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十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐的制作方法

文檔序號:11821188閱讀:293來源:國知局
十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐的制作方法與工藝

本發(fā)明為一種十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐,屬光磁電互補真空超導傳熱技術新領域。



背景技術:

科學技術是第一生產(chǎn)力,歷經(jīng)三次工業(yè)革命的洗禮,地球上的人類已從刀耕火種的蠻荒時代進入遨游太空、搏擊深海、計算機玩轉大千世界的幾乎無所不有、無所不能的高度文明、高度發(fā)展、空前進步的新紀元。但人類高度工業(yè)化文明也陷入難以自拔的資源危機和生態(tài)災難。溫室氣體的過度排放導致全球氣候變暖、冰川融化、海平面上升、生態(tài)災難肆虐;不可再生資源的濫采濫用造成植被荒蕪、地表沙化、霧霾彌漫,形成病菌溫床、健康殺手。人類的生存環(huán)境正在以發(fā)展速度的幾何級數(shù)深度惡化!

面對人類深陷的“能源、氣候和環(huán)?!蔽C,現(xiàn)代科學應對乏力,只能頭疼醫(yī)頭,腳疼醫(yī)腳,用節(jié)能減排、限行、禁建疲于應付,而日益增長的發(fā)展需求又與“節(jié)限措施”背道而馳,舉一役焉能安天下,人類似乎已經(jīng)走上了自生自滅的不歸路。

面對自我需求和自我發(fā)展難以制衡的矛盾,許多有識之士大聲疾呼-我們的地球母親已經(jīng)“發(fā)燒”了;著名天體物理學家史蒂芬·霍金說:“200年后人類將毀滅,因為人類的貪婪和無知”。這決不是危言聳聽,如果人類在科學理論和實用技術上不實現(xiàn)一次繼往開來的跨越,從而發(fā)現(xiàn)拯救環(huán)境和生態(tài)災難的“良方”,人類將不得不吞食自釀的苦果。聯(lián)合國世界末日之鐘已幾次指向了午夜0點,警示人們只有從根本上解決綠色能源,才能遏制地球環(huán)境的持續(xù)惡化,絕不能等人類自己毀滅自己!

其實,浩瀚宇宙,茫茫銀河,真應該嘆服自然造化,八大行星各行其道, 卻不偏不倚地把地球安排在離太陽15×107Km的黃金軌道上,使之無時無刻不在廉價沐浴著取之不盡、用之不竭的綠色能源,否則稍有偏差,人類都將葬身火?;虮?。更嘆服親密的伙伴-太陽,它不停地進行熱核聚變反應,其核心溫度高達156×105℃,表面溫度6000℃,并每秒鐘向宇宙空間輻射約386×1026J的能量,雖遙遙無垠,地球表面仍能接收到其中22億分之一的輻射能量,僅此22億分之一,就相當于太陽每年無償饋送給地球1億座100億度電的核電廠,較之地球上所有生物加化石能源的總和,太陽能是取之不盡,用之不竭的最豐富綠色能源。正是由于太陽輻射到地球的光和熱,才有了地球萬物的休養(yǎng)生息,才有了人類的智慧和文明。

人類的生存發(fā)展離不開太陽。隨著科學發(fā)現(xiàn)和技術進步,人類開發(fā)利用太陽能方興未艾。從古老的“削冰為圓,舉以向日,以艾于后承其真影則得火”原始聚光鏡的發(fā)明,到現(xiàn)代各式各樣太陽能熱水器遍及千家萬戶,從光伏發(fā)電不斷創(chuàng)新提升,到太陽能熱發(fā)電急劇上規(guī)模,當今世界,太陽能照明、太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能飛機日新月異,光伏發(fā)電已成為人類探索外太空奧秘-人造衛(wèi)星的主要動力源。

盡管太陽能開發(fā)利用有著極其誘人的發(fā)展前景,但目前全人類開發(fā)利用的總和,較之人類的能源需求差之甚遠。著名美國華裔科學家朱棣文博士經(jīng)論證后說:“即使全用太陽能發(fā)電來滿足全球能源需求,所需的面積也不過才占全部海洋面積2.3%”。如此豐富的太陽能資源,對開發(fā)利用太陽能提供了得天獨厚的良好條件。

對如此取之不盡、用之不竭的大自然饋贈,為什么開發(fā)利用卻如此少得可憐?究其原因:

一是太陽能能流密度低,需要大面積光學反射裝置和接收裝置;

二是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)效率低,年太陽能凈發(fā)電效率不超過15%;

三是太陽能供應不連續(xù)、不穩(wěn)定。

上述三點制約都需要在系統(tǒng)中增加龐大的聚能、接受、蓄熱裝置和管路系統(tǒng),導致太陽能熱發(fā)電投資成本是天然氣電站投資成本的7倍。在兩者價格體 系相差懸殊的情況下,太陽能熱發(fā)電技術難以沖破利益的誘惑,形成商業(yè)化開發(fā)規(guī)模。也許總有一天,當?shù)厍蛏系牟豢稍偕茉聪拇M,人類才灑下悔恨的熱淚,返過頭來花血本開發(fā)太陽能資源,但為時已晚,哭也來不及了。因此,只有盡早攻克低成本、可連續(xù)、高效率的高效聚能和熱電轉化技術瓶頸,才能加快太陽能開發(fā)利用的社會化、規(guī)?;?、商業(yè)化發(fā)展。

設想到發(fā)明往往只有一步之遙,人類的社會實踐不乏突出的發(fā)明和創(chuàng)新,但缺乏獨辟蹊徑的集成和優(yōu)化,因此,需靠靈感將精華搭建起改造自然,造福人類的登天之梯。

首先,“死亡射線”試驗引起連鎖式聚能反應

美國19歲青年Eric Jacqmain在普通42英寸衛(wèi)星信號接收盤上黏滿5800多塊小玻璃鏡面,其“聚焦光斑”可達3000-3600℃,該溫度遠遠超出自然界中大部分物體的熔點,足以點燃木柴、煮沸石塊、熔化鋼鐵、瞬間摧毀任何有機材料,被稱為“死亡射線”。

對“聚焦光斑”進一步研究表明:一個直徑1m,面積0.78m2,溫度在2000℃左右的太陽能聚焦光斑,其光熱發(fā)電量可供2萬戶人家使用1年。即使將光斑直徑縮小為20cm,面積314cm2,溫度在300-400℃之間,也可以安裝相當于6kw左右的太陽能聚光電池,年發(fā)電量在14000kwh左右,可以解決近10個家庭的日常用電。

基于“死亡射線”試驗和“聚焦光斑”理論研究,三維群焦共聚“聚能光球”技術石破天驚,一具球形真空相變超導聚能反應爐,輕而易舉可獲得直徑≥1m的聚能光球,其聚焦面積A=4πR2=31400cm2,體積V=4/3πR3=523598cm3,聚焦溫度≥2000℃,參照上述理論,足可以解決一座10萬戶小型城市的熱電冷聯(lián)用,這就攻克了制約有光照條件太陽能利用成本高的技術瓶頸。

