專利名稱：普適溫差能發(fā)電技術(shù)的制作方法
專利說(shuō)明 普適溫差能發(fā)電技術(shù)，屬于溫差能開發(fā)利用，動(dòng)力電力生產(chǎn)技術(shù)。
溫差能開發(fā)利用，動(dòng)力電力生產(chǎn)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)還處在研究階段;在國(guó)外已應(yīng)用在海水溫差能發(fā)電上，高溫?zé)嵩?表層海水)溫度一般為20℃左右，低溫?zé)嵩?500m深層海水)溫度一般為5℃左右，高低溫?zé)嵩粗g的溫差一般為15℃左右。普遍開發(fā)利用自然環(huán)境中普遍存在的溫差能，生產(chǎn)有工業(yè)價(jià)值的動(dòng)力電力，技術(shù)上尚待完善，實(shí)踐上也尚待深入。
本發(fā)明的目的是要提供這樣一種技術(shù)，以及同這種技術(shù)相配套的系列系統(tǒng)工程它以常溫為高溫?zé)嵩礈囟戎笜?biāo)，以10℃溫差為溫差指標(biāo)，在溫差≥溫差極限值前提下，溫差＜10℃，高溫?zé)嵩礈囟龋?5℃或＜15℃也同樣適用;它能最大限度地控制和利用自然環(huán)境中普遍存在的低溫差流體之間和低溫差環(huán)境之間自發(fā)進(jìn)行的熱平衡過(guò)程，變自發(fā)熱平衡過(guò)程為受控能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，生產(chǎn)有工業(yè)價(jià)值的動(dòng)力電力。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它以液體壓強(qiáng)原理、特性，熱學(xué)中的氣體性質(zhì)、內(nèi)能、熱功原理等為依據(jù)，設(shè)計(jì)制造傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器(其中包括無(wú)活塞技術(shù)、片形活塞技術(shù)、氣包形活塞技術(shù)和罩形活塞技術(shù)等)，進(jìn)而設(shè)計(jì)建造系列系統(tǒng)工程(其中包括單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程、液下工程、同P′常壓工程、同P′高壓工程、異P′高壓工程、配套工程和系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計(jì)技術(shù)等);它以二元工質(zhì)，即氣體工質(zhì)(一般情況下為低沸點(diǎn)物質(zhì))、液體工質(zhì)或雙液體工質(zhì)為能量轉(zhuǎn)換的特定依托媒介(其中包括二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù))，以汽缸連通器做功端依次降低排液點(diǎn)，集聚儲(chǔ)存液體工質(zhì)勢(shì)能的形式，集聚儲(chǔ)存高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，把由高溫?zé)嵩刺峁┑娘柡推麩崮?，轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢(shì)能，進(jìn)而運(yùn)用水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，把液體工質(zhì)勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和電能;它以汽缸連通器做功端依次降低排液點(diǎn)，集聚液體工質(zhì)勢(shì)能的同時(shí)，使氣體工質(zhì)在汽缸中絕熱膨脹做功，降低溫度，進(jìn)而運(yùn)用液體工質(zhì)剩余勢(shì)能，即替代機(jī)械能來(lái)壓縮絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)的氣體工質(zhì)，使其進(jìn)入冷凝器，進(jìn)一步降溫，放出凝結(jié)熱，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)液化還原。
可供本發(fā)明開發(fā)利用的高低溫?zé)豳Y源豐富表層海水與深層海水;溫泉、地?zé)豳Y源、夏季高溫環(huán)境與一般井水、河水等;低地勢(shì)地區(qū)相對(duì)高溫環(huán)境與高地勢(shì)地區(qū)相對(duì)低溫環(huán)境;高寒地區(qū)冬季地下水、泉水、冰層以下流動(dòng)的江河流水與地表以上的低溫流體和高寒環(huán)境;南北極冰層以下海水和無(wú)冰層海水與冰層以上、地表以上的高寒流體和高寒環(huán)境;太陽(yáng)能、大量的工業(yè)余熱資源與地下水、江河流水、環(huán)境中的相對(duì)低溫流體和相對(duì)低溫環(huán)境等，在高低溫?zé)嵩礈夭睢轀夭顦O限值前提下，一般都可以被開發(fā)利用，做為本發(fā)明的高低溫?zé)豳Y源。
溫差極限值是一個(gè)小數(shù)值，它的定義和計(jì)算公式將在后面描述具體技術(shù)時(shí)給出。
本發(fā)明技術(shù)原理，技術(shù)依據(jù)，具體技術(shù)和系列系統(tǒng)工程技術(shù)由以下附圖和實(shí)施例給出。附圖以形象直觀地反映本發(fā)明技術(shù)可行性為宗旨。附圖中，工程設(shè)備圖形的高低、大小、長(zhǎng)短、不反映工程設(shè)備的實(shí)際高度、寬度或長(zhǎng)度;數(shù)量不定的同類設(shè)備，只給出一個(gè)或幾個(gè)圖形，其余部分略去。系列系統(tǒng)工程圖形，以剖面展開形式繪制，設(shè)計(jì)建造具體系統(tǒng)工程時(shí)，在不影響整體技術(shù)性能前提下，各分部設(shè)備的設(shè)計(jì)建造可優(yōu)化組合。因此，附圖的實(shí)質(zhì)只是系列系統(tǒng)工程剖面形象圖。
一，本發(fā)明技術(shù)原理和技術(shù)依據(jù)
本發(fā)明技術(shù)原理和技術(shù)依據(jù)，簡(jiǎn)稱技術(shù)依據(jù)(下同)。技術(shù)依據(jù)中，除引用前人已有原理外，其余部分是發(fā)明者把自己的研究成果也做為技術(shù)依據(jù)列出。
(一)帕斯卡定律
加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠按照原來(lái)的大小由液體向各個(gè)方向傳遞。
圖1是技術(shù)依據(jù)，液體壓強(qiáng)特性形象圖。
圖1說(shuō)明密閉液體(1)?；钊?2)。密閉加壓端(3)。液體受壓點(diǎn)，即與水平面平行的活塞底平面上的所有點(diǎn);液體受壓點(diǎn)壓強(qiáng)，即加壓壓強(qiáng)“P加”;液體受壓點(diǎn)水平面，即包括液體受壓點(diǎn)在內(nèi)的同一水平面上的所有點(diǎn)，簡(jiǎn)稱原點(diǎn)水平面(下同);原點(diǎn)，即原點(diǎn)水平面上的所有點(diǎn);原點(diǎn)中的壓強(qiáng)“P0”，五者的標(biāo)號(hào)(4)。原點(diǎn)以上的垂直液柱，即負(fù)背壓液柱;負(fù)背壓液柱本身在原點(diǎn)中的壓強(qiáng)，即負(fù)背壓壓強(qiáng)“P負(fù)”，二者的標(biāo)號(hào)(5)。原點(diǎn)以下的垂直液柱，即正背壓液柱;正背壓液柱本身在h(-2)點(diǎn)中的壓強(qiáng)，即正背壓壓強(qiáng)“P正”，二者的標(biāo)號(hào)(6)。h(-2);正背壓液柱最低點(diǎn)標(biāo)高(標(biāo)高等于高度，下同)。h0液體受壓點(diǎn)，受壓點(diǎn)水平面，原點(diǎn)，原點(diǎn)水平面，四者的標(biāo)高(h0＝±0.00)。h8負(fù)背壓液柱頂點(diǎn)水平面標(biāo)高。P′密閉加壓端上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)。
設(shè)圖1為密閉系統(tǒng)，并充滿液體。液體是絕對(duì)不可壓縮的理想液體，把液體熱力學(xué)意義上的飽和壓強(qiáng)忽略不計(jì)。把“P加”視為無(wú)摩擦損失的理想加壓，那么
(二)液體壓強(qiáng)特性一
加在密閉液體(1)上的壓強(qiáng)“P加”(4)，在液體受壓點(diǎn)水平面(4)的所有點(diǎn)上，能夠按照原來(lái)的大小由液體向各個(gè)方向傳遞。(P加＞P0，P加包括P′，下同)
加在密閉液體(1)上的壓強(qiáng)“P加”(4)，在液體受壓點(diǎn)水平面(4)往下的所有點(diǎn)上，能夠按照原來(lái)的大小由液體向各個(gè)方向傳遞。(P加≥P0)
P加＝(G+F)÷S+P′ 公式-1
P加液體受壓點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)。G活塞本身的重量(克)。F加在活塞上的力(克)。S活塞底水平平面面積(cm2)。P′密閉加壓端上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2)。
說(shuō)明按公式列好式子后，把式子中各項(xiàng)的單位都舍去，求出結(jié)果后再寫上所求的單位(下同)。
例P加＝(1000克+2000克)÷100cm2
+1000克/cm2
＝(1000+2000)÷100+1000
＝1030克/cm2
P0同公式-4、5、7、9。
(三)液體壓強(qiáng)特性二
在密閉液體負(fù)背壓液柱(5)垂線上，液體對(duì)加壓壓強(qiáng)“P加”(4)的傳遞，隨負(fù)背壓液柱(5)垂直高度的遞增而遞減負(fù)背壓液柱本身，從原點(diǎn)水平面(4)到被測(cè)點(diǎn)間垂直液柱在原點(diǎn)(4)中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)“P′負(fù)”。(P加＞P0)
Ph＝P加-P′負(fù)＝P加-Yh 公式-2
Ph負(fù)背壓液柱被測(cè)點(diǎn)傳遞的P加壓強(qiáng)(克/cm2)。P加＝公式-1，(P加＞P0)。P′負(fù)負(fù)背壓液柱本身從被測(cè)點(diǎn)到原點(diǎn)水平面間垂直液柱在原點(diǎn)中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h負(fù)背壓液柱被測(cè)點(diǎn)到原點(diǎn)水平面間的垂直高度(Cm)。P′負(fù)＝Y(jié)h。
(四)液體壓強(qiáng)特性三
當(dāng)密閉液體(1)負(fù)背壓液柱(5)在原點(diǎn)(4)中的負(fù)背壓壓強(qiáng)“P負(fù)”或原點(diǎn)(4)中的壓強(qiáng)“P0”等于加壓壓強(qiáng)“P加”(4)，即P負(fù)＝P加或P0＝P加時(shí)，在原點(diǎn)水平面(4)和原點(diǎn)水平面往上的所有點(diǎn)上，液體對(duì)加壓壓強(qiáng)“P加”的傳遞為零。
當(dāng)P負(fù)＝P0＝P加時(shí)，在負(fù)背壓液柱頂點(diǎn)水平面h8上的壓強(qiáng)等于零。
P負(fù)＝Y(jié)h 公式-3
P負(fù)負(fù)背壓液柱本身，從頂點(diǎn)水平面到原點(diǎn)水平面間垂直液柱在原點(diǎn)中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h負(fù)背壓液柱從頂點(diǎn)水平面到原點(diǎn)水平面間的垂直高度(cm)。
P0＝P加 公式-4
P0原點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)。P加＝公式-1。
P0＝P負(fù) 公式-5
P0原點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)。P負(fù)＝公式-3
(五)液體壓強(qiáng)特性四
在密閉液體(1)的正背壓液柱(6)垂線上，液體對(duì)加壓壓強(qiáng)“P加”(4)的傳遞，遵循液體壓強(qiáng)特性一。
在正背壓液柱(6)垂線上，被測(cè)點(diǎn)的壓強(qiáng)隨被測(cè)點(diǎn)深度的遞增而遞增正背壓液柱本身從原點(diǎn)水平面(4)到被測(cè)點(diǎn)間垂直液柱在被測(cè)點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)“P′正”。非密閉液體對(duì)大氣壓強(qiáng)的傳遞特性與此相同。
Ph＝P加+P′正＝P加+Yh 公式-6
Ph正背壓液柱被測(cè)點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)。P′正正背壓液柱本身從原點(diǎn)水平面到被測(cè)點(diǎn)間垂直液柱在被測(cè)點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)(克/cm2)。h正背壓液柱原點(diǎn)水平面到被測(cè)點(diǎn)間垂直高度(Cm)。P加＝公式-1。Y液柱的液體比重(克/Cm3)P′正＝Y(jié)h。
圖2同圖1，是技術(shù)依據(jù)，液體壓強(qiáng)特性形象圖。
圖2說(shuō)明圖2以圖1為基礎(chǔ)，是圖1的擴(kuò)大和延伸。圖2中的標(biāo)號(hào)(1)～(6)、h(-2)、P′所代表的名稱或設(shè)備同圖1。圖2增加荷載點(diǎn);荷載點(diǎn)水平面;荷載點(diǎn)壓強(qiáng)“P荷”，三者的標(biāo)號(hào)(7)。荷載端(8)。荷載點(diǎn)水平面往上到原點(diǎn)間的垂直液柱，即正背壓液柱;這個(gè)正背壓液柱本身在荷載點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)“P′正”三者的標(biāo)號(hào)(9)。h(-1)原點(diǎn)下方的荷載點(diǎn)水平面標(biāo)高。h9;原點(diǎn)上方的荷載點(diǎn)水平面標(biāo)高。
設(shè)圖2的假設(shè)條件同圖1，同時(shí)限定，當(dāng)以某個(gè)荷載點(diǎn)為描述對(duì)象時(shí)，在圖2的密閉系統(tǒng)中無(wú)第二個(gè)荷載點(diǎn)，那么
(六)液體壓強(qiáng)特性五
當(dāng)原點(diǎn)(4)中的原點(diǎn)壓強(qiáng)“P0”大于或等于加壓壓強(qiáng)“P加”，即P0≥P加時(shí)，加壓不能進(jìn)行。因此，無(wú)論是密閉液體還是非密閉液體，P0＜P加是加壓能夠進(jìn)行的必要條件。
當(dāng)荷載點(diǎn)(7)的位置在原點(diǎn)水平面(4)或原點(diǎn)水平面上方時(shí)
P0＝P負(fù)+P荷＝Y(jié)h+P荷 公式-7
P0原點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)，(P加＝P0)。P負(fù)負(fù)背壓液柱本身從荷載點(diǎn)水平面到原點(diǎn)水平面間的垂直液柱在原點(diǎn)中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)(克/cm2)P荷＝公式-8。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h負(fù)背壓液柱荷載點(diǎn)水平面到原點(diǎn)水平面間的垂直高度(Cm)。P負(fù)＝Y(jié)h。
P荷(G+G1)÷S+P′ 公式-8
P荷荷載點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)。G1荷載物體的重量(克)。GSP′同公式-1中的G、S、P′。
當(dāng)荷載點(diǎn)(7)的位置在原點(diǎn)水平面(4)下方，原點(diǎn)水平面上方無(wú)負(fù)背壓液柱時(shí)
P0＝P荷-P′正＝P荷-Yh 公式-9
P0原點(diǎn)壓強(qiáng)(克/cm2)，(P加＝P0)。P荷＝公式-8。P′正正背壓液柱本身從原點(diǎn)到荷載點(diǎn)水平面間垂直液柱在荷載點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h正背壓液柱原點(diǎn)到荷載點(diǎn)水平面間的垂直高度(cm)。P′正＝Y(jié)h。
(七)液體壓強(qiáng)特性六
當(dāng)P0＞P加時(shí)，P0具有可逆性，可逆值與P0＞P加的大于值或P加的減小值相對(duì)應(yīng)。
(八)液體壓強(qiáng)特性七
如果P加是小活塞，P荷是大活塞，那么根據(jù)帕斯卡定律，大活塞的橫截面積“S2”是小活塞“S1”的幾倍，在大活塞上得到的力“F2”就是加在小活塞上的力“F1”的幾倍。
F1÷S1＝F2÷S2 公式-10
根據(jù)帕斯卡定律制造的各種液壓機(jī)和液壓傳動(dòng)裝置，因其負(fù)背壓(正背壓)液柱的垂直高度(深度)有限，液柱的液體比重小，因而P負(fù)(P正)的值很小;所以，在液體傳遞加壓壓強(qiáng)P加做功時(shí)，相應(yīng)的做功壓強(qiáng)的減少值(增加值)可忽略不計(jì)。
圖3是
形連通器剖面形象圖，同圖1～2一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。
圖3說(shuō)明圖3以圖1～2為基礎(chǔ)，是圖1～2的擴(kuò)大和延伸。圖3中的標(biāo)號(hào)(2)～(5)、h(-2)、h0、P′所代表的名稱或設(shè)備同圖1～2。圖3增加做功端(10)。同P0-P′(P0＝P加)相對(duì)應(yīng)的負(fù)背壓液柱頂點(diǎn)水平面(11)。做功端排液點(diǎn)水平面(12)。液體和液體勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)，簡(jiǎn)稱勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(13)，(下同)。h6做功端排液點(diǎn);排液點(diǎn)水平面;排液點(diǎn)標(biāo)高。h7同P0-P′(P0＝P加)相對(duì)應(yīng)的負(fù)背壓液柱頂點(diǎn);頂點(diǎn)水平面;頂點(diǎn)標(biāo)高。h耗做功端液體集聚儲(chǔ)存的高度(勢(shì)能)損耗，是不可取消的必要損耗;其原理見(jiàn)技術(shù)依據(jù)(十八)、(十九);h耗＞0，h耗的取值據(jù)需要確定。(P0-P′＝P加-P′，參見(jiàn)公式-11)
設(shè)在U形連通器液體導(dǎo)管的一端安上活塞，設(shè)計(jì)制造成密閉加壓端(3)，另一端的液體導(dǎo)管向上(不一定垂直)加高到所需高度。把U形連通器造成圖3那樣的
形連通器。h6以下灌滿液體，那么
(九)液體壓強(qiáng)特性八
形連通器，不僅能夠傳遞壓強(qiáng)大于P0(4)的密閉加壓端(3)的加壓壓強(qiáng)P加，而且還能任意改變加壓壓力的傳遞方向。
形連通器做功端(10)的朝向，決定加壓壓力和加壓能量的傳遞方向。
(十)液體壓強(qiáng)特性九
在
形連通器做功端排液點(diǎn)h6和排液點(diǎn)水平面(12)下，在勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(13)中，依托液體本身，能夠?qū)?yīng)地理想集聚儲(chǔ)存P加≥P0的，密閉加壓端(3)的加壓能量。集聚儲(chǔ)存的能量，如果不發(fā)生液體的質(zhì)量損失和垂直高度下降位移損失，將不隨時(shí)間流失而改變。(P加包括P′，P0也包括P′)
h6＝h7-h耗＝(P加-P′)÷100Y-h耗
公式-11
h6做功端排液點(diǎn)標(biāo)高(m)。h7同P加-P′相對(duì)應(yīng)的做功端負(fù)背壓液柱頂點(diǎn)水平面標(biāo)高(m)。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗(m)，(h耗＞0)。P加＝公式-1。P′h6水平面上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h7＝(P加-P′)÷100Y。
W＝h6×YV 公式-12
W勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中集聚儲(chǔ)存的液體勢(shì)能(千克/m)。h6＝公式-11。Y液體比重(千克/Cm3)。V勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中集聚儲(chǔ)存的液體體積(Cm3)。
圖4是
形連通器剖面形象圖，同圖1～3一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。
圖4說(shuō)明圖4以圖1～3為基礎(chǔ)，是圖1～3的擴(kuò)大和延伸。圖4中，標(biāo)號(hào)(6)、P′所代表的名稱同圖1～2。排液點(diǎn)和非密閉端(14)。密閉備用空間(15)。液體、氣體開關(guān)(16)。液體開關(guān)(17)。液體、氣體添加口(18)。h1密閉備用空間頂點(diǎn)標(biāo)高。h0密閉備用空間中的液體水平面最低點(diǎn)標(biāo)高。h6非密閉端排液點(diǎn)標(biāo)高，h1＞h0＞h6。液體導(dǎo)管從h0往下設(shè)置，在排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6的下方拐一個(gè)180度彎，使管口朝上，排液點(diǎn)就是管口水平面上的所有點(diǎn)。液體開關(guān)(17)的設(shè)計(jì)標(biāo)高與液體導(dǎo)管拐彎起點(diǎn)處同高。
設(shè)圖4開關(guān)(16)和(17)關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)充滿液體。h1～h6間的負(fù)背壓液柱(6)在排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P負(fù)＝P0。h0～h6間的負(fù)背壓液柱在h6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P′負(fù)＝P加。排液點(diǎn)水平面上方，非密閉端(14)氣體空間的氣體壓強(qiáng)P′＝P加＝dtm(dtm為大氣壓強(qiáng)，下同)。因?yàn)閔1＞h0，所以P負(fù)＞P′負(fù)。因?yàn)镻′負(fù)＝P加＝P′＝dtm，又因?yàn)镻負(fù)在h6水平面上的壓強(qiáng)等于P0，而P負(fù)＞P′負(fù)，所以P0＞P加，那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)(四)、(七)可得
(十一)液體壓強(qiáng)特性十
在
形連通器密閉備用空間(15)中，當(dāng)P0＞P加或P0＞P′時(shí)，液體開關(guān)(17)開啟后，能夠獲得同密閉備用空間(15)周圍環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的，由密閉備用空間中的氣體性質(zhì)所決定的低于常壓的相對(duì)低壓空間，相對(duì)真空空間，有限時(shí)間內(nèi)存在的低于周圍環(huán)境溫度的相對(duì)低溫空間。
圖5是
形汽缸連通器剖面形象圖。同圖1～4一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。
圖5說(shuō)明圖5以圖3為基礎(chǔ)，是圖3的擴(kuò)大和延伸。汽缸(1)。汽缸壁與汽缸蓋的組合連接點(diǎn)(2)，組合連接點(diǎn)也可在汽缸底座上設(shè)置?；钊?3)。工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器(4)，(詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫)不設(shè)時(shí)可舍去。氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)開關(guān)，簡(jiǎn)稱工質(zhì)開關(guān)(5)(下同)。氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)導(dǎo)管，簡(jiǎn)稱工質(zhì)導(dǎo)管(6)，(下同);根據(jù)技術(shù)依據(jù)(九)，液體工質(zhì)導(dǎo)管可根據(jù)需要設(shè)置，不一定垂直。備用排氣管(7)。做功端和各級(jí)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(8)。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗。h′耗(1～末)液體集聚儲(chǔ)存的各級(jí)級(jí)差高度(勢(shì)能)損耗，是不可取消的必要損耗，簡(jiǎn)稱級(jí)差損耗;其原理見(jiàn)技術(shù)依據(jù)(十八)、(十九);h′耗(1～末)≥h耗＞0;h′耗(1～末)的取值據(jù)需確定。h0活塞降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)、設(shè)計(jì)最低點(diǎn)水平面標(biāo)高、原點(diǎn)、原點(diǎn)水平面、原點(diǎn)壓強(qiáng)“P0”、活塞的加壓壓強(qiáng)“P加”。h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)水平面標(biāo)高。h2、h3見(jiàn)圖6說(shuō)明中的h2、h3。h4見(jiàn)圖10說(shuō)明中的h4(1～末)。h6(1～末)做功端依次降低的各級(jí)排液點(diǎn)，簡(jiǎn)稱排液點(diǎn)(下同);排液點(diǎn)標(biāo)高;排液點(diǎn)h6可以設(shè)無(wú)數(shù)個(gè)，但實(shí)用個(gè)數(shù)應(yīng)據(jù)需確定。h7同圖3說(shuō)明中的h7。P(1～末)飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的飽和汽壓強(qiáng)。P1一般情況下為飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)。P末一般情況下為飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)。P′同圖3說(shuō)明中的P′。V(1～末)與V′(1～末)相對(duì)應(yīng)的汽缸中飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹時(shí)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)體積，V(1～末)＝V′(1～末)，它等于汽缸的工作容量。V′(1～末)從各排液點(diǎn)h6(1～末)排出的液體工質(zhì)體積，V′(1～末)＝V(1～末)。假設(shè)(末)＝9，那么V(末-1)＝V(9-1)＝V8、P(末-1)＝P(9-1)＝P8、h6(末-1)＝h6(9-1)＝h6(8)，(下同)。同圖3相比，圖5把密閉加壓端和活塞變更為汽缸、活塞。排液點(diǎn)h6變更增加到h6(1～末)。勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(8)的個(gè)數(shù)增加到與排液點(diǎn)h6(1～末)的個(gè)數(shù)相同。在標(biāo)高＞h3，＜h4段上，分支上行液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)和液體工質(zhì)開關(guān)(5)的設(shè)置個(gè)數(shù)增加到與排液點(diǎn)h6(1～末)的個(gè)數(shù)相同;各級(jí)液體工質(zhì)上行導(dǎo)管的頂端高度與各排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6(1～末)對(duì)應(yīng)同高。
設(shè)把
形連通器改造成圖5這樣的
形汽缸連通器。氣體工質(zhì)導(dǎo)管(6)中的氣體工質(zhì)是低沸點(diǎn)物質(zhì)飽和汽。h0上下的液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)、通道、汽缸V(1～末)中都灌滿液體工質(zhì)。液體工質(zhì)開關(guān)(5)都成關(guān)閉狀態(tài)?；钊?3)處在升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)h1上。那么，可得
(十二)汽缸連通器性能
汽缸連通器，可以得到技術(shù)依據(jù)(九)和(十)所描述的全部性能，即做功端除P′外無(wú)其它荷載的汽缸連通器，在控制氣體液體工質(zhì)開關(guān)(5)，據(jù)需依次開啟、關(guān)閉，控制氣體工質(zhì)在汽缸(1)中的等溫膨脹量，依次緩慢降低做功端排液點(diǎn)h6(1～末)的同時(shí)，能夠把氣體工質(zhì)在汽缸(1)中做等溫膨脹、絕熱膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量，依托液體工質(zhì)本身，對(duì)應(yīng)地理想集聚儲(chǔ)存在與P加-P′(P加＝P0)相對(duì)應(yīng)的，負(fù)背壓液柱不同高度排液點(diǎn)h6(1～末)下設(shè)置的，勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(8)中，把飽和汽(氣體工質(zhì))的熱能轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢(shì)能。勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中集聚儲(chǔ)存的能量，如果不發(fā)生液體工質(zhì)的質(zhì)量損失和垂直高度下降位移損失，將不隨時(shí)間流失而改變。
h6(1)＝h7-h耗＝(P1-P′)÷100Y-h耗
公式-13
h6(1)做功端等一個(gè)排液點(diǎn)標(biāo)高(m)。h耗液體工質(zhì)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m)，〔h′耗(1～末)≥h耗＞0〕。P1飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2)。P′做功端排液點(diǎn)h6上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液柱的液體比重(克/Cm3)。h7＝(P1-P′)÷100Y。
h6(末)＝(P末-P′)÷100Y-h耗 公式-14
h6(末)做功端最后一個(gè)排液點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)。P末絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)(克/cm2)。P′、Y、h耗同公式-13中的P′、Y、h耗。
h6(2)＝h6(1)-h′耗1
h6(3)＝h6(2)-h′耗2
h6(4)＝h6(3)-h′耗3
以此類推至h6(末) 公式-15
h6(2)～h6(末)除第一個(gè)排液點(diǎn)外，其余各排液點(diǎn)的對(duì)應(yīng)標(biāo)高(m)，〔h6(1)-h6(末)〕＝h′耗1+h′耗2+h′耗3+……h(huán)′耗末。h′耗(1～末)各對(duì)應(yīng)級(jí)的級(jí)差損耗(m)。
V(1～末)＝V′1+V′2+V′3+……V′末
公式-16
V(1～末)汽缸的工作容量。V′1～V′末做功端各排液點(diǎn)h6(1～末)排出的液體工質(zhì)體積。V1一般情況下為飽和汽等溫膨脹體積或稱等溫膨脹量，V1＝V′1。
(十三)液體壓強(qiáng)特性十一
注意原點(diǎn)定義。在液體傳遞加壓壓強(qiáng)做功的實(shí)際過(guò)程中，原點(diǎn)的位置不是固定不變的，它是呈動(dòng)態(tài)上升或下降的。因此，原點(diǎn)是指處于靜態(tài)時(shí)液體受壓點(diǎn)水平面上的所有點(diǎn)，在這個(gè)水平面上，所有點(diǎn)的壓強(qiáng)均相等。
(十四)飽和汽特性
溫度一定的條件下，飽和汽壓的大小與物質(zhì)有關(guān)，不同的物質(zhì)具有不同的飽和汽壓。某物質(zhì)飽和汽壓的大小，隨溫度的增高而增大，隨溫度的降低而降低。
(十五)汽體絕熱過(guò)程
汽體絕熱膨脹時(shí)對(duì)外做功，是由內(nèi)能的減少來(lái)完成的。此時(shí)它的體積增大，溫度降低而壓強(qiáng)減小。所以在絕熱過(guò)程中，汽體的體積、溫度和壓強(qiáng)三個(gè)狀態(tài)參量都同時(shí)變化。
(十六)汽體內(nèi)能
溫度一定時(shí)，某物質(zhì)的飽和汽壓一定，與體積無(wú)關(guān)。但某物質(zhì)飽和汽的體積與它所含的能量成正比。
(十七)汽體液化
未飽和汽變成飽和汽的方法有兩種壓縮汽的體積;降低汽的溫度。
飽和汽繼續(xù)壓縮和降溫可凝結(jié)成液體。
對(duì)飽和蒸汽，任意小的溫降就可以使它液化。而過(guò)熱蒸汽為此則要一個(gè)明顯的溫降。
過(guò)熱蒸汽若受到擾動(dòng)或有凝結(jié)核時(shí)，就會(huì)部分液化或凝華而回到飽和狀態(tài)。在有凝結(jié)核時(shí)，蒸汽壓只需要超過(guò)飽和汽壓的1%，液滴便可形成。帶電粒子和離子都是很好的凝結(jié)核。
每一種氣體有自己的臨界溫度，只有在臨界溫度以下的氣體，才能通過(guò)壓縮，降溫等方法使之液化。
(十八)速度與效率
一般地說(shuō)一個(gè)實(shí)際過(guò)程進(jìn)行的越快，它的不可逆度越大，從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，其效率也越低。
功的效率也一樣，在做功過(guò)程中，單程的速度進(jìn)行的越快其效率越低。
功率都不大于1，能做有用功的功率都小于1，功率等于1時(shí)不做有用功。
(十九)綜合效率
1，高溫?zé)嵩礈囟纫欢ā崃恳欢〞r(shí)，氣體工質(zhì)的汽化熱越大，綜合效率越小;單位質(zhì)量飽和汽體積越大，綜合效率越大。
2，低溫?zé)嵩礈囟纫欢?、量一定時(shí)，氣體工質(zhì)的凝結(jié)熱越大，綜合效率越小。
3，高低溫?zé)嵩礈囟纫欢〞r(shí)，飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹時(shí)的壓強(qiáng)越大，綜合效率越大;絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)越小，綜合效率越大。
4，在氣體工質(zhì)臨界溫度高于低溫?zé)嵩礈囟惹疤嵯拢瑲怏w工質(zhì)的臨界溫度越高，綜合效率越低。
5，在高低溫?zé)嵩礈囟雀哂谝后w工質(zhì)凝固點(diǎn)溫度前提下，氣體工質(zhì)的沸點(diǎn)溫度越高，綜合效率越低。
6，單位時(shí)間高低溫?zé)嵩礋崃恳欢〞r(shí)，h1、h′耗、和h耗的取值越大，綜合效率越小。
7，高低溫?zé)豳Y源富余時(shí)，熱交換器的導(dǎo)熱性能和抗張強(qiáng)度越好，綜合效率越好;工質(zhì)導(dǎo)管、通道橫截面最小處的面積越大，綜合效率越大。
二，傳統(tǒng)型、巨型汽缸連通器和勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)
傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器，簡(jiǎn)稱汽缸連通器(下同)。
(一)傳統(tǒng)型汽缸連通器及其性能
1，傳統(tǒng)型汽缸連通器
圖5是
形汽缸連通器剖面形象圖，同時(shí)又是傳統(tǒng)型汽缸連通器剖面形象圖。
傳統(tǒng)型汽缸連通器的汽缸、活塞，同蒸汽機(jī)的汽缸、活塞相同，但活塞上不設(shè)連桿。需要時(shí)可在活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器。
設(shè)傳統(tǒng)型汽缸連通器的假設(shè)條件與
形汽缸連通器的假設(shè)條件相同，那么
2，傳統(tǒng)型汽缸連通器的性能與
形汽缸連通器的性能相同。
3，二元工質(zhì)在
形汽缸連通器中，把高溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)換成勢(shì)能的特定依托媒介有兩個(gè)，一個(gè)是飽和汽，即氣體工質(zhì)，一般情況下為低沸點(diǎn)物質(zhì);另一個(gè)是液體，即液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)，構(gòu)成了汽缸連通器性能的特定依托媒介-二元工質(zhì)。
(二)巨型汽缸連通器及其性能
1，圖6是巨型汽缸連通器剖面形象圖。
圖6說(shuō)明圖6以圖5為基礎(chǔ)，是圖5的擴(kuò)大和延伸。同圖5相比，圖6把傳統(tǒng)型汽缸變更為巨型汽缸(1)。把傳統(tǒng)型活塞變更為巨型活塞(3)。增加異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)(9)。h21號(hào)液體工質(zhì)液柱最低點(diǎn)和最低點(diǎn)水平面標(biāo)高。h31號(hào)液體工質(zhì)液柱最高點(diǎn)和最高點(diǎn)水平面標(biāo)高。V
(1～末)連成一體的異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)h2～h3段的液體工質(zhì)工作容量，V
(1～末)＝V(1～末)。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5說(shuō)明。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號(hào)在圖6中均已略去。
2，巨型汽缸連通器性能
把傳統(tǒng)型汽缸連通器改造成巨型汽缸連通器，先不管巨型汽缸的圓筒形橫截面半徑有多大。
設(shè)巨型汽缸連通器的假設(shè)條件與傳統(tǒng)型汽缸連通器的假設(shè)條件相同，那么
