[发明专利]闭路冷循环动力发电装置

摘要

一种闭路冷循环动力发电装置由：气液交换装置、蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机、安全泄压制氮装置、液氮气化启动器和自控装置构成。液氮与氮气在交换罐内永久闭路循环中，进行压差与温差地交换，其安全泄压装置能将罐内逐渐升高的气压有效的降压并液化成液氮循环利用，使装置在启动后无需添加液氮即可永久发电。该装置可向一切航天、航海、陆路交通工具提供廉价、永久动力和电力将取代现有一切能源获取和使用方法。

主权项

本发明所提供的闭路冷循环动力发电装置是由：气液交换装置、蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)、安全泄压制氮装置、液氮气化启动器(14)和自控装置(1)构成。其特征在于：所述的气液交换装置是上由耐高压耐低温材料制成圆柱型上、下带球顶，外作隔热处理的：上部一个交换罐(68)和下部A、B两个交替液化罐(15)、(16)由管路连接构成。其中所述的气液交换装置上部的为：交换罐(68)，在交换罐顶部设两个通孔(65)、(67)、底部设三个通孔(29)、(27)、(26)；其中交换罐(68)内设：各与顶部、底部通孔穿通的交换盘管(69)的上入口(67)和下出口(27)；其中交换罐(68)顶部第一个通孔为高压气出口(65)，是由单向阀(61)控制的液氮气化启动器(14)出气口、安全泄压制氮装置的由安全阀(62)控制的管入口、蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的进气管口(64)并连的高压气出口(65)；其中交换罐(68)顶部的第二个通孔为高压气入口(67)，是外与蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的出气口相连，内与罐内交换盘管(69)上部的入口相连的高压气入口(67)；其中交换罐(68)底部中心的第一个通孔为高压气出口(27)，是内与罐(68)内交换盘管下部的出口相连，罐(68)外下部各由电磁阀(20)、(21)控制分别与底部A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部内与罐内交换盘管(18)、(17)上部入口相连的高压气入口相连的高压气出口(27)；其中交换罐(68)底部的第二个(29)和第三个(26)通孔均为两个高压气入口，是与底部A、B交替液化罐(15)、(16)顶部各由单向阀(28)、(25)控制的高压出气口(23)、(24)相连的两个高压气入口(29)、(26)；其中交换罐(68)内的交换盘管(69)是由耐高压管材制成由大至小多层套连接的交换盘管(69)；其中交换罐(68)内的交换盘管(69)上部入口穿经罐体(68)顶部与蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的出气口(67)相连；其中交换罐(68)内的交换盘管(69)下部出口(27)穿经罐体(68)底部各由电磁阀(20)、(21)控制分别与A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部高压其入口相连的出口(27)。其中所述的气液交换装置下部为：A、B两个交替液化罐(15)、(16)，在A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部各设三个通孔(19)、(23)、(20)、(21)、(24)、(22)、在A、B两个交替液化罐(15)、(16)底外侧各设两各通孔(4)、(1)、(3)、(6)在A、B两个交替液化罐(15)、(16)底部中心各设一个通孔(9)、(72)，在A、B两个交替液化罐(15)、(16)内设交换盘管(18)、(17)；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部中心的通孔为高压气出口(23)、(24)，是各由单向阀(28)、(25)控制的与顶部的交换罐(68)底部的高压其入口(29)、(26)相连的高压气出口(23)、(24)；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部的第二个通孔为高压入气口，是各由电磁阀(20)、(21)控制的与顶部的交换罐(68)底部的中心的高压出口(27)相连的高压入气口；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部的第三个通孔为出气口，是个各由电磁阀(19)、(22)控制与安全泄压制氮装置冷