第二,對電磁感應的多向思維創(chuàng)新了光磁電互補高效制熱的訣竅

1831年英國自學成才的物理學家法拉第發(fā)現(xiàn),閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中產(chǎn)生了感應電流,揭示了改變能源走勢的電磁感應定律:導體線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小正比于單位時間內線圈所切割 的磁力線數(shù)量。并由此引發(fā)了以“電”為標志的第二次工業(yè)革命。

既然閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢大小正比于單位時間內線圈所切割的磁力線數(shù)量,多向思維而行之,將多個高速旋轉磁場軸向疊置去切割多個閉合導體,而且閉合導體采用通電瞬間即達1000℃高溫的“速熱金屬”,就構成了疊加聚能的速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電裝置,其制熱效果會大幅度飆升,這又攻克了無光照條件太陽能供應不連續(xù)光磁電互補全天候制熱的技術制約瓶頸。

第三,超分子化學和模板效應開辟了高效聚能反應的新途徑

20世紀60年代,美國杜邦公司的C.J.Pedersen在研究烯烴聚合催化劑時意外發(fā)生偶聯(lián)反應,由此發(fā)展出一門“超分子化學”,并與美國化學家C.J.Cram和法國化學家J.M.Lehn共同獲得了諾貝爾化學獎。

超分子有別于超高分子量分子和大分子,有其獨特神奇的化學結構,如18-冠-6,其中冠字前的數(shù)字是組成冠醚的碳原子和氧原子總數(shù),冠字后的數(shù)字是氧原子的個數(shù),其分子立體結構象一個冠,所以叫“冠醚”。它由6個氧原子和12個碳原子構成一個“腔”,分為上、下兩層,上層為氧原子層,下層為碳原子層,在下層的每一個碳原子上還有用共價鍵結合的兩個氫核,共24個氫核,腔中還有一個鉀離子與之配伍,其分子式為C12H24O6-K,結構式如下:

正是由于超分子獨特的化學結構,它具有超強的催化作用-“化學活性”,還具有自組織作用以及操縱電子、光子和核子的作用等。而將多個小原子核合成一個大原子核,化學反應中有一個非常重要的現(xiàn)象叫模板效應,就是若要生成某種化合物,先在反應槽內加入那種化合物,那么,生成那種化合物的反應速度會加快。超分子超強的化學活性和核活性在模板效應作用下,為實現(xiàn)原子 核分離、配位、聚合創(chuàng)造了條件,從而發(fā)生“類冷核聚變反應”釋放大量的熱量,為太陽能高效開發(fā)利用開辟了新途徑。

由上述聚能光球技術突破、速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電創(chuàng)新、超分子化合物模板效應“類冷核聚變反應”,使低成本、可連續(xù)、高效率開發(fā)利用太陽能夢想成真,由此,困擾人類全天候熱、電、冷聯(lián)用的技術難題迎刃而解!



技術實現(xiàn)要素:

針對上述聚能光斑高倍放大技術創(chuàng)新,本發(fā)明的目的是利用三維群焦共聚形成聚能光球,激發(fā)真空相變、真空超導疊加聚能,輔之以光磁電互補速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電制熱和超分子化合物模板效應“類冷核聚變反應”倍效放大技術,構成十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐,實現(xiàn)處處疊加聚能、環(huán)環(huán)倍效放大的高效換熱,為后續(xù)采暖、洗浴、飲用、發(fā)電、制冷全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

本發(fā)明涉及的技術術語及機理

①.單鏡點聚焦形成聚能光斑

單一聚光鏡為平面點聚焦,形成的光斑稱聚能光斑,同一采光面積聚光鏡,其聚能光斑溫度與光斑半徑的平方成反比,其數(shù)學表達式為:T=tr2/R2,因而,形成溫度更高的工業(yè)級聚能光斑,需大幅度、高成本加大聚光鏡面積。

②.單面線性聚焦形成立體聚能光帶

線性菲涅爾聚光鏡和槽式聚光鏡為線性條帶狀聚焦,必然沿被聚焦管路軸向受光面形成弧面立體聚能光帶,受熱面積大大增加。

③.線性腹背雙焦共聚形成立體聚能光柱

在管式真空聚能噴射器受陽面腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光鏡和槽式聚光鏡,必然沿管式真空聚能噴射器軸向聚焦面形成雙焦共聚疊加聚能的兩弧面立體聚能光柱,其受熱面積倍效增加。

④.三維群焦共聚形成立體聚能光球

在球形真空聚能噴射器周邊三維組合式設置透射光聚光釜群和反射光碟式聚光鏡群,必然圍繞球形真空聚能噴射器形成三維群焦共聚立體聚能光球, 其球體表面受光面積A=4πr2,體積V=4/3πr3,其加熱效果幾何級數(shù)倍增。

⑤.納米管光漏斗大面積自動聚集光子形成聚光烈焰

幾何尺寸減小到納米級的聚光材料(1nm=1×10-9m),表面原子數(shù)比例達到約90%以上,原子幾乎全部集中到納米粒子的表面,導致圍繞原子核高速旋轉的核外電子表面能急劇提高,化學活性膨脹式增強。用納米材料制成的納米管光漏斗可形成觸須,以更小但更強大的光電板,使觸須更大面積地自動聚集光子,形成聚光烈焰以獲得更大的光熱或光電效應。

⑥.納米反光膜或透光膜面積可大幅度減小,而聚光強度卻大幅度提高

工業(yè)級聚光鏡要獲得高強度聚能光斑,需加大單鏡聚光面積。目前世界在烏茲別克安裝的最大定日鏡面積為3020m2,聚光鏡面積1840m2,功率700Kw,焦點溫度3000℃,其占地面積和空間體積相當于15層樓;美國一家研究機構的聚光鏡聚光強度甚至已達自然光照的60000倍,這給制造成本、占地面積、抗擊風載、安裝和維護都帶來難以克服的致命困難。上述幾何尺寸減小到納米級的聚光材料,表面原子數(shù)比例達到約90%以上,原子幾乎全部集中到納米粒子的表面,導致圍繞原子核高速旋轉的核外電子表面能急劇提高,化學活性膨脹式增強。該種材料具有奇異的表面效應、體積效應、量子尺寸效應,可形成聚集光子的觸須,因此,可用納米材料制成納米反光膜或透光膜,取代常規(guī)聚光鏡的玻璃鏡面或有機材料制成的膜鏡面,以更小但更強大的透光膜或反光膜,使觸須更大面積地自動聚集光子,形成聚光烈焰以獲得更大的光熱效應。

⑦.非成像大角度免跟蹤太陽能聚光鏡

區(qū)別于光學成像的常規(guī)透射光聚光鏡和反射光聚光鏡,非成像大角度太陽能聚光鏡在保證總體傳遞效率的前提下,實現(xiàn)較大的入射角和出射角,無論是折射式還是折反射式聚光鏡,均可同時實現(xiàn)靜態(tài)接受和高倍聚光兩種功能,克服了常規(guī)聚光鏡的實時跟蹤、聚光比小和不易拆裝的缺點,不失為聚光技術的另一優(yōu)選。