根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十二)，巨型汽缸連通器可以獲得傳統(tǒng)型汽缸連通器一樣的性能。
3，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)
傳統(tǒng)型汽缸、活塞，由于制造技術(shù)精密度要求高，使汽缸、活塞的制造在長(zhǎng)度上和橫截面半徑上都受到一定限制。在現(xiàn)有技術(shù)上，若想要制造一個(gè)長(zhǎng)5m，橫截面半徑2m的巨型汽缸和巨型活塞，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。
在巨型汽缸連通器中，若把汽缸中的活塞去掉，先不管它。那么，汽缸中的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)就出現(xiàn)了直接接觸面。如果氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在汽缸中直接接觸時(shí)具備以下條件，那么，即使汽缸中沒(méi)有活塞，巨型汽缸連通器和傳統(tǒng)型汽缸連通器的性能照樣不變。
(1)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1(飽和汽等溫膨脹時(shí)的溫度和壓強(qiáng)，下同)下，在汽缸中直接接觸時(shí)，不發(fā)生液體工質(zhì)汽化、二元工質(zhì)升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化;
(2)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1下，在汽缸中直接接觸時(shí)，具有良好的惰性，不相互溶解、滲透、化合、分解，使氣體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的循環(huán)成為可能;
(3)如果氣體工質(zhì)在T1、P1下，同液體工質(zhì)直接接觸時(shí)出現(xiàn)少量液化，變成液態(tài)氣體工質(zhì)，那么，液態(tài)氣體工質(zhì)的比重要小于液體工質(zhì)的比重，使它飄浮在液體工質(zhì)上面，并且具有明顯的界面;
(4)液體工質(zhì)在T(1～末)、P(1～末)下，必須是沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的液體(T末、P末是飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng))。
上述4個(gè)條件，是二元工質(zhì)的特定選擇性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，選擇適應(yīng)上述4個(gè)條件的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)，組成二元工質(zhì)，就是二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。比如，選擇汞為液體工質(zhì)，選擇氨、二氧化碳、酒精等為氣體工質(zhì)，組成二元工質(zhì)，就能滿足上述4個(gè)條件。
4，巨型汽缸及其制造技術(shù)
二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，為巨型汽缸的制造提供了前提條件和科學(xué)依據(jù)，使巨型汽缸的制造技術(shù)獲得突破。在抗張強(qiáng)度允許前提下，不僅汽缸的圓筒形橫截面半徑和長(zhǎng)度可按需要設(shè)計(jì)制造，不受限制，而且還可以改變傳統(tǒng)型汽缸固定不變的圓筒形形狀。根據(jù)需要，設(shè)計(jì)制造成正方筒形、長(zhǎng)方筒形或多邊筒形。
5，單液體工質(zhì)和單液體工質(zhì)技術(shù)
在系統(tǒng)工程運(yùn)行過(guò)程中，二元工質(zhì)中的液體工質(zhì)，如果采用的是一種液體工質(zhì)，那么，就稱它為單液體工質(zhì)和單液體工質(zhì)技術(shù)。
6，雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)
系統(tǒng)工程運(yùn)行過(guò)程中，二元工質(zhì)中的液體工質(zhì)，如果采用的是兩種液體工質(zhì)，那么，就稱它為雙液體工質(zhì)。
把汽缸中同氣體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)命名為1號(hào)液體工質(zhì)，那么，根據(jù)研究表明，常溫下的液態(tài)金屬是理想的1號(hào)液體工質(zhì)。特別是汞，其優(yōu)點(diǎn)是比重大，可以大大降低系統(tǒng)工程建設(shè)的垂直高度，易于系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)管理;凝固點(diǎn)溫度低，在低溫?zé)嵩礈囟却笥?39℃的低溫條件下都可以正常工作;同大多數(shù)氣體工質(zhì)相接觸時(shí)，均具備二元工質(zhì)特定選擇性。缺點(diǎn)，資源少，能溶解多種金屬。
由于常溫下的液態(tài)金屬資源少，而系統(tǒng)工程在運(yùn)行時(shí)，液體工質(zhì)循環(huán)的需要量非常大，這就決定了采用常溫下的液態(tài)金屬做單液體工質(zhì)是不能滿足需要的。因此，必須采用雙液體工質(zhì)，即除采用一部分常溫下的液態(tài)金屬(如汞)或具備二元工質(zhì)特定選擇性的其它液體工質(zhì)做1號(hào)液體工質(zhì)外，還需采用資源豐富，易于獲得，數(shù)量巨大的水或其它水溶液等，來(lái)充當(dāng)1號(hào)液體工質(zhì)不足部分的補(bǔ)充。把充當(dāng)1號(hào)液體工質(zhì)不足部分的補(bǔ)充的液體工質(zhì)，即同氣體工質(zhì)沒(méi)有直接接觸面，但同1號(hào)液體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)命名為2號(hào)液體工質(zhì)，這就構(gòu)成了雙液體工質(zhì)。
在系統(tǒng)工程運(yùn)行過(guò)程中，雙液體工質(zhì)始終處在相互接觸中。因此，雙液體工質(zhì)也必須具備下列條件，系統(tǒng)工程的正常運(yùn)行才有可能。
(1)以1號(hào)液體工質(zhì)首先滿足二元工質(zhì)特定選擇性為前提。
(2)兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時(shí)，不發(fā)生汽化、升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化。
(3)兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時(shí)，具有良好的惰性，不相互滲透，溶解或極少相互滲透，溶解。采用抗折，抗拉，不滲透，柔韌性能好的材料，在異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中做隔離層(圖6中未畫)時(shí)，這一條可免去。
(4)兩種液體的比重不得相同?；?號(hào)液體工質(zhì)的比重大于2號(hào)液體工質(zhì)，如以汞為1號(hào)液體工質(zhì)，以水為2號(hào)液體工質(zhì);或1號(hào)液體工質(zhì)的比重小于2號(hào)液體工質(zhì)，如以液態(tài)油脂類液體為1號(hào)液體工質(zhì)，以水為2號(hào)液體工質(zhì)。
(5)兩種液體工質(zhì)在T(1～末)、P(1～末)下，必須是沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的液體。
上述5個(gè)條件，是雙液體工質(zhì)特定選擇性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，選擇適應(yīng)上述5個(gè)條件的1號(hào)液體工質(zhì)和2號(hào)液體工質(zhì)，組成雙液體工質(zhì)，就是雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)。在1號(hào)液體工質(zhì)自然資源少，比重大于2號(hào)液體工質(zhì)時(shí)，在大于h0的上方設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V
(1～末)，就是為了盡可能減少1號(hào)液體工質(zhì)使用量而采取的技術(shù)措施。
7，巨型活塞及其制造技術(shù)
二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，使巨型汽缸制造技術(shù)獲得突破，同理，也使巨型活塞制造技術(shù)獲得突破。
(1)無(wú)活塞技術(shù)。即汽缸中不設(shè)活塞。在滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)前提下，當(dāng)汽缸、汽缸周圍空間和汽缸中的液體工質(zhì)溫度≥汽缸中的飽和汽等溫膨脹溫度時(shí)，可采用無(wú)活塞技術(shù)。
(2)片形活塞及其制造技術(shù)
圖7是片形活塞剖面形象圖。
圖7說(shuō)明絕熱層(1)。金屬層(2)。工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器(4)，(詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫)，不設(shè)時(shí)可免去。片形活塞同巨型汽缸壁之間的接觸面，不僅不要求精密，而且還要求根據(jù)需要留有≥0.2cm的空隙，使片形活塞在升降過(guò)程中同汽缸壁之間沒(méi)有摩擦阻力。片形活塞的平面形狀與巨型汽缸筒形橫截面形狀相同。絕熱層和金屬層要連成一體。
片形活塞要選用輕質(zhì)材料制造，或在活塞的上平面上(下平面下)附設(shè)儲(chǔ)氣倉(cāng)(圖7中未畫)，活塞重量÷活塞體積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，使活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上。
片形活塞已不具有傳統(tǒng)活塞的意義和性能。它的主要性能，基本上只有三個(gè)一，相對(duì)絕熱性能;二，附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器時(shí)，可在活塞升降運(yùn)動(dòng)過(guò)程中部分地起到工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉作用;三，把二元工質(zhì)的直接接觸面減少到最低限度。
(3)氣包形活塞技術(shù)
氣包形活塞形似大氣包，用抗折、抗拉、不滲透、柔韌、絕熱性能好的材料制造。常壓下，充氣后的氣包自然體積和形狀同汽缸的容積和容體形狀。氣包的上端同氣體工質(zhì)導(dǎo)管相接并相通，氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)沒(méi)有直接接觸面。采用氣包形活塞時(shí)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去;采用雙液體工質(zhì)時(shí)，雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)(2)、(3)、(5)保留，資源少的液體工質(zhì)比重要大于資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去。
(4)罩形活塞及其制造技術(shù)
(甲)圖8是罩形活塞和與它相配套的巨型汽缸剖面形象圖。
圖8說(shuō)明與罩形活塞相配套的巨型汽缸(1)。(2)、(5)、(6)同圖5說(shuō)明中的(2)、(5)、(6)。罩形活塞面(3)。罩形活塞壁(4)。2號(hào)液體工質(zhì)添加口(7)，它從活塞面穿通。罩形活塞提升、脫離系統(tǒng)(詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫)(8)。1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形槽(9)、環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}(10)、(環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}設(shè)在環(huán)形儲(chǔ)存槽的頂端，并與環(huán)形儲(chǔ)存槽相連通)、環(huán)形內(nèi)擋墻(11)。液體工質(zhì)添加口、罩形活塞維修口(12)。h1、h0同圖5說(shuō)明中的h1、h0，圖8中的h0同時(shí)又是罩形活塞壁壁底到罩形活塞面的總高度。h(-1)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最高點(diǎn)標(biāo)高。h(-3)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高。h(-3)環(huán)形槽槽底和罩形活塞壁壁底降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)標(biāo)高。
罩形活塞，形似一個(gè)平底大桶反扣在1號(hào)液體工質(zhì)槽中。罩形活塞面(3)的形狀與巨型汽缸(1)的筒形橫截面形狀相同，上層為絕熱層，下層為金屬層。罩形活塞壁(4)形似桶壁，用金屬材料制造。罩形活塞面(3)和活塞壁(4)的外壁與汽缸壁的內(nèi)壁、活塞壁的內(nèi)壁與環(huán)形內(nèi)擋墻(11)的外壁，各留有≥0.2cm的空隙。環(huán)形槽的寬度＝活塞壁的厚度+空隙×2?；钊亓俊禄钊w積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，(可在活塞面的下平面下、上平面上附設(shè)儲(chǔ)氣倉(cāng)，圖8中未畫)，使罩形活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上。環(huán)形內(nèi)擋墻的高度＞h(-1)，小于活塞下平面或儲(chǔ)氣倉(cāng)的倉(cāng)底高度，其厚度據(jù)需決定。
罩形活塞在工程運(yùn)行前的準(zhǔn)備工質(zhì)開關(guān)(5)和液體工質(zhì)添加口(12)開啟;罩形活塞提升脫離系統(tǒng)(8)將罩形活塞提升到h1;從液體工質(zhì)添加口(12)往1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}(10)中灌入1號(hào)液體工質(zhì);到1號(hào)液體工質(zhì)水平面與h(-2)成水平時(shí)，再往2號(hào)液體工質(zhì)添加口(7)中灌入2號(hào)液體工質(zhì);到2號(hào)液體工質(zhì)水平面與罩形活塞下平面，或儲(chǔ)氣倉(cāng)的倉(cāng)底標(biāo)高成水平時(shí)，關(guān)閉工質(zhì)開關(guān)(5)和液體工質(zhì)添加口(12);然后，罩形活塞與提升系統(tǒng)(8)相脫離，使罩形活塞飄浮在液體工質(zhì)的液面上，進(jìn)入升降自如狀態(tài)。
(乙)罩形活塞的性能
罩形活塞性能，除與片形活塞性能相同外，它的最主要性能是1號(hào)液體工質(zhì)比重大，資源少的情況下，能夠最大限度地減少1號(hào)液體工質(zhì)的使用量，為本發(fā)明的普遍推廣和運(yùn)用創(chuàng)造條件。主要目的是想廣泛地采用汞和類似常溫下的液態(tài)金屬做1號(hào)液體工質(zhì)。在罩形活塞上，需要時(shí)也可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器(圖8中未畫)。
(丙)h1～h(-3)設(shè)計(jì)技術(shù)
h1～h(-3)的設(shè)計(jì)，以罩形活塞壁壁底降程到設(shè)計(jì)最低點(diǎn)h(-3)＝0時(shí)的靜態(tài)值為對(duì)象。
h0＝(h1-h0)+〔h0-h(-1)〕+〔h(-1)
-h(-2)〕+d+d′
＝(h1-h0)+〔h0-h(-1)〕+〔h(-1)
-h(-2)〕+h′耗×Y2÷Y1+d′
公式-17
h0、h1、h(-2)、h(-1)同圖8說(shuō)明中的h0、h1、h(-2)、h(-1)。d對(duì)應(yīng)于2號(hào)液體工質(zhì)液柱h′耗的1號(hào)液體工質(zhì)液柱高度;d＝h′耗×Y2÷Y1，商的小數(shù)部分只進(jìn)不舍，如0.21m取值為0.3m。h′耗級(jí)差損耗，h′耗≥h耗＞0，非等差h′耗取h′耗中的最大值。Y11號(hào)液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。Y22號(hào)液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。d′超d的技術(shù)量(m)，一般情況下1＞d′＞0(m)。除已注明者外，公式-17中其它各項(xiàng)均以m為單位。
h1～h(-3)的設(shè)計(jì)順序確定h1～h0的高度;確定h0～h(-1)的高度;確定h(-1)～h(-2)的高度;求d＝h′耗×Y2÷Y1的值;確定d′的值;用公式-17計(jì)算h0;各數(shù)值確定或求得后再計(jì)算h1～h(-3)的具體數(shù)值。
(丁)1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}容量的設(shè)計(jì)和單個(gè)罩形活塞1號(hào)液體工質(zhì)使用量的計(jì)算
V1＝S×〔h1+h(-1)-h0-h(-2)〕
公式-18
V11號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}h(-2)～h(-1)段的容量(m3)。S罩形活塞壁的橫截面面積(m2)。h1、h0、h(-1)、h(-2)同圖8說(shuō)明中的h1、h0、h(-1)、h(-2)，(m)。
V＝V1+V2-V3＝V1+V2-S×h(-1)
公式-19
V單個(gè)罩形活塞1號(hào)液體工質(zhì)使用量(m3)。V1＝公式-18，(m3)。V2環(huán)形槽h(-3)～h(-2)段的容量(m3)。V3＝S×h(-1)，(m3)。S罩形活塞壁的橫截面面積(m2)。h(-1)同圖8說(shuō)明中的h(-1)，(m)
(三)傳統(tǒng)型汽缸連通器與二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)
1，不設(shè)活塞時(shí)遵從無(wú)活塞技術(shù)。
2，采用傳統(tǒng)型活塞時(shí)二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去;采用雙液體工質(zhì)時(shí)雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)(2)、(3)、(5)保留，資源少的液體工質(zhì)比重要大于資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去。
3，采用片形活塞時(shí)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)必須全部保留。
4，如果1號(hào)液體工質(zhì)比重小于2號(hào)液體工質(zhì)比重，或2號(hào)液體工質(zhì)對(duì)汽缸有腐蝕性，不允許2號(hào)液體工質(zhì)同汽缸有接觸面時(shí)，應(yīng)在汽缸的h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)(圖8中未畫);汽缸的設(shè)計(jì)容量大于工作容量;異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)的設(shè)計(jì)容量大于汽缸的設(shè)計(jì)容量;1號(hào)液體工質(zhì)的使用量大于汽缸的設(shè)計(jì)容量，小于異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)的設(shè)計(jì)容量。液體工質(zhì)導(dǎo)管的下端管口設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)的底部。這樣，1號(hào)液體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的循環(huán)就可以被控制，只在汽缸和汽缸下的異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中呈上下升降形式進(jìn)行，使2號(hào)液體工質(zhì)與汽缸沒(méi)有接觸面，1號(hào)液體工質(zhì)也進(jìn)不到液體工質(zhì)導(dǎo)管中去。一方面起到隔離防腐作用，另一方面還可以減少1號(hào)液體工質(zhì)使用量。
h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù)，也稱液體工質(zhì)隔離防腐技術(shù)，對(duì)于各種形式的汽缸連通器，一般情況下均適用。
(四)勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)
液體工質(zhì)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存技術(shù)，簡(jiǎn)稱勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)。描述了汽缸連通器技術(shù)，即傳統(tǒng)型、巨型汽缸連通器技術(shù)其中包括二元工質(zhì)和二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、單液體工質(zhì)技術(shù)、雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù);巨型汽缸和巨型活塞制造技術(shù)其中包括無(wú)活塞技術(shù)、片形、氣包形和罩形活塞技術(shù)，以及h0上或h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù)后，由汽缸連通器性能決定的勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)就不言而喻了。
三，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和勢(shì)能、機(jī)械能、電能轉(zhuǎn)換技術(shù)
(一)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組
圖9是水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組設(shè)置位置剖面形象圖。
圖9說(shuō)明圖9以圖5、6為基礎(chǔ)，是圖5、6的擴(kuò)大和延伸。同圖5、6相比，圖9增加了水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組(10)，設(shè)置個(gè)數(shù)一般情況下由h6(末-2)的個(gè)數(shù)確定，如(末)＝5，那么，h6(末-2)＝h6(5-2)＝h6(3)，即水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組的個(gè)數(shù)為3。增加了同水輪機(jī)個(gè)數(shù)相同的，連接水輪機(jī)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管(6)、液體工質(zhì)開關(guān)(5)，液體工質(zhì)開關(guān)(5)的作用是控制水輪機(jī)出水口的出水量。h5(1～末)各水輪機(jī)出水口標(biāo)高。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5、6。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號(hào)在圖9中均已略去。
(二)水輪機(jī)出水口標(biāo)高設(shè)計(jì)
h5＝h4+d′ 公式-20
h5水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m)，一般情況下h5(1～末)＝h5。h4＝公式-21。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h5確定后，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)設(shè)置位置的設(shè)計(jì)就與之相適應(yīng)。
(三)勢(shì)能、機(jī)械能、電能轉(zhuǎn)換途徑
連接水輪機(jī)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管(6)，以最佳沖擊方式把勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中的液體工質(zhì)導(dǎo)入水輪機(jī)做功，把液體工質(zhì)勢(shì)能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)機(jī)械能;水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，把水輪機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。
單位時(shí)間各水輪機(jī)出水口的出水量≤單位時(shí)間各對(duì)應(yīng)排液點(diǎn)h6(1～末)排出的液體工質(zhì)量V′(1～末)。
四，剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)和剩余勢(shì)能技術(shù)
(一)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)
圖10是剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)剖面形象圖。
圖10說(shuō)明圖10以圖5、6、9為基礎(chǔ)，是圖5、6、9的擴(kuò)大和延伸。同圖5、6、9相比，圖10增加了與h6(1～末)的個(gè)數(shù)相同的剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(11)和液體工質(zhì)開關(guān)(5)，液體工質(zhì)開關(guān)設(shè)在剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)庫(kù)底的液體工質(zhì)下行通道上，下行通道與異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V
(1～末)相通。增加了一個(gè)末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵(12)和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)。h4(1～末)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中的液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)和最低點(diǎn)標(biāo)高，(剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中的液體工質(zhì)水平面不得低于這個(gè)最低點(diǎn)標(biāo)高)。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5、6、9。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號(hào)在圖10中均已略去。
(二)h4(1～末)設(shè)計(jì)技術(shù)
根據(jù)技術(shù)依據(jù)(五)、(七)、(十七)，在h5的下方設(shè)置h4(1～末)，一般情況下h4(1～末)＝h4。
h4＝(P末×101%-P′)÷100Y+h1
公式-21
h4剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高(m)，〔h4(1～末)＞h6(末)＞h3〕。P末同公式-14中的P末(克/cm2)。P′剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)水平面上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m)。
當(dāng)h4(1～末)＝h4時(shí)，剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″(1～末)可合并設(shè)計(jì)，連成一體。
(三)剩余勢(shì)能技術(shù)
根據(jù)技術(shù)依據(jù)(五)(七)(十七)和公式-21所確定的h4(1～末)，在h4(1～末)下方設(shè)置液體工質(zhì)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(11)。那么，經(jīng)水輪機(jī)做功后，從出水口和h6(末-1)中排出的液體工質(zhì)進(jìn)入剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)后，因受標(biāo)高h(yuǎn)5和h4的設(shè)計(jì)控制，距h0間還有勢(shì)能，即剩余勢(shì)能。
剩余勢(shì)能由兩方面組成1，標(biāo)高h(yuǎn)4～h0間的垂直正背壓液柱在原點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)P正。P正+P′＝P0，(P′為剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″上方的氣體空間的氣體壓強(qiáng))，P0是原點(diǎn)壓強(qiáng)，原點(diǎn)是h0水平面中的所有點(diǎn);在汽缸中，因?yàn)樵c(diǎn)是汽缸中液體工質(zhì)水平面中的所有點(diǎn)，所以，這時(shí)的P0＞P末。2，剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中的液體工質(zhì)量。
當(dāng)飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)始點(diǎn)、壓強(qiáng)等于P末，或飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫至壓強(qiáng)下降到P末時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)下的液體工質(zhì)開關(guān)(5)開啟后，原點(diǎn)壓強(qiáng)P0在原點(diǎn)中的作用就變成了推動(dòng)液體工質(zhì)返回汽缸，并推動(dòng)活塞上升，壓縮絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)的飽和汽，使其進(jìn)入冷凝器液化還原的加壓壓強(qiáng)P加;剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中的液體工質(zhì)量就變成了加壓能量。不用機(jī)械能，而靠液體工質(zhì)本身的剩余勢(shì)能來(lái)壓縮絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)的飽和汽，使其進(jìn)入冷凝器液化還原，因此又稱它為替代機(jī)械能。
在氣體工質(zhì)絕熱膨脹降溫;液體工質(zhì)剩余勢(shì)能，即替代機(jī)械能的壓縮;冷凝器中低溫?zé)嵩催M(jìn)一步降溫，吸收凝結(jié)熱的三重作用下，氣體工質(zhì)液化還原就有了技術(shù)保證和科學(xué)依據(jù)。
在液體工質(zhì)末級(jí)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中設(shè)置末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵(12)和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)，把h6(末)下的液體工質(zhì)抽到h4中設(shè)置的液體工質(zhì)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中去，是為了滿足液體工質(zhì)循環(huán)需要。如果在h4上有可利用的自然液體工質(zhì)源源不斷地保證供給，如江河流水，那么，液體工質(zhì)循環(huán)泵(12)和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)就可以免去。
五，系列系統(tǒng)工程和系列系統(tǒng)工程技術(shù)
(一)系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計(jì)技術(shù)
系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計(jì)技術(shù)，簡(jiǎn)稱通用設(shè)計(jì)技術(shù)(下同)。
圖11是系列系統(tǒng)工程雛形剖面形象圖，同時(shí)又是單缸單組工程剖面形象圖。
圖11說(shuō)明圖11同圖10。圖11中，標(biāo)號(hào)所代表的名稱或設(shè)備同圖10。不同點(diǎn)，V(1～末)除表示汽缸的工作容量外，還表示汽缸本身。V′(1～末)除表示做功端各排液點(diǎn)h6(1～末)排出的液體工質(zhì)體積外，還表示各勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)和它的工作容量。V″(1～末)除表示各剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的工作容量外，還表示各剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)本身。V
(1～末)除表示異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)h2～h3段的工作容量外，還表示異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)本身。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號(hào)在圖11中均已略去。
通用設(shè)計(jì)技術(shù)以圖11、12、13為對(duì)象(圖12、13的


在后)。
1，溫差極限值
溫差極限值，是指高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的溫差小到還能被本發(fā)明系統(tǒng)工程利用時(shí)的最小值。
T限＝T超-T末+T′1+T′2 公式-22
T限溫差極限值。T超超T末的技術(shù)溫度(與P超相對(duì)應(yīng))。T末絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽溫度。T′1低溫?zé)嵩戳黧w離開冷凝器時(shí)的溫度減去它在源頭時(shí)的溫度求得的溫差值。T′2高溫?zé)嵩礈囟葴p去汽缸中等溫膨脹時(shí)的飽和汽溫度求得的溫差值。
飽和汽T末時(shí)，飽和汽壓強(qiáng)“P”的對(duì)應(yīng)值等于“P末”。同理，飽和汽“T超”時(shí)，飽和汽壓強(qiáng)“P”的對(duì)應(yīng)值等于“P超”。那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十七)
P超＝P末×101%+(d+d′+h1+h耗)×Y÷10
公式-23
P超T超時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)(公斤/cm2)。d＝h6(1)-h5(1)，即水輪機(jī)設(shè)計(jì)工作水頭(m)，h6(1)＝公式-13，h5(1)＝公式-20。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m)。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗(m)，h′耗≥h耗＞0。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。P末飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)(公斤/cm2)。
因?yàn)轱柡推鸗超時(shí)，飽和汽P的對(duì)應(yīng)值等于P超，同理，飽和汽P超時(shí)，飽和汽T的對(duì)應(yīng)值等于T超。因此，T超的值采用公式-23求得P超后，就由P超的T的對(duì)應(yīng)值確定。
溫差極限值T限，與飽和汽溫度T、壓強(qiáng)P、液體工質(zhì)比重Y、不同種類及不同用途的系統(tǒng)工程密切相關(guān)。因此，在不同溫度的高低溫?zé)嵩础⒉煌|(zhì)的氣體工質(zhì)、不同比重的液體工質(zhì)、不同種類及不同用途的系統(tǒng)工程中，溫差極限值(T限)各不相同。高低溫?zé)嵩粗g的溫差凡≥T限的都可以被開發(fā)利用，做為本發(fā)明的高低溫?zé)豳Y源。
以圖11為例。設(shè)氣體工質(zhì)為二氧化碳;1號(hào)液體工質(zhì)為液態(tài)油脂2號(hào)液體工質(zhì)為水，比重為(1克/Cm3);T末為7.5℃;低溫?zé)嵩戳黧w在源頭時(shí)的溫度為5℃，離開冷凝器時(shí)的溫度為7.5℃，T′1＝7.5-5＝2.5℃;T′2＝2℃;h1＝1m;h耗＝1m;d＝20m;d′＝2m;從附表中查得(附表為二氧化碳飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表)，當(dāng)T末＝7.5℃時(shí)，P末＝43.2公斤/cm2。那么，由公式-23可以求得