却水箱(57)下出口处的低压冷却气出口(56)、安全泄压制氮装置第一个大口径涡旋管底部的低压气体出口(49)及大口径高速活塞增压泵底部低压气体入口(48)并连的出气口；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)底外侧的第一个和第二个通孔为低压液氮出口(4)、(1)和入口(3)、(6)，是内与交换盘管内下部的低压液氮出口相连，在罐(15)、(16)底外侧是各由单向阀(5)、(2)控制经与相对的交换罐内下侧相通的低压液氮出口(4)、(1)和入口(3)、(6)；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)底部的第三个通孔为排液、注液并连的出入口(9)、(72)，是由截止阀(7)、(71)控制的注液入口、排污阀(8)、(73)控制的排液出口、各由单向阀(11)、(10)控制与安全泄压制氮装置中最底部的第三个涡旋管底部高压液氮总出口(30)相并连的排液、注液并连的出入口(9)、(72)；在其中由单向阀控制的B交替液化罐(16)底部的排液、高压注液出入口(72)与安全泄压制氮装置第三个活塞液氮泵(36)底部的高压液氮总出口(30)之间的管段中，并连由电磁阀(12)控制液氮气化启动器(14)的液氮入口；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)内的气液交换盘管(18)、(16)，是由耐低温、耐高压管材制成由大至小多层套连接的气液交换盘管(18)、(16)；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)内的气液交换盘管(18)、(16)上部的高压入口，是经罐体(15)、(16)顶部与顶部的交换罐(68)底部的分别由单向阀(20)、(21)控制的高压出口(27)相连的高压入口；其中在A、B两个交替液化罐(15)、(16)内的气液交换盘管(69)下部地低压出口(4)、(1)，是穿经罐体(68)侧底的外部分别由单向阀(5)、(2)控制与相对的交替液化罐(15)、(16)内下部入口(3)、(6)相通的低压液氮出口(4)、(1)。所述的蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)是由：蜗牛式气轮机的进气口(64)、出气口(67)和磁悬浮发电机构成；其中所述的蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的入气口(64)，是与交换罐顶部的高压气出口、由单向阀控制的液氮气化启动器出气口、安全泄压制氮装置的由安全阀(62)控制的管入口并连的高压气入口(64)；其中所述的蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的出气口(67)，是与交换罐(68)内热交换盘管(69)上部入口相连的高压气入管口相连的出气口(67)。所述的安全泄压制氮装置是由安全阀(62)、三个涡旋管、两个活塞增压泵组(53)、(44)、一个活塞液氮泵(36)和冷却水箱(57)构成；其中所述的安全阀的高压入口(62)，是与液氮气化启动器(14)由单向阀(61)控制的出口、蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的入气口(64)及交换罐(68)顶部的高压出口(65)并连的高压入口(62)；其中所述的安全阀(62)的高压出口，是与两个活塞增压泵组(53)、(44)、一个活塞液氮泵组(36)顶部的高压总入口(54)、(45)、(37)并连的高压出口。其中所述的涡旋管是由：耐低温、耐高压材料制成的管状壳体在壳体外做隔热处理的，中端为高压氮气入口、上端为热氮气出口的、下端为低压低温氮气出口；其中第一个大口径高速径涡旋管中端的高压氮气入口(51)，是与第一个大口径高速活塞增压泵组(53)、第二个高速活塞增压泵组(44)、和第三个活塞液氮泵组(36)顶部的高压氮气总出口(52)、(43)、(35)并连的高压氮气入口(51)；其上端的热氮气出口(50)，是与第二个和第三个涡旋管的氮气出口(41)、(33)及换热水箱(57)顶部的高温气体入口(59)相并连的热氮气出口(50)；其下端的低压氮气出口(49)，是与换热水箱(57)底部的常温气体出口(56)、交换装置底部的A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部各由电磁阀(19)、(22)控制的两个排气出口并连的排气出口及大口径高速活塞增压泵组(53)底部的低压氮气总入口(48)相并连的低压氮气出口(49)。