CN107289667A - 冷热机及其应用 - Google Patents

Abstract

冷热机及其应用是热工学领域的技术。十七个项目：1、氢扩散制冷机，冰箱、空调、空分、天然气液化。2、单缸和多缸二冲程内燃机；3、活塞燃气轮机；4、个人小汽车，新能源汽车、高级新能源汽车、公交轿车，列车式客车，列车式货车，汽车飞机；5、垂直起降的喷气式飞机；6、乙炔和天燃气火箭；7、风电水电解；8、火力发电乏气放空和联产乙炔；9、慢中子增殖反应堆和磁流体发电；10、核动力火箭和火箭飞机、火箭列车、火箭船；11、核动力航天飞机；12、对撞核聚变；13、电解制钠；14、尿素改为硝酸尿素；15、中小化肥厂改产硝铵和天然气；16、钢铁厂改产高级钢联产天然气和水泥；17、不锈钢电饭锅。

Description

冷热机及其应用

本方案将热工学各机器改进，换代后统称为冷热机，它符合热力学第一定律，不符合冷热力学第二定律，和卡诺定律。应用冷热机对实体经济中的重要产品进行改进，降低成本改进质量，有显著的效果，特别是慢中子增殖反应堆和氘-氚对撞核聚变有可能成功，解决人类所需的能源将起重大贡献。

一、新式制冷机及其应用

1、氢扩散塔式静置分离制冷机器。制冷是高压液体制冷剂减压，蒸发成气体，因此制冷。本制冷是将液体制冷剂压缩成高压，制冷时不是减压，而是将制冷剂喷入制冷塔中(在相同压力的氢气中)，此时制冷塔中制冷剂气相组份为零，相当于喷入真空中，因此制冷剂蒸发成气体因而制冷。在塔式的结构中，制冷混合气体沉降，经过热交换，冷量被利用，制冷剂温度上升。制冷混合气沉降至塔的下层空间，在大容积的空间静置多时，由于扩散剂氢的比重很小，浮在制冷剂的上空，回流至制冷室的上空，完成制冷扩散剂循环，制冷剂则因比重大，集结在塔的底部，此时制冷塔底部的制冷剂分压很大，并带有冷量，形成此饱和温度下的饱和压力，因此气体制冷剂凝结成液体，用升压泵把制冷剂提高到塔顶的莲喷头喷出，完成了制冷剂循环。

以上制冷和自然界中，下雨气温变冷是相同的原理，下雨制冷是全自动过程。当河中、海中等地面的水因太阳的热而蒸发成水蒸汽，因比重小而上升至空气的上端，形成水蒸汽在空气上端集结，大气压 力为1大气压水蒸汽组份变得很大，即压力很大，当遇冷时，形成该饱和温度下的饱和压力，水蒸汽结成水，因重量大而降落，在空气中水的气体组份小，相当于减压，即在空气扩散下，水经蒸发成水汽而制冷，下雨气温低就是这个原因。由于水蒸汽的比重比空气小，而上升至高空，并在高空中能凝结成水，下雨是自动过程，水蒸发上升也是自动过程，本制冷则不能全自动，本扩散剂是氢，比重小，始终浮在制冷塔的上端，制冷剂重量大，始终沉降在塔的底部，要制冷需把液体制冷剂用循环泵提升到塔顶的莲喷中喷出，需花动力，但此动力是很小的，比气体压缩式制冷动力消耗小很多，因此，必将取代目前的冰箱、空调以及空分的制冷机，进入制冷换代的时候了。

本制冷机可分为初冷制冷机，可用R134a，或二甲醚作制冷剂，用氢作扩散剂；应用于冰箱、空调中。

图1、氢扩散静置制冷机原理图。1-莲喷头；2-扩散制冷室；3、-冷热交换室；4-扩散剂回流管；5-静置分离室；6-液体制冷剂；7-液封管；8-升压循环泵；9-导管；10-上花板；11-下花板；12-压力表。

首先确定制冷的范围，然后选择制冷剂，再确定系统压力，例如，冰箱和家用空调机可选用R134a作制冷剂，确定系统压力为20大气压，把整个设备抽真空后，然后把氢加入设备中使系统压力达20大气压，然后设备注入液体R134a(从塔的底注入)系统压力达20大气压，在塔底贮存一定量的制冷剂，升压循环泵受温度控制器控制，当2制冷室高于-20℃开动升压循环泵，把制冷剂送入1莲喷头号喷出在氢的 扩散剂中R134a相当于进入真空中，在制冷塔上端R134a气体组份为零，R134a由液体蒸发为气体。冷的扩散剂氢和制冷剂R134a气体混合气体从冷热交换室的导管中沉降，冷的混合气体进入与静置分离室，由于空间足够大，由急速运动的气体转变为静置状态，氢的比重小、上浮，R134a比重大，下沉，氢通过4扩散剂回流管上升至扩散制冷室上端完成扩散剂的循环。R134a下沉在塔底靠近液体R134a，此时制冷塔底部R134a组份很大，形成饱和压力，R134a含有冷量，使之凝结成液体进入R134a贮槽中，完成制冷剂的循环。

2、氢扩散静置分离式冰箱

图2、冰箱示意图。1-扩散制冷室；2-冷冻室；3-冷藏室；4-静置分离室；5-循环泵；6-扩散剂回流管，此冰箱是方形的塔；7-上花板；8-下花板；9-隔板；10-莲喷头。

7、上花板是扩散制冷室和冷冻室之间的隔板，8、下花板是冷藏室和静置分离室隔板，9是冷冻室和冷藏室之间的隔板。

图3是方形冰箱揭盖后的俯视图1、正面和左右侧的列管是固定在上花板上的形成方形的扩散制冷室。图2、图3的制冷与图1相同。

3、氢扩散静置分离式空调机

空调机的是将制冷机装机箱内，制冷的原理与图1一致其塔是方形塔。暖气制造是用不锈钢锅在电热盘中加生成低压蒸汽，在列管中放热使鼓入的空气吸热生成暖气，由排风口喷出暖气，电热盘的功率可调，分别产生1大气压蒸气，1.5大气蒸汽和2大气压蒸气，其设备要能承受2大气压以上的压力。

图4空调示意图。1-莲喷头；2-扩散制冷室；3-冷热交换室；4-静置分离室；5-制冷剂；6-循环泵；7-电热盘；8-不锈钢锅；

9-冷热交换管；10-缓冲室；11-水回流管；12-隔板。

家用空调采用初冷制冷剂，如R134a或二甲醚，中央空调制冷剂采用中冷制冷剂如CO₂或甲烷。其扩散剂都是用氢气。

图5空调机侧视图。1-风扇；2-机箱；3-喷气口。本中冷制冷机用CO₂或甲烷作制冷剂，氢作扩散剂。本制冷机也可应用于合成氨厂，取代冰机，用于合成气氨分离，亦可用于尿素造粒塔鼓入冷空气的冷气制冷机。本深冷制冷机用氮作制冷剂，氢作扩散剂。本制冷可应用如下工序，1、可应用于天然气液化，即将天然气除水和CO₂，压缩至5大气压，在制冷机内冷至-160℃，液体贮存在低压罐中，汽车应用液化天然气5大气压-160℃成液体，使用时则用减压阀和调节阀向气缸喷气体天然气。

2、用于超导磁场的冷冻系统；3、用于液化空气使空分制氧成本大幅降低。

4、塔式氢扩散静置分离制冷空分工艺。

利用塔式扩散制冷机冷冻空气成液体空气，然后在双级精馏塔中精馏，得到纯氧和纯氮。

图6氢扩散静置分离制冷空分工艺图。1-压缩机；2-除水罐；3-除水罐；4-莲喷头；5-制冷室；6-扩散剂回流管；7-冷冻室；8-静置分离室；9-制冷剂贮槽；10-循环泵；11-减压阀；12-热交换器；13-节流阀；14-蒸发器；15-节流阀；16-上塔；17-下 塔。

由于塔式氢扩散静置制冷机的应用，使空分制氧成本大幅降低，此制冷机是以氮为制冷剂，氢为扩散剂的深冷制冷机，其塔高度比双级精馏塔还高。空气经1压缩机压成低压10大气压以下，经2或3除水罐、水、脱除CO₂等物进入深冷机冷冻室，空气冷冻成-175℃，进入双精馏塔，通过7节流阀，减压至2大气压17下塔底部富氧空气经13节流阀减压至常压进入上塔精馏，上塔底部可获纯氧气；17下塔上部富氮空气经15节流至上塔顶部，塔顶可获纯氮气。

5塔式氢扩散静置分离制冷机液化汽车用天然气工艺。

此工艺与4塔式氢扩散静置分离制冷空分工艺中制取液体空气同。本工艺示图与图6制空气液体相同，不用详述。

二、发动机

1、单缸二冲程蒸汽内燃机

液化石油气具有辛烷值高，硫、氮杂质少，热值高，储运压力低等优点，在发动机内燃烧完全，排放污染低，是比较理想的清洁燃料。但是四冲程汽油机使用液化石油气，功率明显下降，这是液化石油气以气态与空气混合经进气管进入气缸，使进入气缸的空气减少4％，从而导致发动机下降。

本二冲程蒸汽内燃机使用气体燃料，适合应用液化石油气作燃料，本二冲程蒸汽内燃机和传统二冲程是不同的。图7，图8单缸二冲程气体内燃机示图：1-燃料气瓶；2-气缸；3-活塞；4-火花塞；5-单向阀；6-控燃器；7-窗式阀；8-窗式阀；9-化水器；10-曲轴 箱；11-窗式阀。图7活塞上升，7窗式阀开，曲轴箱吸入空气，通过9化水器吸入水雾进入曲轴箱；活塞到了上止点；4火花塞点燃燃气混合气，气缸活塞膨胀作功，曲轴转动，使机车前进。图8活塞下降到下止点，11窗式阀开，燃气放空，与此同时8窗式开，曲轴箱压缩的空气(含水雾)进行扫气，扫气完毕2气缸压力小于1燃料气瓶压力液化石油气通过控燃器冲开5单向阀向气缸喷气，当了活塞上移，气缸压力大于1燃料气瓶压力，5单向阀关团。

液化石油气辛烷值高100左右(汽油为90)可提高压缩比达12.5本机用化水器加入水(水可以冷却气缸，回收冷却热量)水气是阻燃剂可使压缩比达柴油机的水平达15以上。和燃油加水可节油，本法加水亦可节油，热效率达50％是可能的。目前汽油机热效率为26％。

本二冲程比同大小的四冲程，功率提高一倍，因此机装备摩托车使摩托车更新换代亦可作个人小汽车作动力。目前的电瓶因无污染得到广泛发展，但电瓶功率不足，我使用电瓶车感觉比不上二冲程摩托车，感到电瓶车大沉重。内燃机水冷损失热量占总热量三分之一，本法用化水器把冷却热水回收到空气中燃烧成水蒸汽，这就是二冲程蒸汽内燃机，加了水使压缩比可达柴油机15以上，节油是可靠的。