P超＝43.2×101%+(20+2+1+1)÷10
＝46.032公斤/cm2
從附表查得，當(dāng)P超＝46.032公斤/cm2時(shí)，P超的T的對(duì)應(yīng)值T超≈10℃，再用公式-22就可以求得
T限＝10-7.5+2.5+2＝7℃
高溫?zé)嵩礈囟龋?+7＝12℃。
當(dāng)高溫?zé)嵩礈囟葹?2℃，低溫?zé)嵩礈囟葹?℃時(shí)，就可以被本發(fā)明開發(fā)利用，水輪機(jī)工作水頭為20m，溫差極限值為7℃。
由此可見(jiàn)，除P末×101%、d′、h1、h耗、T′1、T′2外，溫差極限值T限與水輪機(jī)工作水頭的取值密切相關(guān)。所設(shè)上例，若水輪機(jī)工作水頭d＜20m，那么，溫差極限值T限也將＜7℃，低溫?zé)嵩礈囟炔蛔儠r(shí)，高溫?zé)嵩礈囟纫矊ⅲ?2℃。
2，液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)的選用
(1)系列系統(tǒng)工程對(duì)液體工質(zhì)的選用，除必須滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、采用雙液體工質(zhì)時(shí)必須滿足雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)外，液體工質(zhì)凝固點(diǎn)溫度必須＜T末，即必須小于飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的溫度。P1、T限值越大越應(yīng)選Y大的液體工質(zhì)。
(2)系列系統(tǒng)工程對(duì)氣體工質(zhì)的選用，除必須滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)外，在系統(tǒng)工程設(shè)備抗張性能允許、低溫?zé)嵩礈囟鹊陀跉怏w工質(zhì)臨界溫度前提下，一般情況下應(yīng)選用沸點(diǎn)低、相同溫度下飽和汽壓強(qiáng)大、單位質(zhì)量飽和汽體積大、汽化熱(凝結(jié)熱)小、處于液態(tài)時(shí)沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的物質(zhì)做氣體工質(zhì)
3，系統(tǒng)工程定點(diǎn)程序和生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)
(1)系統(tǒng)工程定點(diǎn)程序
首先，調(diào)查工程物色地區(qū)或地點(diǎn)的高低溫?zé)豳Y源狀況，即終年基本穩(wěn)定、季節(jié)性基本穩(wěn)定、規(guī)律性基本穩(wěn)定或其它狀態(tài)下的熱資源基本數(shù)據(jù);調(diào)查工程物色地點(diǎn)近距離內(nèi)相對(duì)高度差別大，可供系統(tǒng)工程利用的地理?xiàng)l件;調(diào)查工程物色地點(diǎn)近距離內(nèi)可供系統(tǒng)工程利用的液體工質(zhì)資源。
然后，擇優(yōu)選定。高低溫?zé)豳Y源豐富、溫度穩(wěn)定、溫差大、近距離內(nèi)自然地理?xiàng)l件好(如坡度大、高度大的山體，可采用下打洞，上打井或沿山坡鋪設(shè)液體工質(zhì)導(dǎo)管、利用山體建造V′、V″、V
等方法來(lái)建造系統(tǒng)工程)、液體工質(zhì)資源豐富的地區(qū)和地點(diǎn)，是系統(tǒng)工程建設(shè)的理想場(chǎng)所。各種條件都好的地區(qū)和地點(diǎn)不會(huì)很多，在選定工程地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)充分權(quán)衡各條件之間的長(zhǎng)處和短處，擇優(yōu)選定。
(2)系統(tǒng)工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)
(甲)計(jì)算單位時(shí)間低溫?zé)嵩次鼰崮芰?br> 設(shè)低溫?zé)嵩丛谠搭^時(shí)的溫度為“T0”;進(jìn)入冷凝器時(shí)的始溫為“T1”，比熱為d卡/克;離開冷凝器時(shí)的終溫為“T2”，比熱為b卡/克;單位時(shí)間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量為C克/秒;單位時(shí)間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量從“T1”上升到“T2”時(shí)所吸收的熱量為“Q”;環(huán)境導(dǎo)熱對(duì)冷凝器中低溫流體的升溫影響忽略不計(jì)，那么
Q＝(b卡/克-d卡/克)×C克/秒
＝(b-d)×C卡/秒 公式-24
(T2＞T1＞T0)
(乙)計(jì)算單位時(shí)間氣體工質(zhì)在冷凝器中液化還原時(shí)放出的凝結(jié)熱
設(shè)絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)溫度(T末)為“T3”;單位氣體工質(zhì)在“T3”時(shí)液化還原放出的凝結(jié)熱為D卡/克;單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)為E克/秒;單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)在“T3”時(shí)液化還原放出的凝結(jié)熱為“Q′”;液態(tài)氣體工質(zhì)“T3”后在冷凝器中繼續(xù)降溫所放出的熱量忽略不計(jì)，那么
Q′＝D卡/克×E克/秒＝DE卡/秒 公式-25
(T3≥T2＞T1＞T0)
(丙)計(jì)算低溫?zé)嵩磫挝粫r(shí)間吸收氣體工質(zhì)凝結(jié)熱允許值
飽和汽液化還原，是氣體工質(zhì)循環(huán)的必要條件。因此，它是系統(tǒng)工程運(yùn)行的必要條件。在T3＝T末，T3≥T2＞T1＞T0前提下，低溫?zé)嵩磫挝粫r(shí)間吸收凝結(jié)熱的允許值就由下式?jīng)Q定
Q≥Q′ 公式-26
(丁)工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)
因?yàn)镼≥Q′決定低溫?zé)嵩磫挝粫r(shí)間吸收凝結(jié)熱允許值，而Q≥Q′相當(dāng)于(b-d)×C卡/秒≥DE卡/秒;又因?yàn)闅怏w工質(zhì)液化還原是系統(tǒng)工程運(yùn)行的必要條件，所以，工程規(guī)模就由下式求得的E值確定
(b-d)C卡/秒≥DE卡/秒 公式-27
E值，即E的值，是單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)量允許值。用公式-27求得DE卡/秒后，E的值就可從中得到。系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)建造的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和規(guī)模，就由高低溫?zé)嵩礈囟群蜌怏w工質(zhì)E克/秒在該溫度時(shí)飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)T、P、V對(duì)應(yīng)值，液體工質(zhì)比重Y和P′確定。
氣體工質(zhì)E克/秒飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)T、P、V對(duì)應(yīng)值，不僅是系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)建造的依據(jù)，而且還是系統(tǒng)工程生產(chǎn)能力的計(jì)算依據(jù)
W＝(h6-h5)×V′×Y×d 公式-28
W單個(gè)水輪機(jī)生產(chǎn)能力(千克m/秒)。h6對(duì)應(yīng)排液點(diǎn)標(biāo)高(m)。h5對(duì)應(yīng)水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m)。V′對(duì)應(yīng)排液點(diǎn)h6排出的液體工質(zhì)量Cm3/秒。Y液體工質(zhì)比重千克/Cm3。d水輪機(jī)功率。
W總＝W1+W2+W3……+W末 公式-29
W總工程生產(chǎn)能力千克m/秒。W1、W2、W3……W末各水輪機(jī)生產(chǎn)能力千克m/秒。
(申)根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十九)，“單位時(shí)間高低溫?zé)嵩礋崃恳欢〞r(shí)，h1、h耗和h′耗的取值越大，綜合效率越小”。在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意以下兩種情況當(dāng)工程規(guī)模，即工程組數(shù)一定時(shí)，h耗和h′耗的取值應(yīng)隨Q和Q′的增大而增大;當(dāng)Q和Q′一定時(shí)，h耗和h′耗的取值應(yīng)隨工程規(guī)模，即工程組數(shù)的增多而減小。
(士)從以上描述中可以看到，本發(fā)明所涉及的熱資源，重點(diǎn)在低溫?zé)豳Y源。熱資源的開發(fā)利用價(jià)值，一般情況下由低溫?zé)豳Y源的數(shù)量和質(zhì)量(質(zhì)量指的是溫度，在高溫?zé)嵩礈囟纫欢l件下，低溫?zé)嵩礈囟仍降唾|(zhì)量越好)決定。
4，汽缸容量設(shè)計(jì)
汽缸容量，可根據(jù)系統(tǒng)工程需要設(shè)計(jì)，也可統(tǒng)一設(shè)計(jì)成容量不等的標(biāo)準(zhǔn)型，供系統(tǒng)工程據(jù)需選用或調(diào)控使用。汽缸設(shè)計(jì)制造成標(biāo)準(zhǔn)型后，與它相配套的活塞，也隨之設(shè)計(jì)制造成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)型。
5，級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)
在圖11中，根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十二)，氣體工質(zhì)在汽缸中絕熱膨脹做功，是靠控制氣體工質(zhì)在汽缸中的等溫膨脹量后，依次降低做功端排液點(diǎn)h6(1～末)實(shí)現(xiàn)的。因此，級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)就是做功端排液點(diǎn)h6(1～末)個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)。
(1)等差設(shè)計(jì)技術(shù)
B＝〔h6(1)-h6(末)〕÷h′耗+1 公式-30
B做功端排液點(diǎn)個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)稱級(jí)數(shù)。h6(1)＝公式-13(m)。h6(末)＝公式-14(m)。h′耗各級(jí)等差級(jí)差高度(m)。
(2)非等差設(shè)計(jì)技術(shù)
〔h7-h6(末)〕＝h耗+h′耗1+h′耗2……+h′耗末
公式-31
h7同公式-11中的h7。h6(末)＝公式-14。h耗＝h7-h6(1)，h6(1)＝公式-13。h′耗(1～末)各級(jí)非等差級(jí)差高度(m)。級(jí)數(shù)由h耗和h′耗的個(gè)數(shù)確定。
(3)等體設(shè)計(jì)技術(shù)
D＝〔V(1～末)-V′1〕÷C+1 公式-32
D做功端排液點(diǎn)個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)稱級(jí)數(shù)。V(1～末)汽缸的工作總?cè)萘?m3)。V′1飽和汽等溫膨脹體積，也就是做功端第一個(gè)排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)體積(m3)。C各排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)等體體積(m3)。
(4)非等體設(shè)計(jì)技術(shù)
V(1～末)＝V′1+V′2+V′3……+V′末 公式-33
V(1～末)汽缸的工作容量(m3)。V′1～V′末各排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)非等體體積(m3)。級(jí)數(shù)由V′1～V′末的個(gè)數(shù)確定。
(5)單排液點(diǎn)技術(shù)，即做功端上排液點(diǎn)h6只設(shè)一個(gè);也稱單級(jí)技術(shù)。
當(dāng)飽和汽等溫膨脹，活塞降到設(shè)計(jì)最低點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟，飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫、降壓、液化;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)降到P末時(shí)，V″(1～末)下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢(shì)能作用下返回汽缸，同時(shí)推動(dòng)活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計(jì)最高點(diǎn)時(shí)，汽缸中的出汽開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)汽開關(guān)開啟，重復(fù)前面所述的工作過(guò)程，循環(huán)開始。
單排液點(diǎn)技術(shù)，只能集聚儲(chǔ)存飽和汽等溫膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量。一般情況下，適用于溫差≥T限前提下的，高低溫?zé)豳Y源之間溫差小的工程。
6，T、P、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)
從二氧化碳飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表，或二氧化碳飽和狀態(tài)下的T、P圖和T、V圖中可以看到，二氧化碳(其它物質(zhì)的飽和汽也一樣)飽和狀態(tài)下，溫度T、壓強(qiáng)P、體積V之間具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
設(shè)以二氧化碳為氣體工質(zhì)，在等溫膨脹，絕熱膨脹全過(guò)程中，均以飽和狀態(tài)為例。那么，溫度T(1～末)與它在圖11中的P(1～末)、h0～h7、V(1～末)、V′(1～末)、V″(1～末)、V
(1～末)之間具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(1)T、P、h、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)
一級(jí)T1、P1、h6(1)+h耗、V1、V′1、V″1、V
1
二級(jí)T2、P2、h6(2)、V2、V′2、V″2、V
2
三級(jí)T3、P3、h6(3)、V3、V′3、V″3、V
3
……
末級(jí)T末、P末、h6(末)+h耗、V末、V′末、V″末、V
末
公式-34
一級(jí)～末級(jí)級(jí)數(shù)。T1～T末飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度。P1～P末飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)。h6(1)～h6(末)做功端各排液點(diǎn)標(biāo)高。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗。V(1～末)～V
(1～末)同圖11說(shuō)明中的V(1～末)～V
(1～末)。
(2)等體關(guān)系下的等體設(shè)計(jì)技術(shù)
V1＝V′1＝V″1＝V
1
V2＝V′2＝V″2＝V
2
V3＝V′3＝V″3＝V
3
……
V末＝V′末＝V″末＝V
末 公式-35
V(1～末)～V
(1～末)同圖11說(shuō)明中的V(1～末)～V
(1～末)。
(3)總體積相等關(guān)系下的總體積相等設(shè)計(jì)技術(shù)
V(1～末)＝V′(1～末)＝V″(1～末)＝V
(1～末)
公式-36
V(1～末)～V
(1～末)同圖11說(shuō)明中的V(1～末)～V
(1～末)。
7，h0～h7的設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算公式
(1)h0＝±0.00，是活塞降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)標(biāo)高。
(2)h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高。由汽缸的設(shè)計(jì)高度確定。
(3)h2異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)時(shí)的標(biāo)高。由1號(hào)液體工質(zhì)資源量多少確定。(h3＞h2＞h0或h0＞h3＞h2)
(4)h3異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最高點(diǎn)時(shí)的標(biāo)高。由1號(hào)液體工質(zhì)資源量多少和異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中h2～h3段的橫向縱向容量的大小確定?！瞙4(1～末)＞h6(末)＞h3＞h2＞h0或h0＞h3＞h2〕
(5)h4(1～末)各級(jí)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)中液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高。由公式-21確定?！瞙5(1～末)＞h4(1～末)＞h6(末)＞h3〕
(6)h6(1)做功端等一個(gè)排液點(diǎn)標(biāo)高。一般情況下為飽和汽等溫膨脹時(shí)的排液點(diǎn)標(biāo)高。由公式-13確定。
(7)h6(末)做功端最后一個(gè)排液點(diǎn)標(biāo)高。由公式-14確定。
(8)h6(2)～h6(末-1)做功端上除第一個(gè)和最后一個(gè)排液點(diǎn)外的其它排液點(diǎn)標(biāo)高。由公式-13確定，并受公式-34、35、36制約。
(9)h7由公式-13中的h7確定。
8，末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)
末級(jí)液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)循環(huán)可以據(jù)情選用以下技術(shù)。
(1)末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵技術(shù)
在標(biāo)高h(yuǎn)6(末)的V′末上方，設(shè)末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管，導(dǎo)管下端伸入V′末的液體工質(zhì)，上端伸入V″(末-1)中，把V′末中的液體工質(zhì)抽到V″(末-1)中去，單位時(shí)間抽取的液體工質(zhì)量等于單位時(shí)間末級(jí)排液點(diǎn)h6(末)排出的液體工質(zhì)量V′末，以滿足系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)液體工質(zhì)的循環(huán)需要。
(2)末級(jí)液體工質(zhì)自然排放技術(shù)
在滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)前提下，當(dāng)V″末中的液體工質(zhì)有自然資源不間斷地保證供給，如江河流水，單位時(shí)間供給量≥單位時(shí)間h6(末)排出的液體工質(zhì)量V′末，液體工質(zhì)自然資源的落差≥h5-h6(末)時(shí)，h6(末)排出的液體工質(zhì)V′末就可以任其自然排放，不再進(jìn)入系統(tǒng)工程，即不再進(jìn)入循環(huán)。
(3)末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)
汽缸中的飽和汽絕熱膨脹到T(末-1)時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟;飽和汽進(jìn)入冷凝器液化，溫度下降，壓強(qiáng)減小;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)減小到P末時(shí)，V″(1～末)下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢(shì)能作用下返回汽缸，同時(shí)推動(dòng)活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計(jì)最高點(diǎn)時(shí)，汽缸中的出氣開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)氣開關(guān)開啟，循環(huán)開始。采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，必須同時(shí)采用末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)。
9，設(shè)計(jì)容量V和設(shè)計(jì)標(biāo)高h(yuǎn)
前面描述中，所涉及到的容量V，標(biāo)高h(yuǎn)多為工作容量和工作標(biāo)高。在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，飽和汽T、P、V對(duì)應(yīng)值，可從飽和汽熱力性質(zhì)表中查得，也可從飽和汽T、P圖和T、V圖中大體確定同T相對(duì)應(yīng)的P、V值，還可用實(shí)際氣體狀態(tài)方法求得。但用上述方法求得的，與T相對(duì)應(yīng)的飽和汽P、V值，都只具有相對(duì)準(zhǔn)確性，不具有絕對(duì)準(zhǔn)確性。加上自然環(huán)境中的高低溫?zé)豳Y源溫度不可能是常年絕對(duì)穩(wěn)定，選用的同種氣體工質(zhì)，也會(huì)有純度不盡相同的情況，這就決定了在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)容量應(yīng)大于工作容量，設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)有可供調(diào)控的±值，為系統(tǒng)工程的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，留有可供據(jù)情調(diào)控的余地。
系統(tǒng)工程如果采用雙液體工質(zhì)，那么，在計(jì)算標(biāo)高h(yuǎn)0～h7時(shí)，要注意先按不同比重的負(fù)背壓(正背壓)液柱高度，分別計(jì)算它們的負(fù)背壓(正背壓)壓強(qiáng)，然后再求它們的和。根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十三)，還要注意因活塞升降，原點(diǎn)也隨之升降，因原點(diǎn)升降，不同比重的液柱高度也隨之增減的變化量，即修正值。
如某工程以汞為1號(hào)液體工質(zhì)，h2＞h1，活塞降程工作最低點(diǎn)為h0＝±0.00，活塞升程工作最高點(diǎn)h1＝1m。當(dāng)活塞在h1時(shí)，h2＝10m;這時(shí)，實(shí)際原點(diǎn)在h1＝1m上;這時(shí)的負(fù)背壓汞柱高度等于(10-1)＝9m。當(dāng)活塞降到h0時(shí)，h2＝10.5m;這時(shí)，原點(diǎn)在h0上，而這時(shí)的負(fù)背壓汞柱的高度則等于(10.5-0)＝10.5m。
因此，在計(jì)算h6(1～末)時(shí)，一般情況下原點(diǎn)以h0為準(zhǔn);在計(jì)算h4(1～末)時(shí)，一般情況下原點(diǎn)以h1為準(zhǔn)。雙液體工質(zhì)比重差別不大的情況下，修正值可忽略不計(jì)。
10，汽化器的設(shè)計(jì)
系列系統(tǒng)工程汽化器的設(shè)計(jì)建造，一般情況下均相同。
圖12是汽化器剖面形象圖。
圖12說(shuō)明工質(zhì)開關(guān)(5)。氣體工質(zhì)導(dǎo)管(6)。液態(tài)氣體工質(zhì)導(dǎo)管(13)。氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)分離器(14)。液態(tài)雜質(zhì)排泄管(15)。氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管(16)，高溫?zé)嵩戳黧w通道(17)
汽化器的設(shè)置位置和大小，根據(jù)高溫?zé)嵩吹乩項(xiàng)l件和系統(tǒng)工程需要確定，也可參照其它文獻(xiàn)設(shè)計(jì)。圖12中，氣體工質(zhì)同高溫?zé)嵩戳黧w在汽化器中互逆流通。液態(tài)氣體工質(zhì)經(jīng)導(dǎo)管(13)，從汽化器底部和中部節(jié)流噴出，沿?zé)峤粨Q器中的氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管(16)向上流通，吸熱汽化。飽和汽進(jìn)入氣體工質(zhì)導(dǎo)管(6)，氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)流進(jìn)液態(tài)雜質(zhì)分離器(14)，從液態(tài)雜質(zhì)排泄管(15)中排出。高溫?zé)嵩戳黧w不斷地從汽化器頂端入口處流進(jìn)，沿?zé)峤粨Q器中的高溫?zé)嵩戳黧w通道(17)向下流通，放熱降溫后從汽化器底部出口處不斷排出，以保證汽化器的高溫設(shè)計(jì)值。
條件許可時(shí)，高溫?zé)嵩纯煞旨?jí)利用。如首先利用35℃～30℃時(shí)高溫?zé)嵩瘁尫诺哪芰?，?dāng)30℃的高溫?zé)嵩戳黧w從汽化器排出后，再利用它30℃～25℃時(shí)釋放的能量，以此類推。在分級(jí)利用高溫?zé)嵩垂こ讨校鞣旨?jí)可選用與其相適應(yīng)的不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。
11，冷凝器的設(shè)計(jì)
系列系統(tǒng)工程冷凝器的設(shè)計(jì)建造，一般情況下均相同。
圖13是冷凝器剖面形象圖。
圖13說(shuō)明標(biāo)號(hào)(5)、(6)、(13)、(14)、(15)所代表的名稱或設(shè)備同圖12。液態(tài)氣體工質(zhì)添加器(18)。液態(tài)氣體工質(zhì)循環(huán)泵(19)。氣體工質(zhì)通道(20)。液態(tài)低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管(21)。低溫?zé)嵩戳黧w排出泵(22)。
冷凝器的設(shè)計(jì)位置和大小，根據(jù)低溫?zé)嵩吹乩項(xiàng)l件和系統(tǒng)工程需要確定，也可參照其它文獻(xiàn)設(shè)計(jì)。在圖15中，氣體工質(zhì)同低溫?zé)嵩戳黧w在冷凝器中互逆流通。氣體工質(zhì)從冷凝器的上方進(jìn)入，沿氣體工質(zhì)通道(20)向下流通，在熱交換器中低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管(21)的外壁液化，進(jìn)入氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)分離器(14)，液態(tài)雜質(zhì)從排泄管(15)中排出，液態(tài)氣體工質(zhì)重新進(jìn)入循環(huán)泵(19)，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)循環(huán)。圖13以利用深層5℃海水做低溫?zé)嵩礊樵O(shè)計(jì)對(duì)象。低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管(21)的下端延伸到500m深層海水中，冷凝器上平面與海平面持平。系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)，低溫?zé)嵩戳黧w排出泵(22)，把冷凝器上層吸熱升溫后的海水不斷地抽出。500m深層5℃海水在大氣壓強(qiáng)作用下，不斷地從低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管(21)的下端管口上升，保持冷凝器的低溫設(shè)計(jì)值。
12，工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計(jì)
氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)開關(guān)，通稱工質(zhì)開關(guān)。工質(zhì)開關(guān)或設(shè)計(jì)成內(nèi)開關(guān)或外開關(guān)內(nèi)開關(guān)。即整個(gè)開關(guān)都設(shè)在工質(zhì)導(dǎo)管或通道里面，在外面看不到開關(guān);外開關(guān)，即開關(guān)開啟和關(guān)閉時(shí)的受力點(diǎn)設(shè)在工質(zhì)導(dǎo)管或通道的外面。一般情況下，氣體工質(zhì)開關(guān)應(yīng)盡可能多設(shè)內(nèi)開關(guān)。
工質(zhì)開關(guān)可用電子技術(shù)設(shè)計(jì)成全自動(dòng)控制，也可把其中的一部分設(shè)計(jì)成電子技術(shù)自動(dòng)控制，把另一部分設(shè)計(jì)成系統(tǒng)工程內(nèi)部條件自行自動(dòng)控制。如氣體工質(zhì)開關(guān)，可把汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)或出氣開關(guān)設(shè)計(jì)成內(nèi)開關(guān)，利用活塞上附設(shè)的工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器，在活塞升降過(guò)程中，推動(dòng)氣體工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉。液體工質(zhì)開關(guān)，也可利用排液點(diǎn)h6(1～末)依次降低，h耗遞增過(guò)程中，負(fù)背壓液柱同一標(biāo)高上負(fù)背壓壓強(qiáng)的變化，或飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中的壓強(qiáng)變化，自動(dòng)控制液體工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉。比如，設(shè)在＞h3，＜h4中的液體工質(zhì)上行開關(guān)，可設(shè)計(jì)成離心泵底閥那種形式的自動(dòng)開關(guān)。
電子技術(shù)全自動(dòng)控制，也可利用系統(tǒng)工程內(nèi)部條件，即同一標(biāo)高上的液體壓強(qiáng)變化或汽缸中飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中的壓強(qiáng)變化條件。
13，系列系統(tǒng)工程設(shè)備取材的一般要求
系列系統(tǒng)工程，根據(jù)熱資源狀況，可采用不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。在氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)中，有些工質(zhì)對(duì)金屬設(shè)備具有腐蝕性，而且是在中高壓條件下工作。這就要求金屬設(shè)備要具備相應(yīng)的抗腐蝕性能和抗張強(qiáng)度。
(1)采用汞為1號(hào)液體工質(zhì)時(shí)，因?yàn)楣瘜?duì)許多金屬有腐蝕性，而且還能溶解多種金屬，所以，同汞有直接接觸面的金屬設(shè)備，要選用對(duì)汞有抗腐蝕、不溶解性能的金屬材料，或用其它相適應(yīng)的材料做內(nèi)襯。也可采用h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù)，即隔離防腐技術(shù)。
(2)低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)，常溫下的飽和汽壓強(qiáng)本身就呈中、高壓。因此，與氣體工質(zhì)汽化、做功、冷凝、循環(huán)有關(guān)的設(shè)備，要具備相應(yīng)的抗張強(qiáng)度，設(shè)計(jì)抗張強(qiáng)度要＞系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)強(qiáng)度。
汽化器、冷凝器中的金屬設(shè)備，要同時(shí)具備三個(gè)條件一，要具備相應(yīng)抗張強(qiáng)度;二，要有好的導(dǎo)熱性能;三，要具備相應(yīng)的抗高低溫?zé)嵩戳黧w和氣體工質(zhì)腐蝕的性能。
(3)同液體工質(zhì)有直接接觸面的金屬設(shè)備，要具備相應(yīng)的抗液體工質(zhì)腐蝕的性能和與負(fù)背壓(正背壓)壓強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的抗張強(qiáng)度。設(shè)計(jì)抗張強(qiáng)度要＞系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)液體工質(zhì)負(fù)背壓(正背強(qiáng))壓強(qiáng)強(qiáng)度。
(4)標(biāo)準(zhǔn)型汽缸、活塞、工質(zhì)導(dǎo)管、熱交換器等金屬設(shè)備，須銘刻其金屬材料的名稱和抗張強(qiáng)度，以便系統(tǒng)工程據(jù)需選用。
(5)除汽化器外，與氣體工質(zhì)流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管，通道，汽缸等設(shè)備的外表，須附設(shè)絕熱套。低溫?zé)嵩礈囟鹊陀谥車h(huán)境溫度的冷凝器和低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管的外表，也須附設(shè)絕熱套。
(6)根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十七)，如果設(shè)備的絕熱性能達(dá)不到技術(shù)要求，飽和汽還未做功就出現(xiàn)大量液化時(shí)，應(yīng)采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫技術(shù)，即與飽和汽流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管，通道，汽缸等設(shè)備和與飽和汽有直接接觸面的液體工質(zhì)，都采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫，比如把需要保溫的設(shè)備都設(shè)置在高溫?zé)嵩戳黧w之中，或在設(shè)備內(nèi)部設(shè)高溫?zé)嵩戳黧w流通導(dǎo)管，使它們的溫度都≥飽和汽等溫膨脹時(shí)的溫度。
(二)系列系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)建造技術(shù)
1，單缸多組工程
(1)如前所述，圖11是系列系統(tǒng)工程雛形剖面形象圖，同時(shí)，又是單缸單組工程剖面形象圖。
單缸多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)，穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)圖11在同一水平面上組成。
圖11說(shuō)明與前面的圖11說(shuō)明相同。由多個(gè)圖11組成的單缸多組工程，標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和V′的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵和連系循環(huán)泵的液體工質(zhì)導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
(2)單缸多組工程的設(shè)計(jì)
除(1)說(shuō)明外，單缸多組工程的設(shè)計(jì)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)。
2，多缸同位多組工程
(1)圖14是多缸同位單組工程剖面形象圖。
多缸同位多組工程，以單缸多組工程為基礎(chǔ)，是單缸多組工程的擴(kuò)大和延伸。
多缸同位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)圖14在同一水平面上組成。
圖14說(shuō)明圖14以圖11為基礎(chǔ)，是圖11的擴(kuò)大和延伸。圖14標(biāo)號(hào)所代表的名稱或設(shè)備同圖11。同圖11相比，圖14中汽缸V(1～末)、異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V″(1～末)、連系V
