一種供熱方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種供熱方法及其利用所述方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用燃料在鍋爐內(nèi)燃燒形成熱流體或蒸汽，再以所述熱流體和/或蒸汽對(duì)外供熱的系統(tǒng)廣泛被應(yīng)用，特別是氣候寒冷地區(qū)作為采暖的重要系統(tǒng)而被廣泛應(yīng)用，然而這種形式獲得的熱量最多不超過(guò)燃料燃燒所放出的熱量，嚴(yán)重浪費(fèi)了燃料燃燒過(guò)程所具有的高品位熱能，因此，需要發(fā)明一種新型供熱方法及其裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
[0004]方案1，一種供熱方法，將有壓蒸汽深度膨脹轉(zhuǎn)換成工質(zhì)氣流，利用所述工質(zhì)氣流弓丨射形成負(fù)壓使與被引射氣體相平衡的液體汽化吸熱，將經(jīng)過(guò)引射過(guò)程后的所述工質(zhì)氣流和所述被引射的氣體作為熱源對(duì)外供熱。
[0005]方案2，在方案1的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，將經(jīng)過(guò)引射過(guò)程后的所述工質(zhì)氣流和所述被引射的氣體以氣態(tài)、氣液混合狀態(tài)或液態(tài)的形式推動(dòng)做功機(jī)構(gòu)后作為熱源對(duì)外供熱。
[0006]方案3，在方案1或方案2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，將與被引射氣體相平衡的液體汽化吸熱過(guò)程作為制冷過(guò)程使用。
[0007]方案4，在方案1至方案3中任一方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，使經(jīng)過(guò)引射過(guò)程后的所述工質(zhì)氣流和所述被引射的氣體作為熱源對(duì)外供熱后，其中一部分被加壓后輸送至所述有壓蒸汽的發(fā)生器中。
[0008]方案5，一種利用方案1至方案4中任一方案所述供熱方法的裝置，包括鍋爐、噴射栗、減壓汽化器和供熱熱交換器，所述鍋爐的蒸汽出口與所述噴射栗的動(dòng)力流體入口連通或所述鍋爐的蒸汽出口設(shè)為所述噴射栗的動(dòng)力流體入口，所述噴射栗的被引射流體入口與所述減壓汽化器的氣相區(qū)連通，所述噴射栗的流體出口與所述供熱熱交換器連通。
[0009]方案6，在方案5的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，在所述噴射栗的流體出口與所述供熱熱交換器之間的連通通道上設(shè)置做功機(jī)構(gòu)。
[0010]方案7，在方案5的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，使所述減壓汽化器作為冷源對(duì)外吸熱制冷。
[0011]方案8，在方案5至方案7中任一方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，使所述供熱熱交換器的液體出口與所述減壓汽化器連通。
[0012]方案9，在方案8的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，在所述供熱熱交換器和所述減壓汽化器之間的連通通道上設(shè)置節(jié)流閥。
[0013]方案10，在方案5至方案9中任一方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步選擇性地，使所述供熱熱交換器的液體出口經(jīng)加壓栗與所述鍋爐連通。
[0014]本發(fā)明中，所謂的“深度膨脹轉(zhuǎn)換”是指利用膨脹過(guò)程形成靜壓低于lMPa、0.9MPa、
0.8MPa、0.7MPa、0.6MPa、0.5MPa、0.4MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.lMPa、0.09MPa、0.08MPa、
0.07MPa、0.06MPa、0.05MPa、0.04MPa、0.03MPa、0.02MPa、0.01MPa、0.009MPa、0.008MPa 或低于0.007MPa的氣流的過(guò)程。
[0015]本發(fā)明中，所謂的“蒸汽”是指在本發(fā)明所公開(kāi)的條件下由液體汽化而成的氣態(tài)物質(zhì)，包括水蒸汽或其他單質(zhì)或化合物的蒸汽。
[0016]本發(fā)明中，所謂的“減壓汽化器”是指通過(guò)降低壓力使液體汽化的裝置。