2、汽车四冲程改多缸二冲程蒸气内燃机方案——高级新能源汽车。

为了改善城市环境质量，国外在城市中推广液化石油气汽车，已有520万辆，加气站28000多座，中国有使用电瓶车的倾向，有的汽车厂认为只有电瓶有所突破，否则不宜推广。毫无疑问，汽车四冲程改多缸二冲程气体内燃机才是最佳新能源汽车，因为使用液化石油气， 用四冲程必然产生功率明显下降。二冲程燃料的加入是扫气完毕，燃料瓶压力大于气缸压力，通过控油器后冲开单向阀向气缸喷入燃料，这是以增压的方式加燃料因液化石油气辛烷值高，压缩比可达15允许增压方式加燃料。已出厂的四冲程汽车，使用汽油作燃料，污染环境建议四冲程汽车使用天然气溶解于酒精中的新能源，此汽车称为新能源汽车。

图9汽车四冲程改多缸二冲程蒸汽内燃机示意图。1-水箱；2-电磁阀；3-控油器；4-燃料瓶；5-压气机；6-单向阀；7-气缸；8-扫气出口；9-曲轴箱；10-化水器；11-压汽机轴小齿轮；12-曲轴大轮盘齿轮；13-单向阀。

将四冲程汽车散热器拆除，在此处安放燃料瓶，拆除配气机构，和气缸盖，装上压气机，使转轴小齿轮用齿形皮带与曲轴大轮盘连接，气缸上加工出二个窗式阀，其中一个窗式阀与曲轴箱相连，另一个窗式阀与出气管连接。

内燃机冷却热量损失占总热量的三分之一，本法把冷却水用化水器加进空气中，在燃烧室加热成水蒸气，作功成为内燃蒸气机。燃油加水可节能，本法亦起相同的节油作用。加水另一个重要作用是，一般炼油厂生产的液化石油气含烯烃不适用于车作燃料，因积炭严重，本法则可使用炼油厂产品，因水在高温中成水蒸汽，与炭反应生成CO进而燃烧，不存在积炭，民用液化石油气烯烃含量较多，本方案解决了积炭问题，可使用民用液化石油气，汽车可联系当地供应站，可用电话提供快递液化石油气钢瓶(由送货人更换钢瓶是很省事的)。

1、汽油箱改作贮水箱，用汽油泵把水送入气缸水套中，吸收热量后送入10化水器中。当发动机起动后5压气机吸入空气由10化水器喷入水雾，在5压气机中压缩，得到比曲轴箱压缩的空气压力高，有利于扫气完全。压缩空气由6单向阀进入9曲轴箱内贮存，当其中二个活塞下移至下止点时，二个缸的窗式阀开，废气从二个8扫气出口排出放空；压缩空气从曲轴箱相通的二个窗式阀，分别进入气缸进行扫气。扫气完毕，该二个气缸压力低于4燃料瓶压力、液化石油气，通过了控燃器，冲开气缸盖上二个单向阀，分别向二个气缸喷入燃料，当活塞上升，这二个气缸压力变大了，使单向阀关闭，停止加入燃料。与此同时，另二个气缸的活塞上升至上止点，火花塞点燃气缸中的高压燃料混合气体，水雾也加热成高压蒸汽一起作功。

这种改造出来的二冲程蒸汽内燃机比原四冲程功率提高一倍。热效率可提高至50％(原四冲程热效率为26％)，节油50％是可能的。用这种多缸二冲程蒸汽内燃机，使用液化石油气(或其他气体燃料)称为高级新能源汽车，具有高级小汽车的品质、稀薄燃烧污染小。

3、活塞燃气轮机

目前的燃气轮机最高参数比内燃机低很多，也就是压力不高，导致2/3的功率消耗在压气机上；压力不高原因是燃气降温在800℃左右，叶片金属材料不能承受大的压力，因此压力低阻碍了燃气轮机的发展。本法要求燃气降温在600℃以下，绝不会使热效率显著下降，蒸汽轮机就600℃中操作的。本活塞蒸汽燃气轮机用于改造四冲程汽车，压气机就用内燃机四个气缸压缩的。把原内燃机配气机构拆除，装上 蒸汽燃气轮机，小直径的轮机轴用齿形皮带与大直径的曲轴齿轮相连接。内燃机的散热器拆除，安装燃烧室。水箱的水进入燃烧室底部夹套，上升至顶部夹套成热水，热水进入化水器浮子室，当压气机吸气时，热水经化水器进入空气中，进入压气机中压缩，高压空气进控油器吸出燃料后进入燃烧室。

本机冷却燃烧室的热得到利用，再加加水节油的技术和压力增加的因素，热效率远超原四冲程柴油机的功率，可能达60％。

图10：活塞蒸汽燃气轮机示意图：1-水箱；2-电磁阀；3-控油器；4、喷射泵；5-燃烧室；6-蒸汽燃气轮机；7-单向阀；8-化水器；9-增压机；10-火花塞；11-曲轴箱；12-曲轴齿轮盘；13-燃气轮机齿盘；14-化油器；15-压缩气缸；16-单向阀；17-单向阀。

把四冲程气缸改为压缩气缸，把散热器拆除，在此位置上装上燃烧室。气缸在吸气时，空气首先在增压机9上压缩经8化水器中吸入水雾，进入各气缸的单向阀进入气缸。空气进入气缸四冲程将1大气压提高到1.4大气压，内燃机功率可增大50％，本蒸汽燃气轮机，用四个气缸压缩空气，加上增压使功率达到四冲程时约6倍。

目前的燃气轮机，压气机压力很低，在燃烧室产生燃气压力低，热效率低，本方案将压气机作为增压机，为气缸活塞压缩提供增压空气，将1大气压空气在气缸中提高到1.4大气压气缸压缩空气燃烧成的燃气的功率可增大50％。9增压机压缩的空气由8化水器吸入冷却5燃室的热水(冷却燃烧室的热量约占总热量三分之一，把冷却热水由化水器吸入进入气缸的空气中，回收冷却热)，通过压缩气缸的单向 阀，进入其中两个气缸中压缩，压缩空气压力大于40大气压，通过16单向阀进入曲轴箱贮存；高压空气经2电磁阀进入化油器吸入天然气酒精溶液(由3控油器控制)，进入燃烧室燃烧，温度达2000℃，经4喷射泵吸及大量空气，使燃气降温至700℃以下，进入6蒸汽燃气轮机作功，除带动9增压机，亦用燃气轮机轴小齿盘用齿形皮带带动15-压缩气缸的曲轴齿轮盘12活塞燃气机用燃气作燃料，用低压液化天然气，酒精吸附低压天然气或液化石油气作燃料。也可用天然气溶解于酒精的溶液作燃料。

此机是从汽车四冲程内燃机改进而成的，仍可作汽车发动机。本机在气缸吸气时用化水器吸入大量冷却燃烧室的热水，压缩后进入燃烧室加热成水蒸汽成为蒸汽机，增加燃气压力必将节能。

4、个人小汽车，新能源汽车、高级新能源汽车、公交轿车，列车式客车货车，汽车飞机。

用单缸二冲程蒸汽内燃机装备的小汽车，用低压天然气或低压石油气作燃料，称为个人小汽车，前后共二人坐，约为目前小汽车三分之二大小四冲程汽车不用汽油作燃料而用燃气溶于酒精的新能源称为新能源汽车，高级新能源汽车是多缸二冲程是四冲程改制过来的，目前的汽车不用汽(柴)油作燃料，而用液化石油气或其他气体燃料作燃料，称为高级新能源汽车。四冲程结构紧凑，质量优秀。拆除四冲程的配气机构，装上新的气缸盖，装上单向进燃阀和二冲程的火花塞，气缸盖上面装上压气机，其机轴与曲轴大轮盘用齿形皮带连接，压气机产生的压力空气通过化水器吸入水雾，通过单阀进入曲轴箱内贮存； 当活塞下移下止点时，压力空气水雾通过窗式阀向气缸扫气，新鲜空气、水雾进入气缸，气缸盖的单向阀由低压燃料气体冲开进入气缸内，当活塞上升到上止点，火花塞点燃燃料空气混合气体。由于天然天的辛烷值很高达140(汽油辛烷值90)再加上压缩空气中含大量水雾(冷却气缸的热水，以往冷却损失热量为总热量三分之一)达到阻燃目的，此气缸的压缩比可达到柴油机的水平12-20(柴油机热效率为40％，汽油机热效率26％)本机吸入冷却水回收冷却热，再加上燃料加水更节能的，估计本气体发动机的热效率可达50-60％。即节能污染小是本高级新能源汽车的特点；本机由四冲程改制而成，功率是原四冲程的2倍，本机可实现稀薄燃烧这是高级的汽车所追求的。车速之快是原四冲程车不能追赶的。低压天然气可用酒精吸附天然气，加压-30大气压的天然气，比高压、天然气安全，民用低压液化石油气亦可应用，都由当地燃气供应站更换钢瓶不必建加气站。公交轿车、列车式客车、列车式货车，由四冲程装备的汽车改进而成，由图10所示的活塞蒸汽燃气轮机装备的汽车。图11为公交轿车，所示，将四冲程内燃机拆除配气机构，装上蒸汽燃气轮机和压气机，轮轴用齿形皮带与曲轴大轮盘连接；更换气缸盖使每个气缸成为压缩气缸，具有进气和出气的单向阀；蒸汽燃气轮机转动带动压气机，压缩空气进入化水器，把冷却燃烧室的热水喷入压缩空气中，通过单向阀进入气缸中，使气缸的压力达1.4大气压以上，实现增压压缩，压缩至50大气压以上通过单向阀进入曲轴箱贮存。高压空气进入电磁阀从化油器吸出天然气溶于酒精中(用控燃控制天然气的量)，进入燃烧室燃烧2000℃燃气由喷射泵吸入空 气冷却至700℃以下进入燃气轮机作功。这种汽车功率可达原小汽车的6倍，加长汽车，使四人座扩为20-30人座。冷却水可没在车顶上20厘米高长形贮箱内。天然气溶于酒精中是新能源，仍贮存于原汽油箱内(常压)要建立加油站，此公交轿车比地铁舒适，更多使用此公交轿车一定大受欢迎，公交道路应控制，私家车不能进入。

图11B为列车式客车，是由大客车改进而成，原理和上述相同。行驶在高速公路上进行远距离运客。

图11C为列车式货车，由四冲程大货车改成原理和上述相同。行驶在高速公路上，进行远距离运货。

图12A、B为汽车飞机的示意图。汽车四冲程内燃机按图11进行改造，改造的功率增加到6倍，如果汽车不加长，在车顶上装喷气式旋翼，足于使汽车飞上天，这一步实施成功后，可按本专利的喷气机飞机进一步完善；使之成为不要机场的遍地使用的汽车飞机，特别适用于农村，对现代农耕大有帮助。亦可制成无人驾驶的汽车飞机。

5、垂直起降的喷气式飞机

目前喷气式飞机有二个重大缺点：一、不能使飞机垂直起降；二、热效率低；这两个缺点都因燃烧轮机工作温度太高有关；所有的燃气轮机的设计者，都希望提高初温，以为这能提高热效率，他们根据卡诺热效率公式n＝1-T₂/T₁，以为提高初温下，便能提高热效率，这是误区；本喷气式发动机就是要达到喷气工质有最高的压力，为此，进入轮机的燃气工质温度一定不能高于700℃，只有低于此温度金属才能经受高压的应力。