(1～末)～V(1～末)的液體工質(zhì)導(dǎo)管和工質(zhì)開關(guān)的個(gè)數(shù)增加到與排液點(diǎn)h6(1～末)的個(gè)數(shù)相同。h0變更為h0(1)～h0(末)，h0(1)～h0(末)成為各對(duì)應(yīng)汽缸V1～V末的標(biāo)高h(yuǎn)0。除末級(jí)h0(末)外，h0(1)～h0(末-1)＝±0.00，而且都在同一水平面上，故稱多缸同位。h0(末)的設(shè)計(jì)，可選用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，也可采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位技術(shù)，并在V″末中增設(shè)液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管(6)，舍去圖11的末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵。氣體工質(zhì)導(dǎo)管延長(zhǎng)了，氣體工質(zhì)開關(guān)的套數(shù)增加到與汽缸V1～V末的個(gè)數(shù)相同。把圖14分解開來(lái)看，除氣體工質(zhì)和氣體工質(zhì)導(dǎo)管同各汽缸V1～V末相互間有連系，標(biāo)高相等的剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″1～V″(末-1)可合并設(shè)計(jì)成一個(gè)整體外，各汽缸V1～V末之間，基本上都各自成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的，只有一個(gè)排液點(diǎn)的汽缸連通器。凡未涉及變更的設(shè)備，均與單缸單組工程相同。
由多個(gè)圖14在同一水平面上組成的多缸同位多組工程，標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′(1～末)、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″(1～末)、液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管(6)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、工質(zhì)開關(guān)、活塞在圖17中均未畫，具體設(shè)計(jì)氣體工質(zhì)導(dǎo)管時(shí)，按V1～V末的順序依次相接。
(2)多缸同位單組工程的設(shè)計(jì)
(甲)除(1)說(shuō)明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行需要，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)、V(1～末)～V
(1～末)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(乙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)h0(1～末)～h6(1～末)
采用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h0(2～末)＝h0(1)＝±0.00。h0～h7設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，h0(末)變更為
h′0(末)＝h4(末-1)-h6(末)+d′
公式-37
h′0(末)h0(末)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)，〔h′0(末)+h4(末)+d′＜h6(末-1〕。h4(末-1)＝公式-21。h6(末)＝公式-14。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h0(末)變更為h′0(末)后，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在(甲)所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系，都向上升高h(yuǎn)′0(末)，對(duì)應(yīng)變更為h′1(末)～h′6(末)。工程運(yùn)行時(shí)，排液點(diǎn)h6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″末;排液點(diǎn)h6(末)排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入V″(末-1)。
(丙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)V(1～末)～V
(1～末)
采用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，V(1～末)～V
(1～末)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位技術(shù)時(shí)，V′(末-1)變更為V′(末-1)≥V′末，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
(丁)h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
(申)液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的設(shè)計(jì)
在V″末中增設(shè)液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管，上端高度與h′4(末)同高，管口上設(shè)有可供管子加高、降低的調(diào)控裝置(圖14中未畫);導(dǎo)管下端伸入V″(末-1)，使V′(末-1)＞V′末的多余液體工質(zhì)，及時(shí)自動(dòng)地從V″末中導(dǎo)入V″(末-1)。
3，多缸異位多組工程
(1)圖15是多缸異位單組工程剖面形象圖
多缸異位多組工程，以多缸同位多組工程為基礎(chǔ)，是多缸同位多組工程的擴(kuò)大和延伸。
多缸異位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)圖15在同一水平面上組成。
圖15說(shuō)明圖15以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸。圖15標(biāo)號(hào)所代表的名稱或設(shè)備同圖14。同圖14相比，在圖15的h0(1)～h0(末-1)中，有些h0不是設(shè)在±0.00上。故稱多缸異位。圖15的h0(末)可采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)，也可選用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)。圖15中，除h0(1)、h0(末-1)、h0(末)的設(shè)計(jì)同圖14外，h0(2)～h0(末-2)的設(shè)計(jì)，采用保h4前提下的勢(shì)能二次集聚儲(chǔ)存技術(shù)，使圖15的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管減少到只需一組。液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管(6)的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)增加到與h′0的個(gè)數(shù)相同。凡未涉及變更的設(shè)備，均與多缸同位單組工程相同。
由多個(gè)圖15在同一水平面上組成的多缸異位多組工程，標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′(1～末)、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″(1～末)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、工質(zhì)開關(guān)、活塞在圖15中均未畫。具體設(shè)計(jì)氣體工質(zhì)導(dǎo)管時(shí)，按V1～V末的順序依次相接。
(2)多缸異位單組工程的設(shè)計(jì)
(甲)除(1)說(shuō)明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行需要，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗(1～末)、V(1～末)～V
(1～末)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(乙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)h0(1～末)～h6(1～末)
h0(1)、h0(末-1)、h0(末)的設(shè)計(jì)同圖14。
h0(2)～h0(末-2)的設(shè)計(jì)把圖15的h0(2)～h0(末-2)中為求h6同h6(1)成水平相等而升位的h0命名為升位h(升0);把保h4，同時(shí)又不升位的h0命名為原位h(原0);一般情況下是把順序在前的h0做為h(升0)，把順序在后的h0做為h(原0)，那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)(十七)，h(原0)對(duì)應(yīng)的h(原6)，必須≥h′(升0)對(duì)應(yīng)的h′(升4)+d′，即
h(原6)≥h′(升4)+d′ 公式-38
h(原6)同h(原0)相對(duì)應(yīng)的原位h6標(biāo)高(m)。h′(升4)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的h(升4)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)。d′超h′(升4)的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h′(升0)＝h6(1)-h(升6) 公式-39
h′(升0)h(升6)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)。h6(1)＝公式-13。h(升6)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的升位h6標(biāo)高(m)，由公式-15確定。
當(dāng)h(升0)變更為h′(升0)后，與它相對(duì)應(yīng)的h(升1)～h(升6)，在(甲)所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系，都向上升高h(yuǎn)′(升0)，對(duì)應(yīng)變更為h′(升1)～h′(升6)。
h(原0)～h(原6)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
(丙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)V(1～末)～V
(1～末)
V′(原)≥V′(升)，與其有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系變更。V′(原)同h(原0)相對(duì)應(yīng)的h(原6)排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)體積。V′(升)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的h(升6)排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)體積。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，V′(末-1)≥V′末，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
其余V(1～末)～V
(1～末)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
(丁)h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)和未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
(申)液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的設(shè)計(jì)
液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的設(shè)計(jì)與多缸同位單組工程的有關(guān)設(shè)計(jì)相同。但液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的個(gè)數(shù)增加到與h′0的個(gè)數(shù)相同，h′0包括h′(升0)在內(nèi)。h′(升0)上的液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的上端標(biāo)高與h′(升4)成水平相等，并設(shè)在V″(升)中;導(dǎo)管的下端伸入到V″(原)。
4，液下工程
(1)圖16是液下多缸單組工程剖面形象圖
液下工程，以多缸同位多組工程為基礎(chǔ)，是多缸同位多組工程的擴(kuò)大和延伸。
液下工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)圖16在同一水平面上組成
圖16說(shuō)明圖16以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸，圖16標(biāo)號(hào)所代表的名稱或設(shè)備同圖14。液下工程是設(shè)計(jì)在液下或水下的工程，所以也稱它為水下工程。除h0(末-1)外，圖16的h0(2)～h0(末)均采用保h4前提下的h0遞增一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)。h0(末-1)可采用圖16的保h4前提下的h0(末-1)遞增二級(jí)升位技術(shù)，也可選用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)。
圖16中，除h′6(末-1)外，h′6(2)～h′6(末)＝h6(1)。除V′(末-1)外，V′1～V′末的水平面均在標(biāo)高h(yuǎn)6(1)上連成一體，組成液庫(kù)。h0(1)設(shè)在-h6(1)處。凡未涉及變更的設(shè)備，均與圖14相同。
由多個(gè)圖16組成的液下工程，水平面(標(biāo)高)相等的液庫(kù)V′、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、標(biāo)高相等的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、開關(guān)、活塞，在圖16中均未畫。具體設(shè)計(jì)氣體工質(zhì)導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)按V1～V末的順序依次相接。
(2)液下多缸單組工程的設(shè)計(jì)
(甲)除(1)說(shuō)明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行需要，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)、V(1～末)～V
(1～末)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(乙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)h0(1～末)～h6(1～末)
采用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h0(1)＝±0.00，h0(1)＝-h6(1)。
h′0(2)＝h0(1)+h′耗1
h′0(3)＝h′0(2)+h′耗2
h′0(4)＝h′0(3)+h′耗3
以此類推至h0(末) 公式-40
h0(1)液庫(kù)水平面下最深的標(biāo)高h(yuǎn)0(m)，一般情況下為氣體工質(zhì)等溫膨脹時(shí)這個(gè)汽缸的標(biāo)高h(yuǎn)0。h′0(2～末)遞增一級(jí)升位后h0(2～末)實(shí)際標(biāo)高(m)。h′耗(1～末)級(jí)差損耗(m)。
h0升位為h′0后，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)h1(1～末)～h6(1～末)，依據(jù)(甲)所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系向上升高，對(duì)應(yīng)變更為h′1(1～末)～h′6(1～末)。
采用保h4前提下的h0(末-1)遞增二級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，h0(末-1)變更設(shè)計(jì)為
h′0(末-1)＝h6(1)+〔h6(末)+h耗〕×1%
+h耗+d′-h6(末-1)
〔h′4(末-1)+d′≤h6(1)〕 公式-41
h′0(末-1)遞增二級(jí)升位后的h0(末-1)實(shí)際標(biāo)高(m)。h6(1)＝公式-13。h6(末)＝公式-14。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗(m)。h6(末-1)由公式-15確定。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h0(末-1)升位為h′0(末-1)后，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
(丙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)V(1～末)～V
(1～末)
當(dāng)h0(末-1)采用保h4前提下的h0(末-1)遞增二級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，V′(末-1)≥V′末。與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。h′6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″末，h′6(末)排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入液庫(kù)。
其余V(1～末)～V
(1～末)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定。
(丁)h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)、由(甲)確定。凡未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由(甲)確定，凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
5，同P′常壓工程
(1)前面所描述的單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程和液下工程，因其排液點(diǎn)h6(1～末)和V′1～V′末水平面上方、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″1～V″末水平面上方的氣體空間氣體壓強(qiáng)P′相等，而且均為大氣壓強(qiáng)(dtm)，所以，上述四種工程又取名為同P′常壓工程。
上述四種工程，如果剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″上有源源不斷的自然液體工質(zhì)資源保證供給，單位時(shí)間液體工質(zhì)的供給量等于單位時(shí)間h6(1)排出的液體工質(zhì)量V′1，如江河流水保證供給，那么，同P′常壓工程和同P′常壓技術(shù)就具有技術(shù)依據(jù)十二所描述的全部性能，即依托液體工質(zhì)本身，集聚儲(chǔ)存高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰浚M(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力、電力。同P′常壓工程，還可以用作提水灌溉或往水庫(kù)中注水，用于儲(chǔ)水儲(chǔ)能等。如果液體工質(zhì)數(shù)量固定，那么，就只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，而不具有儲(chǔ)存能量的性能。
同P′常壓工程，氣體工質(zhì)為全封閉循環(huán)。末級(jí)工質(zhì)循環(huán)，可選用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，也可采用保h4前提下的h0一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)，或h0(末-1)二級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)。
6，同P′高壓工程
同P′高壓工程以同P′常壓工程為基礎(chǔ)，是同P′常壓工程的擴(kuò)大和延伸。
同P′高壓工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)同P′高壓?jiǎn)谓M工程在同一水平面上組成。
(1)圖17是(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程剖面形象圖。
圖17說(shuō)明圖17以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸。同圖14相比，圖17增設(shè)了V′1～V′(末-1)〔包括h6(1)～h6(末-1)在內(nèi)〕和V″1～V″(末-1)上方各自連成一體的兩個(gè)密閉高壓氣體空間“P′末”。在兩個(gè)“P′末”上，各自增設(shè)了與V′1～V′(末-1)和V″1～V″(末-1)個(gè)數(shù)相同，位置相對(duì)應(yīng)的高壓氣體空間維修口(24)(兼做液體工質(zhì)添加口，簡(jiǎn)稱維修口)、氣壓表(24)、調(diào)壓閥(24)。兩個(gè)“P′末”上各自增設(shè)了一個(gè)空氣壓縮機(jī)(23)。h9(1～末)與V′1～V′(末-1)相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點(diǎn)標(biāo)高。h5d′與V″1～V″(末-1)相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點(diǎn)標(biāo)高;h5d′＞h5，可把水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都設(shè)在“P′末”里面，也可分別把水輪機(jī)設(shè)在“P′末”里面，把發(fā)電機(jī)設(shè)在外面的常壓空間中，水輪機(jī)傳動(dòng)軸的高低壓結(jié)合處，采用高壓潤(rùn)滑油密封技術(shù)(圖17中未畫)。液體工質(zhì)上行導(dǎo)管變更為從各汽缸h0直通各h6。V″底下增設(shè)液體工質(zhì)下行導(dǎo)管直通各汽缸h0，并在各液體工質(zhì)下行導(dǎo)管上(標(biāo)高h(yuǎn)1上)設(shè)液體工質(zhì)開關(guān)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)P′末＝P′末＝P末，而P末＞dtm，所以稱它為同P′高壓工程。密閉高壓氣體空間“P′末”的壓強(qiáng)允許值為P末≥P′末＞dtm?！癙′末”的性能在于穩(wěn)定工程運(yùn)行。在設(shè)備抗張性能允許前提下，“P′末”的空間容量越大，工程運(yùn)行的穩(wěn)定性能越好。采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)V′上方(包括排液點(diǎn)h6在內(nèi))的“P′末”可以不設(shè)。但水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量必須精確控制，使它第于單位時(shí)間排液點(diǎn)h6排出的液體工質(zhì)量V′。
由多個(gè)圖17組成的(多缸同位)同P′高壓工程，壓強(qiáng)相等的密閉高壓氣體空間“P′末”、P′末(壓強(qiáng))相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
采用雙液體工質(zhì)時(shí)，要同時(shí)采用h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù)，1號(hào)液體工質(zhì)的比重要小于2號(hào)液體工質(zhì)。
同P′高壓工程，二元工質(zhì)均為全封閉循環(huán)。凡未涉及變更的設(shè)備和標(biāo)號(hào)，均與多缸同位單組工程對(duì)應(yīng)相同。
為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、活塞、工質(zhì)開關(guān)，在圖17中均未畫。具體設(shè)計(jì)氣體工質(zhì)導(dǎo)管時(shí)，按V1～V末的順序依次相接。
(2)(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程的設(shè)計(jì)
(甲)除(1)說(shuō)明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行需要，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗(1～末)、P(1～P)、V(1～末)～V
(1～末)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(乙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)h0(1～末)～h9
采用末級(jí)飽和汽降溫降壓技術(shù)時(shí)
h0(2)～h0(末)＝h0(1)。
h1(1～末)～h3(1～末)由(甲)確定。
h4(1)＝P末×1%÷100Y+h1 公式-42
h4(1)V″中液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高(m)。P末同公式-14中的P末(克/cm2)。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。hi活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m)。一般情況下，h4(2)～h4(末)＝h4(1)。
h5＝h4+d′ 公式-43
h5水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m)。h4＝公式-42。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h5d′＝h5+d′ 公式-44
h5d′V″上方密閉高壓氣體空間“P′末”頂點(diǎn)標(biāo)高(m)。h5＝公式-43。d′超h5的技術(shù)量(m)，d′≥水輪機(jī)(發(fā)電機(jī))機(jī)體高度。
h6(1)＝(p1-p末)÷100Y-h耗
h6(2)＝(p2-p末)÷100Y-h耗
h6(3)＝(p3-p末)÷100Y-h耗
以此類推至h6(末) 公式-45
h6(1～末)做功端各排液點(diǎn)標(biāo)高(m)。P(1～末)飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗(m)。
h9(1)＝h6(1)+d′
h9(2)＝h6(2)+d′
h9(3)＝h6(3)+d′
以此類推至h9(末-1) 公式-46
h9(1～末)與V′1～V′(末-1)相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點(diǎn)標(biāo)高(m)。h6(1～末)＝公式-45。d′超h6的技術(shù)量(m)，d′的取值根據(jù)可能確定。
h9(末)＝h9(末-1)。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h′0(末)＝h4(1)+h耗+d′ 公式-47
h′0(末)h0(末)一級(jí)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)。h4(1)＝公式-42。h耗同圖3說(shuō)明中的h耗。d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0。
h′4(末)＝h′0(末)+h4(1) 公式-48
h′4(末)與h′0(末)相對(duì)應(yīng)的h4(末)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)，〔h′4(末)＜h6(末-1)〕。h′0(末)＝公式-47。h4(1)＝公式-42。
h′6(末)的設(shè)計(jì)在h0(末)升位后，h6(末)也隨之對(duì)應(yīng)升位為h′6(末)，但h′6(末)的液體工質(zhì)導(dǎo)管在h′0(末)的上方拐一個(gè)180度彎，向下伸入V″(末-1)。
h′6(末)排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入V″(末-1);h6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″(末)。
(丙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)V(1～末)～V
(1～末)
采用末級(jí)飽和汽降溫降壓技術(shù)時(shí)
V(1～末)～V
(1～末)均由(甲)確定。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
V′(末-1)≥V′末。與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。其余V(1～末)～V
(1～末)均由(甲)確定。
(丁)h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)均由(甲)確定。
在(乙)、(丙)中，凡涉及到變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;凡未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均與(多缸同位)同P′常壓?jiǎn)谓M工程相同，并由(甲)確定。
(申)同P′高壓工程主要優(yōu)點(diǎn)是降低工程垂直高度。降低的高度＝P末÷100Y(參見(jiàn)公式-45)。本工程只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰浚M(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能。
V′1～V′末〔包括h6(1)～h6(末)〕、V″1～V″末上方各設(shè)“P′末”，P′末＝P′末＝P末〔P末≥P′末＞dtm〕，降低工程垂直高度，二元工質(zhì)和雙液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)，是同P′高壓工程的主要特征。
同P′高壓工程技術(shù)，適用于各種類型的同P′常壓工程。但在設(shè)計(jì)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。
7，異P′高壓工程
異P′高壓工程，以同P′高壓工程為基礎(chǔ)，是同P′高壓工程的擴(kuò)大和延伸。
異P′高壓工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)異P′高壓?jiǎn)谓M工程在同一水平面上組成。
(1)圖18是(多缸同位)異P′高壓?jiǎn)谓M工程剖面形象圖。
圖18說(shuō)明圖18以圖17為基礎(chǔ)，是圖17的擴(kuò)大和延伸。同圖17相比，圖18把“P′末”變更為P′1～P′(末-1)，P′(末-1)＝P′末＝P末。P′1～P′(末-1)與P1～P(末-1)相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間和密閉高壓氣體壓強(qiáng)。P′1～P′(末-1)被設(shè)計(jì)為與V′1～V′(末-1)〔包括h6(1)～h6(末-1)在內(nèi)〕相對(duì)應(yīng)的，相互獨(dú)立的密閉高壓氣體空間。空氣壓縮機(jī)(23)，維修口、氣壓表、調(diào)壓閥(24)的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)變更為都與V′1～V′(末-1)的個(gè)數(shù)相同，并與P′1～P′(末-1)相配套。V″1～V″(末-1)上方的P′末連成一體，P′末＝P′末＝P末;空氣壓縮機(jī)(23)，維修口、氣壓表、調(diào)壓閥(24)的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)和設(shè)計(jì)方法同圖17。
因?yàn)樵赑′中，P′1～P′(末-1)的壓強(qiáng)值各不相同，又因?yàn)镻′1～P′末＞dtm，所以稱它為異P′高壓工程。采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，V′1～V′(末-1)上方的P′1～P′(末-1)可以不設(shè)，但水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量必須精確控制，使它等于單位時(shí)間排液點(diǎn)h6排出的液體工質(zhì)量V′。
由多個(gè)圖18組成的(多缸同位)異P′高壓工程，氣體壓強(qiáng)相等的密閉高壓氣體空間、氣體壓強(qiáng)相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
凡未涉及變更的設(shè)備和標(biāo)號(hào)，均與(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程對(duì)應(yīng)相同。
(2)異P′高壓?jiǎn)谓M工程的設(shè)計(jì)
(甲)除(1)說(shuō)明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行需要，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗(1～末)、P(1～P)、V(1～末)～V
(1～末)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(乙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)h0(1～末)～h9
采用末級(jí)飽和汽降溫降壓技術(shù)時(shí)
h0(1～末)～h3(1～末)由(甲)確定。
h4(1)＝公式-42;h4(2)～h4(末)＝h4(1)。
h5＝公式-43。
h5d′＝公式-44。
h6(1)～h6(末-2)＝h6(末-1)，h6(末-1)由公式-45確定。
h9(1)～h9(末-2)＝h9(末-1)，h9(末-1)由公式-46確定。
采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h′0(末)、h′4(末)、h′6(末)的設(shè)計(jì)與(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程的有關(guān)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)相同。
(丙)在(甲)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)P′1～P′(末-1)
P′末＝P末，P末由(甲)確定。
P′(末-1)＝P′末＝P末，P末由(甲)確定。
P′1＝P1-h6(末-1)×Y÷10
P′2＝P2-h6(末-1)×Y÷10
P′3＝P3-h6(末-1)×Y÷10
以此類推至P′(末-2) 公式-49
P′1～P′(末-1)與P1～P(末-1)順序相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)(公斤/cm2)。P1～P末飽和汽等溫膨脹，絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)(公斤/cm2)。h6(末-1)，由公式-45確定。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)。
(丁)V(1～末)～V
(1～末)的設(shè)計(jì)，與(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程的有關(guān)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)相同。
h耗、h′耗(1～末)、P(1～末)均由(甲)確定。
在(乙)、(丙)、(丁)中，凡涉及到變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;凡未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均與(多缸同位)同P′高壓?jiǎn)谓M工程相同，并由(甲)確定。
(申)異P′高壓工程的主要優(yōu)點(diǎn)是最大限度地降低工程垂直高度，把h6(1～末)的標(biāo)高設(shè)在同一水平面上。一般情況下，工程降低的高度＝P′1÷100Y(m)，〔P′1h6(1)上方密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2)。Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)〕。
異P′高壓工程的垂直高度與P′和h6的取值密切相關(guān)。在P末≥P′末＞dtm前提下，工程垂直高度與P′的取值成反比(P′包括P′1～P′末);與h6的取值成正比〔h6包括h6(1～末)〕。工程垂直高度可以在P末≥P′末＞dtm前提下根據(jù)需要設(shè)計(jì)，先確定P′(1～末)或h6(1～末)的值，然后再計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的h6(1～末)或P′(1～末)的值。