⑧.自動聚焦智能控制裝置

以聚光鏡聚焦點為圓心,以焦距為半徑設置隨日光旋轉水平自旋軌道,以 聚焦點為軌跡設置隨日光入射角同步垂直自仰合機構,單板機接受傳感器最佳聚光強度信號,指令上述機構協(xié)調聯(lián)動,實現(xiàn)雙軸同步跟蹤最佳聚焦。

⑨.真空相變

液體受熱沸騰會發(fā)生液態(tài)到汽態(tài)的相變,在常壓下,水的相變體積比驟增1250倍,在真空環(huán)境,受真空度影響,水的相變汽化熱體積比會>>1250倍。

⑩.真空超導傳熱

在真空環(huán)境,熱阻趨近于0,傳熱速度驟然加快,試驗證明為銅傳熱速度的1300倍,技術界通稱為真空超導傳熱。

真空聚能噴射器

噴射器為球形全密閉真空,其上部密封焊接放射狀真空爐排,內充真空容積5-10%超導工質,加熱端聚焦點設置高倍聚光鏡。高倍聚光鏡三維群焦共聚形成的≥2000℃立體聚能光球激發(fā)管內微量超導工質瞬間汽化,產(chǎn)生≥1250倍相變汽化熱,通過放射狀真空爐排以≥1300倍銅的傳熱速度噴向冷凝端實現(xiàn)真空超導循環(huán)換熱,類似于多管火焰噴射器噴射看得見的火焰,不同的是真空管束噴射的熱能不可見,只能用測溫儀器監(jiān)測。真空聚能噴射器也可設計為管式真空聚能噴射器。

超導工質

在真空管中,以蒸餾水為母液,加入一定比例低沸點、高熱容量的導熱介質如氨、甲醇,理化反應增強劑如硝酸鉀、重鉻酸鉀,在加熱條件下會發(fā)生共沸,激發(fā)劇烈理化反應,釋放大量汽化潛熱,由于真空無熱阻,傳熱速度極快,上述配方流體稱為超導工質。根據(jù)用熱需求,可分低溫超導工質、中溫超導工質、高溫超導工質。

強磁體環(huán)

軸向疊置,徑向充磁,按N、S極性相間偶數(shù)排列的若干瓦形強磁體組合環(huán),可數(shù)倍增加強磁場磁力線數(shù)量,提高速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電制熱量。

速熱金屬

該種金屬不同于耐高溫的白熾燈鎢絲,它保留了白熾燈金屬耐高熱不易熔 化的特性,由多種電熱特性優(yōu)異的金屬納米微粒制成速熱金屬。納米金屬很重要的特性之一是表面效應,當粒徑降到1nm時,原子以≥90%的比例幾乎全部集中到納米粒子表面,導致圍繞原子核高速旋轉的核外電子表面能急劇提高,化學活性膨脹式增強。當該種金屬通電時,較小的電流立即激發(fā)表面能很高的原子化學活性,發(fā)生劇烈理化反應,瞬間產(chǎn)生≥1000℃高溫。

速熱金屬純電阻組合鼠籠

根據(jù)焦耳定律,電流做功產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,即純電阻電路電流做功全部用來發(fā)熱。因此,在上述強磁體環(huán)內轉子的磁力線影響范圍,采用速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電,較小電流就會瞬間產(chǎn)生≥1000℃高溫,制熱效果顯著提高。

速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電

工業(yè)級太陽能制熱裝置配備供水泵,利用泵的射流壓力,流經(jīng)上述速熱金屬純電阻組合鼠籠強磁體環(huán)軸端的葉輪,會帶動強磁體環(huán)轉子高速切割速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電,再輔之以輔助電機,大大提高速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電制熱效果。

超分子

超分子不是指超高分子量分子,也不是指大分子,它是由多個具有某種功能的分子通過共價連接、靜電吸引、共軛效應等有序結合、自組裝成具有特異性能的聚合系統(tǒng),完成單一分子難以完成的功能的復合分子,它具有極強的化學活性和核活性,可以實現(xiàn)核鍵分離、配位、聚合,從而發(fā)生“類冷核聚變反應”,釋放大量熱能。

模板效應

將多個小原子核合成一個大原子核,生成某種化合物,先在反應槽內加入那種化合物,那么,生成那種化合物的反應速度會加快,化學反應中的這一親和現(xiàn)象叫模板效應。其反應的實質是模板劑可以調整分子結構來達到電荷匹配,在分子結構中產(chǎn)生擴展的或中斷的籠來改變分子周圍的局部構架曲率和電荷密度去迎合模板劑的需求。

類冷核聚變反應

核能有核裂變能和核聚變能兩種。

裂變能是重元素(如鈾、釷等)的原子核在分裂過程中所釋放的能量。原子彈爆炸和目前世界上所有核電站利用的都是核裂變能。

聚變能是由質量小的原子(如氘或氚)在5×107-10×107℃高溫和高壓下原子核互相聚合釋放的巨大能量,是比裂變能更巨大的能量,其能量釋放的巨大程度愛因斯坦發(fā)明了奠定原子能理論基礎的質能方程:E=mc2

據(jù)測算,地球上僅海水中蘊藏的核聚變能可供人類使用100億年以上。但除了靠原子彈爆炸產(chǎn)生高溫引爆的氫彈爆炸屬熱核聚變能,受控熱核聚變人類至今還難以掌控,被科學家稱為“是一項比登月還要困難得多的科學工程”。轉而在相對低溫和常壓下用更普通的設備,將多個輕原子核聚合成一個重原子核的“低能核聚變反應”,并伴隨能量釋放,這種被稱為“瓶子里的太陽”-“冷核聚變”(Cold Fusion)大膽設想,挑戰(zhàn)傳統(tǒng)物理學和化學理論,但一旦實現(xiàn)突破,便意味著人類將擁有幾乎取之不盡、用之不竭的一勞永逸清潔能源。目前世界各國雖苦苦探索,但在學術界頗受爭議,被譏諷為“偽科學”。

1987年超分子研究獲得重大突破,美國和法國三位化學家為此獲得諾貝爾化學獎,它的反應能級雖不能與熱核聚變反應匹敵,但確實存在原子核分離、配位、聚合反應,并伴隨能量釋放,因此本發(fā)明涉及的超分子在模板效應下的原子核分離、配位、聚合、分子結構重組化學反應,采用“類冷核聚變反應”的概念加以區(qū)別。

超導磁流體和磁流體發(fā)電

在外置繞組的真空管中充裝真空容積5-10%的配方流體,由于真空熱阻趨近于0,在加熱條件下配方流體發(fā)生高能理化反應,釋放汽化潛熱傳熱速度極快,配方流體稱為超導工質。如果配方流體中加入磁性增強劑,形成順磁性強磁場,則稱為超導磁流體。