目前工业上的离心压缩机取得很好的成绩，现今的离心压缩机总的发展趋势是向高速度、高压力、大流量、大功率的方向发展；提高叶轮圆周速度方面，采用钛合金的叶轮圆周速度达400m/s，压缩机转数达20000r/min，最高可达120000r/min，从而缩小叶轮直径，使压缩机体积、质量减小，减轻重量，节省材料。压缩出口压力可达15-35MPa，最高可达42MPa，功率可达6×10⁴KW。本喷气发动机就是应用这种工业上的成果，采用先进的离心压缩机。这种大型的离心压缩机不能外挂在机翼上，应安装在机舱的底层。图13新式喷气式发动机示意图。1-增压压气机；2-起动电机；3-高压离心压缩机；4-燃气轮机；5-电动巧克；6-发电机；7-燃烧室；8-化油器；9-化油器；10-加力燃烧室；11-水箱；12-喷射泵；13-喷射泵；14-冷水套；本发动机转动带动1增压压气机，吸入空气把大量空气加压大于1大气压，经过了喷射泵叶吸入冷却燃烧室的热水进入3高压离心压缩机，空气压缩300大气压以上，导入7燃烧室，入口处8化油器吸入大量乙炔酒精溶液新能进入燃烧室燃烧，温度达2000℃以上，在燃烧室出来的燃气在12喷射泵中吸入空气加入新鲜空气，目的在于降温，使2000℃降到700℃，进入5电动巧克，使燃气进入飞机机翼上左右一个垂直向下喷管喷气，同时进入机尾上左右一个垂直向下喷管喷气，使飞机垂直起飞，到了高空5电动巧克转动，使高压燃气进入加力燃烧室(进入加力燃烧室前吸入了化油器9提供的乙炔酒精溶液)使加力燃烧室燃烧，然后水平喷气使飞机快速向前飞。快到目的地，电动巧克转动使高压燃气送往四个向下喷气的喷管喷气，使飞机 逐渐下降，最后降落在机场中。本发动机不使用航空汽油而是新式的燃料-乙炔酒精溶液，乙炔在氧中燃烧温度达3000～4000℃，空气用喷射泵吸入大量热水在燃烧室或高压蒸汽，提高发动机功率，此发动机称为蒸汽燃气轮机。

因本飞机燃料使用高能的乙炔溶于酒精的液体燃料，使飞机的续航能力大大提高了。

为了使燃烧室承受高压，燃烧室必须水冷11水箱高于燃烧室，水自动流入燃烧夹套，燃烧室有些倾斜，高处是热水出口，进入13喷射泵，当了离心压缩机吸气时，13喷射泵(化水器)热水被吸入空气中(发动机加水有节油的效果，同时减少氧化氮的产生)本飞机的燃气压力很高，有最高的热效率是最省油的飞机，由于采用高能的乙炔酒精溶液燃料(乙炔与氧燃烧可生成3000-4000℃的高温)本燃烧室鼓入大量高压空气，使之稀薄燃烧，温度在2000℃以上，是飞得最远的飞机。由于有加力燃烧室装备是飞得最快的飞机。由于稀薄燃烧和燃烧室加水是污染最小的飞机。由于实现垂直起降是最安全的飞机。由于汽油污染严重应停止使用，留给化工制造人造纤维塑料等。乙炔可用煤和电力制造，煤可开采300年，300年内飞机和火箭使用乙炔酒精溶液作燃料是可行的。

6、乙炔酒精和天然气溶解酒精火箭

目前的三级液氢火箭是错误的设计。液氢密度非常小0.078g/m³-3.9L液氢的热值相当于1L汽油。乙炔的热值最高(乙炔与氧燃烧可达3000-4000℃)。目前有用液体四氧化二氮作燃烧剂的火箭，但N₂O₄的制造很复什，成本很高，用天然气酒精和乙炔酒精作火箭燃料有绝对优势。可制成乙炔酒精稀燃一级火箭，乙炔制造简单，用煤和电力即可生产出乙炔。由于乙炔是高能燃料，用稀薄燃烧(即用喷射泵吸入大气，作辅助氧化剂)估计一级火箭已能满足要求，无需三级火箭，这是火箭技术的飞跃。

图14、乙炔酒精和天然气酒精火箭示意图。1-液氧储罐；2-液体乙炔酒精贮罐；3-高压泵；4-高压泵；5-喷射泵；6-喷射泵；7-燃烧室；8-空气进气管；9-空气进气管；10-喷射泵装置；11-尾翅；12-燃气喷嘴。

推进剂经过高压泵3、4加压后，用喷射泵5、6吸入大量空气，在燃烧室中进行稀燃烧。由于吸入空气使液氧的携带减少很多，燃料则可增加，同大小的火箭有更大的功率。本火箭喷管有喷射泵装置10燃气从喷嘴12喷出，产生了真空，从8、9空气进气管吸入大量的空气，然后混入高压高温燃气中，一起喷气作功。F＝ma，由于喷射泵吸及大量的空气，使质量m增加很多，火箭的推力下也增加很多。天然气溶于酒精也是火箭燃料，此火箭称为天然气火箭。

7、风电水电解工艺。

除了改进水电解技术，亦要利用廉价的电力，风力发电受自然条件影响很大，风大时电力足，无风时缺电，不适宜输入电网供工业使用，适宜于水电解制氢氧贮存在气柜中，用管道将氢氧输送到附近钢铁厂或化肥厂和火电厂。此外可利用火电在夜间低峰时的电进行水电解。

图15泵循环电解液的水电解制氢氧工艺图：1-阳极；2-圆筒式阴极；3-圆筒式隔膜；4-电解液槽；5-循环水泵；6-溢流管；7-溢流管；8-氢贮罐；9-氧贮罐；10-单向阀；11-单向阀；12-氧气室；13-氢气室；14-安全阀；15-安全阀；

本装置高3米，宽2米，阴极用一个2.8米直径有孔洞的不锈钢圆筒，钢丝成了阴极的尖端突出，便于尖端放电。阳极则用一个直径10厘米有孔洞的不锈钢圆筒，隔膜是用一个1米直径的不锈钢框架，再用三层镍丝或不锈钢丝织成的布状的网围绕成隔膜。

开车之前设备抽真空，然后用泵把30％的氢氧化钾电解液从阳极管内充入电解槽，充满电解槽后，接通电源，阳极的外表面，电解液发生分解反应，生产氢离子并放出氧，氧立即上浮进入12氧气室；氢离子通过隔膜移向阴极，未接触阴极，因阴极尖端放电，使氢离子成氢气，立即上浮至氢气室。

5、循环泵不断将电解液注入阳极圆筒内，再从圆筒的间隙溢出，积聚在阴极的氢氧化钾，不断受水流冲刷，离开阴极向上移动，直这至从6、7溢流管流回4电解液槽，使阴极不存在因氢氧化钾的积累，使电阻增大的现象。

以上的改进，这种电解槽可能有较高的电解率，若电解效率达90％以上，又能在20MPa的高压下电解，那么氮肥工业将发生变化，用空分制氮电解制氢实现氨合成的最短流程，这种可能性是存在的。

目前的水电解制氢只占氢总产量的4％，电费大使水电解无法与石化制氢成本竞争。但是，未来核电大量发展，使电价便宜，再加上石 化的枯竭和污染严重，水电解制氢必将大发展。本试验装置是小型，将来水电解是大型装置。以往水电解效率低是钾离子聚集在阴极周围，使电阻增加，本法用阴极尖端放电，而且阴极用塔外园面积很大，以及电解液不断循环更新钾离子堵塞阴极不会出现，所以本电解装置具有竞争力。

本电解是加压电解，目的总使氢氧气泡度小避免因气泡作用引起电极工作面积减少。10、11的单向阀和14、15的安全阀起安全的作用当氢、氧贮罐压力高时，14、15安全阀自动排气，不影响电解的进行。

6、火力发电厂乏气放空和联产乙炔

目前的火力发电技术，虽然有了超临界锅炉技术，使机组热效率达48％，但严重的污染并没有本质的改变；当慢中子增殖反应堆发展起来后，核电将完全取代火力发电。但是火力发电按本方案进行改造，热效率可达60％，污染为零，还能制造未来航空和火箭燃料乙炔酒精溶液和用于汽车燃料的天然气酒精溶液，那么火力发电将不受影响，而且更受重视直至煤在300年后开采完毕才停止运转。

用天然气制造乙炔已十分成熟，本工艺则用煤与氢在高压中反应生成天然气，因本专利的慢中子增殖反应必将发展起来，电价将十分便宜，用水电解制氢将是便宜的。水电解制的氧，可用于部分氧化法，使刚产生的热的天然气燃烧至1500℃，使天然气部分生成乙炔，热量的有效利用使制乙炔的成本最低。生成乙炔的原料氢不仅来自煤，亦来自核电的水电解，煤节约使用是必要的，没有煤、乙炔便不能生成 了。

本火力发电改用磁流体发电，因锅炉燃烧温度为1500℃，比目前锅炉炉温900℃产生的蒸汽量大很多，机组容量在1000千瓦以上，磁流体机组容量越大越好，磁流体发电可发挥作用。目前的磁流体发电设计有错误，为了工质能导电，采用高温3000K的工质，其实在发电通道上用4-7×10⁴V电场产生放电，使工质具有导电性，如同静电除尘使气体具有导电性。本磁流体发电用高压水蒸汽作工质，在发电通道中减压作高速运动，相当于通电导体切割磁力线而产生感应电动势，感应电流的方向用右手定则确定。ε＝BLU。本专利的氮深冷制冷机为超导的冷冻系统提供了廉价的费用，超导磁体的场强可达5T或更高，普通电磁铁磁感应强度不超过2.5T。利用磁流体发电可发更多的电。

图16火力发电厂乏气放空和联乙炔的发电厂流程图：1-水箱；2-喷射泵；3-高压水泵；4-蒸汽发生器；5-热交换器；6-第一煤仓；7-第二煤仓；8-锅炉；9-旋风分离器；10-灰斗；11-超导磁体；12-发电通道；13-超导磁体；14-蒸汽发生器；15-热交换器；16-喷射泵；17-高压水泵；18-乙炔反应炉；19-急冷器；20-氧预热器；21-氢预热夹套；22-压缩机；23-乙炔贮槽；24-废热锅炉；25-水冷器；26-热水器；27-脱硫塔；28-吸收塔；29氧气柜；30-氢气柜；31-压缩机；32-甲烷化炉；33-烟窗。

电厂改造分二步进行：一、小改，实现电厂蒸汽轮机乏气放空；2、大改，电厂联产乙炔。目前电厂的乏气用大量冷却水在凝气器中把蒸汽凝成水，据教科书称，冷却水带走总热量的50％，这是一个严重的 浪费。

本法的过热蒸汽用喷射泵吸入大量热空气，在空气的扩散下，在蒸汽轮机中蒸汽温度很低都不易凝成水，蒸汽在轮机中作功完全，热量全都利用了最后放空。电厂乏气放空是重大改革，一般电厂每生产1公斤蒸汽需冷却水最少50公斤冷却水，10万千瓦发电厂需每小时20000吨冷却水，不用冷却水了每小时只需500吨水，电厂不必在河边或海边建厂了。