異P′高壓工程，只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能。
V′1～V′末〔包括h6(1)～h6(末-1)在內(nèi)〕上方分別設(shè)P′1～P′末，V″1～V″末上方合并設(shè)置P′末〔P末≥P′末＞dtm〕最大限度地降低工程垂直高度，二元工質(zhì)和雙液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)是異P′高壓工程的主要特征。
異P′高壓工程技術(shù)，適用于各種類型的同P′常壓工程。但在具體設(shè)計(jì)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。
8，配套工程
配套工程是指用系列系統(tǒng)工程同其它行業(yè)工程相配套的工程。如選擇相應(yīng)的系統(tǒng)工程同化工工程相配套，即為配套工程。
在化工工程和其它行業(yè)工程中，有許多設(shè)備的性能和工藝過(guò)程是把溫度較高的汽態(tài)半成品經(jīng)過(guò)冷凝、加壓后加工(液化)成液態(tài)產(chǎn)品的。如液化氣的生產(chǎn)、石油化工工程中燃料油的生產(chǎn)等，都有這種設(shè)備和工藝過(guò)程。
溫度較高的汽態(tài)半成品，在冷凝液化前不僅具有飽和汽體積，而且還具有飽和汽壓強(qiáng)。選擇與本發(fā)明相適應(yīng)的系統(tǒng)工程，按二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，選擇與汽態(tài)半成品相適應(yīng)的液體工質(zhì)或雙液體工質(zhì)(以不影響液態(tài)產(chǎn)品的質(zhì)量為前提)，把化工工程或其它工程中的冷凝加壓設(shè)備免去，把汽態(tài)半成品導(dǎo)管同本發(fā)明系統(tǒng)工程中的氣體工質(zhì)導(dǎo)管相連接，這樣，汽態(tài)半成品就可以被利用，做為本發(fā)明系統(tǒng)工程運(yùn)行的氣體工質(zhì)。經(jīng)系統(tǒng)工程等溫膨脹，絕熱膨脹做功后進(jìn)入冷凝器的汽態(tài)半成品，在冷凝器中液化，被加工成液態(tài)產(chǎn)品后輸出。汽態(tài)半成品源源不斷地進(jìn)入系統(tǒng)工程的氣體工質(zhì)導(dǎo)管，液化后的液態(tài)產(chǎn)品源源不斷地從冷凝器中輸出。這樣，就可以把化工工程和其它工程的汽態(tài)半成品的冷凝加壓液化過(guò)程，變成勢(shì)能生產(chǎn)和汽態(tài)半成品的冷凝加壓液化過(guò)程。既不影響液態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)和液態(tài)產(chǎn)品的質(zhì)量，又可以從中獲得動(dòng)力和電力。
配套工程，由于它的氣體工質(zhì)來(lái)源于其它工程液態(tài)產(chǎn)品前的汽態(tài)半成品，而汽態(tài)半成品冷凝液化后又做為液態(tài)產(chǎn)品輸出，因此，做為配套工程的系統(tǒng)工程，其高溫?zé)嵩春推?、冷凝器中的液態(tài)氣體工質(zhì)循環(huán)泵自然免去，液態(tài)氣體工質(zhì)添加口變更設(shè)計(jì)成液態(tài)產(chǎn)品輸出口。
七，儲(chǔ)冰儲(chǔ)能、采冰取能技術(shù)
在常年高寒地區(qū)或冬季高寒地區(qū)，利用高寒氣溫條件和有利地形，建造大型冰庫(kù)，用江河流水等流水生產(chǎn)冰，儲(chǔ)冰于大型冰庫(kù)之中(冰庫(kù)為非耗能或極少耗能冰庫(kù)，主要靠絕熱材料保溫和冰的溶解熱本身來(lái)維持冰的儲(chǔ)存時(shí)間)。根據(jù)系統(tǒng)工程運(yùn)行需要或季節(jié)變化，環(huán)境氣溫上升需要，取冰庫(kù)中的儲(chǔ)冰或開采冰川和南北極的冰做低溫?zé)嵩础?br> 以同P′常壓工程為例設(shè)氣體工質(zhì)為二氧化碳，質(zhì)量為1公斤。飽和汽T1＝15℃，查附表得15℃時(shí)P1＝51930克/cm2、V1＝6323000Cm3/公斤。飽和汽T末＝2.5℃，查附表得2.5℃時(shí)P末＝37950克/cm2、Q2＝53.98千卡/公斤。低溫?zé)嵩礊楸娜芙鉄幔|(zhì)量為1公斤，已知冰的溶解熱Q1＝80千卡/公斤。高溫?zé)嵩礉M足T1時(shí)的飽和汽汽化熱。2號(hào)液體工質(zhì)為水，比重Y＝1克/cm。d′＝5(m)。h耗＝2(m)。V′1上方的P′＝dtm。V″1上方的P″＝dtm。能量計(jì)算范圍，飽和汽(T1)等溫膨脹時(shí)得到的液體工質(zhì)勢(shì)能W(千克m/秒)，那么，由以下公式便可求得
W＝〔(P1-P末×101%-P′+P″)÷100Y-d′-h耗〕×V1×Y÷1000×(Q1÷Q2)
公式-50
W＝〔(51930-37950×101%-dtm+dtm)÷100×1-5-2〕×6323000×1÷1000×(80÷53.98)
≈1209995千克m/秒
也就是說(shuō)，當(dāng)高溫?zé)嵩礉M足二氧化碳15℃時(shí)的飽和汽汽化熱需要時(shí)(這是極容易做到的事)，利用1公斤冰的溶解熱(只計(jì)算等溫膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量)，就可以獲得120萬(wàn)千克m/秒的勢(shì)能。
儲(chǔ)冰儲(chǔ)能、采冰取能技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是在利用大自然的氣候規(guī)律和氣溫條件，生產(chǎn)、儲(chǔ)存人造煤炭和石油。南北極有可能成為人類重要的天然能源生產(chǎn)基地，人類正在謀求的從南北極采冰，以供淡水需求的設(shè)想，也將一舉兩得，既得淡水又得能源。
用冰做低溫?zé)嵩磿r(shí)，可分級(jí)利用。如首先利用冰的溶解熱為第一級(jí)低溫?zé)嵩?，然后再利用冰溶解后的?℃低溫水為第二級(jí)低溫?zé)嵩?。條件允許時(shí)，其它低溫?zé)嵩匆部煞旨?jí)利用。采用分級(jí)利用低溫?zé)嵩醇夹g(shù)時(shí)，各分級(jí)系統(tǒng)工程可選擇與之相適應(yīng)的不同質(zhì)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。
本發(fā)明高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟龋汲貢r(shí)，從溫度上講，高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩礇](méi)有絕對(duì)區(qū)分界限。如上例，T1＝15℃，也就是說(shuō)比15℃高一點(diǎn)的熱源就可做為高溫?zé)嵩?換一個(gè)場(chǎng)合，如果利用30℃的溫泉地?zé)豳Y源做高溫?zé)嵩磿r(shí)，那么，15℃的熱源又可以做為低溫?zé)嵩础Ｒ虼?，在本發(fā)明中，在溫差≥T限前提下，高低溫?zé)豳Y源可以綜合分級(jí)利用，在此可為高溫?zé)嵩?，在彼又可為低溫?zé)嵩?在此為低溫?zé)嵩?，在彼又可為高溫?zé)嵩?。綜合分級(jí)利用高低溫?zé)豳Y源時(shí)，各分級(jí)系統(tǒng)工程可選擇與之相適應(yīng)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。
迄今為止，以消耗礦物燃料為代價(jià)的動(dòng)力電力生產(chǎn)，都以謀求高溫?zé)嵩?礦物燃料的開采、生產(chǎn)和提高高溫?zé)嵩礈囟?為立足點(diǎn)。而本發(fā)明的動(dòng)力電力生產(chǎn)，則以謀求低溫?zé)嵩?低溫?zé)嵩吹拈_采、生產(chǎn)、儲(chǔ)存)為立足點(diǎn)。礦物燃料，在地球上盡管目前的資源還很豐富，但并非取之不盡、用之不竭?？傆幸惶?，它會(huì)因人類不間斷地大量開采而走向枯竭。能源危機(jī)的出現(xiàn)，從一定角度上反映了礦物燃料(資源)的枯竭趨勢(shì)。因此，本發(fā)明的普遍運(yùn)用和推廣，將有可能為人類最終功克能源危機(jī)找到一條新途徑。而且還因?yàn)樗恍枰紵剂?，氣體工質(zhì)為全封閉循環(huán)，液體工質(zhì)也可設(shè)計(jì)成全封閉循環(huán)而成為一個(gè)清潔的，無(wú)污染的動(dòng)力電力生產(chǎn)過(guò)程。
八，前景技術(shù)
圖4是
形連通器剖面形象圖，同時(shí)也是
形汽缸連通器剖面形象圖。
(一)
形連通器和
形汽缸連通器說(shuō)明
1，
形汽缸連通器剖面形象圖說(shuō)明同圖4說(shuō)明。不同點(diǎn)在于把密閉備用空間(15)變更為巨型汽缸(活塞未畫)。
2，圖4是單組
形(汽缸)連通器剖面形象圖，需要時(shí)，可由多個(gè)圖4在同一水平面上組成一個(gè)
形(汽缸)連通器工程，各密閉備用空間可設(shè)通道和密封門相互貫通，以備連續(xù)、循環(huán)運(yùn)用。如果材料、設(shè)備的抗張性能允許，單個(gè)
形(汽缸)連通器密閉備用空間(15)的容量也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)。當(dāng)
形連通器用做
形汽缸連通器時(shí)，只需把圖4的液體、氣體添加口(18)變更為氣體工質(zhì)導(dǎo)管，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)即可。在設(shè)備垂直高度允許前提下，h6(末)可設(shè)計(jì)在≤h0的任意點(diǎn)上。
3，密閉備用空間的性能與巨型汽缸的性能相同。需要時(shí)，可選用無(wú)活塞技術(shù)、片形、氣包形、罩形活塞技術(shù)。采用罩形活塞技術(shù)時(shí)，遵從罩形活塞設(shè)計(jì)技術(shù);汽缸(密閉備用空間)的設(shè)計(jì)建造要與之相配套;公式-17中，d的取值應(yīng)為d≥dtm÷100Y(dtm大氣壓強(qiáng)克/cm2。Y1號(hào)液體工質(zhì)比重克/Cm3)。采用無(wú)活塞、片形、氣包形、罩形活塞技術(shù)時(shí)，必須遵循二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)。
(二)
形連通器和
形汽缸連通器性能
1，
形連通器性能同技術(shù)依據(jù)(十一)。它可以為需求相對(duì)低壓空間、相對(duì)真空空間、有限時(shí)間內(nèi)存在的低于周圍環(huán)境溫度的相對(duì)低溫空間的有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實(shí)施和進(jìn)步，提供新的方法和手段。
2，用做
形汽缸連通器時(shí)，在依次降低(h0以下設(shè)置的)排液點(diǎn)h6的同時(shí)，能夠使汽缸中飽和汽壓強(qiáng)≤常壓或P′的飽和汽繼續(xù)絕熱膨脹做功;如果h0上方的汽缸(密閉備用空間)容量允許、絕熱性能允許，那么，飽和汽絕熱膨脹做功可以直至飽和汽壓強(qiáng)趨近于零。
3，用做
形汽缸連通器時(shí)，在依次降低(h0以下設(shè)置的)排液點(diǎn)h6的同時(shí)，能夠使液體(常壓下的)沸點(diǎn)溫度依次降低，使液體在低于(常壓下的)沸點(diǎn)溫度的條件下沸騰汽化，獲得飽和汽和能量。
(三)當(dāng)大容量巨型汽缸或密閉備用空間中設(shè)有立柱或組裝式立柱時(shí)，采用罩形活塞技術(shù)需把罩形活塞變更設(shè)計(jì)成組裝式罩形活塞;組裝式罩形活塞以罩形活塞為基礎(chǔ)，在與立柱相對(duì)應(yīng)的活塞面下，增設(shè)與立柱柱體相對(duì)應(yīng)，并相適應(yīng)的金屬套筒，金屬套筒同活塞面相通，套筒的頂端與活塞面連成一體，連接點(diǎn)滿足密封要求;立柱周圍設(shè)有1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}、環(huán)形槽和環(huán)形外擋墻，金屬套筒和環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}、環(huán)形槽、環(huán)形外擋墻的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法與罩形活塞有關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法對(duì)應(yīng)相同。
巨型汽缸或密閉備用空間的頂端可根據(jù)不同用途設(shè)計(jì)，用做汽缸時(shí)，與傳統(tǒng)型或巨型汽缸的設(shè)計(jì)相同，用做密閉備用空間時(shí)，頂端變更設(shè)計(jì)為一個(gè)液體、氣體添加口和開關(guān);液體工質(zhì)導(dǎo)管從h0往下設(shè)置，液體工質(zhì)導(dǎo)管在排液點(diǎn)h6的下方拐一個(gè)180度彎，使管口朝上，做為非密閉端;排液點(diǎn)h6可設(shè)無(wú)數(shù)個(gè)，但實(shí)用個(gè)數(shù)據(jù)需確定，排液點(diǎn)就是非密閉端管口水平面上的所有點(diǎn);液體工質(zhì)導(dǎo)管中的液體工質(zhì)開關(guān)，它的設(shè)計(jì)標(biāo)高與導(dǎo)管拐彎起點(diǎn)處的標(biāo)高相同;h1～h6(1～末)的設(shè)計(jì)h1＞h0＞h6(1)＞h6(2)……＞h6(末)，h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)或汽缸、密閉備用空間頂點(diǎn)標(biāo)高，h0活塞降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)或汽缸、密閉備用空間中的液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高，h6(1)～h6(末)h0以下依次降低的各排液點(diǎn)標(biāo)高，h1～h6(1～末)的具體設(shè)計(jì)遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。
九，補(bǔ)充說(shuō)明
(一)
形汽缸連通器
在U形連通器液體工質(zhì)導(dǎo)管的一端安上汽缸、活塞，液體工質(zhì)導(dǎo)管與汽缸底部相接，并與汽缸相通。
在氣體工質(zhì)導(dǎo)管上，設(shè)備用排氣管(7)和(進(jìn)氣、出氣、排氣)三個(gè)氣體工質(zhì)開關(guān)。
在液體工質(zhì)導(dǎo)管標(biāo)高h(yuǎn)1上，設(shè)一個(gè)液體工質(zhì)開關(guān)。
傳統(tǒng)型汽缸連通器如果采用無(wú)活塞技術(shù)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)必須全部保留。
(二)剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)
h4(1～末)確定后，V″(1～末)的設(shè)計(jì)建造就由h4(1～末)和V″(1～末)的設(shè)計(jì)容量決定;剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)庫(kù)底，設(shè)一個(gè)以上或與V″(1～末)個(gè)數(shù)相同、位置相對(duì)應(yīng)的液體工質(zhì)下行通道和液體工質(zhì)開關(guān)，與V
(1～末)相連通。
(三)液體工質(zhì)的選用
飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)越大、T限的值越大，越應(yīng)選擇比重大的液體工質(zhì)。
(四)單排液點(diǎn)技術(shù)
采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，工程只設(shè)計(jì)建造單排液點(diǎn)h6(1)所需的一級(jí)設(shè)備，其余各級(jí)設(shè)備免去。
(五)末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)
采用末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)時(shí)，工程的末級(jí)設(shè)備免去。
(六)工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計(jì)
活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器時(shí)工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計(jì)要與之相適應(yīng)，比如把氣體工質(zhì)開關(guān)設(shè)在汽缸蓋的氣體工質(zhì)導(dǎo)管或通道上
(七)多缸同位多組工程
采用h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，V′(末-1)和V″末連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h6(末-1)和h′4(末)相適應(yīng);V′末和V″(末-1)連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h′6(末)和h4(末-1)相適應(yīng)。
凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方法，均與單缸單組工程相同，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
(八)多缸異位多組工程
h′(升6)排出的液體工質(zhì)V′(升)進(jìn)入V′1，V′(升)和V′1連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h′(升6)和h6(1)相適應(yīng);h(原6)排出的液體工質(zhì)V′(原)進(jìn)入V″(升)，V′(原)和V″(升)連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h(原6)和h′(升4)相適應(yīng)。
凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方法，均與多缸同位單組工程相同，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
(九)液下工程
凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方法，均與多缸同位單組工程相同，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更。
(十)同P′高壓工程和異P′高壓工程
V′末與V″(末-1)上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體;V′(末-1)與V″末上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體。
V″上方的密閉高壓氣體空間P′，包括水輪機(jī)出水口周圍氣體空間P′，在P′中，一般情況下它們的高壓氣體壓強(qiáng)值相等;為了把V″上方的P′同V′上方的P′區(qū)別開來(lái)，V″上方的P′可記作P″。
V″上方的密閉高壓氣體空間P′，一般情況下必須設(shè)置。因?yàn)?，?duì)于水輪機(jī)出水口排泄液體工質(zhì)來(lái)說(shuō)，在壓強(qiáng)相等條件下，氣體的阻力要比液體的阻力小。如果不去考慮這個(gè)因素，V″上方的P′也可以不設(shè)。
在同P′高壓或異P′高壓工程設(shè)計(jì)中，凡提到V′上方或V″上方的P′可以不設(shè)，指的是密閉高壓氣體空間P′中的氣體空間部分可以不設(shè)，但密閉高壓空間中的液體工質(zhì)空間必須保留。
(十一)公式-50
飽和汽絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)級(jí)生產(chǎn)的勢(shì)能量計(jì)算式同公式-50，但公式-50中的末項(xiàng)，即×(Q1÷Q2)舍去，P1變更為P(2～末)、V1變更為V′(2～末)、W變更為W(2～末)，系統(tǒng)工程生產(chǎn)的勢(shì)能總量等于W和W(2～末)的總和。
(十二)同步液化工程
(1)圖19是同步液化單組工程剖面形象圖。
同步液化單組工程，以
形汽缸連通器為基礎(chǔ)，是
形汽缸連通器的擴(kuò)大和延伸。
同步液化工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)同步液化單組工程在同一水平面上組成。
圖19說(shuō)明動(dòng)力缸(1)。中介缸及其活塞(2)。液化加壓缸及其活塞(3)。勢(shì)能生產(chǎn)缸及其活塞(4)。多活塞組合固定橫擔(dān)(6)。工質(zhì)開關(guān)(5)。液體傳壓導(dǎo)管(7)。進(jìn)液導(dǎo)管(8)。排液導(dǎo)管(9)。
在
形汽缸連通器做功端上，安一個(gè)密閉傳統(tǒng)型活塞，做為中介活塞(2)把
形汽缸連通器中的汽缸做為動(dòng)力缸(1);在中介活塞的頂端設(shè)一個(gè)多活塞組合固定橫擔(dān)(6);并同中介活塞密切相連;在多活塞組合固定橫擔(dān)的上方，以中介活塞為中點(diǎn)，對(duì)稱設(shè)置一個(gè)氣體工質(zhì)液化加壓活塞(3);以液化加壓活塞為中點(diǎn)，在多活塞組合固定橫擔(dān)上方的兩端，對(duì)稱各設(shè)一個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)活塞(4)(情況允許或需要時(shí)，勢(shì)能生產(chǎn)活塞和與之相配套的汽缸可設(shè)1個(gè)或兩個(gè)以上);多活塞組合固定橫擔(dān)上方的三個(gè)活塞，均為傳統(tǒng)型活塞，并同多活塞組合固定橫擔(dān)密切相連;三個(gè)活塞上方，水平設(shè)置三個(gè)傳統(tǒng)型汽缸，即一個(gè)氣體工質(zhì)液化加壓缸(3)和兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)缸(4)與之相配套;中介活塞、多活塞組合固定橫擔(dān)、氣體工質(zhì)液化加壓活塞、兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)活塞、以及同各活塞相配套的汽缸，組成
形活塞系統(tǒng);氣體工質(zhì)液化加壓缸上，設(shè)液體傳壓導(dǎo)管(7);兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)缸上，設(shè)與水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)(圖19中未畫)相連系的排液導(dǎo)管(8)和與勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)(圖19中未畫)相連系的排液導(dǎo)管(9);進(jìn)液導(dǎo)管和排液導(dǎo)管上，各設(shè)一個(gè)(反向)液體工質(zhì)(內(nèi))開關(guān);由上述結(jié)構(gòu)和設(shè)備組成同步液化單組工程A半組系統(tǒng);同步液化單組工程由A半組系統(tǒng)和B半組系統(tǒng)組成，B半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備與A半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備相同，并同A半組系統(tǒng)相對(duì)稱，設(shè)置在同一水平面上;A半組的液體傳壓導(dǎo)管(7)與B半組的液體傳壓導(dǎo)管(7)相連接;A半組和B半組的排液導(dǎo)管(9)，在工質(zhì)開關(guān)(5)的上方，可合并設(shè)計(jì)成一個(gè)整體;工程運(yùn)行時(shí)，A半組的
形活塞和B半組的
形活塞呈反向運(yùn)動(dòng);為了便于從整體上直觀地了解同步液化單組工程，圖19中的A半組和B半組
形活塞系統(tǒng)以
形對(duì)稱排列，若從平面上看，即為
形對(duì)稱排列;但在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)時(shí)，可以不取這種排列形式，改取為平面
形對(duì)稱排列;在動(dòng)力缸(1)上，需設(shè)一個(gè)液體工質(zhì)添加口(圖19中未畫);在動(dòng)力缸(1)的下方，需要時(shí)可設(shè)一個(gè)液態(tài)氣體工質(zhì)分離器和導(dǎo)管與冷凝器相連接(圖19中未畫);如果中介缸及其活塞的精密度高，氣體工質(zhì)在P1條件下做功時(shí)不漏氣，氣體工質(zhì)對(duì)汽缸活塞無(wú)腐蝕性，那么，動(dòng)力缸(1)也可不設(shè)，而把中介缸(2)直接做為動(dòng)力缸;在傳壓導(dǎo)管(7)上，設(shè)一個(gè)傳壓液體添加口(圖19中未畫);排液點(diǎn)、勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管在圖19中均未畫;同步液化工程屬于同P′常壓工程，主要特點(diǎn)是增加了
形活塞系統(tǒng)和
形活塞技術(shù)，免去剩余勢(shì)能系統(tǒng)和剩余勢(shì)能技術(shù)。
(2)h0～h6的設(shè)計(jì)
h0＝±0.00，h0為中介活塞降程最低點(diǎn)時(shí)的活塞底平面標(biāo)高。
h1中介缸上平面標(biāo)高，由中介缸設(shè)計(jì)高度確定。
h4＝h1+中介活塞高度+多活塞組合固定橫
擔(dān)高度-d 公式-51
h4液化加壓缸以及勢(shì)能生產(chǎn)缸底平面標(biāo)高(m);d活塞運(yùn)行過(guò)程中，汽缸含活塞最短時(shí)的技術(shù)允許長(zhǎng)度。中介缸及其活塞的高度＝液化加壓缸及其活塞的高度＝勢(shì)能生產(chǎn)缸及其活塞的高度。
h5＝h4+d+勢(shì)能生產(chǎn)缸高度+d′
公式-52
h5水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m)h4和d同公式-51中的h4和d;d′技術(shù)量，一般情況下5＞d′＞0。
h6＝〔P1-P′-P荷-(P末×101%-
P′-P荷)〕×1000×S1÷〔(S3+
S4)×Y×100〕+h4+d-h耗
＝〔P1-P末×101%〕×1000×
S1÷〔(S3+S4)×Y×100〕
+h4+d-h耗 公式-53
h6排液導(dǎo)管上的排液點(diǎn)標(biāo)高(m)，排液點(diǎn)應(yīng)留有可供據(jù)情調(diào)控的升降余地。P1飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);P′中介缸上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);P荷(克/cm2)＝
形活塞重量(克)÷中介活塞橫截面面積(cm2);P末飽和汽液化還原時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);S1中介活塞橫截面面積(cm2)，S1＝S2，S2為液化加壓活塞橫截面面積;S3液化加壓活塞左邊的勢(shì)能生產(chǎn)活塞橫截面面積(cm2)，S3＝S4;S4液化加壓活塞右邊的勢(shì)能生產(chǎn)活塞橫截面面積(cm2)，S4＝S3;Y水輪機(jī)出水口排出的液體工質(zhì)比重(克/Cm3);h4和d同公式-51中的h4和d;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m)，h耗＞0;h4以下的負(fù)背壓(液柱)壓強(qiáng)忽略不計(jì)，所有活塞在做功過(guò)程中與汽缸的摩擦阻力均忽略不計(jì)。
從公式-53中可以得到同步液化工程和同步液化技術(shù)的基本性能，即當(dāng)P1、P末、S1、Y、h4、d、h耗一定時(shí)，h6的值與S3+S4的取值成反比;當(dāng)〔P1-P末×101%〕×1000×S1的值一定時(shí)，無(wú)論它的值是大還是小，均可通過(guò)增大或縮小S3+S4的取值，即增大或縮小(增多或減少)勢(shì)能生產(chǎn)活塞的橫截面面積(勢(shì)能生產(chǎn)活塞的個(gè)數(shù))來(lái)最大限度地降低或提高系統(tǒng)工程的垂直高度，把h6設(shè)在人們所需要的高度上;它還可以把壓強(qiáng)不同的飽和汽同時(shí)做功時(shí)的h6設(shè)在同一水平面上，把溫差極限值T限降到最低限度;但無(wú)論是增大還是縮小S3+S4的取值，系統(tǒng)工程生產(chǎn)的勢(shì)能量不變。
(3)液化加壓缸和液體傳壓導(dǎo)管中的傳壓液體使用量的設(shè)計(jì)
V＝V1+V2+V3-V2＝V1+V3
公式-54
V單組工程傳壓液體使用量(m3);V1A半組液化加壓缸的工作容量(m3)，V1＝V2;V2B半組液化加壓缸的工作容量(m3)，V2＝V1;V3除V1、V2外，液體傳壓導(dǎo)管的液體工質(zhì)容量(m3)。
(4)水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量≤排液點(diǎn)h6單位時(shí)間排出的液體工質(zhì)量。
(5)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)的容量根據(jù)需要設(shè)計(jì);汽缸連通器中的動(dòng)力缸、汽化器、冷凝器和系統(tǒng)工程生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)。
由多個(gè)同步液化單組工程組成的同步液化工程，勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或少數(shù)幾組。
前面所述的同步液化工程和同步液化技術(shù)，只能集聚儲(chǔ)存利用氣體工質(zhì)等溫膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量，若想同時(shí)集聚儲(chǔ)存利用氣體工質(zhì)絕熱膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量，必須依據(jù)飽和汽T、P、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的對(duì)應(yīng)值，遵循同步液化工程和同步液化技術(shù)的基本性能對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。同步液化技術(shù)，可用來(lái)設(shè)計(jì)液下工程。
十，總說(shuō)明
(一)
(
)形(汽缸)連通器和
形(汽缸)連通器技術(shù)，是勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)的核心。
(二)二元工質(zhì)是
形(汽缸)連通器性能的特定依托媒介。
(三)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，使巨型汽缸的制造成為可能，并提供科學(xué)依據(jù)。
(四)雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，可減少1號(hào)液體工質(zhì)的使用量，可廣泛采用自然資源豐富，數(shù)量巨大，易于獲得的2號(hào)液體工質(zhì)做為1號(hào)液體工質(zhì)不足部分的替代和補(bǔ)充。汞和常溫下的液態(tài)金屬是最理想的1號(hào)液體工質(zhì)。
(五)巨型汽缸及其性能，是傳統(tǒng)型汽缸及其性能的擴(kuò)大和延伸。(
形)巨型汽缸連通器，能集聚儲(chǔ)存飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹做功時(shí)釋放出來(lái)的全部能量，直至飽和汽壓強(qiáng)趨近于零。
(六)傳統(tǒng)型活塞適用于傳統(tǒng)型汽缸，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去。
(七)氣包形活塞適用于巨型汽缸，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去。
(八)無(wú)活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。
(九)片形活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，可最大限度地減少二元工質(zhì)的直接接觸面，可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。
(十)罩形活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，可最大限度地減少二元工質(zhì)的直接接觸面，可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器，1號(hào)液體工質(zhì)比重大于2號(hào)液體工質(zhì)比重時(shí)，可最大限度地減少1號(hào)液體工質(zhì)的使用量，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。
(十一)異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù)，可減少1號(hào)液體工質(zhì)使用量，可用它來(lái)?yè)?dān)任液體工質(zhì)隔離防腐技術(shù)。
(十二)剩余勢(shì)能技術(shù)，為氣體工質(zhì)的液化還原提供替代機(jī)械能。
(十三)通用設(shè)計(jì)技術(shù)、為系列系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、建造提供一般方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(十四)單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程、液下工程、同步液化工程均屬于同P′常壓工程，氣體工質(zhì)全封閉循環(huán)，均具有集聚儲(chǔ)存能量，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能。它們可為不同地理?xiàng)l件、不同熱資源狀況下的系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、建造提供選擇余地。
(1)單缸多組工程，汽缸的使用量較少。
(2)多缸同位多組工程，汽缸的使用量較多。
(3)多缸異位多組工程，除同(2)外，采用勢(shì)能二次集聚儲(chǔ)存技術(shù)，把排液點(diǎn)h(升6)設(shè)計(jì)在與h6(1)同高的同一水平面上，使系統(tǒng)工程水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、建造減少到只需一組。
(4)液下工程，設(shè)計(jì)建造在液下或水下，除同(2)外，可供開發(fā)利用海水溫差能，設(shè)計(jì)建造系統(tǒng)工程時(shí)選用。
(5)同步液化工程，除同(1)或(2)外，傳統(tǒng)型汽缸以及活塞的使用量大，可最大限度地提高或降低系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)建造的垂直高度，把排液點(diǎn)h6設(shè)在人們所需要的高度上，把壓強(qiáng)不同的飽和汽同時(shí)做功時(shí)的排液點(diǎn)h6設(shè)在同一水平面上，把溫差極限值T限降到最低限度，可提高氣體工質(zhì)(汽化-液化還原-汽化)循環(huán)速度，進(jìn)而提高系統(tǒng)工程的運(yùn)行速度，可用于液下工程的設(shè)計(jì)建造。
(十五)同P′高壓工程和異P′高壓工程，氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)，只具有集聚能量的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能，可降低或最大限度地降低系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)建造的垂直高度，可把排液點(diǎn)h6設(shè)在同一水平面上。
(十六)配套工程，為利用工業(yè)生產(chǎn)中液態(tài)產(chǎn)品前的汽態(tài)半成品所具有的能量，提供新技術(shù)。
(十七)儲(chǔ)冰儲(chǔ)能、采冰取能技術(shù)，充分利用大自然氣候規(guī)律和氣溫條件，把普適溫差能發(fā)電技術(shù)引入更深的層次。
(十八)
形汽缸連通器，除同(一)外，可為需求相對(duì)低壓(低于常壓)空間、相對(duì)真空空間、有限時(shí)間內(nèi)存在的(低于周圍環(huán)境溫度)相對(duì)低溫空間的有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實(shí)施和進(jìn)步提供新的方法和手段。
(十九)從廣義上看，普適溫差能發(fā)電技術(shù)，也可稱之為普適溫差能利用技術(shù)。
申請(qǐng)文件說(shuō)明
申請(qǐng)文件說(shuō)明，包括說(shuō)明書、說(shuō)明書摘要和權(quán)利要求書。
普適溫差能發(fā)電技術(shù)，有可能關(guān)系到國(guó)家重大經(jīng)濟(jì)利益。為使國(guó)家利益不受損失，發(fā)明人的發(fā)明、創(chuàng)造實(shí)踐，是在完全保密的情況下，利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行的，總共用了整整二十年時(shí)間。