[0017]本發(fā)明人認(rèn)為當(dāng)具有一定壓力和一定溫度的氣體工質(zhì)(包括蒸汽)膨脹(例如，通過(guò)噴管，所謂的“噴管”包括噴射通道、拉瓦爾噴管等)到極限狀態(tài)(所謂的極限狀態(tài)是指在這一過(guò)程或在整個(gè)循環(huán)中所能達(dá)到的最低的壓力狀態(tài))或接近極限狀態(tài)并加速到相應(yīng)速度，這個(gè)時(shí)候盡管高速運(yùn)動(dòng)的工質(zhì)具有高于低溫?zé)嵩吹臏囟?，但是這時(shí)對(duì)此高速運(yùn)動(dòng)的工質(zhì)進(jìn)行冷卻并不影響這些高速運(yùn)動(dòng)工質(zhì)的做功能力。在至今為止的所有熱功轉(zhuǎn)換循環(huán)中，例如卡諾循環(huán)及其他一切循環(huán)中，所謂的“冷卻過(guò)程”即低溫?zé)嵩唇邮軣崃康倪^(guò)程，均是發(fā)生在工質(zhì)做功后，但是本發(fā)明人認(rèn)為，只要工質(zhì)膨脹加速到極限狀態(tài)或接近極限狀態(tài)，就可對(duì)工質(zhì)進(jìn)行冷卻，因此，我們可以將冷卻過(guò)程設(shè)置在做功機(jī)構(gòu)或做功過(guò)程前，這樣，可以為人們提供更多的對(duì)于做功機(jī)構(gòu)的選擇和做功方式的選擇，并將大幅度降低對(duì)做功機(jī)構(gòu)尤其是透平機(jī)構(gòu)的耐熱性的要求，這將為熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造開(kāi)啟另一個(gè)方向。本發(fā)明人將工質(zhì)膨脹到極限或接近極限狀態(tài)并加速到相應(yīng)速度，即使冷卻也不影響做功能力的性質(zhì)，可形象地稱之為“動(dòng)能不冷”。
[0018]本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)熱能與動(dòng)力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)等。
[0019]本發(fā)明人認(rèn)為，動(dòng)量守恒定律和角動(dòng)量守恒定律不正確，例如在一個(gè)懸掛在空中的盒子內(nèi)安上一個(gè)噴管，由東向西噴射，噴管噴出的工質(zhì)打擊到盒子西側(cè)內(nèi)壁上的一個(gè)葉輪，這時(shí)葉輪會(huì)旋轉(zhuǎn)，而整個(gè)盒子會(huì)向東移動(dòng)，對(duì)于盒子來(lái)講，外部并沒(méi)有對(duì)其實(shí)施任何作用，所有的事情都是發(fā)生在盒子內(nèi)部的，因此動(dòng)量守恒定律是不正確的；有兩個(gè)質(zhì)量相同、形狀相同的圓盤(pán)懸掛在空中，兩個(gè)圓盤(pán)相鄰且可按照自己的軸心旋轉(zhuǎn)，使兩個(gè)圓盤(pán)向相反方向以同樣的速度旋轉(zhuǎn)，一個(gè)圓盤(pán)的角動(dòng)量是+A，另一個(gè)圓盤(pán)的角動(dòng)量是-A，這樣由兩個(gè)圓盤(pán)所構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)量是零，外界幾乎以零代價(jià)可以使其中一個(gè)圓盤(pán)翻轉(zhuǎn)，這樣兩個(gè)圓盤(pán)構(gòu)成的系統(tǒng)的角動(dòng)量則要么是+2A，要么是-2A，由此可見(jiàn)角動(dòng)量不守恒。
[0020]本發(fā)明人認(rèn)為，Cor1lis effect的本質(zhì)是因?yàn)榻莿?dòng)量不守恒構(gòu)成的。
[0021]本發(fā)明人認(rèn)為，角動(dòng)量不守恒的另一個(gè)例子為:一個(gè)人從一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)的遠(yuǎn)心處向近心處行走時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能增加，但是當(dāng)此人從旋轉(zhuǎn)盤(pán)的近心處跳躍到旋轉(zhuǎn)盤(pán)的遠(yuǎn)心處時(shí)，旋轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速會(huì)降低，但是由于系統(tǒng)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能較大，旋轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速不會(huì)降低到原有狀態(tài)，而應(yīng)該是在原有轉(zhuǎn)速(即此人即將開(kāi)始向近心處行走時(shí)，旋轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速)和此人達(dá)到所述近心處時(shí)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速之間的某個(gè)轉(zhuǎn)速，這樣系統(tǒng)的角動(dòng)量就增加了。