本电厂不用蒸汽锅炉产生的蒸汽发电，而用蒸汽锅炉的蒸汽加热蒸汽发生器的水产生的蒸汽发电，放空是含钙离子的硬水蒸汽。乏气放空使天空多下雨，这有利于环保，下雨雾霾必然消除，气温也下降，夏天下雨是可贵的，此外，乏气放空有调水功用，把江河的水调在大地上下雨，解除黄土飞扬和干旱问题。小改操作过程如下：锅炉改用30大气压操作煤粉经6、7煤仓用螺旋加料机把煤粉送入锅炉然用空气燃烧。产生的饱和蒸汽进入4蒸气发生器产生蒸汽，在2喷射泵中吸入预热的空气在蒸汽轮机作功，乏气放空。此改进可能多发20％的电量，还有环保的重大收获。

第二步大大改即进行电厂联产乙炔工程，电厂投资建造本专利的塔式水解制氢氧工程，在晚间用电低峰时制造氢和氧，贮存在气柜中为白天的制造乙炔作准备。

取得小改成果，进行大改工程，原锅炉8产生的蒸汽不直接发电，而作为加热蒸气在热交换器4中才产生发电蒸气。此时加造18乙炔反应炉，同时生产超临界蒸汽在14热交换器中产生超临界蒸汽用于发 电。设计和安装完毕，操作如下：

8锅炉采用无氧煤气技术，煤高压加氢气化，在30大气压1000℃中产生甲烷，经9离心分离煤灰落入10灰斗中。甲烷等气体进入18乙炔反应炉、氧由29气柜，经22压缩机压至30大气压，在30氧预热器中温度达600℃，进入18乙炔反应炉，部分燃烧达到高热1500℃，使甲烷生成乙炔，进入19急冷器，用高压冷水使乙炔气体温度降在800℃以下。乙炔反应锅炉产生超临界蒸汽31Mpa/610℃，进入14蒸汽发生器，产生30Mpa/600℃过热蒸汽，经16喷射泵吸入预热空气，进入12发电通道。

本磁流体发电，用蒸汽作工质，发电通道是厢式结构，上面是超导磁体N极，下在是超导磁体S极。发电通道右壁为阳极左壁为阴极，首先加入电场4-7×10⁴V，放电使工质成为离子，具有导电性，通电导体切割磁力线运动、产生电动势ε＝BLU，超导磁体场强可达5T或更高，基本上不耗能，普通电磁铁场强不高于2.5，所以用磁流体发电可发更多的电量，容量可做得很大，可达十万千瓦以上。

8锅炉产生的饱和蒸汽压力较低(老炉子)，进入4蒸汽发生器产生发电蒸汽，2喷射泵吸收预热空气，进入12发电通道与14蒸汽发生器的蒸汽一起在发电通道发电，(新老锅炉产生的发电蒸汽一同发电)产生的直流电经换流后送入交流电网。乏气经26热水器从烟窗放空。

乙炔气进入24废热锅炉，再进入25水冷器，经21脱硫塔进入28吸收塔，用酒精吸收乙炔，贮存在23乙炔贮槽，这是航空和火箭燃料。未吸收氢气经31压缩机加压和气柜中的氢一起压缩至30大气 进入21氢预热夹套，预热到600℃，进入8锅炉中作无氧煤气化，制造甲烷。

三、核能技术

1、钠冷高温慢中子增殖反应堆和磁流体发电。

本原子能反应堆为塔式钠冷高温慢中子增殖反应堆，用石墨作慢化剂，钠作冷却剂的高温慢中子增殖反应堆。目前的高温气冷堆是石墨气冷堆，称为第三代气冷堆，以氦为冷却剂，温度为800℃，最高达1500℃，是深燃耗高功率密度的先进堆，燃耗深度指标为100000Mwd/t压水堆仅为30000Mwd/t，石墨水慢化中子能力差，然而此高温石墨气冷堆如此高的燃耗深度，表明高温时裂变反应是非常有利的，因氦价昂贵，本堆系成本低的钠作高温冷却剂是合理的。

原子弹爆炸表明铀-235含量高有利于裂变反应，裂变管中的铀-235不应该3％低含量的铀-235，本裂变管中的铀-235含量为30％，确保安全下，提高铀-235含量是合理的。本堆温度高，控制棒机构设在堆顶部是有问题的，本堆控制棒机构设在堆底部，温度低处，像内燃机活塞上下移动那样，把控制棒直立于活塞表面上，用电动机带动齿轮齿条，使活塞上下移动。

图17A塔式钠冷高温慢中子增殖反应磁流体发电示意图。

1-高压容器；2-反应堆；3-活塞；4-齿轮、齿条传动机构；5-蒸气发生器；6-热交换器；7-高压水泵；8-水箱；9-喷射泵；10-发电通道；11-发电蒸汽发生器；12-热交换器；13-烟窗；14-热水器；

反应堆开机时，电动机使4齿轮齿条转动，使3活塞下移，控制棒下移，使反应堆发生裂变反应，热量由钠吸收，当钠液温度达880℃时沸腾钠蒸汽上升至5超临界加热蒸汽发生器，产生31Mpa/610℃蒸汽，钠蒸汽冷凝成液体下流至6热交换器，把管间的水加热至300℃左右；液钠下流返回核反应堆底部，6热换器管间的水，由水箱8用高压泵7加压至30Mpa到6热交器管间加热后进入5超临界加热蒸汽发生器生成加热蒸汽。加热蒸汽进入11超临界发电蒸汽发生器，产生发电蒸汽30Mp/580℃，在9喷射泵中收入冷却1高压容器的热空气(约500℃左右)，作为发电蒸汽的扩散剂(使发电蒸汽不至冷凝成水)进入发电通道发电。通道上下有超导磁体。发电通道为方形构造，左壁为阴极、右壁为阳极(预先加上电压4-7×10⁴V，使蒸汽具有导电性)发电后的乏气在14热水器把水加热，冷却后的乏气在13烟窗中放空。本乏气不用凝气器回收热量，而用扩散剂(热空气使蒸汽热量用完)不用冷却水，避免流失50％的热量。乏蒸汽放空有利天空常下雨降低气温又达到调水功能，通过雨水把河水(或海水)调到大地上下雨，又能消除雾霾。要防止局部地区下大雨，可用工人降雨，使局部地区下大雨改为大片地下下雨避免发生洪水。

目前世界上的快中子增殖反应堆是错误的设计，快中子不可能与铀-238起反应，(若能与铀-238反应，目前的反应堆早已成为增殖堆了)中国核专家的书指出，快中子1兆电子伏特需慢化至25电子伏特才易与铀-238反应生成钚。中子减速至0.04电子伏特才易被铀-235起裂变反应。本增殖反应堆按此原理设计的。

核燃料芯块直径3厘米，高3厘米小圆柱含30％的铀-235制成陶瓷体，装在高3.6米，壁厚1毫米的不锈钢中称为裂变管，相同尺寸80％的铀-238的管称为增殖管，管的布置如图17B反应堆部分俯视图所示。

图17B反应堆部分俯视图。A管为裂变管；B管为控制管；C管为增殖管；D套筒为石墨减速剂，当裂变反应发生后，1兆电子伏的快中子向四处发射，通过石墨套筒，中速减速为25电子伏，与B管中的铀-238反应生成钚，(发生增殖反应)当中子直射到另一个A管经历了二个石墨套筒，速度减至0.04电子伏进入A管即发生裂变反应。

2、核动力电弧电火箭发动机和核动力火箭飞机，火箭列车，火箭船。本发动机是用塔式钠冷高温慢中子增殖反应堆为核动力，液钠吸收反应堆的热量成钠蒸汽，加热高压离心压缩机，压缩的300大气压的空气至500℃，一部分热空气通过电弧加热至1000℃喷气推进；另一部分空气则进入，热气轮机作功，带动高压离心机及发电机，乏气放空。

图18核动力电弧电火箭发动机示意图。1-电动机；2-高压离心机；3-钠冷高温核反应堆；4-控制棒；5-活塞；6-热气轮机；7-高压空气加热器；8-热交换器；9-齿轮齿条传动机；10-磁铁；11-阴极；12-阳极；13-发电机；14-电动巧克；15-电弧炉；16-喷射泵。

当此发动机装备在飞机上时，此飞机为核动力火箭飞机，当飞机开动时，1、电动机开动带动2高压离心机，把空气压缩至300大气，进入8热交换器，吸收热量，再进入7高压空气加热器，加热至600℃， 经14电动巧克，把热空气送入飞机两翼和尾部的二个垂直向下的喷管喷气，使飞机垂直上升，到了高空，通过14电动巧克把热空气送入喷射泵16吸入空气后15电弧炉加热1000℃，喷气使飞机快速向前飞。

快到终点上空，14电动巧克把热空气送入飞机上四个向下喷管喷气，飞机逐渐下降，到机场垂直降下，此飞机可用于国际飞行。

火箭列车是将此火箭发动机安装在列车最后一节车厢中，发动机产生直流电，用电缆传输到车头上的电动机中，供慢速运行时使用。为了防止大风造成伤害，铁轨需建在地表之下。可把高铁路轨拆除，沿线开挖坑道，路基需打桩，(宽轨用4500毫米)建成高架桥的形成，桥上是高速公路桥下是火箭列车轨道。

海船用此火箭发动机则是火箭船，直流发电机产生直流电，供慢速航行时开动旋浆。发动机安装在船舱底，使船不易倾覆。

3、核动力离子电火箭和核动力航天飞机。

核动力航天飞机可仿照“哥伦比阿”号航天飞机，机长56米，高23米，宽24米，可采用二台或更多的离心压缩机，用高压力、大流量、大功率的离心压缩机，出口压力达4.2Mpa，功率达6×10⁴KW采用钛合金叶轮，圆周速度达4.00M/S，转数达120000r/min叶轮速度高，可缩小叶轮直径，使压缩机体积，质量减少，起飞总质量2000多吨能顺利垂直起飞。

图19核动力离子电火箭示意图。1-起动电机；2-高压离心压缩机；3-热气轮机；4-喷射泵；5-发电机；6-电动巧克；7-热交换器；8-钠冷高温增殖反应堆；9-控制棒；10-活塞；11-齿轮；12- 齿条；13-热交换器；14-高压水泵；15-水冷夹套；16-电动巧克；17-超导磁体N极；18-超导磁体S极；19-发电通道；20-磁流体加速道；21-喷射泵；22-水箱；23-阴极；24-电动巧克。

当航天飞机将要起飞时8钠冷高温慢中子增殖反应堆启动，1起动电机开动，使2高压离心压缩机压气至42Mpa，由16电动巧克把压缩空气送入7热交换器的管间(由管内的液钠加热)，进入13热交换器管间(由管内钠蒸汽880℃加热)一部分热空气送3热气轮机作功，带动离心压缩机3和5发电机。通过6电动巧克将另一部分热空气送24电动巧克，送入航天飞机四个垂直向下喷管喷出，使飞机垂直上升，到了高空24电动巧克将热气送入19磁流体发电通道预先通入高压电(左壁为阴极，右壁为阳极)4-7×10⁴V高压放电，使高压高温(600℃)的热空气成离子具有导电性，高压空气减压在发电通道中高速运动(通电导体切割磁力线运动产生电动势)19发电通道下一层是20磁流体加速道，左右壁都和19发电通道的左右壁同一金属(相同电极)。与此同时6电动巧克把高压空气的另一部分送入20磁流体加速道，途中4喷射泵吸入由15水冷夹套来的热水，途中还吸入21喷射泵来自19发电通道中发电后的乏气(用发电后的热空气)，在20磁流体加速道加速(左壁为阴极，右壁为阳极，电力来自19发电通道发电的结果)高压电放电使高速热空气成通电导体，在强的电场和磁场力作用产生大的推力，使热空气加速，同时加热至1000℃以上，然后喷气使航天飞高速向前。