在普通水中加入適量重水(氘和氧組成的化合物)和含有超分子冠醚18-冠-6模板劑的培養(yǎng)液,根據(jù)模板效應原理,反應液中磁性較強的氫、氧原子核等都與各自的外圍電子分離,處于等離子狀態(tài),并與重水中的氘核、模板劑中的 氚核、氦核按各自的有序磁勢重新配位、聚合,形成磁流體。在磁流體中加入磁性鐵離子,會形成順磁性很強的磁場,磁流體受熱汽液相變,沿真空管中螺旋導流槽高速旋轉對流換熱,將切割外置繞組發(fā)電制熱。

異旋相消,同旋相漲

流體力學有個重要的現(xiàn)象叫異旋相消,同旋相漲,亦即:旋轉方向相反的漩渦由于作用力互相抵消,旋轉運動會越來越弱,直至二者完全相溶;旋轉方向相同的漩渦由于作用力同向疊加,旋轉運動會越來越強,如果不考慮摩擦,旋轉運動會持續(xù)進行,直至無窮大。宏觀上是流體的旋轉,微觀上則是流體分子、原子的互相碰撞、切割、摩擦生熱的運動過程。

無序湍流熱動力漩渦

在加熱爐某處首先制造強加熱條件,必然使該處首先沸騰,形成無序湍流熱動力漩渦,導致周邊冷流體向熱動力漩渦靠近,熱動力漩渦熱流體向周邊擴散,按異旋相消,同旋相漲的原理,無需外加額外動力,整個容器內形成上下左右不同層次的水平和垂直豎向流對流循環(huán)換熱網(wǎng),不斷加快制熱過程。

聚能反應

所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐具備下列聚能反應過程:

三維群焦共聚形成立體聚能光球將20-60℃自然光照聚焦到≥2000℃;

真空聚能噴射器內超導工質受熱汽液相變,產(chǎn)生≥1250倍相變汽化熱;

真空聚能噴射器內熱阻趨近于0,傳熱速度≥1300倍銅的傳熱速度;

真空聚能噴射器內超導工質受高熱劇烈理化反應,釋放大量汽化潛熱;

速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電,產(chǎn)生≥1000℃高溫預熱補給水;

超分子化合物模板效應產(chǎn)生”類冷核聚變反應”,釋放大量汽化潛熱;

超導磁流體發(fā)電為裝置提供額外電源;

聚能反應爐經(jīng)來水、進水、出水五次疊加加熱,實現(xiàn)倍效放大效果。

十爐共沸、梯次加熱、疊加聚能

十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐,外供熱水經(jīng)10臺聚能反應爐疊加加熱:

供水機泵帶動2臺速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐為來水預熱;

曲面柱槽式聚光鏡加熱2臺立式盤管爐對補給水二次高強度預熱;

3臺球形真空超導相變爐與儲熱爐膛預熱水超高強度真空超導換熱;

3臺球形盤管爐為供熱管線超高強度加熱。

上述10爐共沸,梯次加熱,處處疊加聚能,環(huán)環(huán)倍效放大,燃燒的是≥2000℃的聚能陽光,產(chǎn)生的是≥1250倍的相變汽化熱,誘發(fā)的是≥1300倍銅的傳熱速度,為后續(xù)全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

光磁電互補全天候連續(xù)制熱

為克服太陽能供應不連續(xù)的制約,十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐設置2套備用裝置,即供水機泵帶動2臺速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐,真空聚能噴射器內置速熱金屬電熱棒,雙保險實現(xiàn)了無光照條件的全天候連續(xù)制熱。

本發(fā)明的技術解決方案是:

所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐從冷水補給到熱水外供,包括由供水機泵8串連的速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9、曲面柱槽式聚光鏡7和供水盤管6組成的立式盤管爐、真空聚能噴射器用真空爐排與儲熱爐膛密封連通組成的真空超導相變爐、從真空聚能噴射器中間密封盤旋通過的球形盤管爐所集成的十爐共沸、處處疊加聚能、環(huán)環(huán)倍效放大的高效換熱陣列,其中,真空聚能噴射器聚焦點設置隨自動聚焦智能控制裝置15雙軸聚焦的聚光鏡;供水機泵8通過供水盤管6與供熱四通14直接短路循環(huán)制熱或供熱四通14開路直接匯流外供,為后續(xù)全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

所述的儲熱爐膛為外包防腐保溫層或雙層夾心保溫襯層的密閉容器,主體結構由向陽面支架支撐,其結構類型至少為以下兩種類型之一:

第一種為圖1所示的臥式儲熱爐膛4,爐膛上部中段設置人孔蓋2,一側設置定壓放汽閥1或安全閥,兩側錯位設置回水閥3,回水閥3進口管設置形成垂直豎向對流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴;爐膛兩端弧形封頭中部設置對接法蘭,一側設置液位、壓力、溫度諸參數(shù)傳感器遠傳接口;爐膛兩端弧形封頭下部兩側錯位設置補水閥,補水閥進口管設置形成水平環(huán)流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴;爐膛下部設置連接供熱四通閥14的供熱管線10;爐膛內腔分上中下三層或多層密集 設置形成垂直對流換熱網(wǎng)的放射狀真空爐排5或立式真空爐排17,放射狀真空爐排5或立式真空爐排17與爐膛外真空聚能噴射器密封連通;

第二種為圖3所示的塔架支撐的球形儲熱爐膛24,球體上部兩側分別設置安全閥和避雷針22,中段設置人孔法蘭,法蘭盤底部設置浮子液位計23;球體背陽面設置爬梯、護欄;球體下部向陽面兩支架供水盤管6入口同向設置形成水平環(huán)流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴;球體下部設置連接供熱四通閥14的供熱管線10;球體內腔分上中下三層或多層密集設置形成垂直豎向對流換熱網(wǎng)的放射狀真空爐排5,放射狀真空爐排5與球體外球形真空聚能噴射器11密封連通。

所述的速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9包括非導磁有機管殼或非導磁無機雙層保溫管殼和內置的速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電裝置,其中雙層保溫管殼30為內置絕熱層的密閉雙層空心管,或內充超導工質的雙層真空管,其上部設置輔助電機27和一至多個供熱閥28,下部底面和側面設置進水射流閥35;內置的速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電裝置為單級或多級強磁磁化、射流激蕩、旋轉磁場切割閉合導體發(fā)電制熱、真空管超導工質快速換熱四合一腔體,腔體內以帶射流通道的空心軸34為中心,自上而下設置永磁非接觸聯(lián)軸器29、由軸承固定的帶射流孔的上射流固定套31、強磁體環(huán)32、速熱金屬純電阻組合鼠籠33、下射流固定套和空心軸34下端固定的葉輪36,其中強磁體環(huán)32為軸向疊置,徑向充磁,按N、S極相間偶數(shù)排列的若干瓦形強磁體組合環(huán);速熱金屬純電阻組合鼠籠33為高阻、耐熱、非導磁閉合導體,裝配氣隙0.5-1.5mm,裝配層數(shù)1-6層,其結構形式為以下四種類型之一:

第一種為同軸單組或多組軸向套裝的速熱金屬同心管,管壁上對稱開形成閉合導體的直長縫或斜長縫,管與管之間互相絕緣或并聯(lián);

第二種為同軸單組或多組軸向套裝的速熱金屬同心管,管壁上對稱開形成閉合導體的針狀電暈放電錐尖或鋸齒狀電弧放電錐尖,管與管之間互相絕緣或并聯(lián);

第三種為對稱速熱金屬真空管閉合鼠籠,管內充裝低溫快速啟動,并以汽化、蒸發(fā)、凝結、回流方式與管外射流流體快速循環(huán)換熱的超導工質;

第四種為對稱偶數(shù)組速熱金屬閉合導條。

所述的立式盤管爐包括儲熱爐膛向陽面兩支架上單向設置的曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡、或腹背雙向組合設置的曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡、其聚焦點盤旋通過的供水盤管6,上述單面線性聚焦聚光鏡形成立體聚能光帶或腹背雙焦共聚形成立體聚能光柱加熱供水盤管6,并通過與供水盤管6連通的供水機泵8為儲熱爐膛補充預熱水。

所述的球形盤管爐包括球形真空聚能噴射器11、從球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過的供熱管線10,以及球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊三維組合式設置的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,各聚光鏡三維群焦共聚形成立體聚能光球以輻射、傳導方式炙烤球形真空聚能噴射器11內的超導工質16,熾熱超導工質16進而以傳導方式加熱供熱管線10。

所述的真空超導相變爐包括以真空聚能噴射器為功能核心,用真空爐排與其密封連通的儲熱爐膛、其內腔充裝的超導工質16以及其聚焦點設置的聚光鏡,其結構形式至少為以下五種類型之一:

第一種為圖1所示的球形真空超導相變爐,其臥式儲熱爐膛4用三組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的三具或多具球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,其中靠中部一組放射狀真空爐排5設置加熱條件強于兩端各組的短管網(wǎng),首先形成高強度的無序湍流熱動力漩渦,與兩端各組相對較弱的無序熱動力漩渦異旋相消,同旋相漲,形成上下左右不同層次的水平和垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導工質16并內置速熱金屬電熱棒21,供熱管線10從其中間密封盤旋通過,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,形成三維群焦共聚立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱;

第二種為管式真空超導相變爐,其臥式儲熱爐膛4用立式真空爐排17密封連通爐膛外的管式真空聚能噴射器20,爐膛內立式真空爐排17沿臥式儲熱 爐膛4軸向和徑向垂直密集排列,形成垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外管式真空聚能噴射器20內腔充裝超導工質16并內置速熱金屬電熱棒21,其聚焦點單向設置線性菲涅爾聚光鏡18或橫置槽式聚光鏡19,形成聚能光帶,或腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光鏡18和橫置槽式聚光鏡19,形成腹背雙焦共聚立體聚能光柱,激發(fā)管式真空聚能噴射器20內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛內4的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱;

第三種為圖2所示的球形和管式真空超導相變組合爐,其中:

臥式儲熱爐膛4兩端用二組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的二具或多具球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成高強度無序湍流熱動力漩渦,導致上下左右不同層次水平和垂直豎向流對流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導工質16并內置速熱金屬電熱棒21,供熱管線10從其中間密封盤旋通過,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,形成三維群焦共聚立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱;

臥式儲熱爐膛4中部用立式真空爐排17密封連通爐膛外的管式真空聚能噴射器20,爐膛內立式真空爐排17沿臥式儲熱爐膛4軸向和徑向垂直密集排列,形成低強度無序湍流熱動力漩渦,導致上下左右不同層次水平和垂直豎向流對流循環(huán)換熱網(wǎng);整個爐膛內高強度和低強度無序湍流熱動力漩渦異旋相消,同旋相漲,不斷加劇制熱過程;爐膛外管式真空聚能噴射器20內腔充裝超導工質16并內置速效電熱棒21,其聚焦點單向設置線性菲涅爾聚光鏡18或橫置槽式聚光鏡19,形成聚能光帶,或腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光鏡18和橫置槽式聚光鏡19,形成腹背雙焦共聚立體聚能光柱,激發(fā)管式真空聚能噴射器20內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱;

第四種為圖3所示的塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐,其球形儲熱爐 膛24由三柱或四柱塔式支架支撐,向陽面兩支架底部設置供水機泵8和與之串聯(lián)的單組或多組速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9;向陽面兩支架上單向設置曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,或腹背雙向設置曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡,上述聚光鏡聚焦點設置供水盤管6,與速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9串連并連通球形儲熱爐膛24;球形儲熱爐膛24用三組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);密封連通球形儲熱爐膛24與球形真空聚能噴射器11的放射狀真空爐排5裸露部位設置繞組25;供熱管線10從放射狀真空爐排5中間通過并從球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過,連接供熱四通閥14;球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導磁流體26并內置速熱金屬電熱棒21,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,上述部件和管路構成塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐整體構架,實現(xiàn)七爐共沸五環(huán)節(jié)加熱匯流外供。

第五種為在上述四種類型的基礎上,通過臥式儲熱爐膛4兩端的對接法蘭,串聯(lián)或并聯(lián)多具十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐,與球形盤管爐、立式盤管爐、速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9優(yōu)化集成,組成超大規(guī)模制熱、發(fā)電、制冷除碳滅霾環(huán)形或矩形陣列,凈化和養(yǎng)護地球環(huán)境。

所述的塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐為七爐共沸多功能爐,從冷水進口到熱水出口五個環(huán)節(jié)倍效加熱流程依次連接順序是:

第一,置于向陽面兩支架底部的供水機泵8串聯(lián)單組或多組速熱金屬純電阻組合鼠籠構成的聚能電熱爐,為供水盤管來水第一次預熱;

第二,置于向陽面兩支架上單向設置的曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,或腹背雙向設置的曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡及上述聚光鏡聚焦點的供水盤管6構成立式盤管爐,與速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9串連,為球形儲熱爐膛24補給水進行第二次預熱;

第三,球形儲熱爐膛24用放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的球形真空 聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導磁流體26并內置速熱金屬電熱棒21,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,構成真空超導相變爐,各聚光鏡三維群焦共聚形成立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導磁流體26瞬間真空相變,以真空相變汽化熱、真空超導、超導磁流體26類冷核聚變反應對球形儲爐膛內24的預熱水第三次三效超高強度超導循環(huán)換熱;

第四,密封連通球形儲熱爐膛24與球形真空聚能噴射器11的放射狀真空爐排5裸露部位設置繞組25,球形真空聚能噴射器11內腔超導磁流體26沿腔內設置的螺旋導流槽旋流噴射,切割外置繞組25發(fā)電;供熱管線10從密集排列的放射狀真空爐排5中間通過,構成立式輻射爐,被超導磁流體26發(fā)電熱量和放射狀真空爐排5輻射熱第四次雙效加熱;