其中第二个涡旋管中端的高压氮气入口(42)，是与第一个大口径高速活塞增压泵组(53)底部的高压氮气总出口(47)相连的高压氮气入口(42)；其上端的热氮气出口(41)，是与第一个和第三个涡旋管上端的热氮气出口(50)、(33)及换热水箱(57)顶部的高温气体入口(59)相并连的热氮气出口(41)；其下端的低压氮气出口(40)，是与高速活塞增压泵组(44)底部的低压氮气总入口(39)相连的低压氮气出口(40)。其中第三个涡旋管中端的高压氮气入口(36)，是与高速活塞增压泵组(44)底部的高压氮气总出口(38)相连的高压氮气入口(36)；其上端的热氮气出口(33)，是与第一个和第二个涡旋管上端的热氮气出口(50)、(41)及换热水箱(57)顶部的高温气体入口(59)相并连的热氮气出口(33)；其下端的低压低温氮气出口(32)，是与活塞液氮泵组(36)底部的低压低温氮气总入口(31)相连的低压低温氮气出口(32)。所述的大口径高速活塞增压泵组(53)、高速活塞增压泵组(44)、活塞液氮泵组(36)是由：作隔热处理的外泵体和泵体内设的活塞组等构成。所述的活塞多种泵组是由：作隔热处理的泵体(08)和泵体内设的活塞组(012)等构成。其中所述的泵体(08)，是由A、B、C、D、E、F多个由耐高压耐低温材料制成的圆柱型泵体(08)上共分四个通孔，其中：顶部高压腔通孔(05)、中上部虹吸腔通孔(014)、中下部串气腔通孔(016)、底部压注通孔(020)；在所述的泵体内中下部隔板(011)的中心设通轴孔，隔板(011)下表面的周边设通气凹槽，在通气凹槽处的圆柱型泵体(08)处设对称向外的两个窜气腔通孔(016)，在窜气腔通孔(016)两端出口处各由一根高压管(022)与各泵(08)的每一个通孔(016)串连成一体互相通气的窜气通口(016)；所述的设在泵体(08)内的活塞组(012)是由一个一端带紧固螺纹的活塞柱(012)一端活塞(07)和一个带罗纹口的活塞(018)构成的活塞组；其中是将一端带螺纹的活塞柱(012)由上至下穿插过泵体内的隔板(011)中心通轴孔，与底部带罗纹口的活塞(018)，螺旋组装成活塞组(012)后在组装泵体两端带通孔封头；使泵体(08)内由上至下分割形成，可不断变化容积的高压腔(06)、虹吸腔(09)、窜气腔(015)和压注腔(017)。其中活塞多种泵组泵体(08)顶部的高压腔通孔(05)是并连的高压出口和高压入口，是由电磁阀控制(03)的高压出口和由电磁阀(04)控制的高压入口构成；其中活塞多种泵组泵体中上部的虹吸腔通孔(014)是并连的高压出口和高压入口，是由电磁阀(010)控制的高压出口和电磁阀(013)控制的高压入口构成；其中活塞多种泵组体底部的压注腔通孔(020)是并连的高压出口和低压入口，是由单向阀(019)控制的高压出口和由单向阀(021)控制的低压入口构成。所述的大口径高速活塞增压泵组(53)泵体(A08)顶部的高压腔(06)通孔由多个电磁阀(03)控制的高压氮气出口和其泵体中上部的虹吸腔(09)通孔由多个电磁阀(010)控制的高压氮气出口并连成顶部的高压氮气总出口(52)，是与高速活塞增压泵组(44)和活塞注液泵组(36)顶部各自的高压总出口(43)、(35)、第一个大口径涡旋管中端的高压入口(51)并连的高压氮气总出口(52)；所述的大口径高速活塞增压泵组(53)泵体(A08)顶部的高压腔(06)通孔由多个电磁阀(04)控制的高压氮气入口和其泵体中上部的虹吸腔(09)通孔由多个电磁阀(013)控制的高压氮气入口并连成顶部的高压氮气总入口(54)，是与安全阀(62)的高压出口、高速活塞增压泵组(44)和活塞注液泵组(36)顶部各自的高压入口(45)、(37)并连的高压氮气入口(54)；所述的大口径高速活塞增压泵组(53)泵体(A08)底部的压注腔(017)通孔由多个单向阀(019)控制的高压氮气出口并连成底部高压氮气总出口(47)，是与第二个涡旋管中端的高压液氮入口(42)相连的高压氮气总出口(47)；所述的大口径高速活塞增压泵组(53)泵体(A08)底部的压注腔(017)通孔由多个单向阀(020)控制的低压氮气入口并连成底部低压氮气总入口(48)，是与第一个大口径涡旋管末端的低压氮气出口(49)、换热水箱(57)底部的常温气体出口(56)、交换装置底部的A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部各由电磁阀(19)、(22)控制的两个排气出口并连的低压氮气总入口(49)。