到了外层空间，没有空气了，使用22水箱中的水作工质，14高压 水泵把水压缩至40Mpa，16电动巧克将高压水送入7热交换器生成热水，再到13热交换器在气体钠的加热下成超临界蒸汽，通过6电动巧克将一部分蒸汽送入24电动巧克后送入19发电通道中发电。通过6电动巧克，将另一部分蒸汽送入20磁流体加速道，途中从4喷射泵吸入由15水冷夹套来的热水，在21喷射泵中吸入由19发电通道来的乏气(发电后乏蒸汽)。在20磁流体加速道中加速，通道已有了19发电通道发的电(左壁为阴极，右壁为阳极)，在高压放电下使蒸汽具有导电性(成了离子)，在强磁和电场的作用，产生大的推力，使之蒸汽加速运动，在很长的加速道中加速和加热，喷气作功，飞机速度比液体火箭(2500～5000m/s)高很多，也一定比目前已有核火箭(用液氢、液氦和液氨等作工质速度6500～11000m/s)的速度要高。(该发动机排污，核辐射等问题很多，仍处于试验之中)。

到了月球上空要登月时，用24电动巧克，将40Mpa/600℃超临界过热，蒸气送入航天飞机四个垂直向下喷管中喷出，使航天飞机垂直降落在月面上。以上是小型航天飞机，若是大型航天飞机，应该有二套高压离心机系统和二套高压水泵系统，以及二套热交换器，才能满足要求。

4、钠冷氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺。

图20钠冷氘-氚对撞核聚和磁流体发电工艺图。1-水箱；2-高压水泵；3-电动机；4-高压离心压缩机；5-热交换器；6-液钠贮槽；7-超导磁体N极；8-核聚变锅炉；9-氘氚慢速道；10-窗；11-烟窗；12-氘-氚加速道；13-钠液；14-超导磁体S极；15-发电通道；16-超导磁体N极；17-车间；18-气液分离器；19-氚贮罐；20-单向阀；21-热交换器；22-阳极壁；23-阴极壁；24-阴极壁；25-氘-氚对撞区；26-热水器。为什么说氘-氚对撞核聚变能成功，根据一本书介绍的事实，可断言氘-氚对撞核聚变一定成功，郑仁蓉，朱顺泉著《核物理与放射化学》写道：“1934年，卢瑟福与奥利芬和哈特克用氘核轰击氘时，产生了质量的氦，实现了世界上首次的核聚变”天才的科学家的实验揭示了核聚变唯一正确的氘-氚对撞的道路。

本方案，用二个环中运动的氘-氚交叉对撞区里发生对撞，9是氘-氚慢速环，12是氘-氚加速道(直径3米)环形道宽30厘米，高10厘米。两环相交于25处(对撞区)。加速道装上电场，外环壁为阳极，内环壁为阴极，电压为4-7×10⁴V，环的上方为超导磁体N极，环的下方为超导磁体S极。电场放电使12氘-氚加速环的氘-氚成离子，具有导电性，通电导体在强磁场的作用下产生安培力，用左手定则，氘-氚沿环形的反时针方向作加速运动。在25对撞区与9氘-氚慢速道的氘-氚发生追尾式对撞，加速器使氘-氚离子产生巨大的动能，不亚于10⁸K高温时等离子体的功能，由于足够大的动能，对撞时可克服氘-氚两个带正电的核的库仑斥力，实现核聚变。产生的热量被8核聚变锅炉中的液钠吸收，当到达沸点880℃，液钠汽液沸腾而上，进入21热交换器，把管间的水加热成超临界过热蒸气30Mp/600℃，17车间里的电动机3带动4高压离心机，把由10窗上进来的冷却空气，把车间降温空气成热空气，经压缩成30Mp高压空气，与临界蒸汽汇合，进入15磁流发电通道发电，通道加上高压电场右侧壁为阴极，左侧壁为阳极， 放电的结果使蒸汽和扩散剂空气电离，具有导电性，在超导磁体作用下，通电导体切割磁力线运动产生感应电动势ε＝BLU，发电后的乏气经26热水器回收热量进入11烟窗中放空。

在25对撞区连续发生核聚变反应：D-T反应：² ₁D+³ ₁T→ ⁴ ₂He+n+117.6MeV；D-D反应：² ₁D+² ₁T→⁴ ₂He+n+3.3MeV。热量传递到8锅炉中的液钠上，液钠溶解了锂、锂(⁷ ₃Li)吸及中子得到氚，氚气体与钠蒸气一起上升至21热交换器，然后进入18气液分离器，钠蒸气已冷凝成液体、气体氚分离出来通过20单向阀，进入19氚贮罐。液钠进入5热交换器，把管间的高压水加热成热水，进入21热交换器，热水加热成超临界蒸汽30Mpa/600℃，液钠流入6液钠贮罐。然后返回8核聚变锅炉，这是自然循环。

1、水箱的水用2高压水泵加压到30Mpa，进入27锅炉夹套产生的热水进入5热交换器，然后进入21热交换器，加工成超临界蒸汽30Mpa/600℃。

5、电解制取金属钠工艺。

本慢中子增殖反应堆，选用液态钠为冷却剂，因为液钠对材料腐蚀小，具有良好的传热性能。钠的沸点880℃，是适宜加热的热载体。本塔式钠冷慢中子增殖反应堆，不用钠泵，自然循环十分安全，未来的核反应堆都可能应用本工艺，所以对钠的需求非常大，提出大规模生产金属钠的工艺是必要的。

图21塔式电解氯化钠制取金属钠工艺流程图。1-塔式电解槽；2-阴极；3-阳极；4-隔膜；5-液钠贮罐；6-浮子室；7-电磁 炉；8-电磁炉；9-热交换器；10-皮带输送机；11-盐仓；12-废热锅炉；13-冷却器；14-冷凝器；15-液氯贮罐；16-电磁炉；17-连通管；18-电磁炉。

本塔式电解槽由不锈钢制造，石墨为阳极，在圆筒的中心，包围阳极的圆筒是镍制阴极，隔膜是网状的圆筒，食盐由10皮革输送机送入11盐仓，顺着粗的列管，落入9热交换器的底部，在电磁炉7的加热下，到达650℃时，氯化钠成熔融状，流入6浮子室，然后进入电解槽，当电解槽装满了熔融的氯化钠，浮子室关闭氯化钠不能进入电解槽。当电解时，在阳极周围产生氯气体，而浮出电解槽，进而上升至9热交换器管间，放出650℃的高温的热量，使管内的氯化钠预热到300℃左右，在7电磁炉加热下，到达650℃，使食盐熔化因电解作用，电解槽的液体降低，使连通管液位降低，浮子阀开，让熔化的氯化钠流入，实现自动加料，电解中产生的液钠，钠比重比氯化钠轻因而浮在氯化钠熔液的上面，由导管导入5液钠贮罐，温度650℃

一直保持熔融状，以便放料时不凝结成固体，由9热交换器出来的氯气进入12废热锅炉，产生低压蒸汽，进入13水冷，然后再14冷凝器中用CO₂制冷机，冷至一20℃的液体放入15液氯贮罐，待运出售，18电磁炉是备用加热设备，当停产时，氯化钠可能凝固，开车时，18电磁炉加热，融化凝固的氯化钠，使生产正常运行。

四、冷热机用于重要产品的改进

1、尿素改为硝酸尿素缓效氮肥工艺。

由于慢中子增殖堆会成功，使原了能发电可利用铀-238，因此原子 能发电可延长1万年，核聚变发电亦可能成功，能源取之不尽，火力发电亦大发展，可多发1倍的电力，这些因素使电费十分低廉，因此水电解制氢氧成本亦十分低廉，制造合成的氢易得，而且十分便宜，尿素工厂可增加合成氨产量，使全部CO₂得到应用；合成氨又可制成硝酸，硝酸与尿素反应生产硝酸尿素，微溶于水，成为质量极高的缓效氮肥，肥效比尿素可使肥效增加三分一。氮肥对农作物的增产大有帮助，中国需要大量氮肥，世界各国也需要大量氮肥，尿素工厂多为大氮肥厂，十多家大氮肥大增产，不仅可满足国内需求，还可以大量出口。作物的增产不仅满足人民对粮食需求，还可以制造酒精。本专利酒精吸附天然气是汽车的清洁所能源；天然气溶解于酒精是取代汽油的清洁能源也可作火箭燃料。酒精溶解乙炔是现代最佳的航空燃料和火箭燃料。所以大氮肥都生产硝酸尿素产量增加，决不会产能过剩，中小化肥厂改产硝铵和天然气的汽车新能源。

图22双气提硝酸尿素工艺图。1-氨加热器；2-喷射泵；3-尿素合成塔；4-甲铵冷凝塔；5-氨提塔；6-CO₂气提塔；7-减压阀；8-闪蒸蒸馏塔；9-吸收塔；10-水泵；11-溶液泵；12-压缩机；13-氧化炉；14-废热锅炉；15-氨加热器；16-快速冷却器；17-吸收塔；18-吸收塔；19-水贮罐；20-酸泵；21-造粒器；22-造粒塔；23-氨水槽；24-喷射泵。

18Mpa的氨进入1氨加热器；达180℃进入2喷射泵，把3尿素合成塔的尿液吸出，进入5氨提塔，从下而上管间用210℃的蒸气加热，进行行氨气提，到了花板以上则是气液分离空间，气体进入4甲铵冷 凝器，尿液则进入6CO₂气提塔，18Mpa的CO₂进行气提管间用210℃蒸汽加热，尿液经7减压阀减至5大气压，进入8闪蒸蒸馏塔，气体经9吸收塔生成氨水进入23氨水槽。

由于水电解制氢氧价廉，电价亦低，制氨成本低。本工艺氨氧化采用非铂催化剂，节省的铂费大于氧化率低，氨的消耗。加大催化层，管间用空气冷却，使氨氧化温度不高于1000℃。氨氧化时，加大氮的含量控制反应：4NH₃+3O₂-2N₂+6H₂O使之不发生。12压缩机将空气压至5大气压，进入氧化炉管间吸收反应热；液氨经16快速冷却器减压制冷，压力为5大气压进入15氨加热器加热至600℃，与空气一起进入13氧化炉，进行氨氧化。经14废热锅炉进入16快速冷却器将水冷凝，贮存在19水贮罐中，NO进行氧化后，在17吸收塔生成硝酸；气体进入18吸收塔，吸收NO₂为硝酸，废气氮经24喷射泵补充富氧空气，进入12压缩机加压至5大气压。进入13氧化炉管间吸收氧化反应热，使氧化反应不超过1000℃，非铂催化床空间巨大有利发挥非铂催化剂的催化作用，反应物大量氮，有助于阻产生氨分解为氮的反应。反应物经废热锅炉降温，进入16快速冷却器，利用液氨气化降温，使水蒸汽冷凝成水，贮存在19水贮罐中，产生的NO₂在17吸收塔吸收成硝酸，未吸收的NO₂在18吸收塔第二次吸收，不吸收的N₂经24喷射泵吸收氧后进入12压缩机压缩，循环至13氧化炉。制得的硝酸进入8闪蒸蒸馏塔，与尿素反应生成硝酸尿素，在蒸馏塔蒸浓至99％以上，熔融物用11泵送入造粒器造粒。本工艺可用冷空气强制通风制造大颗粒化肥。天然气溶于酒精和乙炔溶于酒精是发动机，航空和火箭新能源， 未来需制造(酿造)大量酒精，用玉米等农业品酿造种植玉米等需大量氮肥，本工艺使大氮肥厂大量增产，提供了大量便宜的化肥。