第五,供熱管線10從球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過構成球形盤管爐,被爐內超導磁流體26真空相變汽化熱和類冷核聚變反應釋放的熱能第五次雙效加熱,為后續(xù)全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

所述的隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的聚光鏡為高倍聚光鏡,其結構形式為多鏡群焦共聚組合方式,其結構形式為以下六種類型之一:

第一種為在球形真空聚能噴射器11周邊三維組合式設置透射光聚光釜13和反射光碟式聚光鏡12或聚光鏡群,形成群焦共聚立體聚能光球;

第二種為在管式真空聚能噴射器20受陽面腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光鏡18和橫置槽式聚光鏡19,形成腹背雙焦共聚立體聚能光柱;

第三種為在儲熱爐膛向陽面兩支座豎向設置曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,形成單面線性聚焦立體聚能光帶;

第四種為在常規(guī)聚光鏡構架基礎上,將聚光鏡面設置為納米反光膜或透光膜聚光鏡面,利用納米膜形成的觸須更大面積地自動聚集光子,以更小但更強大的透光膜或反光膜聚光鏡面,形成聚光烈焰;

第五種為在球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊、管式真空聚能噴射器20向陽面腹背雙向和儲熱爐膛向陽面兩支座設置納米管光漏斗,利用納米管光漏斗形成的觸須,以更小但更強大的光電板,更大面積地自動聚集光子形成聚光烈焰;

第六種為在球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊、管式真空聚能噴射器20向陽面腹背雙向和儲熱爐膛向陽面兩支座設置大入射角和出射角、靜態(tài)受光和高倍聚光兩種功能兼?zhèn)涞姆浅上翊蠼嵌忍柲芫酃忡R,克服常規(guī)聚光鏡的實時跟蹤、聚光比小和不易拆裝的不足。

所述的超導工質16為真空聚能噴射器內被聚能陽光激發(fā)產(chǎn)生真空相變、真空超導傳熱和高能理化反應的配方流體,其配方包括蒸餾水,低沸點大熱容量傳熱介質如乙醇、氨,理化反應加強劑如硝酸鉀、重鉻酸鉀及防腐劑,上述配方流體受熱后首先低沸點大熱容量傳熱介質瞬間汽化,引發(fā)配方流體共沸,產(chǎn)生高能理化反應加劇真空超導傳熱。

所述的超導磁流體26為真空聚能噴射器內被聚能陽光激發(fā)產(chǎn)生真空相變、真空超導傳熱和磁流體發(fā)電及類冷核聚變反應的高能配方流體,其配方包括反應母液水,初始啟動培養(yǎng)液重水、冠醚18-冠-6、鉀離子和模板介質氘核、氦3核、氚核、氦6核,順磁強化劑鐵離子,上述配方流體受熱后產(chǎn)生汽液相變,引發(fā)磁流體發(fā)電及類冷核聚變反應,超高強度加劇真空超導傳熱。

所述的自動聚焦智能控制裝置15包括以聚光鏡聚焦點為圓心,以焦距為半徑隨日光水平旋轉的自旋軌道,以聚焦點為軌跡隨日光入射角同步垂直自仰合機構和為單板機傳送信號的最佳聚光強度傳感器,單板機接受傳感器最佳聚光強度信號,指令上述機構協(xié)調聯(lián)動,實現(xiàn)雙軸同步跟蹤最佳聚焦。

采用以上技術方案,本發(fā)明具有十爐共沸、疊加聚能、光磁電互補連續(xù)制熱的優(yōu)勢,為后續(xù)采暖、洗浴、飲用、發(fā)電、制冷提供0碳無霾高溫熱動力工質,開創(chuàng)大型陣列化太陽能全天候熱電冷聯(lián)用的里程碑。

附圖說明 (相同的部件只在圖1中做了標注)

圖1為十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐結構示意圖;

圖2為圖1的球形和管式真空超導相變組合爐結構示意圖;

圖3為圖1的塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐結構示意圖;

圖4為圖1的速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐結構示意圖。

圖中:1.定壓放汽閥;2.人孔蓋;3.回水閥;4.臥式儲熱爐膛;5.放射狀真空爐排;6.供水盤管;7.曲面柱槽式聚光鏡;8.供水機泵;9.速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐;10.供熱管線;11.球形真空聚能噴射器;12.反射光碟式聚光鏡;13.透射光聚光釜;14.供熱四通閥;15.自動聚焦智能控制裝置;16.超導工質;17.立式真空爐排;18.線性菲涅爾聚光鏡;19.橫置槽式聚光鏡;20.管式真空聚能噴射器;21.速熱金屬電熱棒;22.避雷針;23.浮子液位計;24.球形儲熱爐膛;25.繞組;26.超導磁流體;27.輔助電機;28.供熱閥;29.永磁非接觸聯(lián)軸器;30.管殼;31.射流固定套;32.強磁體環(huán);33.速熱金屬純電阻組合鼠籠;34.空心軸;35.進水射流閥;36.葉輪。

具體實施方式

實施方案1:

如圖1所示:本發(fā)明所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐從冷水補給到熱水外供,包括由供水機泵8串連的速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9、曲面柱槽式聚光鏡7和供水盤管6組成的立式盤管爐、真空聚能噴射器用真空爐排與儲熱爐膛密封連通組成的真空超導相變爐、從真空聚能噴射器中間密封盤旋通過的球形盤管爐所集成的十爐共沸、處處疊加聚能、環(huán)環(huán)倍效放大的高效換熱陣列,其中,真空聚能噴射器聚焦點設置隨自動聚焦智能控制裝置15轉動的聚光鏡;供水機泵8通過供水盤管6與供熱四通14直接短路循環(huán)制熱或供熱四通14開路直接匯流外供,為后續(xù)全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

所述的儲熱爐膛為外包防腐保溫層或雙層夾心保溫襯層的密閉容器,主體結構由向陽面支架支撐,其結構為圖1所示的臥式儲熱爐膛4,爐膛上部中段設置人孔蓋2,一側設置定壓放汽閥1或安全閥,兩側錯位設置回水閥3,回水閥3進口管設置形成垂直豎向對流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴;爐膛兩端弧形封頭中 部設置對接法蘭,一側設置液位、壓力、溫度諸參數(shù)傳感器遠傳接口;爐膛兩端弧形封頭下部兩側錯位設置補水閥,補水閥進口管設置形成水平環(huán)流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴;爐膛下部設置連接供熱四通閥14的供熱管線10;爐膛內腔分上中下三層或多層密集設置形成垂直對流換熱網(wǎng)的放射狀真空爐排5或立式真空爐排17,放射狀真空爐排5或立式真空爐排17與爐膛外真空聚能噴射器密封連通。