本發(fā)明涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域-能源生產(chǎn)和動(dòng)力電力生產(chǎn)，并將促進(jìn)和加快能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。但技術(shù)難度不大，一經(jīng)公開，無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，應(yīng)用和推廣都很容易。因此，發(fā)明人對(duì)保守技術(shù)機(jī)密持特別慎重態(tài)度，始終堅(jiān)持，未經(jīng)國(guó)家允許，不向任何外人透露本發(fā)明技術(shù)機(jī)密。二十年來(lái)，發(fā)明人在非常艱難的條件下克服困難，進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造實(shí)踐，包括從零開始學(xué)習(xí)申請(qǐng)文件的打字、印刷技術(shù)。現(xiàn)在遞交的這兩份申請(qǐng)文件，是發(fā)明人從今年四月開始自己動(dòng)手學(xué)習(xí)打印的。
目前，各單位基本上已不再使用字高0.3cm或0.4cm的打字機(jī)，發(fā)明人所用的打字機(jī)，是借單位用壞后不用的打字機(jī)。由于缺字和打字機(jī)毛病，加上發(fā)明人打印技術(shù)原因等，所打印的這兩份申請(qǐng)文件，發(fā)明人雖已盡了自己的最大努力，但還是自知與申請(qǐng)文件的打印質(zhì)量要求相差很遠(yuǎn)。如汽缸的“缸”字，因缺字，用了兩個(gè)字的偏旁“缶”和“工”打成;雛形的“雛”字，因缺字，只好用手寫;V′、V″、V
等字的符號(hào)“′″
”，因鉛字中沒(méi)有這樣的符號(hào)只好用手寫上;毛病最多的是許多字字跡打印得模糊不清。因此，對(duì)于申請(qǐng)文件來(lái)說(shuō)，做為文件內(nèi)容，它是發(fā)明人向祖國(guó)報(bào)告并申請(qǐng)專利的發(fā)明創(chuàng)造成果;做為文件本身，它差不多只能起文件清樣的作用，需要時(shí)，在有關(guān)規(guī)定允許前提下應(yīng)重新打印出符合要求的申請(qǐng)文件。
結(jié)構(gòu)和撰寫專利申請(qǐng)文件專業(yè)性強(qiáng)，發(fā)明人這方面的專業(yè)知識(shí)懂得太少，特別是權(quán)利要求書的結(jié)構(gòu)和撰寫則更為困難。在文件打印過(guò)程中，雖經(jīng)多次校對(duì)、修改，但打印后再校對(duì)時(shí)，又發(fā)現(xiàn)有些內(nèi)容漏掉了，必須加以補(bǔ)充。所以，在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，都把需要補(bǔ)充的內(nèi)容單獨(dú)列為一項(xiàng)，放在最后。因此，文件的結(jié)構(gòu)和撰寫，發(fā)明人自知也一定是很不符合要求的。一定會(huì)有該寫上的沒(méi)有寫上，該詳細(xì)描述的沒(méi)有詳細(xì)描述，而不該寫上的卻寫上了。這些不足，只能在國(guó)家利益需要和專利法允許前提下，由發(fā)明者本人或委托代理人來(lái)完善。
二十年來(lái)，發(fā)明人的發(fā)明創(chuàng)造實(shí)踐，曾經(jīng)得到過(guò)許多支持和幫助一九七三年六月得到過(guò)中國(guó)科學(xué)院有關(guān)部門的熱情復(fù)信和指點(diǎn);一九七四年元月得到過(guò)河北省機(jī)械研究所的熱情復(fù)信鼓勵(lì)和理論上的指點(diǎn)幫助;一九八九年二月得到過(guò)國(guó)家能源部科技司的熱情復(fù)信和指點(diǎn);一九八九年十一月先后兩次得到過(guò)國(guó)家專利局審查一部受理處的熱情復(fù)信和指導(dǎo)，以及隨信寄來(lái)的專利申請(qǐng)文件撰寫示例。發(fā)明人現(xiàn)在所遞交的申請(qǐng)文件，就是參照專利申請(qǐng)文件撰寫示例，反復(fù)結(jié)構(gòu)和修改原文后形成的。可以說(shuō)，如果沒(méi)有國(guó)家專利局審查一部受理處寄來(lái)的專利申請(qǐng)文件撰寫示例，就沒(méi)有發(fā)明人現(xiàn)在所遞交的申請(qǐng)文件的形成。上述單位的復(fù)信，有些是發(fā)明人直接給該單位寫信時(shí)得到的熱情復(fù)信;有些是發(fā)明人給黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)、黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人寫信報(bào)告并請(qǐng)求幫助時(shí)，有關(guān)單位把發(fā)明人的信轉(zhuǎn)給上述單位后，發(fā)明人得到的熱情復(fù)信。以上單位和以上單位中的工作人員，他們對(duì)工作極端負(fù)責(zé)任，對(duì)同志、對(duì)人民極端熱忱，無(wú)愧為黨和政府聯(lián)系人民群眾的橋梁。發(fā)明人借此機(jī)會(huì)向他們表示最衷心地感謝！
權(quán)利要求
1、普適溫差能發(fā)電技術(shù)，屬于溫差能開發(fā)利用動(dòng)力電力生產(chǎn)技術(shù)；本技術(shù)旨在普遍開發(fā)利用再生能源中的溫差能，最大限度地控制、利用自然環(huán)境中普遍存在的低溫差流體之間和低溫差環(huán)境之間自發(fā)進(jìn)行的熱平衡過(guò)程，變自發(fā)然平衡過(guò)程為受控能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，生產(chǎn)有工業(yè)價(jià)值的動(dòng)力電力，并為有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實(shí)施和進(jìn)步提供新的方法和手段，本發(fā)明的特征是
形汽缸連通器和勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)、熱能-勢(shì)能-機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換技術(shù)、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)和剩余勢(shì)能技術(shù)、系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計(jì)技術(shù)、系列系統(tǒng)工程和系列系統(tǒng)工程技術(shù)、儲(chǔ)冰儲(chǔ)能和采冰取能技術(shù)、
形汽缸連通器和前景技術(shù)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的
形汽缸連通器，其特征是U形連通器液體工質(zhì)導(dǎo)管(6)的一端安上汽缸、活塞，液體工質(zhì)導(dǎo)管與汽缸底部相連接，并與汽缸(1)相通，另一端向上(不一定垂直)加高到與排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6所需高度，做為做功端;在液體工質(zhì)導(dǎo)管標(biāo)高h(yuǎn)1上，設(shè)一個(gè)液體工質(zhì)開關(guān)(5);需要時(shí)，在液體工質(zhì)導(dǎo)管標(biāo)高h(yuǎn)2～(＞h3，＜h4)段上，設(shè)異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V
(1～末);在標(biāo)高＞h3、＜h4段上，分支液體工質(zhì)上行導(dǎo)管(6)和液體工質(zhì)開關(guān)(5)的個(gè)數(shù)增加到與排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)的個(gè)數(shù)相同，各液體工質(zhì)上行導(dǎo)管的頂端高度與各排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6(1)～h6(末)對(duì)應(yīng)同高;排液點(diǎn)h6可設(shè)一個(gè)，也可設(shè)無(wú)數(shù)個(gè)，但實(shí)用個(gè)數(shù)據(jù)需確定;在排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)下，設(shè)液體工質(zhì)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′1～V′末;汽缸上，設(shè)汽缸壁與汽缸蓋組合連接點(diǎn)(2);需要時(shí)，活塞上可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器(4);在氣體工質(zhì)導(dǎo)管(6)上，設(shè)備用排氣管(7)和(進(jìn)氣、出氣、排氣)三個(gè)氣體工質(zhì)開關(guān)(5);標(biāo)高h(yuǎn)0、h1、h2、h3、h6(1)～h6(末)、h7、h耗、h′耗1～h′耗末、汽缸工作容量V(1～末)、各排液點(diǎn)h6排出的液體工質(zhì)量V′1～V′末、各對(duì)應(yīng)勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)工作容量V′1～V′末、異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V
(1～末)工作容量的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
h0＝±0.00，h0活塞降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)標(biāo)高(m);
h1＞h0，h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m)，由汽缸的設(shè)計(jì)高度確定;
h2＞h1，h21號(hào)液體工質(zhì)液柱最低點(diǎn)水平面標(biāo)高(m)，由1號(hào)液體工質(zhì)資源量決定;
h3＞h2，h31號(hào)液體工質(zhì)液柱最高點(diǎn)水平面標(biāo)高(m)，由1號(hào)液體工質(zhì)資源量和V
(1～末)的h2～h3段的水平橫向、垂直豎向容量決定〔h4(1～末)＞h6(末)＞h3＞h2＞h0或h0＞h3＞h2〕;
h6(1)＝h7-h耗＝(P1-P′)÷100Y
-h耗 公式-13
h6(1)做功端第一個(gè)排液點(diǎn)標(biāo)高(m);h7＝(P1-P′)÷100Y(m);h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);P1飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);P′h6上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);Y液柱的液體比重(克/cm3);(按公式列好式子后，把式子中各項(xiàng)的單位都舍去，求出結(jié)果后再寫上所求的單位;下同)
h6(末)＝(P末-P′)÷100Y-h耗
公式-14
h6(末)做功端最后一個(gè)排液點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高(m);P末絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)(克/cm2);P′、Y、h耗同公式-13中的P′、Y、h耗;
h6(2)＝h6(1)-h′耗1
h6(3)＝h6(2)-h′耗2
h6(4)＝h6(3)-h′耗3
以此類推至h6(末) 公式-15
h6(2)～h6(末)除第一個(gè)排液點(diǎn)外，其余各排液點(diǎn)的對(duì)應(yīng)標(biāo)高(m)，〔h6(1)-h6(末)〕＝h′耗1+h′耗2+h′耗3+……h(huán)′耗末;h′耗(1～末)各對(duì)應(yīng)級(jí)的級(jí)差損耗(m)，〔h′耗(1～末)＞h耗＞0〕
V(1～末)＝V′1+V′2+V′3+……V′末
公式-16
V1一般情況下為飽和汽等溫膨脹體積或稱等溫膨脹量，V1＝V′1;V′1～V′末做功端各排液點(diǎn)h6(1～末)排出的液體工質(zhì)體積;
V′(1～末)＝V
(1～末)＝V(1～末)異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)的設(shè)計(jì)
h2、h3可在≥h0上設(shè)置，也可在＜h0上設(shè)置;在＜h0上設(shè)置時(shí)，h2為h(-2)、h3為h(-3)，h(-3)＞h(-2)，液體工質(zhì)導(dǎo)管的下端管口設(shè)在導(dǎo)質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)的底部，1號(hào)液體工質(zhì)比重＜2號(hào)液體工質(zhì)比重，V
(1～末)的設(shè)計(jì)容量＞汽缸的設(shè)計(jì)容量;用1號(hào)液體工質(zhì)兼做汽缸中的液體工質(zhì)隔離防腐技術(shù)時(shí)，汽缸的設(shè)計(jì)容量＞工作容量，V
(1～末)的設(shè)計(jì)容量＞汽缸的設(shè)計(jì)容量，1號(hào)液體工質(zhì)使用量＞汽缸的設(shè)計(jì)容量，＜V
(1～末)的設(shè)計(jì)容量;
形汽缸連通器包括傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器，其特征是傳統(tǒng)型汽缸和巨型汽缸。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳統(tǒng)型汽缸，它的汽缸和活塞同蒸汽機(jī)的汽缸活塞相同，其特征是活塞上不設(shè)連桿;需要時(shí)可在活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器;氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)沒(méi)有直接接觸面，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去;采用雙液體工質(zhì)時(shí)，雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)(2)、(3)、(5)保留，資源少的液體工質(zhì)比重要＞資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去;采用無(wú)活塞技術(shù)時(shí)，汽缸中不設(shè)活塞，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)全部保留;采用片形活塞時(shí)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)全部保留。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的巨型汽缸，其特征是汽缸的抗張強(qiáng)度允許前提下，汽缸的圓筒形橫截面半徑和長(zhǎng)度可按需要設(shè)計(jì)制造，不受限制;汽缸的筒形形狀不受圓筒形限制，可按需要設(shè)計(jì)制造成正方筒形、長(zhǎng)方筒形或多邊筒形;與巨型汽缸相配套的活塞，可采用無(wú)活塞技術(shù)、片形活塞技術(shù)、氣包形活塞技術(shù)和罩形活塞技術(shù)。
6、根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的無(wú)活塞技術(shù)，其特征是汽缸中不設(shè)活塞，但以滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)為前提，而且汽缸周圍和汽缸中的液體工質(zhì)溫度要≥汽缸中的飽和汽等溫膨脹時(shí)的溫度。
7、根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的片形活塞技術(shù)，其特征是活塞分兩層，上層是絕熱材料制造的絕熱層，下層是金屬材料制造的金屬層;需要時(shí)可在活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器;活塞的平面形狀與巨型汽缸的筒形橫截面形狀相同;活塞壁同汽缸壁之間留有空隙，一般情況下空隙≥0.2cm即可，最大限度減少氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)直接接觸面;可在活塞的上平面上(下平面下)附設(shè)儲(chǔ)氣倉(cāng)，使活塞的重量+活塞體積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣包形活塞技術(shù)，其特征是活塞用抗折、抗拉、不滲透、柔韌、絕熱性能好的材料制造;形似大氣包;常壓下充氣后的氣包自然體積和形狀同汽缸的容積和容體形狀;氣包的上端同氣體工質(zhì)導(dǎo)管相接并相通;氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)沒(méi)有直接接觸面，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去，采用雙液體工質(zhì)時(shí)，雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)中的(2)、(3)、(5)保留，資源少的液體工質(zhì)比重要＞資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去。
9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的罩形活塞技術(shù)，其特征是與罩形活塞相配套的巨型汽缸內(nèi)設(shè)1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形槽、環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}(環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}設(shè)在環(huán)形儲(chǔ)存槽頂端，并與環(huán)形儲(chǔ)存槽相連通)、環(huán)形內(nèi)擋墻;罩形活塞形似一個(gè)平底大桶，反扣在1號(hào)液體工質(zhì)槽中;活塞面形狀與汽缸筒形橫截面形狀相同;活塞面分兩層，上層為絕熱層，下層為金屬層;罩形活塞壁形似桶壁，用金屬材料制造;罩形活塞面和活塞壁形的外壁與汽缸壁的內(nèi)壁、活塞壁的內(nèi)壁與環(huán)形內(nèi)擋墻的外壁，各留有空隙，一般情況下，空隙≥0.2cm即可;活塞面上設(shè)2號(hào)液體工質(zhì)添加口和開關(guān)，2號(hào)液體工質(zhì)添加口從活塞面穿通;需要時(shí)活塞面上可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器;活塞面和汽缸蓋的下平面上，設(shè)活塞提升脫離系統(tǒng);汽缸蓋上設(shè)維修口;可在活塞的上平面上(下平面下)附設(shè)儲(chǔ)氣倉(cāng)，使罩形活塞的重量+活塞體積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上;活塞高度的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
活塞高度，以活塞壁壁底降程到設(shè)計(jì)最低點(diǎn)h(-3)時(shí)的靜態(tài)值為對(duì)象，h(-3)同時(shí)又是環(huán)形槽槽底標(biāo)高〔h(-3)＝0〕。
h0＝(h1-h0)+〔h0-h(-1)〕+〔h(-1)-h(-2)〕+d+d′
＝(h1-h0)+〔h0-h(-1)〕+〔h(-1)-h(-2)〕+h′耗×Y2÷Y1+d′
公式-17
h0罩形活塞壁壁底到活塞面的總高度(m);h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m);h(-1)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最高點(diǎn)標(biāo)高(m);h(-2)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}中1號(hào)液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高(m);h′耗級(jí)差損耗(m)，取h′耗1～h′耗末中的最大值;Y11號(hào)液體工質(zhì)比重(克/cm3);Y22號(hào)液體工質(zhì)比重(克/cm3);d＝h′耗×Y2÷Y1(m)，商的小數(shù)部分只進(jìn)不舍;d′超d的技術(shù)量(m)，一般情況下，1＞d′＞0標(biāo)高h(yuǎn)(-3)～h1的設(shè)計(jì)順序
確定h1～h0高度、確定h0～h(-1)高度、確定h(-1)～h(-2)高度、求d＝h′耗×Y2÷Y1的值、確定d′的值、用公式-17計(jì)算h0的值，各數(shù)值確定和求得后，再計(jì)算h1～h(-3)的具體數(shù)值;
環(huán)形槽寬度設(shè)計(jì)環(huán)形槽寬度＝活塞壁厚度+空隙×2;環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}容量V1(m3)的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
V1＝S×〔h1+h(-1)-h0-h(-2)〕
公式-18
V1環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}h(-2)～h(-1)段的容量(m3);S活塞壁的橫截面面積(m2);
單個(gè)罩形活塞1號(hào)液體工質(zhì)使用量V(m3)的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
V＝V1+V2-V3＝V1+V2-S×h(-1)
公式-19
V1＝公式-18;V2環(huán)形槽h(-2)～h(-3)段的容量(m3);V3＝S×h(-1)(m3);h(-1)同公式-17中的h(-1);S同公式-18中的S;環(huán)形內(nèi)擋墻的設(shè)計(jì)環(huán)形內(nèi)擋墻的高度＞h(-1)，＜活塞下平面或儲(chǔ)氣倉(cāng)倉(cāng)底高度，厚度據(jù)需確定;最大限度減少氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)直接接觸面;最大限度減少1號(hào)液體工質(zhì)使用量。
10、根據(jù)權(quán)利要求2～9所述的設(shè)備和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所述設(shè)備性能和技術(shù)性能的特定依托媒介，其特征是二元工質(zhì)技術(shù)，即采用氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)，兩種工質(zhì)在汽缸連通器系統(tǒng)中共同起作用，做汽缸連通器性能和能量轉(zhuǎn)換的特定依托媒介，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)，選擇符合下述(4)個(gè)條件的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)，組成二元工質(zhì)，使汽缸連通器性能獲得實(shí)現(xiàn)，使巨型汽缸的設(shè)計(jì)制造獲得前提條件和科學(xué)依據(jù)，(4)個(gè)條件即(4)個(gè)特定選擇性-
(1)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1(飽和汽等溫膨脹時(shí)的溫度和壓強(qiáng)，下同)下，在汽缸中直接接觸時(shí)，不發(fā)生液體工質(zhì)汽化、二元工質(zhì)升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化;
(2)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1下，在汽缸中直接接觸時(shí)，具有良好的惰性，不相互溶解、滲透、化合、分解，使氣體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的循環(huán)成為可能;
(3)如果氣體工質(zhì)在T1、P1下，同液體工質(zhì)直接接觸時(shí)出現(xiàn)少量液化，變成液態(tài)氣體工質(zhì)，那么，液態(tài)氣體工質(zhì)的比重要＜液體工質(zhì)的比重，使它飄浮在液體工質(zhì)上面，并且具有明顯的界面;
(4)液體工質(zhì)在T(1～末)，P(1～末)下，必須是沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的液體(T末、P末是飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng));
單液體工質(zhì)技術(shù)，即在滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)的需要量前提下，系統(tǒng)工程中的液體工質(zhì)只采用一種液體工質(zhì);雙液體工質(zhì)技術(shù)，即滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)的液體工質(zhì)，在資源少，不能滿足系統(tǒng)工程運(yùn)行需要時(shí)，采用資源豐富的其它液體工質(zhì)來(lái)補(bǔ)充它的不足，從而構(gòu)成兩種液體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運(yùn)行時(shí)共同起作用;雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，即在雙液體工質(zhì)技術(shù)中，同氣體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)被命名為1號(hào)液體工質(zhì)如同氣體工質(zhì)沒(méi)有直接接觸面，但同1號(hào)液體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)被命名為2號(hào)液體工質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，選擇符合下述(5)個(gè)條件的1號(hào)液體工質(zhì)和2號(hào)液體工質(zhì)，組成雙液體工質(zhì)，(5)個(gè)條件即(5)個(gè)特定選擇性-
(1)以1號(hào)液體工質(zhì)首先滿足二元工質(zhì)特定選擇性為前提;
(2)兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時(shí)，不發(fā)生汽化、升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化;
(3)兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時(shí)，具有良好的惰性，不相互滲透、溶解或極少相互滲透、溶解，采用抗折、抗拉、不滲透、柔韌性能好的材料，在異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)中做隔離層時(shí)，這一條可免去;
(4)兩種液體的比重不得相同，或1號(hào)液體工質(zhì)的比重＞2號(hào)液體工質(zhì)，如以汞為1號(hào)液體工質(zhì)，以水為2號(hào)液體工質(zhì)，或1號(hào)液體工質(zhì)的比重＜2號(hào)液體工質(zhì)，如以液態(tài)油脂類液體為1號(hào)液體工質(zhì)，以水為2號(hào)液體工質(zhì);
(5)兩種液體工質(zhì)在T(1～末)、P(1～末)下，必須是沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的液體。因此，常溫下的液態(tài)金屬是最理想的1號(hào)液體工質(zhì);
11、根據(jù)權(quán)利要求2～10所述的設(shè)備和技術(shù)，根據(jù)權(quán)利要求1所述的
形汽缸連通器勢(shì)能生產(chǎn)技術(shù)，其特征是汽缸連通器中的氣體工質(zhì)導(dǎo)管充滿低沸點(diǎn)物質(zhì)飽和汽，h0上下的液體工質(zhì)導(dǎo)管、通道、汽缸和V
(1～末)中都灌滿液體工質(zhì)，工質(zhì)開關(guān)都成關(guān)閉狀態(tài)，活塞處在升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)h1上，而后，控制氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)開關(guān)據(jù)需依次開啟關(guān)閉，控制氣體工質(zhì)在汽缸中的等溫膨脹量，然后再依次降低做功端排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)，把飽和氣體工質(zhì)在汽缸中做等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中釋放出來(lái)的能量，依托液體工質(zhì)本身，對(duì)應(yīng)地理想集聚儲(chǔ)存在與P加-P′(P加＝P0)相對(duì)應(yīng)的負(fù)背壓液柱不同高度排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)下設(shè)置的，勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′1～V′末中，把飽和氣體工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢(shì)能;V′1～V′末中集聚儲(chǔ)存的能量(液體工質(zhì)勢(shì)能)，如果不發(fā)生液體工質(zhì)質(zhì)量損失和垂直高度下降位移損失，將不隨時(shí)間流失而改變。
12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱能-勢(shì)能-機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換技術(shù)，其特征是汽缸連通器把飽和汽熱能轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢(shì)能，水輪機(jī)把液體工質(zhì)勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能;與各排液點(diǎn)h6和各V′相對(duì)應(yīng)的各水輪機(jī)出水口標(biāo)高h(yuǎn)5的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
h5＝h4+d′ 公式-20
h5水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m)，一般情況下，h5(1)～h5(末)＝h5;h4＝公式-21;d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;
各水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)設(shè)置位置和設(shè)計(jì)標(biāo)高與h5(1)～h5(末)相適應(yīng);連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管，以液體工質(zhì)做功所需的最佳沖擊方式設(shè)置，并在靠近水輪機(jī)的上方各設(shè)一個(gè)液體工質(zhì)開關(guān)，用來(lái)控制水輪機(jī)出水口的出水量;單位時(shí)間各水輪機(jī)出水口的出水量≤單位時(shí)間各排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)排出的液體工質(zhì)量V′1～V′末。
13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″，其特征是剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″(1～末)中的液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)4(1～末)(m)的設(shè)計(jì)和計(jì)算公式
h4＝(P末×101%-P′)÷100Y+h1
公式-21
〔h4(1～末)＞h6(末)＞h3〕，一般情況下，h4(1～末)＝h4(m);P末飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);P′剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″水平面上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3);h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m);
當(dāng)h4(1～末)＝h4時(shí)，V″(1～末)可合并設(shè)計(jì)，連成一體;h4(1～末)確定后，V″(1～末)的設(shè)計(jì)建造就由h4(1～末)和V″(1～末)的設(shè)計(jì)容量決定;剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)庫(kù)底，設(shè)一個(gè)以上或與V″(1～末)個(gè)數(shù)相同、位置相對(duì)應(yīng)的液體工質(zhì)下行通道和液體工質(zhì)開關(guān)，與V
(1～末)相連通。
14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余勢(shì)能技術(shù)，其特征是水輪機(jī)出水口排出的液體工質(zhì)進(jìn)入V″后因受標(biāo)高h(yuǎn)4的設(shè)計(jì)控制，留有剩余勢(shì)能;剩余勢(shì)能由兩方面組成(1)標(biāo)高h(yuǎn)4～h0間的垂直正背壓液柱在原點(diǎn)中所具有的正背壓壓強(qiáng)P正，P正+P′＝P0(P′為V″上方氣體空間的氣體壓強(qiáng))，P0為原點(diǎn)壓強(qiáng)，原點(diǎn)是h0水平面中的所有點(diǎn)，在汽缸中，原點(diǎn)是汽缸中液體工質(zhì)水平面中的所有點(diǎn)，P0＞P末，(2)V″中的液體工質(zhì)量V″(1～末);當(dāng)飽和汽絕熱膨脹到壓強(qiáng)等于P末，或飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫至壓強(qiáng)下降到P末時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉(汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟)，V″下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，V″中的液體工質(zhì)經(jīng)液體工質(zhì)通道進(jìn)入V
(1～末)，在V″(1～末)中的液體工質(zhì)量和P正的共同作用下，液體工質(zhì)經(jīng)V
(1～末)和導(dǎo)管返回汽缸，同時(shí)推動(dòng)活塞上升，壓縮飽和汽，使其進(jìn)入冷凝器液化。
15、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計(jì)技術(shù)，以
形汽缸連通器、水輪機(jī)發(fā)電機(jī)、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、汽化器、冷凝器組成的單缸單組工程為雛形，以權(quán)利要求2～14所述的設(shè)備和技術(shù)為基礎(chǔ)，其特征是溫差極限值T限的確定;氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)的選用;工程定點(diǎn)程序和地點(diǎn)選擇;工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)技術(shù);汽缸容量的設(shè)計(jì);級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù);飽和汽T、P、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6(1)～h6(末)和設(shè)備容量V(1～末)～V
(1～末)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù);h0～h7設(shè)計(jì)技術(shù);末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù);設(shè)計(jì)容量和設(shè)計(jì)標(biāo)高的設(shè)計(jì)技術(shù);汽化器、冷凝器設(shè)計(jì)技術(shù);工質(zhì)開關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)，工程設(shè)備的取材、制造、絕熱、保溫技術(shù)。
16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的溫差極限值T限的確定，其特征是T限的計(jì)算公式和計(jì)算程序
T限＝T超-T末+T′1+T′2
公式-22
T限溫差極限值;T超超T末的技術(shù)溫度(與P超相對(duì)應(yīng));T末絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽溫度;T′1低溫?zé)嵩戳黧w離開冷凝器時(shí)的溫度減去它在源頭時(shí)的溫度求得的溫差值;T′2高溫?zé)嵩礈囟葴p去汽缸中等溫膨脹時(shí)的飽和汽溫度求得的溫差值;
P超＝P末×101%+(d+d′+h1+h耗)
×Y÷10 公式-23