2、中小化肥厂改产硝铵和新能源天然气溶解于酒精。

由于核电和火电大发展，电费低，水电解制氢氧价廉；中小化肥厂可设水电解制氢氧，氢用于合成氨生产。目前合成氨用一定比例空气和水蒸汽为气化剂制得半水煤气，通空气是放热反应的，通蒸汽是吸热反应，气体组成(CO+H₂)/(N₂+A₂)＝1.6，小于3.1。中小化肥厂多用间歇制，吹风时放空，因此污染大气。本方案用水电解制氢，加进半水煤气中，使气体组成(CO+H₂)/(N₂+A_r)＝3.1不必间歇制气，用富氧空气和水蒸汽连续制气，无废气排放、无污染，而且可增加化肥产量。

气炉炉温度控制900℃，M压力下碳-蒸汽反应平衡组成只有H₂和CO无CO₂气体，半水煤气经废热锅炉和水冷进入脱塔脱硫，经压缩机压缩至30大气，进入甲烷化炉，(经废热锅炉，水冷器，用酒精吸收天然气式30大气压酒精吸附天然气，用于汽车作燃料。H₂-N₂进入压缩机，压到10Mpa，进行氨合成，采用高活性催化剂，可这样降低循环机压力。本合成塔温度360℃氨平衡氨含量达到35％，寻找低温下具有良好的催化剂，是本合成氨降低压力的关键，可采用中国制造A301，组成：Fe₃o₄，Al₂O₃，K₂O，CaO。使用温度320-500℃。氨合成塔管间用高压水19Mpa，只要温度超过360℃，管间产生蒸汽，使氨合成处于适宜的温度。

图23中小化肥厂改产硝铵和天然气溶于酒精工艺图：1-煤仓；2-煤仓；3-预热器；4-旋风分离器；5-料封槽；6-预热器；7-废热锅炉；8-喷射泵；9-旋风分离器；10-废热锅炉；11-水冷器；12-压缩机；13-氧气柜；14-脱硫塔；15-甲烷化炉；16-热水器；17-压缩机；18-吸收塔；19-甲烷酒精贮槽；20-氢气柜；21-压缩机；22-氨合成塔；23-水冷器；24-CO₂制冷机；25液氨贮槽；26-甲烷化炉；27-煤气化炉。

由于汽油柴油污染环境不适于汽车作燃料，目前可用于汽车的燃料是液化石油气，这燃料数量有限，要满足全球的需求，还要有新能源，液化天然气是可取的，除天然气开采之外，可通赤煤与氢的反应生成，因核电的发展，水电解制氢是低廉的，煤可开采300年，核能则取之不尽，节省煤，用水电解制氢，甲烷化反应是以氢为主的反应；利用了甲烷等于利用了氢作燃料。水电解制氢使合成氨成本降低，节省煤用量是合理的，采用低压100大气压合成氨，然后生产硝铵是最便宜的化肥。大化肥可大发展中小化肥厂转产人类必须的发动机新能源和廉价化肥是正确的。

本工艺展示生产天然气和廉价合成氨的工艺(硝酸的生产已在图22展示了)。硝铵与氨反应生成硝铵和化肥蒸浓造粒示意图本工艺不重复了。

图23说明：水电解的氢进入13氧气柜，氢进入20氢气柜，氢经21压缩机压至30大气压；经3预热器预热到600℃进入26甲烷化炉与煤反应生成甲烷，经4旋风分离，气体进入7废热锅炉，未完全反应的煤进入5料封槽中，氧进入12压缩机压至30大气压；经6预热 器预热至600℃，吹入5料封槽，吹起煤粉进行悬浮燃烧，经7废热锅炉，进入9旋风分离器，灰渣留下；气体进入10废热锅炉，进入11水冷器进入14脱硫塔，进入15甲烷化炉H₂和CO生成甲烷，经16热水器，进入18吸收塔，用酒精吸收气体中的甲烷，来吸收的H₂-N₂加压至100大气压，进入22氨合成塔，经23水冷器进CO₂制冷机在-50℃冷冻下，合成气中的氨被冷凝成液体，未反应的合成气经21压缩进入氨合成塔。氨用于制造硝酸后，与氨反应生成硝铵，蒸浓后造粒。

3、钢铁厂改产高级钢联产天然气和水泥。

目前我国粗钢产能过剩，精钢则缺乏需大量进口。粗钢的生产过剩是高炉炼铁所致，炼铁过程硫不旦不去除，相反从焦炭中带入大量硫，低劣的铁，使钢质量低劣。

由于原子能发电因慢中子增殖堆可利用铀-238，使原子能发电可延长至1万年，电价大幅下降，水电解制氢氧价廉，为氢还原炼铁提供了条件。

这里说明本工艺氢炼钢铁的基本原理，用氢还原铁氧化物，在温度高于570℃时分三步进行：

(1)3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂O+21800KJ；

(2)F₃O₄+H₂＝3FeO+H₂O-63570KJ；

(3)FeO+H₂FeO+H₂＝Fe+H₂O-2770KJ

低于570℃的反应分两步进行：

(1)3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂+21800KJ；

(2)Fe₃O₄+4H₂＝3Fe+4H₂O-146650KJ

分析上述两种情况，高温氢还原炼铁是不利的，三分子的原料Fe₂O₃的生产一个铁分子然而低温氢还原炼铁三分子的原料Fe₂O₃广产生的三个铁分子，还有高温氢还原炼铁用料三个氢分子才生产出一个铁分子，而低温氢还原炼铁只用五个氢分子生产处三个铁分子，平均每一个铁分子的生产只需1.7个分子的氢，表明高温用氢还原炼铁是不利的，同时工艺上难于实施，低温用氢还原炼铁则很易实施，用预热器把氢加热至600℃就可以炼铁了。

图24氢还原炼钢铁示意图，1-硫泡沫槽；2-脱硫塔；3-废热锅炉；4-冷却器；5-炼铁原料仓；6-螺旋加料机；7-旋风分离器；8-氢还原悬浮炉；9-氢气柜；10-压缩机；11-氢预热器；12-炼钢炉；13-钢液出口管；14-排渣管；15-水泵；6-渣层；17-钢液；18-煅烧炉；19-料槽；20-旋风分离器；21-喷射泵；22-水洗塔；23-高压压缩机；24-合金元素仓；25-螺旋加料机；26-氧气柜；27-压缩机；28-合金炉；29-电磁炉；30-脱硫塔；31-甲烷化炉；32-冷却器；33-吸收塔；34-天然气酒精槽。

铁矿石及煤、熔剂配置成波特兰水泥，所需的化学组成，含量如下Cao60％-70％；SiO₂18％-22％；Al₂O₃4％-6％；Fe₂O₃2％-4％；由自动称称料后输入混合仓中，再进入球磨机磨成粉末，此后输入5炼铁原料仓中，用6螺旋加料机，加进18煅烧炉。12炼钢炉的尾气热量很高。温度达1300℃，通过喷射泵，随5大气压氧气吸入炼钢炉尾气热量进入18煅烧炉中，石灰石在热分解中温度降为1000℃，石灰石完全分解，生产Cao和CO₂，煅烧炉18吹空气，使游离的磷氧化成P₂O₅。 硫生成SO₂，在7旋风分离器中，通过旋风分离器固体分离，气体进入3废热锅炉中，固体铁矿等混合物流入8氢还原铁悬浮炉中，在料封槽19的物流的堵塞下，旋风分离的物不能自动流入8氢还原铁悬浮炉中，只有预热的氢(约600℃)，高压氢的喷吹下，19的物料飞扬，此时，旋风分离的矿粉才进入炉中。在氢的还原作用下铁矿生产海绵铁，此时亦起渗碳的作用，气固体经20旋风分离器分离，固体海绵铁落入12炼钢炉中，气体H₂等进入3废热锅炉中，在炼钢炉中预热的氧吹入燃烧生成1700℃的高温，把铁及熔剂融化成液体进入炼钢的工序，氢不断地从9氢气柜中进入10压缩机加压，然后进入11氢预热器中，成600℃的预热氢，喷进8氢还原铁悬浮炉中，进行铁氧化物的还原反应，12炼钢炉在静止中，钢渣浮起，钢水沉下，进行钢与渣的分离，到了末端，钢液从13钢液出口排出至28合金炉钢渣则从14排渣管排出，在喷雾器制成粉末水泥。

钢液在合金炉中，由24合金元素仓将合金元素，用25螺旋加料机输入钢液中，由29电磁炉加热钢液沸腾中将合金之素均匀地分布在钢中，最后由导管导出浇注成高级钢锭。

本工艺联产天然气原理与图23一致。气体从3废热锅炉到4冷却器到30脱硫塔脱硫，进入31甲烷化炉，H₂和CO₂在催化剂作用下生成甲烷，在32冷却器冷却后，进入33吸收塔，用酒精吸收甲烷成甲烷酒精溶液(发动机燃料)贮存在34天然气酒精槽中。未来天然气酒精溶液取代汽油是新能源，需求量很大，由中小化肥生产和钢铁厂生产。

4、不锈钢电饭锅。

本锅适用于家庭、大食堂、大饭店。不锈钢电饭锅具有篦子，即具有一个多小孔(孔径比米粒小)的篦子有两个手柄，有二个脚，为了实现自动化，也采用磁钢控温器；要实现饭好即跳闸，篦子的高度不宜过高。新发明并不反对老技术中有用的技术，本锅也采用电热盘加热。未来的电饭锅必将采用不锈钢电饭锅技术，为了更快更新换代本锅的电热盘也可以是凹状的，锅形则是锥形和前铝制电饭锅相同。

图25不锈钢电饭锅示意图：1、不锈钢内锅；2、多小孔篦子；3、篦子手柄；4、限温磁钢；5、电热盘；6、篦子两个脚。

图25说明：不锈钢内锅0.8～1.5mm不锈钢板拉伸成形，锅底制成球形凹面，以便与球形凸面的电热盘吻合，提高热效率。电饭锅外壳亦可用不锈钢拉伸成形。外壳下半部装有电热盘，磁钢限温器，电饭锅座，指示灯等。内锅下半部装有多小孔的篦子，孔径小于米粒的大小。电热盘是电饭锅的发热元件，里面装有电热管，电热盘的中央圆孔内安装磁钢限温器，其顶部呈球形凸面，以便与内锅底紧密贴合，当饭中水干时自动切断电源。本锅不使用自动保温器，饭好时切断电源，磁钢限温器是感温软磁制成，当到达103℃居里点时，磁性消失而断开电源。