所述的速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9包括非導磁有機管殼或非導磁無機雙層保溫管殼和內置的速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電裝置,其中雙層保溫管殼30為內置絕熱層的密閉雙層空心管,或內充超導工質的雙層真空管,其上部設置輔助電機27和一至多個供熱閥28,下部底面和側面設置進水射流閥35;內置的速熱金屬純電阻組合鼠籠發(fā)電裝置為單級或多級強磁磁化、射流激蕩、旋轉磁場切割閉合導體發(fā)電制熱、真空管超導工質快速換熱四合一腔體,腔體內以帶射流通道的空心軸34為中心,自上而下設置永磁非接觸聯(lián)軸器29、由軸承固定的帶射流孔的上射流固定套31、強磁體環(huán)32、速熱金屬純電阻組合鼠籠33、下射流固定套和空心軸34下端固定的葉輪36,其中強磁體環(huán)32為軸向疊置,徑向充磁,按N、S極相間偶數(shù)排列的若干瓦形強磁體組合環(huán);速熱金屬純電阻組合鼠籠33為高阻、耐熱、非導磁閉合導體,裝配氣隙0.5-1.5mm,裝配層數(shù)1-6層,其結構形式為以下四種類型之一:

第一種為同軸單組或多組軸向套裝的速熱金屬同心管,管壁上對稱開形成閉合導體的直長縫或斜長縫,管與管之間互相絕緣或并聯(lián);

第二種為同軸單組或多組軸向套裝的速熱金屬同心管,管壁上對稱開形成閉合導體的針狀電暈放電錐尖或鋸齒狀電弧放電錐尖,管與管之間互相絕緣或并聯(lián);

第三種為對稱速熱金屬真空管閉合鼠籠,管內充裝低溫快速啟動,并以汽化、蒸發(fā)、凝結、回流方式與管外射流流體快速循環(huán)換熱的超導工質;

第四種為對稱偶數(shù)組速熱金屬閉合導條。

所述的立式盤管爐包括儲熱爐膛向陽面兩支架上單向設置的曲面柱槽式 聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡、或腹背雙向組合設置的曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡、其聚焦點盤旋通過的供水盤管6,上述單面線性聚焦聚光鏡形成立體聚能光帶或腹背雙焦共聚形成立體聚能光柱加熱供水盤管6,并通過與供水盤管6連通的供水機泵8為儲熱爐膛補充預熱水。

所述的球形盤管爐包括球形真空聚能噴射器11、從球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過的供熱管線10,以及球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊三維組合式設置的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,各聚光鏡三維群焦共聚形成立體聚能光球以輻射、傳導方式炙烤球形真空聚能噴射器11內的超導工質16,熾熱超導工質16進而以傳導方式加熱供熱管線10。

所述的真空超導相變爐包括以真空聚能噴射器為功能核心,用真空爐排與其密封連通的儲熱爐膛、其內腔充裝的超導工質16以及其聚焦點設置的聚光鏡,其結構形式至少為圖1所示的球形真空超導相變爐,其臥式儲熱爐膛4用三組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的三具或多具球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,其中靠中部一組放射狀真空爐排5設置加熱條件強于兩端各組的短管網(wǎng),首先形成高強度的無序湍流熱動力漩渦,與兩端各組相對較弱的無序湍流熱動力漩渦異旋相消,同旋相漲,形成上下左右不同層次的水平和垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導工質16并內置速熱金屬電熱棒21,供熱管線10從其中間密封盤旋通過,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,形成三維群焦共聚立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱。

所述的隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的聚光鏡為高倍聚光鏡,其結構形式為多鏡群焦共聚組合方式,其結構形式為以下六種類型之一:

第一種為在球形真空聚能噴射器11周邊三維組合式設置透射光聚光釜13和反射光碟式聚光鏡12或聚光鏡群,形成群焦共聚立體聚能光球;

第二種為在管式真空聚能噴射器20受陽面腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光鏡18和橫置槽式聚光鏡19,形成腹背雙焦共聚立體聚能光柱;

第三種為在儲熱爐膛向陽面兩支座豎向設置曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,形成單面線性聚焦立體聚能光帶;

第四種為在常規(guī)聚光鏡構架基礎上,將聚光鏡面設置為納米反光膜或透光膜聚光鏡面,利用納米膜形成的觸須更大面積地自動聚集光子,以更小但更強大的透光膜或反光膜聚光鏡面,形成聚光烈焰;

第五種為在球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊、管式真空聚能噴射器20向陽面腹背雙向和儲熱爐膛向陽面兩支座設置納米管光漏斗,利用納米管光漏斗形成的觸須,以更小但更強大的光電板,更大面積地自動聚集光子形成聚光烈焰;

第六種為在球形真空聚能噴射器11聚焦點周邊、管式真空聚能噴射器20向陽面腹背雙向和儲熱爐膛向陽面兩支座設置大入射角和出射角、靜態(tài)受光和高倍聚光兩種功能兼?zhèn)涞姆浅上翊蠼嵌忍柲芫酃忡R,克服常規(guī)聚光鏡的實時跟蹤、聚光比小和不易拆裝的不足。

所述的超導工質16為真空聚能噴射器內被聚能陽光激發(fā)產(chǎn)生真空相變、真空超導傳熱和高能理化反應的配方流體,其配方包括蒸餾水,低沸點大熱容量傳熱介質如乙醇、氨,理化反應加強劑如硝酸鉀、重鉻酸鉀及防腐劑,上述配方流體受熱后首先低沸點大熱容量傳熱介質瞬間汽化,引發(fā)配方流體共沸,產(chǎn)生高能理化反應加劇真空超導傳熱。

所述的自動聚焦智能控制裝置15包括以聚光鏡聚焦點為圓心,以焦距為半徑隨日光水平旋轉的自旋軌道,以聚焦點為軌跡隨日光入射角同步垂直自仰合機構和為單板機傳送信號的最佳聚光強度傳感器,單板機接受傳感器最佳聚光強度信號,指令上述機構協(xié)調聯(lián)動,實現(xiàn)雙軸同步跟蹤最佳聚焦。

所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐設計參數(shù)為:

儲熱爐膛:容積1000m3,直徑∮4000mm,裝置長度80m;

球形真空超導相變爐:三組并列;

球形真空聚能噴射器直徑:∮2000mm;

透射光聚光釜面積:28m2;

反射光碟式聚光鏡面積:28m2;

制熱功率:5MW。

實施方案2:

如圖2所示:本發(fā)明所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐實施方案同實施方案1,只是將制熱功率做了壓縮,并將三組球形真空超導相變爐并列設置調整為二組球形和一組管式真空超導相變爐并列設置,具體調整為:

所述的真空超導相變爐包括以真空聚能噴射器為功能核心,用真空爐排與其密封連通的儲熱爐膛、其內腔充裝的超導工質16以及其聚焦點設置的聚光鏡,其結構形式為圖2所示的球形和管式真空超導相變組合爐,其中:

臥式儲熱爐膛4兩端用二組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的二具或多具球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成高強度無序湍流熱動力漩渦,導致上下左右不同層次水平和垂直豎向流對流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導工質16并內置速熱金屬電熱棒21,供熱管線10從其中間密封盤旋通過,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,形成三維群焦共聚立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱;