P超T超時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)(公斤/cm2)，與T超相對(duì)應(yīng);d＝h6(1)-h5(1)，即水輪機(jī)設(shè)計(jì)工作水頭(m)，h6(1)＝公式-13，h5(1)＝公式-20;d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m);h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3);P末絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的飽和汽壓強(qiáng)(公斤/cm2);
因?yàn)門超時(shí)飽和汽壓強(qiáng)P的對(duì)應(yīng)值等于P超，同理，用公式-23求得P超后，T超就由P超時(shí)的飽和汽溫度T的對(duì)應(yīng)值確定;
溫差極限值T限與飽和汽溫度T、壓強(qiáng)P、液體工質(zhì)比重Y、不同用途和不同種類的系統(tǒng)工程密切相關(guān)，此外，除P末×101%、d′、h1、h耗、T′1、T′2外，d的取值越大T限的值越大，d的取值越小，T限的值越小;高低溫?zé)嵩粗g的溫差≥T限時(shí)，都可以被開發(fā)利用，做為本發(fā)明的高低溫?zé)豳Y源。
17、根據(jù)權(quán)利要求15所述的氣體工質(zhì)的選用，其特征是以滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、工程設(shè)備抗張性能允許、低溫?zé)嵩礈囟鹊陀跉怏w工質(zhì)臨界溫度為前提;選用沸點(diǎn)溫度低，相同溫度下飽和汽壓強(qiáng)大、單位質(zhì)量飽和汽體積大、汽化熱(凝結(jié)熱)小，處于液態(tài)時(shí)沒(méi)有粘滯性或粘滯性很小的物質(zhì)做氣體工質(zhì)。
18、根據(jù)權(quán)利要求15所述的液體工質(zhì)的選用，其特征是以滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，采用雙液體工質(zhì)時(shí)滿足雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)為前提;液體工質(zhì)凝固點(diǎn)溫度必須＜T末(T末為飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的溫度);飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)越大、T限的值越大，越應(yīng)選擇比重大的液體工質(zhì)。
19、根據(jù)權(quán)利要求15所述的工程定點(diǎn)程序和地點(diǎn)選擇，其特征是首先調(diào)查工程物色區(qū)或地點(diǎn)的高低溫?zé)豳Y源狀況，近距離內(nèi)相對(duì)高度差別大，可供工程建設(shè)利用的地理?xiàng)l件和可供工程利用的液體工質(zhì)資源;然后擇優(yōu)選定高低溫?zé)豳Y源豐富、溫度穩(wěn)定、溫差大、近距離內(nèi)自然地理?xiàng)l件相對(duì)高度差別大(如坡度大、高度大的山體，可用下打洞、上打井、或沿坡鋪設(shè)液體工質(zhì)導(dǎo)管、利用山體設(shè)V′、V″、V
的方法，設(shè)計(jì)建造系統(tǒng)工程)、液體工質(zhì)資源豐富的地區(qū)或地點(diǎn)，做為系統(tǒng)工程建設(shè)的地區(qū)或地點(diǎn)。
20、根據(jù)權(quán)利要求15所述的工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是首先求得單位時(shí)間低溫?zé)嵩丛诶淠髦械奈鼰崮芰?br> 設(shè)低溫?zé)嵩丛谠搭^時(shí)的溫度為T0;進(jìn)入冷凝器時(shí)的始溫為T1，比熱為d卡/克;離開冷凝器時(shí)的終溫為T2，比熱為b卡/克;單位時(shí)間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量為C克/秒;單位時(shí)間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量從T1上升到T2時(shí)所吸收的熱量為Q;環(huán)境導(dǎo)熱對(duì)冷凝器中低溫流體的升溫影響忽略不計(jì)，那么
Q＝(b卡/克-d卡/克)×C克/秒
＝(b-d)×C卡/秒 公式-24
(T2＞T1＞T0)
第二，計(jì)算單位時(shí)間氣體工質(zhì)在冷凝器中液化還原時(shí)放出的凝結(jié)熱
設(shè)絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)溫度(T末)為T3;單位氣體工質(zhì)在T3時(shí)液化還原放出的凝結(jié)熱為D卡/克;單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)為E克/秒;單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)在T3時(shí)液化還原放出的凝結(jié)熱為Q′;液態(tài)氣體工質(zhì)T3后在冷凝器中繼續(xù)降溫所放出的熱量忽略不計(jì)，那么
Q′＝D卡/克×E克/秒＝DE卡/秒 公式-25
(T3＞T2＞T1＞T0)
第三，計(jì)算低溫?zé)嵩磫挝粫r(shí)間吸收氣體工質(zhì)凝結(jié)熱允許值
因?yàn)轱柡推夯€原是氣體工質(zhì)循環(huán)和系統(tǒng)工程運(yùn)行的必要條件，所以
Q≥Q′ 公式-26
因?yàn)镼≥Q′決定低溫?zé)嵩磫挝粫r(shí)間吸收凝結(jié)熱允許值，所以
(b-d)C卡/秒≥DE卡/秒 公式-27
(T3＞T2＞T1＞T0)
第四，計(jì)算工程設(shè)計(jì)建造規(guī)模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
E的值是單位時(shí)間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)量允許值，用公式-27求得DE卡/秒后，E的值就可以從中得到，工程設(shè)計(jì)建造的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)就由高低溫?zé)嵩礈囟?、氣體工質(zhì)E克/秒在該溫度時(shí)飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)T、P、V對(duì)應(yīng)值、液體工質(zhì)比重Y和P′確定;
第五，h耗和h′耗(1～末)的取值
一般情況下，h耗的取值據(jù)需確定，h′耗(1～末)≥h耗＞0;
在綜合效率中，h耗和h′耗的取值越大，綜合效率越小，但在工程規(guī)模，即工程組數(shù)一定時(shí)，h耗和h′耗(1～末)的取值應(yīng)隨Q和Q′的增大而增大;當(dāng)Q和Q′一定時(shí)，h耗和h′耗(1～末)的取值應(yīng)同工程規(guī)模的增大(即工程組數(shù)的增多)而減小;
第六，計(jì)算工程生產(chǎn)能力
W＝(h6-h5)×V′×Y×d 公式-28
W單個(gè)水輪機(jī)生產(chǎn)能力(千克m/秒);
h6對(duì)應(yīng)排液點(diǎn)標(biāo)高(m);h5對(duì)應(yīng)水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m);V′對(duì)應(yīng)排液點(diǎn)h6排出的液體工質(zhì)量Cm3/秒;Y液體工質(zhì)比重千克/Cm3;d水輪機(jī)功率;
W總＝W1+W2+W3……+W末 公式-29
W總工程生產(chǎn)能力千克m/秒;W1、W2、W3……W末各水輪機(jī)生產(chǎn)能力千克m/秒。
21、根據(jù)權(quán)利要求15所述的汽缸容量的設(shè)計(jì)，其特征是汽缸容量可根據(jù)系統(tǒng)工程需要設(shè)計(jì)，也可統(tǒng)一設(shè)計(jì)成容量不等的標(biāo)準(zhǔn)型，供系統(tǒng)工程據(jù)需選用或調(diào)控使用。
22、根據(jù)權(quán)利要求15所述的級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是等差設(shè)計(jì)技術(shù)
B＝〔h6(1)-h6(末)〕÷h′耗+1
公式-30
B做功端排液點(diǎn)個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)稱級(jí)數(shù);h6(1)＝公式-13(m);h6(末)＝公式-14(m);h′耗各級(jí)等差級(jí)差高度(m);非等差設(shè)計(jì)技術(shù)
h7-h6(末)＝h耗+h′耗1+h′耗2……+h′耗末
公式-31
h7同公式-13中的h7;h6(末)＝公式-14;h耗＝h7-h6(1);h′耗(1～末)各級(jí)非等差級(jí)差損耗(m);級(jí)數(shù)由h耗和h′耗的個(gè)數(shù)確定;
等體設(shè)計(jì)技術(shù)
D＝〔V(1～末)-V′1〕÷C+1 公式-32
D做功端排液點(diǎn)個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)稱級(jí)數(shù);V(1～末)汽缸的工作總?cè)萘?m3);V′1飽和汽等溫膨脹體積，也就是做功端第一個(gè)排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)體積(m3);C各排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)等體體積;
非等體設(shè)計(jì)技術(shù)
V(1～末)＝V′1+V′2+V′3……+V′末
公式-33
V(1～末)汽缸的工作容量(m3);V′1～V′末各排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)非等體體積(m3);級(jí)數(shù)由V′1～V′末的個(gè)數(shù)確定;
單排液點(diǎn)技術(shù)，即做功端上排液點(diǎn)h6只設(shè)一個(gè)
當(dāng)飽和汽等溫膨脹活塞降到設(shè)計(jì)最低點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟，飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫、降壓、液化;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)降到P末時(shí)，V″(1～末)下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢(shì)能作用下返回汽缸，同時(shí)推動(dòng)活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計(jì)最高點(diǎn)時(shí)，汽缸中的出氣開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)氣開關(guān)開啟，循環(huán)開始;單排液點(diǎn)技術(shù)只能集聚儲(chǔ)存飽和汽等溫膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量，它適用于溫差≥T限前提下的，高低溫?zé)豳Y源之間溫差小的工程。
23、根據(jù)權(quán)利要求15所述的飽和汽T、P、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6(1)～h6(末)和設(shè)備容量V(1～末)～V
(1～末)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是T、P、h、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)
一級(jí)T1、P1、h6(1)+h耗、V1、V′1、V″1、V
1
二級(jí)T2、P2、h6(2)、V2、V′2、V″2、V
2
三級(jí)T3、P3、h6(3)、V3、V′3、V″3、V
3
……
末級(jí)T末、P末、h6(末)+h耗、V末、V′末、V″末、V
末
公式-34
一級(jí)～末級(jí)級(jí)數(shù);T1～T末飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的溫度;P1～P末飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng);h6(1)～h6(末)做功端各排液點(diǎn)標(biāo)高;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗;V1～V末汽缸工作容量;V′1～V′末各排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)量和各勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的
工作容量;V″1～V″末各剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)
工作容量;V
1～V
末各異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)
工作容量;
等體關(guān)系下的等體設(shè)計(jì)技術(shù)
V1＝V′1＝V″1＝V
1
V2＝V′2＝V″2＝V
2
V3＝V′3＝V″3＝V
3
……
V末＝V′末＝V″末＝V
末 公式-35
V(1～末)～V
(1～末)同公式-34中的V(1～末)～V
(1～末);
總體積相等關(guān)系下的總體積相等設(shè)計(jì)技術(shù)
V(1～末)＝V′(1～末)＝V″(1～末)
＝V
(1～末) 公式-36
V(1～末)～V
(1～末)同公式-34中的V(1～末)～V
(1～末)。
24、根據(jù)權(quán)利要求15所述的h0～h7設(shè)計(jì)技術(shù)h0、h1、h2、h3、h6(1～末)、h7的設(shè)計(jì)同權(quán)利要求2中的有關(guān)設(shè)計(jì)相同;h4(1～末)的設(shè)計(jì)同權(quán)利要求13，由公式-21確定;h5(1～末)的設(shè)計(jì)同權(quán)利要求12，由公式-20確定;h0～h7的設(shè)計(jì)技術(shù)特征已包括在上述權(quán)利要求中，權(quán)利要求24，只是把h0～h7的設(shè)計(jì)技術(shù)特征匯集在一起，成為h0～h7之間的設(shè)計(jì)技術(shù)整體。
25、根據(jù)權(quán)利要求15所述的末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵技術(shù)
在標(biāo)高h(yuǎn)6(末)的V′末上方，設(shè)末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管，導(dǎo)管下端伸入V′末的液體工質(zhì)中，上端伸入V″(末-1)中，把V′末中的液體工質(zhì)抽到V″(末-1)中去，單位時(shí)間抽取的液體工質(zhì)量等于單位時(shí)間h6(末)排出的液體工質(zhì)量V′;
末級(jí)液體工質(zhì)自然排放技術(shù)
滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)前提下，當(dāng)V″末中的液體工質(zhì)有自然資源不間斷地保證供給，如江河流水，單位時(shí)間供給量≥單位時(shí)間h6(末)排出的液體工質(zhì)量V′末，液體工質(zhì)自然資源的落差≥h5-h6(末)時(shí)，h6(末)排出的液體工質(zhì)V′末就可以任其自然排放，不再進(jìn)入循環(huán);
末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)
汽缸中的飽和汽絕熱膨脹到T(末-1)時(shí)，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟;飽和汽進(jìn)入冷凝器液化，溫度下降，壓強(qiáng)減小;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)減小到P末時(shí)，V″(1～末)下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢(shì)能作用下返回汽缸，同時(shí)推動(dòng)活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計(jì)最高點(diǎn)時(shí)，汽缸中的出氣開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)氣開關(guān)開啟，循環(huán)開始;單排液點(diǎn)技術(shù)是特殊情況下的末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)。
26、根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)計(jì)容量和設(shè)計(jì)標(biāo)高的設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)，其特征是工程設(shè)備的設(shè)計(jì)容量要＞工作容量、工程設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)高要留有可供調(diào)控的±值，為系統(tǒng)工程的正常穩(wěn)定運(yùn)行留有可據(jù)情調(diào)控的余地;一般情況下，在計(jì)算h6(1～末)時(shí)，原點(diǎn)以h0為準(zhǔn)，在計(jì)算h4(1～末)時(shí)，原點(diǎn)以h1為準(zhǔn);如果系統(tǒng)工程采用的是比重不同的雙液體工質(zhì)，須注意先按不同比重的負(fù)背壓(正背壓)液柱分別計(jì)算它們的負(fù)背壓(正背壓)壓強(qiáng)，然后再求它們的和，同時(shí)還要注意增減因原點(diǎn)變化而出現(xiàn)的修正值，如果雙液體工質(zhì)比重差別不大，修正值可忽略不計(jì)。
27、根據(jù)權(quán)利要求15所述的汽化器設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是熱交換器中的氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管;氣體工質(zhì)同高溫?zé)嵩戳黧w在汽化器中互逆流通，液態(tài)氣體工質(zhì)從汽化器的底部或中部節(jié)流噴出，沿?zé)峤粨Q器中的氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管向上流通，高溫?zé)嵩戳黧w不斷地從汽化器的頂端入口處流進(jìn)，沿?zé)峤粨Q器中的高溫?zé)嵩戳黧w通道向下流通，從汽化器底部的出口處不斷排出;在溫差極限值≥T限前提下，控制高溫?zé)嵩礈囟戎鸺?jí)降低，分級(jí)設(shè)置汽化器，可將高溫?zé)嵩吹臒崮芊旨?jí)利用，在分級(jí)利用高溫?zé)嵩吹南到y(tǒng)工程中，可選用與之相適應(yīng)的，不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì);根據(jù)系統(tǒng)工程需要和高溫?zé)嵩吹牡乩項(xiàng)l件，設(shè)計(jì)汽化器的大小和設(shè)置位置。
28、根據(jù)權(quán)利要求15所述的冷凝器設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是熱交換器中的低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管;氣體工質(zhì)同低溫?zé)嵩戳黧w在冷凝器中互逆流通，氣體工質(zhì)從冷凝器的上方進(jìn)入，沿?zé)峤粨Q器中的氣體工質(zhì)通道向下流通，在低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管的外壁液化，流進(jìn)液態(tài)雜質(zhì)分離器后進(jìn)入氣體工質(zhì)循環(huán)泵，低溫?zé)嵩戳黧w從冷凝器的底部進(jìn)入，沿低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管向上流通，在冷凝器的頂端，由低溫?zé)嵩戳黧w排出泵不斷排出;用500m深層5℃海水做低溫?zé)嵩磿r(shí)，低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管延伸到500m深層海水中;在溫差極限值≥T限前提下，控制低溫?zé)嵩礈囟戎鸺?jí)上升，分級(jí)設(shè)置冷凝器，可將低溫?zé)嵩捶旨?jí)利用，在分級(jí)利用低溫?zé)嵩吹南到y(tǒng)工程中，可選用與之相適應(yīng)的，不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì);根據(jù)系統(tǒng)工程需要和低溫?zé)嵩吹牡乩項(xiàng)l件，設(shè)計(jì)冷凝器的大小和設(shè)置位置。
29、根據(jù)權(quán)利要求15所述的工質(zhì)開關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)，其特征是利用活塞上附設(shè)的工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器，在活塞升降過(guò)程中，推動(dòng)工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉，附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動(dòng)器時(shí)，工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計(jì)要與之相適應(yīng)，比如把氣體工質(zhì)開關(guān)設(shè)在汽缸蓋的氣體工質(zhì)導(dǎo)管或通道上;利用h′耗(1～末)遞增過(guò)程中同一標(biāo)高上的液體工質(zhì)壓強(qiáng)變化或汽缸中的飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中的壓強(qiáng)變化條件，采用電子技術(shù)自動(dòng)控制工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉;工質(zhì)開關(guān)盡可能多設(shè)計(jì)內(nèi)開關(guān)。
30、根據(jù)權(quán)利要求15所述的工程設(shè)備的取材、制造、絕熱、保溫技術(shù)，其特征是與氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)有直接接觸面的設(shè)備，選用對(duì)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)具有抗腐蝕，不溶解和抗張強(qiáng)度大的材料制造，也可采用具有抗腐蝕，不溶解性能的材料做內(nèi)襯;設(shè)備上須銘刻材料名稱和抗張強(qiáng)度;除汽化器外，與氣體工質(zhì)流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管、通道、汽缸的外表均附設(shè)絕熱套，低溫?zé)嵩礈囟鹊陀谥車h(huán)境溫度的冷凝器和低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管的外表也附設(shè)絕熱套;如果設(shè)備的絕熱性能達(dá)不到技術(shù)要求，飽和汽還未做功就出現(xiàn)大量液化，可采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫技術(shù)，即除冷凝器外，與飽和汽流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管、通道、汽缸和與飽和汽有直接接觸面的液體工質(zhì)，都采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫，把需要保溫的設(shè)備都設(shè)置在高溫?zé)嵩戳黧w之中，或在設(shè)備內(nèi)部設(shè)高溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管，使它們的溫度都≥飽和汽等溫膨脹時(shí)的溫度。
31、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列系統(tǒng)工程和系列系統(tǒng)工程技術(shù)，其特征是單缸多組工程;多缸同位多組工程;多缸異位多組工程;液下工程;同P′常壓工程;同P′高壓工程;異P′高壓工程;配套工程。
32、根據(jù)權(quán)利要求31所述的單缸同位多組工程，其特征是以單缸單組工程設(shè)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)單缸單組工程在同一水平面上組成;標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和V′的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、采用末級(jí)液體工質(zhì)循環(huán)泵技術(shù)時(shí)的循環(huán)泵和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，盡可能分別合并設(shè)計(jì)建造成一組或幾組;設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均由通用設(shè)計(jì)技術(shù)確定。
33、根據(jù)權(quán)利要求31所述的多缸同位多組工程，其特征是以單缸單組工程為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，首先確定多缸同位單組工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);汽缸V1～V末、異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)V
1～V
末、連系(V1～V末)～(V
1～V
末)的液體工質(zhì)導(dǎo)管和工質(zhì)開關(guān)，由單缸單組工程的一個(gè)(一套)增加到與排液點(diǎn)h6(1)～h6(末)的個(gè)數(shù)相同;h0變更為各對(duì)應(yīng)汽缸的標(biāo)高h(yuǎn)0(1)～h0(末)，h0(1)～h0(末-1)＝±0.00;h0(末)因采用技術(shù)不同而有所不同，采用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)h0(末)＝h6(1)，采用保h4前提下的h0一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h′0(末)＝h4(末-1)-h6(末)+d′
公式-37
h′0(末)h0(末)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m)，〔h′0(末)+h4(末)+d′＜h6(末-1)〕;h4(末-1)＝公式-21;h6(末)＝公式-14;d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;
h0(末)變更為h′0(末)、V′(末-1)≥V′末，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;h6(末)排出的液體工質(zhì)V′未進(jìn)入V″(末-1)、V′末和V″(末-1)連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h′6(末)和h4(末-1)相適應(yīng);h6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″末，V′(末-1)和V″末連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h6(末-1)和h′4(末)相適應(yīng);在V″末中增設(shè)液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管，導(dǎo)管的上端與h′4(末)同高，管口上設(shè)有可供管子加高、降低的調(diào)控裝置，導(dǎo)管下端伸入V″(末-1)，使V′(末-1)＞V′末的多余液體工質(zhì)及時(shí)自動(dòng)地從V″末中導(dǎo)入V″(末-1);除氣體工質(zhì)和氣體工質(zhì)導(dǎo)管同各汽缸V1～V末依次相連接、標(biāo)高相等的V″1～V″(末-1)可合并設(shè)計(jì)成一個(gè)整體外，各汽缸V1～V末之間，基本上都各自成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的，只有一個(gè)排液點(diǎn)的汽缸連通器;V″1～V″(末-1)中的液體工質(zhì)下行通道和開關(guān)的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)與V″1～V″(末-1)的個(gè)數(shù)相同;凡未涉及變更的設(shè)備和設(shè)計(jì)方法，均與單缸單組工程相同，凡未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均由通用設(shè)計(jì)技術(shù)確定，凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;多缸同位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)多缸同位單組工程在同一水平面上組成;標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，可分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
34、根據(jù)權(quán)利要求31所述的多缸異位多組工程，其特征是以多缸同位單組工程為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，首先確定多缸異位單組工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);h0(1)和h0(末)的設(shè)計(jì)同多缸同位單組工程;h0(2)～h0(末-1)，采用保h4前提下的勢(shì)能二次集聚儲(chǔ)存技術(shù)
我們把h0(2)～h0(末-1)中為求h6升位后與h6(1)同高而升位的h0命名為升位h(升0)，把保h4，同時(shí)又不升位的h0命名為原位h(原0)，一般情況下是把順序在前的h0做為h(升0)，把順序在后的h0做為h(原0)，那么，
h(原6)≥h′(升4)+d′ 公式-38
h(原6)同h(原0)相對(duì)應(yīng)的原位h6標(biāo)高(m);h′(升4)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的h(升4)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m);d′超h′(升4)的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;
h′(升0)＝h6(1)-h(升6) 公式-39
h′(升0)h(升0)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m);h6(1)＝公式-13;h(升6)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的升位h(升6)未升位時(shí)的標(biāo)高(m);
h(升0)升位變更為h′(升0)后，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;h0(末-1)的設(shè)計(jì)，服從h0(末)的設(shè)計(jì)需要，與h0(末)的設(shè)計(jì)相適應(yīng);水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和連系V′與水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管，減少到只設(shè)一組;V′(原)≥V′(升)，〔V′(原)同h(原0)相對(duì)應(yīng)的h(原6)排出的液體工質(zhì)量;V′(升)同h(升0)相對(duì)應(yīng)的h(升6)排出的液體工質(zhì)量〕，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;h′(升6)排出的液體工質(zhì)V′(升)進(jìn)入V′1，V′(升)和V′1連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h′(升6)和h6(1)相適應(yīng);h(原6)排出的液體工質(zhì)V′(原)進(jìn)入V″(升)V′(原)和V″(升)連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h(原6)和h′(升4)相適應(yīng);液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管的個(gè)數(shù)增加到與h′0的個(gè)數(shù)相同，h′0包括h′(升0)，h′(升0)中的液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管上端設(shè)置在V″(升)中，并與h′(升4)同高，下端伸入V″(原);氣體工質(zhì)導(dǎo)管按V1～V末的順序依次相接;凡未涉及變更的設(shè)備和設(shè)計(jì)方法，均與多缸同位單組工程相同，凡未涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均由通用設(shè)計(jì)技術(shù)確定，凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;多缸異位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)多缸異位單組工程在同一水平面上組成，標(biāo)高相等的勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，可分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
35、根據(jù)權(quán)利要求31所述的液下工程，其特征是以多缸同位單組工程為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，首先確定液下多缸單組工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);采用末級(jí)工質(zhì)循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′1～V′末連成一體，組成液庫(kù)，液體工質(zhì)水平面和排液點(diǎn)h6，均在同一標(biāo)高h(yuǎn)6(1)上，即h′6(2)～h′6(末)＝h6(1);h0(1)～h0(末)都設(shè)在液下，并采用保h4前提下的h0遞增一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)
h0(1)＝±0.00，h0(1)＝-h6(1)
h′0(2)＝h0(1)+h′耗1
h′0(3)＝h′0(2)+h′耗2
h′0(4)＝h′0(3)+h′耗3
以此類推至h′0(末) 公式-40
h0(1)液庫(kù)水平面下最深的標(biāo)高h(yuǎn)0(m)，一般情況下為氣體工質(zhì)等溫膨脹時(shí)這個(gè)汽缸的標(biāo)高h(yuǎn)0;h′0(2～末)遞增一級(jí)升位后h0(2～末)實(shí)際標(biāo)高(m);h′耗(1～末)級(jí)差損耗(m);
采用保h4前提下的h0(末-1)遞增二級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，h0(末-1)變更設(shè)計(jì)為
h′0(末-1)＝h6(1)+〔h6(末)+h耗〕×1%+h耗+d′-h6(末-1)
〔h′4(末-1)+d′≤h6(1)〕 公式-41
h′0(末-1)遞增二級(jí)升位后的h0(末-1)實(shí)際標(biāo)高(m);h6(1)＝公式-13;h6(末)＝公式-14;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);h6(末-1)由
公式-15確定;d′超h4的技術(shù)量(m)，
一般情況下，5＞d′＞0;
V′(末-1)≥V′末;h′6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″末，V′(末-1)和V″末連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與h′6(末-1)和h′4(末)相適應(yīng);h′6(末)排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入液庫(kù);液體工質(zhì)自動(dòng)平衡導(dǎo)管免去;凡末涉及變更的設(shè)備和設(shè)計(jì)方法，均與多缸同位單組工程相同;凡末涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均由通用設(shè)計(jì)技術(shù)確定;凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;液下工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)際需要，由多個(gè)液下多缸單組工程在同一水平面上組成;液庫(kù)V′、標(biāo)高相等的剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，可分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組。
