管进入左心房→左心室→右心房→右心室，最后从出气管道流出。

气缸的活塞杆跟上面的曲轴相连接，连接需用轴承连接器(即活塞杆跟轴承外圈连接)，因为曲轴会转动，而活塞杆不能转动，曲轴跟一个小马达(电动机)相连接，电动机带动曲轴转动，每转动一周，则两个活塞来回运动一次，使均匀的电子气流转变为脉冲式的电子气流，当脉冲式的电子气流通过初级管道线圈则会使闭合铁芯产生变化磁通量，变化的磁通量就会使次级线圈产生感应电流，从而实现电子气流也能发电的梦想。

S5、负电子流经过第二脉冲式气缸后，重复步骤S4的操作方式，同样产生恒定的电流；

S6、经过初级感应线圈的脉冲式电子气流返回锅炉中的气缸，重新加热再循环利用，这样便能够把绝大部分的热能转化为电能，极大提高热机发电能力，极大减少能源损耗，极大减少环境污染，极大提高热机的经济效益。

步骤S4中，正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流的具体方法为：

S41、脉冲正电子流经过第一脉冲式气缸后进入第一脉冲室内；

S42；在曲轴的作用下，第一压缩板向下运动，将气体压入第一脉冲室的下部，并经过导气管流入第二脉冲室的上方；

S43、在曲轴的作用下第二压缩板向下运动，将气体压入第二脉冲室的下方，并经过排气管排出；

上述曲轴在转动时在轴承的作用下第一压缩板和第二压缩板的运动方向相反，当压缩板向下运动时，在气流的作用下第一出气口的气盖和导气管的气盖打开，气体流向第二脉冲室，同时将导气管的另一端以及第二出气口的气盖打开，第二压缩板向下运动，气体流出，压缩板在向上运动时，所有气盖均闭合，在第一压缩板向下运动时，第一脉冲室内的气盖打开，此时第二压缩板向上运动，第二脉冲室内的气盖关闭，在第一压缩板向上运动时，第一脉冲室内的气盖关闭，此时第二压缩板向下运动，第二脉冲室内的气盖打开，形成稳定的周期性的脉冲电子流。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，包括锅炉，所述锅炉的内部放有含活泼性元素的化合物，所述含活泼性元素的化合物在水中完全电解后，会形成带电的阴离子和阳离子；锅炉的两侧分别连接有第一闭合铁芯和第二闭合铁芯，所述第一闭合铁芯和第二闭合铁芯上分别设有第一初级感应线圈、第一次级感应线圈和第二初级感应线圈、第二次级感应线圈，所述锅炉的顶部出口处的管道上下两端分别设有极性相反的磁铁，所述磁铁用于将从锅炉中出来的阴离子和阳离子进行分离，形成正电子流和负电子流，所述正电子流和负电子流分别从不同的管道引出，正电子流流入第一脉冲式电子流气缸，所述第一脉冲式电子流气缸用于使均匀的正电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第一初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第一次级感应线圈产生恒定的电流，经过第一初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中；负电子流流入第二脉冲式电子流气缸，所述第二脉冲式电子流气缸用于使均匀的负电子流转化为脉冲式电子气流，脉冲式电子流经过第二初级感应线圈后，会形成周期性变化的磁通量，从而使得第二次级感应线圈产生恒定的电流，经过第二初级感应线圈后的电子流，重新流入到锅炉中，循环使用。

2.根据权利要求1所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，所述含活泼性元素的溶液为含锂、钾、铯、铜、锌元素中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，所述第一脉冲式电子流气缸包括第一脉冲室和第二脉冲室，所述第一脉冲室和第二脉冲室隔开，并通过导气管连接，所述第一脉冲室内设有第一压缩板，第二脉冲室内设有第二压缩板，所述第一压缩板上设有第一出气口，所述第二压缩板上设有第二出气口，所述导气管的一端设置在第一压缩板的下方，另一端设置在第二压缩板的上方，所述第一压缩板和第二压缩板上均设有连接杆，连接杆另一端设有轴承连接器，所述轴承连接器设置在曲轴上，曲轴一端连接锅炉，另一端连接电动机。

4.根据权利要求3所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，所述第一出气口、第二出气口的出气口方向设有一个朝外半开合的活动气盖，所述导气管的两管口也分别设有一个朝外半开合的活动气盖，活动气盖只允许气流向前流动，不会让气体向后回流。

5.根据权利要求3所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，所述第二脉冲室设有排气管道，所述排气管道内设有一朝外半开合的活动气盖，活动气盖只允许气流向前流动，不会让气体向后回流。

6.根据权利要求3所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机，其特征在于，还包括平衡滑轮，所述平衡滑轮与曲轴连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、将活泼性元素放入锅炉中，完全溶于水后，形成带电的阴离子和阳离子；

S2、用燃料加热锅炉，在高温的作用下，转化为等离子体；

S3、等离子体在高温的作用下向上运动，经过出口管道时，由于上下两块强磁体的作用，管道中的等离子体中的阴离子和阳离子在安培力的作用下就会分离，分别向左右两边偏转分离，形成正电子流和负电子流；

S4、正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流，根据电磁感应原理，在初级线圈中有变化的电流通过，那么在闭合铁芯中就会产生变化的磁通量，变化的磁通量就会在次级线圈中产生感应电流，周期性变化的磁通量则产生周期性电流，均匀变化的磁通量则产生恒定的电流；

S5、负电子流经过第二脉冲式气缸后，重复步骤S4的操作方式，同样产生恒定的电流；

S6、经过初级感应线圈的脉冲式电子气流返回锅炉中的气缸，重新加热再循环利用。

8.根据权利要求7所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述含活泼性元素的溶液为含锂、钾、铯、铜、锌元素中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，其特征在于，步骤S4中，正电子流经过第一脉冲式气缸后，转化为脉冲式电子气流的具体方法为：

S41、脉冲正电子流经过第一脉冲式气缸后进入第一脉冲室内；

S42；在曲轴的作用下，第一压缩板向下运动，将气体压入第一脉冲室的下部，并经过导气管流入第二脉冲室的上方；

S43、在曲轴的作用下第二压缩板向下运动，将气体压入第二脉冲室的下方，并经过排气管排出。

10.根据权利要求9所述的基于感应电流的蜗牛火力发电机的控制方法，其特征在于，步骤S42中，所述曲轴在转动时在轴承的作用下第一压缩板和第二压缩板的运动方向相反，在第一压缩板向下运动时，第一脉冲室内的气盖打开，此时第二压缩板向上运动，第二脉冲室内的气盖关闭，在第一压缩板向上运动时，第一脉冲室内的气盖关闭，此时第二压缩板向下运动，第二脉冲室内的气盖打开，形成稳定的周期性的脉冲电子流。