所述的高速活塞增压泵组(44)泵体(A08)顶部的高压腔(06)通孔由多个电磁阀(03)控制的高压氮气出口和其泵体中上部的虹吸腔(09)通孔由多个电磁阀(010)控制的高压氮气出口并连成顶部的高压氮气总出口(43)，是与第一个大口径高速活塞增压泵组(53)和活塞注液泵组(36)顶部各自的高压总出口(52)、(35)、第一个大口径涡旋管中端的高压入口(51)并连的高压氮气总出口(43)；所述的高速活塞增压泵组(44)泵体(A08)顶部的高压腔(06)通孔由多个电磁阀(04)控制的高压氮气入口和其泵体中上部的虹吸腔(09)通孔由多个电磁阀(013)控制的高压氮气入口并连成顶部的高压氮气总入口(45)，是与安全阀(62)的高压出口、大口径高速活塞增压泵组(53)和活塞注液泵组(36)顶部各自的高压入口(54)、(37)并连的高压氮气入口(45)；所述的高速活塞增压泵组(44)泵体(A08)底部的压注腔(017)通孔由多个单向阀(019)控制的高压氮气出口并连成底部高压氮气总出口(38)，是与第三个涡旋管中端的高压液氮入口(34)相连的高压氮气总出口(38)；所述的高速活塞增压泵组(44)泵体(A08)底部的由压注腔(017)通孔由多个单向阀(020)控制的低压氮气入口并连成底部低压氮气总入口(39)，是与第二个涡旋管末端的低压氮气出口(40)、相连的低压氮气总入口(39)。所述的活塞注液泵组(36)泵体(A08)顶部的高压腔(06)通孔由多个电磁阀(03)控制的高压氮气出口和其泵体中上部的虹吸腔(09)通孔由多个电磁阀(010)控制的高压氮气出口并连成顶部的高压氮气总出口(35)，是与第一个大口径高速活塞增压泵组(53)和高速活塞增压泵组(44)顶部各自的高压总出口(52)、(43)、第一个大口径涡旋管中端的高压入口并连的高压氮气总出口(35)；所述的活塞注液泵组(36)泵体(A08)顶部的高压腔通孔由多个电磁阀(04)控制的高压氮气入口和其泵体中上部的虹吸腔通孔由多个电磁阀(013)控制的高压氮气入口并连成顶部的高压氮气总入口(37)，是与安全阀(62)的高压出口、大口径高速活塞增压泵组(44)和活塞注液泵组(36)顶部各自的高压入口(54)、(45)并连的高压氮气入口(37)；所述的活塞注液泵组(36)泵体(A08)底部的压注腔(017)通孔由多个单向阀(019)控制的高压氮气出口并连成底部高压氮气总出口(30)，是各由单向阀(11)、(10)与A、B两个交替液化罐(15)、(16)底部的排液、高压注液的出入口(9)、(72)及液氮气化启动器(14)由电磁阀(12)控制的出口并连的高压氮气总出口(30)；所述的活塞注液泵组(36)泵体(A08)底部的由压注腔(017)通孔由多个单向阀(020)控制的低压氮气入口并连成底部低压氮气总入口(31)，是与第三个涡旋管末端的低压氮气出口(32)相连的低压氮气总入口(31)。所述的冷却水箱(57)是由钢材制成圆柱上下带球顶的罐体，在其上部设两个通口(59)、(60)、在其下部设两个通孔(56)、(55)，在管内设冷却气盘管组(58)；其中所述的冷却水箱(57)上部的一个通孔(59)和下部的一个通孔(56)是与罐内的冷却气盘管组(58)上、下管口分别相连的热气入口(59)和常温气出口(56)；其中罐顶(57)部的上入口为热气入口(59)，是与三个涡旋管上端的热气出口(50)、(41)、(33)并连的热气入口(59)；其中罐底部的下出口为常温气出口(56)，是与第一个大口径涡旋管底端的低压氮气出口(51)、大口径高速活塞增压泵组(53)底部低压氮气总入口(48)、交换装置底部的A、B两个交替液化罐(15)、(16)顶部各由电磁阀(19)、(22)控制的两个排气出口并连的常温气出口(56)；其中所述的冷却水箱(57)上部的另一个通孔和下部的另一个通孔，是上部由电磁阀(60)控制与供热管网相连的热水出口和下部由电磁阀(55)控制与自来水管相连的入水口。所述的液氮气化启动器(14)，是作隔热处理的出口端为单向阀(61)控制、入口端为电磁阀(12)控制，中间是由耐低温耐高压的钢材制成带鱼鳞片的管段(14)；其中所述的液氮气化启动器(14)入口端由电磁阀(12)控制的低压低温液氮入口，是并连在活塞注液泵组(36)底部高压液氮总出口(30)、由单向阀(11)控制的与B交替液化罐(16)底部的排液、高压注液并连的出入口(72)上的的低压低温液氮入口；其中所述的液氮气化启动器(14)出口端由单向阀(61)控制的高压常温氮气出口，是与交换罐顶部的高压气出口(65)、安全泄压制氮装置的由安全阀(62)控制的管入口、蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)的进气管口(64)并连的高压气出口。所述的自控装置(1)是由导线与气液交换装置、安全泄压制氮装置、液氮气化启动器(14)中的两种活塞泵(53)、(44)、(36)所有配套的电磁阀及蜗牛式磁悬浮气轮发电一体机(66)连接构成的。