36、根據(jù)權(quán)利要求31所述的同P′常壓工程，包括單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程和液下工程，其特征是排液點(diǎn)h6(1～末)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V′1～V′末水平面上方、剩余勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)V″1～V″末上方和水輪機(jī)出水口周圍氣體空間的氣體壓強(qiáng)P′相等，而且均為大氣壓強(qiáng)(dtm);氣體工質(zhì)全封閉循環(huán);V″上有源源不斷的自然液體工質(zhì)保證供給時(shí)，具有汽缸連通器技術(shù)的全部性能，即依托液體工質(zhì)本身，集聚儲(chǔ)存高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力;用做提水灌溉或往水庫(kù)中注水，用于儲(chǔ)水儲(chǔ)能時(shí)，V″上必須有源源不斷的自然液體工質(zhì)保證供給，單位時(shí)間工程生產(chǎn)能力一定時(shí)，單位時(shí)間工程儲(chǔ)存能量的能力由單位時(shí)間工程生產(chǎn)能力和自然液體工質(zhì)供給量決定;當(dāng)液體工質(zhì)數(shù)量固定時(shí)，只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能。
37、根據(jù)權(quán)利要求31所述的同P′高壓工程，其特征是以同P′常壓工程為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，首先確定同P′高壓?jiǎn)谓M工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);h6(1)～h6(末-1)和V′1～V′(末-1)上方、V″1～V″(末-1)上方和水輪機(jī)出水口周圍各自連成一體，變更設(shè)計(jì)成兩個(gè)密閉高壓氣體空間P′末;兩個(gè)P′末上各設(shè)與V′1～V′(末-1)和V″1～V″(末-1)的個(gè)數(shù)相同，位置相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間維修口、氣壓表、調(diào)壓閥;兩個(gè)P′末上各設(shè)一個(gè)空氣壓縮機(jī);P′末＝P′末＝P末，P′末的允許值為P末≥P′末＞dtm;在設(shè)備抗張性能允許前提下，P′末的空間容量越大，工程運(yùn)行的穩(wěn)定性能越好;在V″1～V″(末-1)的P′末中，可把水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都設(shè)在P′末里面，也可分別把水輪機(jī)設(shè)在P′末里面，把發(fā)電機(jī)設(shè)在外面的常壓空間中，水輪機(jī)傳動(dòng)軸的高低壓結(jié)合部，采用高壓潤(rùn)滑油密封技術(shù)處理;液體工質(zhì)上行導(dǎo)管，變更設(shè)計(jì)為各汽缸h0直通各h6;V″底部增設(shè)液體工質(zhì)下行導(dǎo)管，從各V″直通各汽缸h0，并在各液體工質(zhì)下行導(dǎo)管上(標(biāo)高h(yuǎn)1上)設(shè)液體工質(zhì)開關(guān);采用雙液體工質(zhì)時(shí)，要同時(shí)采用h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉(cāng)技術(shù);采用末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)時(shí)，工程的末級(jí)設(shè)備免去，h0(2)～h0(末-1)＝h0(1)，V″中液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)4(1)(m)變更設(shè)計(jì)為
h4(1)＝P末×1%÷100Y+h1
公式-42
P末同公式-14中的P末(克/cm2);
Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3);h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)標(biāo)高(m);
一般情況下，h4(2)～h4(末)＝h4(1);水輪機(jī)出水口標(biāo)高h(yuǎn)5(m)，變更設(shè)計(jì)為
h5＝h4+d′ 公式-43
h4＝公式-42;d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;
V″上方P′末頂點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)5d′(m)設(shè)計(jì)為
h5d′＝h5+d′ 公式-44
h5＝公式-43;d′超h5的技術(shù)量(m)，d′≥水輪機(jī)(發(fā)電機(jī))機(jī)體高度;
做功端備排液點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)6(1)～h6(末-1)(m)，變更設(shè)計(jì)為
h6(1)＝(P1-P末)÷100Y-h耗
h6(2)＝(P2-P末)÷100Y-h耗
h6(3)＝(P3-P末)÷100Y-h耗
以此類推至h6(末-1) 公式-45
P(1～末)飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)(克/cm2);Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3);h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);
與V′1～V′(末-1)相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間P′末頂點(diǎn)標(biāo)高h(yuǎn)9(1)～h9(末-1)(m)設(shè)計(jì)為
h9(1)＝h6(1)+d′
h9(2)＝h6(2)+d′
h9(3)＝h6(3)+d′
以此類推至h9(末-1) 公式-46
h6(1～末)＝公式-45;d′超h6的技術(shù)量(m)，d′的取值根據(jù)可能確定;
采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，工程變更為只設(shè)計(jì)建造單排液點(diǎn)h6(1)所需的一級(jí)設(shè)備、其余各級(jí)設(shè)備免去，V′上方，包括排液點(diǎn)h6(1)在內(nèi)的P′末可以不設(shè)，但水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量必須精確控制，使它等于單位時(shí)間排液點(diǎn)h6(1)排出的液體工質(zhì)量V′;采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)
h′0(末)＝h4(1)+h耗+d′ 公式-47
h′0(末)h0(末)一級(jí)升位后的實(shí)際標(biāo)高(m);h4(1)＝公式-42;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;
與h′0(末)相對(duì)應(yīng)的h4(末)實(shí)際標(biāo)高h(yuǎn)′4(末)(m)，變更設(shè)計(jì)為
h′4(末)＝h′0(末)+h4(1) 公式-48
h′0(末)＝公式-47;h4(1)＝公式-42;h′4(末)＜h6(末-1);h0(末)升位為h′0(末)后，h6(末)也隨之對(duì)應(yīng)升位為h′6(末)，但h′6(末)的液體工質(zhì)導(dǎo)管在h′0(末)的上方拐一個(gè)180度彎，向下伸入V″(末-1);h′6(末)排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入V″(末-1)，V′末與V″(末-1)上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體;h6(末-1)排出的液體工質(zhì)V′(末-1)進(jìn)入V″末，V′(末-1)與V″末上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體;V′(末-1)≥V′末;由多個(gè)同P′高壓?jiǎn)谓M工程組成的同P′高壓工程，氣體壓強(qiáng)相等的P′末，P′末相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥，汽化器，冷凝器可分別合并，設(shè)計(jì)成一組或幾組;同P′高壓工程技術(shù)，適用于各種類型的同P′常壓工程，但在具體設(shè)計(jì)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì);凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù);均與同P′常壓工程相同，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，均遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;同P′高壓工程，降低了工程垂直高度，降低的高度＝P末÷100Y(P末飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)始點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)克/cm2;Y液體工質(zhì)比重克/Cm3;P末＝P′末);氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán);只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能。
38、根據(jù)權(quán)利要求31所述的異P′高壓工程，其特征是以同P′高壓工程為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，首先確定異P′高壓?jiǎn)谓M工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);V′1～V′(末-1)上方，包括h6(1)～h6(末-1)在內(nèi)的密閉高壓氣體空間變更設(shè)計(jì)為與V′1～V′(末-1)相對(duì)應(yīng)的，相互獨(dú)立的密閉高壓氣體空間P′1～P′(末-1);空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)變更為與V′1～V′(末-1)的個(gè)數(shù)相同，并與P′1～P′(末-1)相配套;采用末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)時(shí)，工程的末級(jí)設(shè)備免去，h6(1)～h6(末-2)＝h6(末-1)，h6(末-1)由公式-45確定，h9(1)～h9(末-2)＝h9(末-1)，h9(末-1)由公式-46確定;P′1～P′(末-1)一般情況下設(shè)計(jì)為
P′(末-1)＝P′末＝P末
P′1＝P1-h6(末-1)×Y÷10
P′2＝P2-h6(末-1)×Y÷10
P′3＝P3-h6(末-1)×Y÷10
以此類推至P′(末-2) 公式-49
P′1～P′(末-1)與P1～P(末-1)順序相對(duì)應(yīng)的密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)(公斤/cm2);P1～P末飽和汽等溫膨脹，絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)(公斤/cm2);h6(末-1)由公式-45確定;Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3);P′末壓強(qiáng)等于P末的密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)(公斤/cm2);
V″1～V″(末-1)上方，包括水輪機(jī)出水口周圍在內(nèi)的密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)，一般情況下取值為P′末，P′末的允許值為P末≥P′末＞dtm;采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，工程變更為只設(shè)計(jì)建造單排液點(diǎn)h6(1)所需的一級(jí)設(shè)備，其余各級(jí)設(shè)備免去，V′上方，包括排液點(diǎn)h6(1)在內(nèi)的P′1可以不設(shè)，但水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量必須精確控制，使它等于單位時(shí)間排液點(diǎn)h6(1)排出的液體工質(zhì)量V′;采用保h4前提下的h0(末)一級(jí)升位設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)與同P′高壓工程有關(guān)設(shè)計(jì)相同;由多個(gè)異P′高壓?jiǎn)谓M工程組成的異P′高壓工程，氣體壓強(qiáng)相等的密閉高壓氣體空間P′，氣體壓強(qiáng)相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和V′的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥，汽化器，冷凝器可分別合并設(shè)計(jì)成一組或幾組;異P′高壓工程，適用于各種類型的同P′高壓工程，但在具體設(shè)計(jì)上，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì);凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方法，均與同P′高壓工程相同，并遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，與其有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，遵從對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)變更;異P′高壓工程，最大限度降低工程垂直高度，一般情況下，工程降低的高度＝P′1÷100Y(m)〔P′1h6(1)上方密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);Y液體工質(zhì)比重(克/Cm3)〕;把h6(1)～h6(末-1)設(shè)在同一水平面上;異P′高壓工程的垂直高度與P′和h6的取值密切相關(guān)，在P末≥P′末＞dtm前提下，標(biāo)高h(yuǎn)5d′以上的工程垂直高度與P′1～P′末的取值成反比，與h6(1)～h6(末)的取值成正比;工程設(shè)計(jì)時(shí)，工程垂直高度可在P末≥P′末＞dtm前提下根據(jù)需要設(shè)計(jì)，先確定P′(1～末)或h6(1～末)的值，然后再計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的h6(1～末)或P′(1～末)的值;二元工質(zhì)和雙液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán);只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰浚M(jìn)而生產(chǎn)動(dòng)力電力的性能，不具有儲(chǔ)存能量的性能。
39、根據(jù)權(quán)利要求31所述的配套工程，其特征是遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù)，選擇相應(yīng)的系統(tǒng)工程，同相應(yīng)的生產(chǎn)液態(tài)產(chǎn)品的其它工程相配套;在不影響液態(tài)產(chǎn)品質(zhì)量前提下，按二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，選擇與液態(tài)產(chǎn)品形成前的汽態(tài)半成品相適應(yīng)的液體工質(zhì)或雙液體工質(zhì);把其它工程中的冷凝、加壓設(shè)備免去，把液態(tài)產(chǎn)品前的汽態(tài)半成品導(dǎo)管同系統(tǒng)工程中的氣體工質(zhì)導(dǎo)管相連接;把汽態(tài)半成品用做系統(tǒng)工程運(yùn)行的氣體工質(zhì)，經(jīng)系統(tǒng)工程等溫膨脹、絕熱膨脹做功后進(jìn)入冷凝器液化，形成液態(tài)產(chǎn)品后輸出;汽態(tài)半成品源源不斷地進(jìn)入系統(tǒng)工程，液化后的液態(tài)產(chǎn)品源源不斷地輸出，把其它工程汽態(tài)半成品的冷凝、加壓、液化工藝過(guò)程，變成勢(shì)能生產(chǎn)和汽態(tài)半成品的冷凝、加壓、液化過(guò)程;系統(tǒng)工程中的高溫?zé)嵩础⑵?、液態(tài)氣體工質(zhì)循環(huán)泵免去，液態(tài)氣體工質(zhì)添加口變更設(shè)計(jì)成液態(tài)產(chǎn)品輸出口。
40、根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)冰儲(chǔ)能和采冰取能技術(shù)，其特征是在常年高寒地區(qū)或冬季高寒地區(qū)，利用高寒氣溫條件和有利地形，建造大型冰庫(kù)，用江河流水或其它液體生產(chǎn)冰，儲(chǔ)冰于大型冰庫(kù)之中，冰庫(kù)為非耗能或極少耗能冰庫(kù)，主要靠絕熱材料保溫和冰的溶解熱本身來(lái)維持冰的儲(chǔ)存時(shí)間;根據(jù)系統(tǒng)工程運(yùn)行需要或季節(jié)變化，環(huán)境氣溫上升需要，取冰庫(kù)中的儲(chǔ)冰或開采冰川和南北極的冰做低溫?zé)嵩?利用冰的溶解熱做低溫?zé)嵩磿r(shí)，系統(tǒng)工程勢(shì)能生產(chǎn)計(jì)算式
W＝〔(P1-P末×101%-P′+P″)÷100Y
-d′-h耗〕×V1×Y÷1000×(Q1÷Q2)
公式-50
W飽和汽等溫膨脹時(shí)工程生產(chǎn)的勢(shì)能量(千克m/秒);P1飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)(克/Cm2);P末飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計(jì)終點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);P′排液點(diǎn)h6(1)和V′上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);P″V″上方和水輪機(jī)出水口周圍氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);Y以水為液體工質(zhì)的液體工質(zhì)比重(1克/Cm3);d′超h4的技術(shù)量(m)，一般情況下，5＞d′＞0;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m);V1飽和汽等溫膨脹時(shí)的體積，它等于h6(1)排液點(diǎn)排出的液體工質(zhì)量V′(Cm3);Q1冰的溶解熱(80千卡/公斤);Q2飽和汽進(jìn)入冷凝器液化時(shí)的凝結(jié)熱(千卡/公斤);
飽和汽絕熱膨脹過(guò)程中各對(duì)應(yīng)級(jí)生產(chǎn)的勢(shì)能量計(jì)算式同公式-50，但公式-50中的末項(xiàng)，即×(Q1÷Q2)舍去，P1變更為P(2～末)，V1變更為V′(2～末)，W變更成為W(2～末)，系統(tǒng)工程生產(chǎn)的勢(shì)能總量等于W和W(2～末)的總和;
以同P′常壓工程為例當(dāng)高溫?zé)嵩礉M足二氧化碳飽和汽15℃時(shí)的汽化熱需要，利用1公斤冰的溶解熱，只計(jì)算二氧化碳飽和汽15℃時(shí)等溫膨脹釋放出來(lái)的能量，就可以獲得120萬(wàn)千克m/秒的勢(shì)能;
低溫?zé)嵩纯煞旨?jí)利用，分級(jí)利用低溫?zé)嵩磿r(shí)，各分級(jí)系統(tǒng)工程可選用與之相適應(yīng)的，不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì);當(dāng)高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟取艹貢r(shí)，在溫差≥T限(溫差極限值)前提下，從溫度上講，高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g沒(méi)有絕對(duì)區(qū)分界限(如對(duì)于15℃熱源來(lái)說(shuō)，在30℃熱源中，它可以做為低溫?zé)嵩?，?℃熱源中，它又可以做為高溫?zé)嵩?，因此，高低溫?zé)豳Y源可綜合分級(jí)利用，同時(shí)選擇與之相適應(yīng)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì);儲(chǔ)冰儲(chǔ)能和采冰取能技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是在利用大自然的氣候規(guī)律和氣溫條件，生產(chǎn)儲(chǔ)存人造煤炭和石油，南北極有可能成為人類重要的天然能源生產(chǎn)基地。
41、根據(jù)權(quán)利要求1所述的
形汽缸連通器和前景技術(shù)，其特征是以
形汽缸連通器為基礎(chǔ)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);汽缸可根據(jù)不同用途設(shè)計(jì)成巨型汽缸或密閉備用空間;在抗張強(qiáng)度允許前提下，單個(gè)巨型汽缸或密閉備用空間的容量可按需要設(shè)計(jì)，也可在同一標(biāo)高上，即同一水平面上設(shè)多個(gè)巨型汽缸或多個(gè)密閉備用空間，各汽缸或密閉備用空間可設(shè)通道和密封門相互貫通，組成
形汽缸連通器工程;密閉備用空間的性能與巨型汽缸的性能相同，采用罩形活塞技術(shù)時(shí)巨型汽缸或密閉備用空間的設(shè)計(jì)要與之相配套，公式-17中d的取值應(yīng)為d≥dtm÷100Y〔d的單位為m;dtm大氣壓強(qiáng)(克/cm2);Y1號(hào)液體工質(zhì)比重(克/Cm3)〕;汽缸或密閉備用空間的頂端可根據(jù)不同用途設(shè)計(jì)，用做汽缸時(shí)，與傳統(tǒng)型汽缸或巨型汽缸的設(shè)計(jì)相同，用做密閉備用空間時(shí)，頂端變更設(shè)計(jì)為一個(gè)液體、氣體添加口和開關(guān);液體工質(zhì)導(dǎo)管從h0往下設(shè)置，在設(shè)備垂直高度允許前提下，h6(末)可以在＜h0的任意點(diǎn)上設(shè)置，液體工質(zhì)導(dǎo)管在排液點(diǎn)h6的下方拐一個(gè)180度彎，使管口朝上，做為非密閉端;排液點(diǎn)h6可設(shè)無(wú)數(shù)個(gè)，但實(shí)用個(gè)數(shù)據(jù)需確定，排液點(diǎn)就是非密閉端管口水平面上的所有點(diǎn);液體工質(zhì)導(dǎo)管中的液體工質(zhì)開關(guān)，它的設(shè)計(jì)標(biāo)高與導(dǎo)管拐彎起點(diǎn)處的標(biāo)高相同;h1～h6(1～末)的設(shè)計(jì)
h1＞h0＞h6(1)＞h6(2)……＞h6(末)
h1活塞升程設(shè)計(jì)最高點(diǎn)或汽缸、密閉備用空間頂點(diǎn)標(biāo)高;h0活塞降程設(shè)計(jì)最低點(diǎn)或汽缸、密閉備用空間中的液體工質(zhì)水平面最低點(diǎn)標(biāo)高;h6(1)～h6(末)h0以下依次降低的各排液點(diǎn)標(biāo)高;
依次降低h0以下設(shè)置的排液點(diǎn)h6的同時(shí)，能夠使汽缸中的飽和汽壓強(qiáng)≤常壓或P′的飽和汽繼續(xù)絕熱膨脹做功，當(dāng)h0上方的容量允許、絕熱性能允許時(shí)，飽和汽絕熱膨脹做功可以直至飽和汽壓強(qiáng)趨近于零;依次降低h0以下設(shè)置的排液點(diǎn)h6的同時(shí)，能夠使汽缸中的液體工質(zhì)沸點(diǎn)溫度依次降低，使液體在低于(常壓下的)沸點(diǎn)溫度的條件下沸騰汽化，獲得飽和汽和能量;當(dāng)h1～h6間的負(fù)背壓液柱在h6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P負(fù)＝P0(P0的定義為原點(diǎn)壓強(qiáng))，h0～h6間的負(fù)背壓液柱在h6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P′負(fù)＝P加;排液點(diǎn)h6水平面上方非密閉端氣體空間的氣體壓強(qiáng)P′＝P加＝dtm時(shí)，h6下拐彎處的液體工質(zhì)開關(guān)開啟后，在h0上方的汽缸或密閉各用空間中，可以為需求相對(duì)低壓空間、相對(duì)真空空間、有限時(shí)間內(nèi)存在的相對(duì)低溫空間的有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實(shí)施和進(jìn)步提供新的方法和手段;
當(dāng)大容量巨型汽缸或巨型密閉備用空間中設(shè)有組裝式立柱時(shí)，采用罩形活塞技術(shù)需把罩形活塞變更設(shè)計(jì)成組裝式罩形活塞，組裝式罩形活塞以罩形活塞為基礎(chǔ)，在與組裝式立柱相對(duì)應(yīng)的活塞面下，增設(shè)與立柱柱體相對(duì)應(yīng)，并相適應(yīng)的金屬套筒，金屬套筒同活塞面相通，套筒的頂端與活塞面連成一體，連接點(diǎn)滿足密封要求;立柱周圍設(shè)有1號(hào)液體工質(zhì)環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}、環(huán)形槽、環(huán)形外擋墻，金屬套筒和環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}、環(huán)形槽、環(huán)形外擋墻的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法與罩形活塞有關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法對(duì)應(yīng)相同。
42、權(quán)利要求1～41中有關(guān)特征的補(bǔ)充
(1)權(quán)利要求9中的補(bǔ)充特征，其特征是罩形活塞運(yùn)行前的準(zhǔn)備程序
液體工質(zhì)開關(guān)和液體工質(zhì)添加口(維修口)開啟;提升脫離系統(tǒng)將罩形活塞提升到h1;從液體工質(zhì)添加口往環(huán)形儲(chǔ)存?zhèn)}灌入1號(hào)液體工質(zhì);到1號(hào)液體工質(zhì)水平面與h(-2)成水平時(shí)，再往2號(hào)液體工質(zhì)添加口中灌入2號(hào)液體工質(zhì);到2號(hào)液體工質(zhì)水平面與罩形活塞下平面或儲(chǔ)氣倉(cāng)倉(cāng)底成水平時(shí)，關(guān)閉所有工質(zhì)開關(guān)和液體工質(zhì)添加口;然后罩形活塞與提升系統(tǒng)相脫離，使活塞本溪在液體工質(zhì)的液面上，進(jìn)入升降自如狀態(tài);
(2)權(quán)利要求22中的補(bǔ)充特征，其特征是采用單排液點(diǎn)技術(shù)時(shí)，工程只設(shè)計(jì)建造單排液點(diǎn)h6(1)所需的一級(jí)設(shè)備，其余各級(jí)設(shè)備免去;
(3)權(quán)利要求25中的補(bǔ)充特征，其特征是采用末級(jí)飽和汽降溫技術(shù)時(shí)，工程的末級(jí)設(shè)備免去;
(4)權(quán)利要求37和38中的補(bǔ)充特征，其特征是在同P′高壓和異P′高壓工程中，V″上方的密閉高壓氣體空間P′，一般情況下必須設(shè)置;因?yàn)閷?duì)于水輪機(jī)出水口排泄液體工質(zhì)來(lái)說(shuō)，在壓強(qiáng)相等條件下，氣體的阻力要比液體的阻力小;如果不去考慮這個(gè)因素，V″上方的P′也可以不設(shè);
凡提到V′上方或V″上方的P′可以不設(shè)，指的是密閉高壓氣體空間P′中的氣體空間部分可以不設(shè)，但密閉空間中的液體工質(zhì)空間部分必須保留。
43、同步液化工程同步液化工程屬于同P′常壓工程，其特征是同步液化工程，即在
形汽缸連通器做功端上安一個(gè)密閉傳統(tǒng)形活塞(汽缸)，做為中介活塞(汽缸);把
形汽缸連通器中的汽缸做為動(dòng)力缸;在中介活塞的頂端設(shè)一個(gè)多活塞組合固定橫擔(dān)，并同中介活塞密切相連;在多活塞組合固定橫擔(dān)的上方，以中介活塞為中點(diǎn)，對(duì)稱設(shè)置一個(gè)氣體工質(zhì)液化加壓活塞;以氣體工質(zhì)液化加壓活塞為中點(diǎn)，在多活塞組合固定橫擔(dān)上方的兩端，對(duì)稱各設(shè)一個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)活塞(情況允許或需要時(shí)，勢(shì)能生產(chǎn)活塞和與之相配套的汽缸可設(shè)一個(gè)或兩個(gè)以上)多活塞組合固定橫擔(dān)上方的三個(gè)活塞均為傳統(tǒng)型活塞，并同多活塞組合固定橫擔(dān)密切相連;三個(gè)活塞上方，水平設(shè)置三個(gè)傳統(tǒng)型汽缸，即一個(gè)氣體工質(zhì)液化加壓缸和兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)缸與之相配套;中介活塞、多活塞組合固定橫擔(dān)、氣體工質(zhì)液化加壓活塞、兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)活塞、以及同各活塞相配套的汽缸，組成
形活塞系統(tǒng);氣體工質(zhì)液化加壓缸上，設(shè)液體傳壓導(dǎo)管;兩個(gè)勢(shì)能生產(chǎn)缸上，設(shè)與水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)相連系的進(jìn)液導(dǎo)管和與勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)相連系的排液導(dǎo)管;進(jìn)液導(dǎo)管和排液導(dǎo)管上，各設(shè)一個(gè)(反向)液體工質(zhì)(內(nèi))開關(guān);由上述結(jié)構(gòu)和設(shè)備組成同步液化單組工程A半組系統(tǒng);同步液化單組工程由A半組和B半組系統(tǒng)組成，B半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備與A半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備相同，并同A半組系統(tǒng)相對(duì)稱，設(shè)置在同一水平面上;A半組的液體傳壓導(dǎo)管與B半組的液體傳壓導(dǎo)管相連接;A半組和B半組的排液導(dǎo)管在工質(zhì)開關(guān)的上方可合并設(shè)計(jì)成一個(gè)整體;工程運(yùn)行時(shí)，A半組的
形活塞與B半組的
形活塞呈反向運(yùn)動(dòng);從平面上看，A半組和B半組
形活塞系統(tǒng)可以
形對(duì)稱排列，也可以設(shè)計(jì)成
形對(duì)稱排列;在動(dòng)力缸上，設(shè)一個(gè)液體工質(zhì)添加口;在動(dòng)力缸的下方，需要時(shí)可設(shè)一個(gè)液態(tài)氣體工質(zhì)分離器和導(dǎo)管與冷凝器相連接;如果中介活塞(汽缸)的精密度高，氣體工質(zhì)在P1條件下做功時(shí)不漏氣，氣體工質(zhì)對(duì)汽缸活塞無(wú)腐蝕性，那么，動(dòng)力缸也可以不設(shè)，而把中介缸直接做為動(dòng)力缸;在液體傳壓導(dǎo)管上，設(shè)一個(gè)傳壓液體添加口;h0～h6的設(shè)計(jì)
h0＝±0.00，h0為中介活塞降程最低點(diǎn)時(shí)的活塞底平面標(biāo)高;
h1中介缸上平面標(biāo)高，由中介缸設(shè)計(jì)高度確定;
h4＝h1+中介活塞高度+多活塞組合固定橫擔(dān)高度-d 公式-51
h4液化加壓缸和勢(shì)能生產(chǎn)缸底平面標(biāo)高(m);d活塞運(yùn)行過(guò)程中，汽缸含活塞最短時(shí)的技術(shù)允許長(zhǎng)度;中介缸及其活塞的高度＝液化加壓缸及其活塞的高度＝勢(shì)能生產(chǎn)缸及其活塞的高度;
h5＝h4+d+勢(shì)能生產(chǎn)缸高度+d′
公式-52
h5水輪機(jī)出水口標(biāo)高(m);h4和d同公式-51中的h4和d;d′技術(shù)量，一般情況下5＞d′＞0;
h6＝〔P1-P′-P荷-(P末×101%-
P′-P荷)〕×1000×S1÷〔(S3+
S4)×Y×100〕+h4+d-h耗
＝〔P1-P末×101%〕×1000×
S1÷〔(S3+S4)×Y×100〕
+h4+d-h耗 公式-53
h6排液導(dǎo)管上的排液點(diǎn)標(biāo)高(m)，排液點(diǎn)應(yīng)留有可供據(jù)情調(diào)控的升降余地;P1飽和汽等溫膨脹時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);P′中介缸上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)(克/cm2);P荷(克/cm2)＝
形活塞重量(克)÷中介活塞橫截面面積(cm2);P末飽和汽液化還原時(shí)的壓強(qiáng)(克/cm2);S1中介活塞橫截面面積(cm2)，S1＝S2，S2為液化加壓活塞橫截面面積;S3液化加壓活塞左邊的勢(shì)能生產(chǎn)活塞橫截面面積(cm2)，S3＝S4;S4液化加壓活塞右邊的勢(shì)能生產(chǎn)活塞橫截面面積(cm2)，S4＝S3;Y水輪機(jī)出水口排出的液體工質(zhì)比重(克/Cm3);h4和d同公式-51中的h4和d;h耗勢(shì)能集聚儲(chǔ)存的必要損耗(m)，h耗＞0;h4以下的負(fù)背壓(液柱)壓強(qiáng)忽略不計(jì)，所有活塞在做功過(guò)程中與汽缸的摩擦阻力均忽略不計(jì);
同步液化工程和同步液化技術(shù)的性能當(dāng)P1、P末、S1、Y、h4、d、h耗一定時(shí)，h6的值與S3+S4的取值成反比;當(dāng)〔P1-P末×101%〕×1000×S1的值一定時(shí)，無(wú)論它的值是大還是小，均可通過(guò)增大或縮小S3+S4的取值，即增大或縮小(增多或減少)勢(shì)能生產(chǎn)活塞的橫截面面積(勢(shì)能生產(chǎn)活塞的個(gè)數(shù))來(lái)最大限度地降低或提高系統(tǒng)工程的垂直高度，把h6設(shè)在人們所需要的高度上;它還可以把壓強(qiáng)不同的飽和汽同時(shí)做功時(shí)的h6設(shè)在同一水平面上，把溫差極限值T限降到最低限度;
液化加壓缸和液體傳壓導(dǎo)管中的傳壓液體使用量的設(shè)計(jì)
V＝V1+V2+V3-V2
＝V1+V3 公式-54
V單組工程傳壓液體使用量(m3);V1A半組液化加壓缸的工作容量(m3)，V1＝V2;V2B半組液化加壓缸的工作容量(m3)，V2＝V1;V3除V1、V2外，液體傳壓導(dǎo)管的液體工質(zhì)容量(m3);
水輪機(jī)出水口單位時(shí)間的出水量≤排液點(diǎn)h6單位時(shí)間排出的液體工質(zhì)量;
勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)的容量根據(jù)需要設(shè)計(jì);汽缸連通器中的動(dòng)力缸、汽化器、冷凝器和系統(tǒng)工程生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)，遵從通用設(shè)計(jì)技術(shù);
由多個(gè)同步液化單組工程組成的同步液化工程，勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和勢(shì)能集聚儲(chǔ)存庫(kù)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計(jì)成一組或少數(shù)幾組;
集聚儲(chǔ)存利用氣體工質(zhì)絕熱膨脹時(shí)釋放出來(lái)的能量，必須依據(jù)飽和汽T、P、V對(duì)應(yīng)關(guān)系下的對(duì)應(yīng)值，遵從同步液化工程和同步液化技術(shù)的性能對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。同步液化技術(shù)，可用來(lái)設(shè)計(jì)液下工程。
全文摘要
本發(fā)明以普遍開發(fā)利用再生能源中的溫差能為目的，最大限度地利用自然環(huán)境中普遍存在的低溫差流體之間自發(fā)進(jìn)行的熱平衡過(guò)程，變自發(fā)熱平衡過(guò)程為受控能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。它以常溫為高溫?zé)嵩礈囟戎笜?biāo)，以10℃溫差為溫差指標(biāo)；當(dāng)溫差≥溫差極限值時(shí)，溫差＜10℃，高溫?zé)嵩礈囟龋?5℃或＜15℃也同樣適用。它不消耗燃料，無(wú)污染，用系統(tǒng)工程集聚儲(chǔ)存能量，生產(chǎn)有工業(yè)價(jià)值的動(dòng)力電力，并為有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實(shí)施和進(jìn)步提供新的方法和手段。
文檔編號(hào)F03G7/04GK1053108SQ90108198
公開日1991年7月17日 申請(qǐng)日期1990年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月12日
發(fā)明者鄭維新 申請(qǐng)人:鄭維新