[0022]本發(fā)明人認(rèn)為，天體相互運(yùn)動(dòng)必然產(chǎn)生引力相互作用，引力相互作用必然產(chǎn)生物質(zhì)流動(dòng)和/或物體形變，由于物質(zhì)流動(dòng)和物體形變均為不可逆過(guò)程，即均為產(chǎn)生熱量的過(guò)程，因此引力場(chǎng)作用下的物質(zhì)流動(dòng)和物體形變必然產(chǎn)生熱量，這種形式產(chǎn)生的熱量必然消耗天體的動(dòng)能，隨著時(shí)間的推移，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的過(guò)程，天體會(huì)逐漸喪失動(dòng)能，最終天體會(huì)相互合并(或相互吞噬)，最終宇宙形成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的溫度和壓力都會(huì)劇烈上升，從而形成劇烈的爆炸(由于溫度和壓力劇烈上升也會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)和核反應(yīng))，爆炸重新形成天體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即使天體具有動(dòng)能，天體之間再次形成相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互作用，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。因此可以認(rèn)為宇宙的存在與發(fā)展其實(shí)是一個(gè)熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程。這種過(guò)程的本質(zhì)可以簡(jiǎn)單、易懂地概括為“你惹我，我就一定吞噬你”，由此可見(jiàn)，存在交替作用的主體其最終結(jié)局就是相互吞噬、相互合并。
[0023]本發(fā)明人根據(jù)熱力學(xué)的基本原理以及對(duì)宇宙現(xiàn)象的觀察認(rèn)為:在沒(méi)有外部因素影響的前提下，熱不可能百分之百的轉(zhuǎn)換成其它任何形式的能量或物質(zhì)。傳統(tǒng)熱力學(xué)第二定律中只闡述了在沒(méi)有外部因素影響的前提下，熱不能百分之百的轉(zhuǎn)換成功，這一定律是正確的，但又是片面的?？梢杂猛ㄋ椎恼Z(yǔ)言將熱定義為能量的最低形式，或者簡(jiǎn)稱為這是宇宙的垃圾。經(jīng)分析，本發(fā)明人還認(rèn)為:任何生物(動(dòng)物、植物、微生物、病毒和細(xì)菌)的生長(zhǎng)過(guò)程都是放熱的。經(jīng)分析，本發(fā)明人還認(rèn)為:任何一個(gè)過(guò)程或任何一個(gè)循環(huán)(不局限于熱力學(xué)過(guò)程，例如化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、生物生長(zhǎng)過(guò)程、植物生長(zhǎng)過(guò)程都包括在內(nèi))其最大做功能力守恒，本發(fā)明人認(rèn)為沒(méi)有光合作用的植物生長(zhǎng)過(guò)程是不能提高其做功能力的，也就是說(shuō)，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的養(yǎng)分的做功能力之和；之所以一棵樹(shù)木的做功能力要大于樹(shù)苗的做功能力，是因?yàn)殛?yáng)光以光合作用的形式參與了由樹(shù)苗到樹(shù)木的生長(zhǎng)過(guò)程。
[0024]本發(fā)明人認(rèn)為:熱機(jī)工作的基本邏輯是收斂-受熱-發(fā)散。所謂收斂是工質(zhì)的密度的增加過(guò)程，例如冷凝、壓縮均屬收斂過(guò)程，在同樣的壓力下，溫度低的工質(zhì)收斂程度大；所謂受熱就是工質(zhì)的吸熱過(guò)程；所謂發(fā)散是指工質(zhì)的密度降低的過(guò)程，例如膨脹或噴射。任何一個(gè)發(fā)散過(guò)程都會(huì)形成做功能力的降低，例如，氣態(tài)的空氣的做功能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液態(tài)空氣的做功能力；甲醇加水加中等溫度的熱生成一氧化碳和氫氣，雖然所生成的一氧化碳和氫氣的燃燒熱大于甲醇的燃燒熱20%左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例則微