[其他]蒸汽制冷高效热力装置(发动机)

说明书

蒸汽制冷高效热力装置（发动机）是采用蒸汽制冷蒸汽（气体）动力循环的高效热力装置（发动机），包括外燃式和内燃式两大类，为通用型的基础热力装置（发动机），属发动机和泵领域。

热力机械自瓦特发明蒸汽机以来，到现在已有两百多年历史，由外燃式发展到内燃式，由开始的低效率到提高热效率数倍，曾经历了无数次地变革和完善;从一个领域应用到若干个领域，至今热机已遍布陆、海、空所有地方;正是因为有了它们，人类社会才有今天的高度文明，给人类改造社会和自然以强大动力，整个世界昼夜光明、生气勃勃，呈现兴旺发达令人鼓午的繁荣昌盛景象，使人类赖以高效率地创造美好未来！

由于今天人类社会的高速发展，热力机械的应用无限广泛，能源需求量成倍增加，随着自然资源的不断开发利用，人类面临化学能源短缺和枯竭的严重问题，世界各国都把节能作为发展国民经济的头等大事！

在这形势逼人的异常情况下，发明者带着上述严重问题，对人类现在应用的各类热力机械进行了深入细致地分析、比较，认识到目前世界上的所有热机都存在着一个违背人们意愿的通病，即它们的作功能力全是不超过加入热量50%的放热机械，并且，绝大多数热机的实际热效率还只有20～30%，耗能大长期以来就是人类欲攻未破的老大难;使用历史最早最长的蒸汽动力循环装置，因水的汽化潜热大，超过吸热量一半以上的凝固热无法利用而只有白白地丢掉;所有热力机械均由于材料的容许温度有限，传统循环的最高温度只能提高到一定程度;环境温度相对为定值，不能随意降低，导致现有的理想循环效率都不高，压缩比稍稍增加，压缩终温就大幅度上升，汽油机等点燃式发动机产生爆震，压比增加，燃气轮机则压缩终温接近或等于金属的许用温度极限，吸热困难或等于零，使热机失去意义。综上所述，热机的现状是排汽（气）损失大热效率低，成为作功少放热多的名符其实放热机械，陶瓷虽绝热性能好，但最后排气温度高，依然是把热排走了，对提高热效率仍无能为力！

为提高热效率，发明者在无数前人不懈努力的基础上，打破常规，在低温领域狠下功夫。于排汽（气）损失上动脑筋;发明者想：人们过去按卡诺循环理论行事，材料允许温度不可能太高，循环最高温度和压缩比为有限值，热效率低成为当然定局，永远远小于1，但为什么制冷机和热泵又大于1呢？蒸汽制冷甚至远大于1呢？

由此，发明者从蒸汽制冷循环中得到启示：应用液体的巨大潜热成为本发明的主要宗旨，要提高热机的效率，力求高温不应是唯一出路，而应该还有更重要最根本的途径！若有一种物质来源广泛，价格低廉，能达到类似热泵那样的效果，那它就是最理想的东西！

各种液体物质中，水是能达到其目的的最神奇物之一！下面就主要以水为例作简要说明，而其它如氨等蒸汽物则依此类推！

水，世界上储量最多、分布最广，为取之不尽用之不竭随手可得的天然之物，从人类应用热机的第一天起，它就是为代替人而提高工作效率的最基本最关键的东西，但两百多年来，就因为水的汽化潜热大成为提高热效率的主要障碍;占作功蒸汽热量大部的凝固热能不能回避呢？可不可以不完全凝固呢？作功上能否利用排出的蒸汽呢？能否象内燃机那样预压缩而又能保证足够的吸热温差呢？

在压缩作功后排出的饱和蒸汽（直接或间接获得有较高温度的排气或气体）中加入一定量的液体如水等汽化冷却，上述目的就奇迹般地达到了！

一、外燃式蒸汽制冷蒸汽（气体）动力循环高效装置（发动机）

蒸汽制冷蒸汽（气体）动力循环高效装置（发动机）分湿压缩循环和干压缩循环两种，制冷剂为水或氨等其他液体，循环工质为蒸汽（水蒸汽、氨蒸汽等）或气体（空气、氢、氮等）。

1、湿压缩循环蒸汽制冷高效热力装置（发动机）

该循环为闭式循环;也可为不完全闭式循环。

首先压缩机吸入膨胀机作功后排出的湿蒸汽或湿气，经绝热变熵压缩，干度增加温度上升，湿蒸汽或湿气中的液体汽化吸热降温，压缩终了时;最低温度为要求压力下的饱和温度，压缩完后为高干度的饱和湿蒸汽或湿气，也可为干饱和或过热蒸汽或气体，定压加热至要求温度，最后膨胀机作功，排出的湿蒸汽或湿气又再进入压缩机完成整个循环。循环中，与传统蒸汽动力循环比较，没有定压定温放热过程，减少了过去人为凝固中占大部热量的潜热损失，从而极大地提高了热效率;与蒸汽卡诺循环比较，不但减少了定温定压放热，而且是现实地变定熵压缩为变熵压缩，