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以纯汞为工质的封闭循环磁流体电机

阅读:122发布:2020-05-18

专利汇可以提供以纯汞为工质的封闭循环磁流体电机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且以纯汞为工质的封闭循环磁 流体 发 电机 ,其特征是汞 锅炉 的汞 蒸汽 出口与电离装置的入口相连,电离装置的出口与 加速 喷管的入口相连,加速喷管的出口与 磁场 的入口相连,磁场内在与气流方向和磁场方向垂直的两侧设置有两 电极 ,磁场的出口与汞 冷凝器 入口相连,汞冷凝器的液汞出口与汞 泵 进口相连,汞泵的出口与汞锅炉的液汞入口相连。其热效率高,结构简单, 工作 温度 低,可使用任何热源或 燃料 ,可在 水 陆交通工具和各种热电站使用。,下面是以纯汞为工质的封闭循环磁流体电机专利的具体信息内容。

1、以纯汞为工质的封闭循环磁流体电机,由汞锅炉(1),电离装置(2), 加速喷管(3),磁场(4),汞冷凝器(5),汞(6),电极(7)(8)组成,其特征在于: 汞锅炉(1)的汞蒸汽出口与电离装置(2)的入口相连,电离装置(2)的出口与加速 喷管(3)的入口相连,加速喷管(3)的出口与磁场(4)的入口相连,磁场(4)内在与 气流方向和磁场方向垂直的两侧设置有电极(7)(8),磁场(4)的出口与汞冷凝 器(5)的入口相连,汞冷凝器(5)的液汞出口与汞泵(6)的进口相连,汞泵(6)的出 口与汞锅炉(1)的液汞入口相连。

说明书全文

发明是使用纯汞流体作工质进行封闭循环磁流体发电的装置。可以直接、 高效地将热能转变为电能

磁流体发电的基本原理是让可以导电的等离子气流(其中的燃气非离子态, 仅起使加入的、铯等元素电离之作用)切割磁场线,从而发出电流。 此前世界上研制的磁流体发电装置至少存在五个方面的主要问题:(一)工作温度太 高,一般在2600%以上,有的甚至高达3400%,磁场、电极与绝缘材料的选择及冷 却均难以解决。特别是高温与磁场构成尖锐矛盾,由于居里点的存在,将使磁场 大大减弱甚至消失;(二)在高温燃气流中须加入实现电离的“种子”(钠、钾、铯 等金属元素),而“种子”又必须回收以便循环使用,使得结构变得庞大而复 杂,离子密度也不够高;(三)并不是任何燃料均能使用;(四)只能发出直流电;(五)只 能作电站动力,无法在小型陆交通工具上使用。因此,磁流体发电目前在全世 界还未进入商业实用阶段。

本发明的任务是构造一种简单轻巧,工作温度比较低,可以使用任何热源或 燃料的磁流体发电机,全面克服目前磁流体发电装置之不足,并提高其效率,使 其在各种水陆交通工具,活动或固定电站诸领域均可应用。

本发明的任务是这样实现的:用某种热源或燃料加热汞锅炉内的液汞使其产 生汞蒸汽,达到设计压力后,汞蒸汽进入加速喷管,经过加速喷管时受到电离剂 的作用(X线、紫外线、放射性元索的射线等均可作为电离剂)发生电离,再高 速通过永磁磁场或励磁磁场,在与气流方向和磁场方向垂直的两侧设置有电极, 汞离子和自由电子在洛仑兹力的作用下将分别向两个电极上聚集,从而形成电势 差,当接通用电电路后,就形成可供使用的电流,还原后的汞离子形成汞蒸汽进 入汞冷凝器,经冷却后凝成液态汞,再用汞送回汞锅炉,从而完成封闭循环。 由于汞的电离电位较其它元素为低,沸点仅356.6℃,20个大气压时,其饱 和蒸汽的温度仅582.4℃,即使设计成50个大气压,其工作温度也比目前的磁流 体发电机低得多,故磁场电极及绝缘材料的冷却很容易解决,而且不存在加入和 回收“种子”的问题,使结构大大简化,由于锅炉可以使用任何燃料和热源,故 应用范围大大拓展,又由于工作温度低,可以容易地改变励磁电流的性质,从而 发出直流电或交流电,只要密封问题解决得好,不会形成汞汽的泄漏污染。发电 后还原的汞汽仍有余热,可进入温差发电设备,也可以用其冷却水供居民生活之 用。如果不用水冷而用冷、油冷、冷却液冷等方法,其体积将更为紧凑,用作 电动汽车、火车、轮船、潜艇等的动力亦很合适,且不会出现机械噪声。

图1是本发明结构示意图;

图2是图1中的A-A向剖面图;

图1中(1)是汞锅炉(2)是电离装置,(3)是加速喷管,(4)是磁场,(5)是汞冷凝 器,(6)是汞泵(7)(8)均是电极。当汞锅炉(1)中的汞蒸汽加热到设计压力开始喷 出时,经电离装置(2)进入加速喷管(3),被电离装置(2)电离后的汞离子汽从喷 管(3)高速喷出进入磁场(4),如果磁场是单向磁场,则发出直流电,如果磁场是 交变磁场,则发出交流电,视励磁电流的性质而定。汞离子和自由电子在洛仑兹 力的作用下会分别向两电极(7)(8)聚集,从而形成电势差,接通用电电路后,即 可提供电能。还原后的汞离子在汞冷凝器(5)内凝成液汞,经汞泵(6)送回汞锅炉 (1),从而完成封闭循环。由于锅炉可以用任何热源或燃料加热,汞蒸汽的温度 远远低于目前磁流体发电的温度,材料及冷却的问题就容易解决。同时不存在设 置“种子”的加入和回收设备的问题。故此种发电机结构简单轻巧,单位体积功 率大,若冷凝器用风、油、液或自然冷却,可以用在电动汽车、火车或活动式电 站、家庭发电装置上;若用水冷却可以在电站或具有洗浴设备的轮船、潜艇、火 车上,供应冷凝器用过的热水。使居行更加方便。这样就全面的克服了目前磁流 体发电装置中存在的五个主要问题。

另外由于无燃气在循环中存在,离子密度大大提高,发电效率必然高于目前 磁流体发电方式的理论极限。

通过以上叙述,可见本发明的目的已经达到。

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