不锈钢电饭锅放水量与目前的铝制内锅的电饭锅一样多，因此饭好了时电将自动跳闸，立即断电。不锈钢电饭锅的特征即有一个多小孔(孔径比米粒小)防止米粒掉入锅底把饭烧焦，同时具有先煮后蒸的特点。(即放入的水要刚好掩没篦子的米层，达到煮饭时首先米在沸水中煮熟一半后在无水泡浸下用蒸汽蒸熟)。至于锅形炉形不很重 要，未来铝制内锅的电饭锅必将淘汰，换代产品就是这种不锈钢电饭锅。为了便于换代，目前的电饭锅厂的生产照旧生产相同的炉形、锅形等。只增加生产不锈钢的内锅和多小孔的篦子。篦子是压放在锥形内锅上的，篦子高度不宜过高，偏低一些较好，有二个脚使篦子放得水平，当饭好时，磁钢限温器的作用下跳闸断电，此时打开锅盖，让蒸汽散发掉，然后用筷子把饭桶松，即可用餐。

Claims (1)

1.冷热机及其应用是热工学领域中各种机器的改进成的换代机器和应用，其特征分述如下：

(1)、氢扩散静置分离制冷机，以氢为扩散剂、利用氢的低比重和制冷剂气体比重相差巨大，可实行静置分离、分离后制冷剂集结在一起，在总压中其分压加大了，在饱和压力下，遇冷后达到饱和温度而凝结成液体。分离后的氢比重小而上升至制冷塔顶部；制冷液用泵输送到塔顶莲喷头中喷出，在氢的气氛中，制冷剂在塔中总压中的分压小，如同喷进真空中，膨胀蒸发而制冷，制冷混合物沉降经过中间的冷热交换器放出冷量，进入塔的下段，静置分离。氢上升、制冷剂下降至塔底部，集结而凝结成液体，如此达到制冷循环。这种制冷与大自然天空下雨，气温变冷是相同的制冷原理，不同的是下雨制冷总压是1大气压，压力低制冷量小，气温降得不大，其空气为扩散剂，水为制冷量剂，水蒸汽的比重比空气小，因此制冷剂上升至高空中，空气比重大而覆盖在地面上；蒸汽在高空遇冷达到饱和温度而凝结成水，重量增加而下落，在空气扩散剂的作用下，水部分蒸发而制冷、水蒸汽上升与高空中的水蒸汽又凝结成液体水，如此制冷循环。

(2)、冰箱、空调、空分、天然气液化的制冷原理是一致的，即用氢扩散静置分离制冷，除制造此制冷机需耗费，制冷时仅消耗能耗低的电泵的动力消耗，比压缩式制冷节电很多，使制冷成本大幅下降。

(3)、单缸和多缸二冲程蒸汽内燃机。本二冲程内燃机的特征是扫气用纯空气扫气，不存在燃油泄漏；本二冲程采用气体燃料，当扫气完成时，气缸压力低于气体燃料的压力，低压燃料气冲开单向阀向气缸喷入燃料，当气缸压缩时，气缸压力高于气体燃料的压力，单向阀关闭，停止燃料的加入。单缸二冲程蒸汽内燃机用曲轴箱空气扫气，此机适用于个人小汽车。多缸二冲程蒸汽内燃机，由四冲程改制而成，拆除散热器，安放液化石油气钢瓶。拆除配气机构，装上压气机(机轴用齿形皮带与曲轴大轮盘连接)，更换气缸盖(使每个气缸有一个单向阀与液化石油气瓶相连)。每个气缸下部加工出二个窗式阀(其中一个窗式阀与排气管相连，另一个窗式阀与曲轴箱连通)。曲轴转动时，带动压气机压缩空气(压气机吸气时通过化水器吸入冷却气缸的热水，汽油箱改作水箱，将水送入水套，从上端排出热水)，压气机压缩的空气(带有水雾)通过单向阀进入曲轴箱贮存。当二个气缸燃烧膨胀，活塞到下止点时，燃气通过一个单向阀排出放空，与此同时，另一个窗式阀开通让曲轴箱的压缩空气进入气缸进行扫气，扫气完毕，气缸的压力小于液化石油气钢瓶压力，燃料通过控燃器进入气缸喷出。当活塞上升，气缸压力大于液化石油气压力，单向阀关闭。这二个气缸的活塞在上升，把气缸中的空气(含有水雾)和液化石油气进行压缩，到了上止点，火花塞点燃，膨胀作功。

(4)、四冲程汽车改用活塞蒸气燃气轮机，拆除汽车的散热器，安装有水套的燃烧室；拆除四冲程的配气机构，安装蒸汽燃气轮机和增压机；燃气轮机转轴用齿形皮带与多气缸的曲轴大轮盘相连接，把多缸气缸只作压缩空气之用。改换气缸盖，加装二个单向阀使之成为活塞式压缩机。以往冷却气缸的冷却水，损失热量三分之一，而今将冷却气缸的热水不用散热器散热，而是用化水器加以利用，(当气缸吸气时，将热水喷入气缸压缩后在燃烧室加热成蒸气，成为蒸汽燃气轮机)，燃气轮机转动带动增压机吸入大气，加压后经化水器吸入热水，进入气缸中。化水器的水箱可安置在车头上。活塞压缩的含水雾的高压空气进入化油器，经燃料控制器后，燃料进入高压空气中再进入燃烧室燃烧，产生高温2000℃，用喷射泵吸入大量空气，使温度降至700℃，进入蒸汽燃气轮机中作功。(轮机小直径齿轮盘，用齿形皮带与压气气缸曲轴大轮盘相连接，为汽车提供动力)。这种改进，使汽车功率提高6倍以上，节油50％以上。

用液化石油气作燃料，或用酒精吸附天然气的气体燃料的汽车二冲程称为高级新能源汽车。用单缸二冲程蒸汽机作动力的小汽车，二人前后坐，车长和车宽约为目前小汽车三分之二，称为个人小汽车，用液化石油气作燃料。目前的小汽车不用汽油作燃料，而用天然气溶于酒精的汽车称为新能源汽车。用多缸二冲程蒸汽内燃机作动力，用液化石油气作燃料的汽车称为高级新能源汽车。四冲程汽车改用活塞蒸汽燃气轮机后，功率提高6倍，小汽车若不在地面行驶，可装上喷气式直升机旋翼，使汽车成为汽车飞机，将来进一步把飞机完善，具有机翼可以喷气式飞行。此发动机应用于小汽车，小汽车亦可加长，使乘四人的汽车改为乘20-30人的公交轿车，完善公交大有帮助，比地铁舒适。此发动机应用于大货车、大客车，可加长6倍，大货车、大客车亦成为列车式的大货车和大客车，在高速公路上行驶。

(5)、垂直起降的喷气式飞机。本飞机空气进入增压压气机，经化水器把冷却燃烧室的热水吸入，然后采用新式高压离心压缩机压缩，获得高压空气，经有水冷的燃烧室燃烧，高温燃气吸入大量空气使燃气从3000℃降到700℃，在蒸汽燃气轮机中作功，用电动巧克把大量燃气导入，四个向下喷射的喷管中喷出实现飞机垂直起降。到了高空电动巧克转动将燃气导入喷射泵吸入大量空气进入加力燃烧室，产生高温1000℃，从尾部水平喷出，使飞机高速前进，达到超音速飞行；为了承受高压燃烧室必须水冷，水冷的热若不回收将损失总热量约三分之一，应减少货物携带，飞机上应有水箱达到节能三分之一。飞机采用乙炔溶于酒精作燃料，高能燃料作飞机燃料，由于燃气压力高，同时回收了冷却燃烧室的冷却热，飞机比一般飞机节能50％以上。

(6)、乙炔一级火箭。目前的液氢火箭是错误的，因液氢比重小作燃料占很大体积，大火箭只好采用三级火箭。本火箭用高能的乙炔溶于酒精(乙炔在氧中燃烧可达3000℃～4000℃，乙炔可溶在酒精中，也可溶在丙酮中)火箭在大气中飞行时可用喷射泵吸入空气，减少用氧量，一级火箭可顶三级火箭。用四氧化二氮成本大高，本火箭的乙炔溶于酒精燃料费用低，飞得远。燃气喷出时，用喷射泵吸入大量空气，再次燃烧增加推力。天然气溶于酒精亦可作火箭燃料称天然气火箭。

(7)、循环电解液的水电解。电解过程，氢氧化钾钾离子向阴极移动，电解反应生成氢后，K离子停留阴极处，使电阻加大，浪费电力；用风电水电解和利用火电夜间用电低峰时进行水电解制氢氧。

风力发电进行水电解、风电波动很大不适宜输入电网供工业使用，适宜水电解制氢氧贮入气柜中，用管输送至钢铁厂、化肥厂或火电厂中。

(8)、火力发电厂乏气放空和联产乙炔工艺，发电厂增加一新锅炉生产超临界蒸汽压力在300大气压以上，老锅炉用于制造甲烷(煤和氢在高压产生甲烷)甲烷进入新锅炉底部，用氧燃烧(甲烷部分燃烧温度达1500℃)，另一部分的甲烷生成乙炔，离开新锅炉在急冷器中用莲喷头喷出冷水急冷，使乙炔等气体降温至800℃，进入氧预热器加热氧至600℃。增加的蒸汽锅炉除进行化学反应生成乙炔之外，夹套里生产超临界饱和蒸汽(31Mpa/621℃)，进入热交换器产生发电用超临界蒸汽(30Mpa/600℃)老锅炉除制造甲烷，也产生蒸汽用于制造发电蒸汽，即加热蒸汽进入热交换器，将热水加热成发电用蒸汽。新老锅炉产生的发电蒸汽进入同一个磁流体发电通道发电。乙炔等气体经冷却脱硫后用酒精吸收成乙炔酒精溶液，氢返回老锅炉制造甲烷。

以上是火力发电厂联产乙炔的大工程。火电厂在进行大工程前第一步可搞小改工程(即不增加新锅炉，不产乙炔只发电)，发电蒸汽吸入热空气，使轮机中作功温度很低时不产生水滴，蒸汽用尽热量后的乏气放空，废除用大量冷却水冷凝蒸汽损失50％的总热量。此电厂可多发30％的电力乏气放空使天空多下雨，降低气温和消除雾霾。

发电厂进行大工程改造，把老锅炉改为甲烷化炉，增加乙炔反应炉，附产加热蒸汽，然后生产发电蒸气，发电的超临界蒸汽(30mpa/600℃)因喷射泵吸入预热至600℃的空气，有了扩散剂，保证发电蒸汽作功后不产生水滴，在磁流体发电通道发电。新老锅炉首先产生加热蒸汽，然后才加热生成发电蒸汽，然后进入磁流体发电。新发电通道为方形结构，预先装上电极，左壁为阴极、右壁为阳极，加入电压4-7×10⁴V，使之发生放电，使发电蒸汽成为离子具有导电性，经减压阀减压，蒸汽在发电通道快速运动(通电导体切割磁力线运动产生电动势ε＝BLU)，乏气经热水器回收热量后，由烟窗放空。本发电厂不用冷却水冷凝温度很高的蒸气，避免冷却水带走热量(占总热量的50％)而浪费。本电厂用空气作扩散剂，使蒸气中的热量作功用尽，然后回收低热后放空，这是重大的环保措施，蒸汽放空可使天空多下雨，降低气温，亦可溶解雾霾，又可使河水(或海水)调在其他地方下雨，解决大地的干旱。天空中水蒸汽较多，要实现人工造雨较易。