臥式儲熱爐膛4中部用立式真空爐排17密封連通爐膛外的管式真空聚能噴射器20,爐膛內立式真空爐排17沿臥式儲熱爐膛4軸向和徑向垂直密集排列,形成低強度無序湍流熱動力漩渦,導致上下左右不同層次水平和垂直豎向流對流循環(huán)換熱網(wǎng);整個爐膛內高強度和低強度無序湍流熱動力漩渦異旋相消,同旋相漲,不斷加劇制熱過程;爐膛外管式真空聚能噴射器20內腔充裝超導工質16并內置速效電熱棒21,其聚焦點單向設置線性菲涅爾聚光鏡18或橫置槽式聚光鏡19,形成聚能光帶,或腹背雙向組合式設置線性菲涅爾聚光 鏡18和橫置槽式聚光鏡19,形成腹背雙焦共聚立體聚能光柱,激發(fā)管式真空聚能噴射器20內超導工質16瞬間真空相變,實現(xiàn)與臥式儲熱爐膛4內的預熱水超高強度超導循環(huán)換熱。

所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐設計參數(shù)為:

儲熱爐膛:容積500m3,直徑∮3000mm,裝置長度80m;

真空超導相變爐:二組球形和一組管式真空超導相變爐并列;

球形真空聚能噴射器直徑:∮1500mm;

透射光聚光釜面積:20m2;

反射光碟式聚光鏡面積:20m2

制熱功率:2.5MW。

實施方案3:

如圖3所示:本發(fā)明所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐實施方案同實施方案1,但將制熱功率做了較大壓縮,整機結構調整為塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐,具體調整為:

所述的球形儲熱爐膛24上部兩側分別設置安全閥和避雷針22,中段設置人孔法蘭,法蘭盤底部設置浮子液位計23;球體背陽面設置爬梯、護欄;球體下部向陽面兩支架供水盤管6入口同向設置形成水平環(huán)流換熱網(wǎng)的舌形噴嘴。

所述的塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐,其球形儲熱爐膛24由三柱或四柱塔式支架支撐,向陽面兩支架底部設置供水機泵8和與之串聯(lián)的單組或多組速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9;向陽面兩支架上單向設置曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,或腹背雙向設置曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡,上述聚光鏡聚焦點設置供水盤管6,與速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9串連并連通球形儲熱爐膛24;球形儲熱爐膛24用三組或多組放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);密封連通球形儲熱爐膛24與球形真空聚能噴射器11的放射狀真空爐排5裸露部位設置繞組25;供熱管線10從放射狀真空爐排5中間通過并從 球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過,連接供熱四通閥14;球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導磁流體26并內置速熱金屬電熱棒21,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,上述部件和管路構成塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐整體構架,實現(xiàn)七爐共沸五環(huán)節(jié)加熱匯流外供。

所述的塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐為七爐共沸多功能爐,從冷水進口到熱水出口五個環(huán)節(jié)倍效加熱流程依次連接順序是:

第一,置于向陽面兩支架底部的供水機泵8串聯(lián)單組或多組速熱金屬純電阻組合鼠籠構成的聚能電熱爐,為供水盤管來水第一次預熱;

第二,置于向陽面兩支架上單向設置的曲面柱槽式聚光鏡7或線性菲涅爾聚光鏡,或腹背雙向設置的曲面柱槽式聚光鏡7和線性菲涅爾聚光鏡及上述聚光鏡聚焦點的供水盤管6構成立式盤管爐,與速熱金屬純電阻組合鼠籠聚能電熱爐9串連,為球形儲熱爐膛24補給水進行第二次預熱;

第三,球形儲熱爐膛24用放射狀真空爐排5密封連通爐膛外的球形真空聚能噴射器11,爐膛內放射狀真空爐排5分上中下三層或多層傾斜向上放射狀密集排列,形成垂直豎向流循環(huán)換熱網(wǎng);爐膛外球形真空聚能噴射器11內腔充裝超導磁流體26并內置速熱金屬電熱棒21,其聚焦點周邊三維組合式設置隨自動聚焦智能控制裝置(15)轉動的反射光碟式聚光鏡12和透射光聚光釜13或聚光鏡群,構成真空超導相變爐,各聚光鏡三維群焦共聚形成立體聚能光球,激發(fā)球形真空聚能噴射器11內超導磁流體26瞬間真空相變,以真空相變汽化熱、真空超導、超導磁流體26類冷核聚變反應對球形儲爐膛內24的預熱水第三次三效超高強度超導循環(huán)換熱;

第四,密封連通球形儲熱爐膛24與球形真空聚能噴射器11的放射狀真空爐排5裸露部位設置繞組25,球形真空聚能噴射器11內腔超導磁流體26沿腔內設置的螺旋導流槽旋流噴射,切割外置繞組25發(fā)電;供熱管線10從密集排列的放射狀真空爐排5中間通過,構成立式輻射爐,被超導磁流體26發(fā)電熱量和放射狀真空爐排5輻射熱第四次雙效加熱;

第五,供熱管線10從球形真空聚能噴射器11中間密封盤旋通過構成球形盤管爐,被爐內超導磁流體26真空相變汽化熱和類冷核聚變反應釋放的熱能第五次雙效加熱,為后續(xù)全天候熱電冷聯(lián)用提供0碳無霾的高溫熱動力工質。

所述的超導磁流體26為真空聚能噴射器內被聚能陽光激發(fā)產(chǎn)生真空相變、真空超導傳熱和磁流體發(fā)電及類冷核聚變反應的高能配方流體,其配方包括反應母液水,初始啟動培養(yǎng)液重水、冠醚18-冠-6、鉀離子和模板介質氘核、氦3核、氚核、氦6核,順磁強化劑鐵離子,上述配方流體受熱后產(chǎn)生汽液相變,引發(fā)磁流體發(fā)電及類冷核聚變反應,超高強度加劇真空超導傳熱。

所述的十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐設計參數(shù)為:

儲熱爐膛:容積300m3,球體直徑∮8600mm,裝置高度30m;

球形真空聚能噴射器直徑:∮1500mm;

透射光聚光釜面積:20m2;

反射光碟式聚光鏡面積:20m2;

制熱功率:800KW。

采用以上技術方案,本發(fā)明具有十爐共沸、疊加聚能、光磁電互補連續(xù)制熱的優(yōu)勢,為后續(xù)采暖、洗浴、飲用、發(fā)電、制冷全天候提供0碳無霾高溫熱動力工質,開創(chuàng)大型陣列化太陽能熱電冷聯(lián)用的里程碑。

上述3例實施方案,僅用于說明本發(fā)明適合球形真空超導相變爐、球形和管式真空超導相變組合爐、塔式雙球聚能真空超導相變多功能爐十爐共沸除碳滅霾聚能反應爐的配置方案,并非對本發(fā)明涉及技術方案的限制,所屬技術領域的技術人員在本發(fā)明涉及的技術范圍內提出的各種雷同或相似變化方案,仍屬于本發(fā)明的權利保護范圍。

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