(9)、钠冷高温慢中子增殖反应堆和磁流体发电。铀-235与中子发生核裂变产生的1兆电子伏特的中子，当减速至25电子伏特时易与铀-238起增殖反应，生成钚；当中子减速至0.04电子伏特时易与铀-235起裂变反应，本方案是根据这个原理设计的增殖反应堆。从高温气冷堆，反应温度800℃以上，核反应有很高的燃耗深度，表明高温有利核反应，本堆亦采用高温880℃。原子弹爆炸表明铀-235浓度高易发生裂变反应，本堆铀-235，芯块的铀-235含量30％，在保证安全的前提可尽量提高铀-235的含量。制成3厘米高，3厘米直径的芯块，制成陶瓷体，装在高3.6米，壁厚为1毫米不锈钢管中，为裂变管，用花板固定在反应堆中，周围是石墨套筒、石墨套筒周边是铀-238不锈钢管。如此布满整个反应堆。反应堆如同内燃机气缸，在花板下面是活塞，活塞表面上固定控制棒，活塞上下移动，达到控制棒上下移动控制核反应。活塞是由齿轮齿条由电动机带动而动作的。整个反应堆安装在高压容器内。钠冷核反应开工后，当温度达880℃，液钠沸腾上升至蒸汽发生器产生加热蒸汽31Mpa/610℃，液钠下流至热交换器，把水加热，液钠返回反应堆。加热蒸汽进入发电蒸汽发生器，生成超临界蒸汽30Mpa/600℃，进入喷射泵吸入冷却高压容器后的热空气，进入磁流体发电通道发电。乏气进入热水器回收低热后放空，具有环保作用，使天空常下雨，气温降低，消除雾霾亦有调水至大地的作用。

(10)、核动力电弧电火箭发动机和核动力火箭飞机，火箭列车和火箭船，用增殖反应堆作动力；用高压离心压缩机把空气压缩为42Mpa，通过电动巧克，把高压空气通向四个向下喷射的喷管中喷出，使飞机垂直起飞，到了高空，通过电动巧高压空气进入另一管路，压缩空气通过喷射泵吸入大量空气，进入电弧炉加热至1000℃，向后喷气，使飞机快速向前，可达超音速。

火箭列车的核火箭与火箭飞机相同。安装在列车和最后一节车厢，发电机产生的直流电用电缆导入车头上的直流电机中，进出站均由电机带动。火箭列车应在地表以下运行，防止大风吹袭。铁轨为4500毫米宽轨，整个铁道线建成高架形式，桥上是高速公路，桥下是火箭列车轨道。

火箭船亦用上述装置，直流电机产生直流电，供慢速航行时开动旋浆。

(11)、核动力航天飞机。用钠冷高温慢中子增殖堆作动力。航天飞机仿照美国“哥伦比阿号”航天飞机，机长56米，高23米，宽24米。航天飞机垂直起降用二台或更多的离心压缩机。用高压力、大流量、大功率的离心压缩机，出口压力达42Mpa，功率达6×10⁴kw，采用钛合金叶轮，圆周速度达400m/s，转数达120000^r/min，叶轮速度如此高，可以缩小叶轮直径，使压缩机的体积，质量减少，使起飞总质量2000多吨，能顺利垂直起飞。当分布在飞机前后的二台高压离心压缩机，用电动机带动压缩空气分别进入二个热交换器，吸收核反应堆液钠带来的热量达600℃，分别由电动巧克把加热了的压缩空气分别送入飞机前后四个向下喷气的喷管中喷出，使飞机垂直起飞，到了高空，通过电动巧克将飞机尾部离心压缩机压缩的高压空气送入磁流体发电通道发电；将飞机头部离心压缩的压缩空气送入磁流加速通道加速，此加速通道在发电通道下面，有相同的电极，即发电的电力立即被加速道利用，使压缩空气减压后高速运动，在高电压4-7×10⁴v放电下，使高速运动的空气具有导电性，在强超导磁场和强电场的作用下，空气产生安培力，从而推动空气高速运动，最后由尾喷管喷出，由于放电加热，使喷气温度达1000℃，飞机总推力达3000×9.8KN，使飞机超音速向前飞，发电后的空气由喷射泵吸入，与飞机头部离心压缩的空气汇合，在加速道加速后喷气推进。

到了外太空，高压空气压缩机停止运转，用二台高压水泵来自水箱的压缩至40Mpa，分别送至二个热交换器，用核反应堆的钠加热成超临界压力的过热蒸汽40Mpa/620℃，飞机尾部的热交换器产生蒸汽进入发电通道，飞机头部热交换器产生的蒸汽进入加速通道加速在尾部喷管中推动飞机向前超音速飞行；发电后的蒸汽用喷射泵吸入飞机头部热交换器产生的蒸汽中，进入加速通道加热和加热温度达1000℃，蒸汽从喷管中喷出。到了月球登月，飞机头部和尾部热交换器产生的两股蒸汽，分别在四个垂直向下的喷管喷出，实现月球中垂直降落。到火星要一年半时间，各种物品和水箱的水补给由飞船不断运来。

(12)、钠冷氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺。用磁流体加速器建立二个氘-氚环，其中一环进行氘-氚加速，另一环氘-氚不加速，两环相交于一处(即两环氘-氚原来有自己一个车道到了交叉点只有一个车道，加速的氘氚速度很快，必然对撞击速度慢的氘-氚，相当汽车的追尾碰撞。加速道的氘氚动能很大，对撞可克服氘-氚两个带正电核的库仑斥力，实现核聚变。产生的热量被核聚变锅炉中的钠吸收，在热交换器产生高压蒸汽用喷射泵吸入热空气一起在磁流体发电通道发电，乏气经过热水器吸热后放空，放空蒸汽有环保效果，下雨使气温下降，消除雾霾和调水至各处。

(13)、电解制取金属钠。所有核聚变堆和核裂变堆都采用钠冷，未来对钠需求量大，大规模电解氯化钠制取。金属钠是必要的，用电磁炉加热氯化钠至650℃成液体，在塔式电解槽中电解生成氯和钠。通过预热器加热，在电磁炉加热成液体盐熔液经浮子阀进入电解槽内，在阳极中放出氯，经热交换器吸热在废热锅放热，在冷却器中冷却，在冷凝器冷冻成-20℃的液体氯装入罐中。在阴极中钠浮出食盐熔液之上，往下流入液钠贮罐中。

(14)、尿素改为硝酸尿素缓效氮肥工艺。由于核能发电的巨大进步，使电价低廉，水电解制氢氧将大发展，廉价而清洁的氢便于制造合成氨，尿素厂可增加电解氢制造合成氨，可增加尿素生产，合成氨又可制造硝酸，硝酸与尿素反应生成硝酸尿素，成缓效氮肥，比尿素增加肥效三分之一。本尿素改为氨CO₂双气提；液氨18Mpa进入氨加热器达180℃，通过喷射泵把尿液从尿素合成塔吸出，进入氨气提塔底部，鼓泡而上(管间是加热蒸汽210℃)因而气提产生CO₂和氨等，到了塔顶空间较大而气液分离，气体进入甲铵冷凝器；液体尿液在花板上(10厘米列管高于花板)尿液进入CO₂气提塔，用17Mpa的CO₂气提，分解的CO₂和氨，进入甲铵冷凝器生成甲铵，流入尿素合成塔底部而上升进行尿素合成。

本硝酸生产中，氨氧化采用非铂催化剂，因氨成本低，节约铂是合理的，为了减少氨的分解，采用过量氮，采用5大气，高压氧化使进入氧化层的氧很多，反应的料层也高，使反应充分，空压缩进入氧化层的管间，吸收氧化反应热，使氧化反应不超过1000℃。液氨减压至大气压进入快速冷却器冷冻氧化物，使水冷凝下来；氨上升至加热器，温度达700℃进入氨氧化炉与氧进行反应，氧化物经废热锅炉冷却后进入快速冷却器冷却后进入吸收塔，生成硝酸，未吸收的NO₂气体进入第二吸收塔吸收成硝酸。

高压尿液经减压阀进入闪蒸槽，温度107℃，冷的硝酸进入与尿素反应生成硝酸尿素，经蒸发加浓至99％。熔融物泵送造接塔造粒。

(15)、中小化肥厂改产硝铵和新能源天然气溶于酒精。中小化肥厂用水电解制氢氧，用富氧空气-水蒸汽连续气化制合成气，高温不发生CO₂，经水冷脱硫后进入压缩机压至30大气压，进甲烷化炉，冷却后用酒精吸收天然气，(此为汽车用新能源)脱除CO后，用高压机把氢和氢压缩至100大气压制合成氨，然后用非铂催化剂进行氨氧化生成NO，制取硝铵，与氨反应生成硝铵这是成本最低的化肥。

(16)、钢铁厂粗钢改为高级合金钢联产天然气、水泥工艺。用水电解制氢氧，用氢还原炼铁，将煤、铁矿、熔剂石灰石(CaCo₃)白云石，波特兰水泥需配CaO60％，SiO₂18％、Al₂O₃6％Fe₂O₃2％；在球磨机磨成粉末，输送至料仓，用螺旋加料机加入煅烧炉中，压缩氧气至5大气压，用喷射泵吸入炼钢炉尾气1300℃，在煅烧炉与炭燃烧，硫生成SO₂，磷生成P₂O₅或生成挥发气体，经旋风分离，铁矿，熔剂等固体，导入高炉的料封槽中，压缩的氢预热至600℃喷吹料封槽，把铁矿粉吹起，悬浮状进行氢还原炼铁，硫和磷进一步化成气体被清除。含硫磷气体进入废热锅炉、冷却器、脱硫塔。CO₂、H₂等气体进入甲烷化炉，生成甲烷；用酒精吸收天然气为汽车燃料。在高炉里生成无硫磷的海绵铁，经旋风分离落入炼钢炉中，吹氧与炭反应使炉温达1700℃。钢液与熔剂分离。顺流而下，钢渣浮起，精炼钢沉下。最后，钢渣用喷雾器制粉末状的水泥。液钢流入合金炉中，螺旋加料机将合金元素加入合金炉中，炉的底部有电磁炉加热，钢液沸腾中，与合金元素部混合均匀，然后进行合金钢的浇注。

(17)、不锈钢电饭锅

由于天然气用溶于酒精用于汽车作燃料，天然气不再用于烹调作燃烧，电价低廉，家用烹调应采用电加热。目前铝制内锅的电饭锅，氧化铝易脱落，有损健康，用不锈钢作内锅，往往会烧焦饭；本法用不锈钢篦子，不让米落在锅底中，篦子多孔，直径小于米粒，有二个手柄，有二个脚。其余结构此电饭锅与目前的电饭锅相同。篦子在锅中高度要适当，做到先煮后蒸，即沸水与米先煮，一半熟时，水应离开米层，由蒸汽蒸熟，蒸熟后跳闸断电，不要保温供电。开盖让蒸汽蒸发，然后用筷子把饭捅松。