[發(fā)明專利]陽光集熱淡化海水發(fā)電機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410281212.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN104131955A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田廣東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 田廣東
• 主分類號(hào): F03G6/06
• 分類號(hào): F03G6/06;F01D15/10;F03B13/00;F24J2/07;F24J2/12;F24J2/16;C02F1/16;C02F103/08
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

所屬領(lǐng)域：機(jī)電工程熱力學(xué)機(jī)械與新能源領(lǐng)域，這是一種能夠最有效利用太陽能的熱力學(xué)機(jī)械系統(tǒng)裝置，由三大模塊組成，包括加熱模塊、做功模塊、冷卻模塊。工作流程為加熱模塊利用聚光鏡集中陽光加熱水管式鍋爐產(chǎn)生蒸汽(或液流)動(dòng)力，做功模塊利用蒸汽(或液流)驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)做功發(fā)電，冷卻模塊，做功完畢的蒸汽(或液流)用海水冷卻，海水溫度升高流入海水淡化塔，蒸汽(或液流)溫度降低，體積減小，用增壓泵壓回水管式鍋爐循環(huán)加熱，這套裝置的創(chuàng)新性在于：采用技術(shù)新型方案，把已有技術(shù)組合應(yīng)用，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使集中太陽光熱能變得簡(jiǎn)單容易，與熱力學(xué)機(jī)械組合使用更方便。?

陽光集熱淡化海水發(fā)電機(jī)各部分機(jī)構(gòu)如下：?

一、加熱模塊，是一種新型太陽能集熱鍋爐，鍋爐是內(nèi)外雙層套管式結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，內(nèi)層并列兩根水管，一長(zhǎng)一短，長(zhǎng)管流出蒸汽(或液流)做功，短管流入水(或)液流，外層水管用于吸收陽光熱能加熱，外層水管長(zhǎng)5米，內(nèi)徑0.25米，管壁厚0.5cm，長(zhǎng)管內(nèi)徑5cm，管壁厚1cm，兩端伸出外層水管，南端伸出30cm，北端伸出20cm，短管內(nèi)徑1.5cm，管壁厚0.5cm，長(zhǎng)50cm，在外層水管南端伸出25cm，在外層水管兩端伸出的水管上纏繞3cm厚的石棉，長(zhǎng)度為20cm，纏繞石棉后直徑達(dá)到13cm，在石棉層外再夾上長(zhǎng)20cm，內(nèi)徑13cm，管壁厚2cm的兩個(gè)半圓形鋼管扣件用螺栓緊固，扣緊鋼管后，直徑為17cm，水管式鍋爐同兩端的半圓形鋼管扣件固定安裝在南北兩端的支架上(如圖1所示)，傾斜角按緯度不同而改變，在熱帶地區(qū)與地平面平行，在溫帶地區(qū)傾斜角為30°——40°，在北半球北高南低，在南半球，南高北低。?

聚光鏡以水管式鍋爐為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在聚光鏡框架南北兩端的中心各有一個(gè)鐵制滑環(huán)扣件，內(nèi)徑17cm，厚2cm，寬5cm，扣接在水管式鍋爐兩端的半圓形鋼管扣件上(如圖1所示)，聚光鏡鏡面是圓鏟形，由拋物線形曲面聚光鏡和一面放置在側(cè)面與曲面垂直的平面鏡組合而成(如圖1所示)，曲面鏡長(zhǎng)寬各五米，曲面展開鋪平后，南北長(zhǎng)5米，東西寬5.79米，用反光塑料膜粘貼在5米長(zhǎng)12cm寬的帆布條上，共48條可兩兩對(duì)折，每隔兩條有一根滑桿，可在兩側(cè)拋物線形?曲邊上滑動(dòng)，不用時(shí)，可以像拉窗簾一樣收攏在一起，用時(shí)再拉開，側(cè)面的平面鏡用不銹鋼鐵皮制成(如圖3所示)。?

圓鏟形聚光鏡只要在東西方向上對(duì)準(zhǔn)太陽，就能把接收的陽光都匯聚在水管式鍋爐上，不必考慮在南北方向上陽光是否斜射。當(dāng)正午太陽高度角＜90°一鍋爐傾斜角時(shí)，平面鏡放在聚光鏡框架北端，反之，放在南端，一年只需改變兩次平面鏡位置即可，用幾何光學(xué)與鏡面反射原理可證明圓鏟形聚光鏡的原理。在這里平面鏡反射光的光源有兩個(gè)，太陽和曲面聚光鏡，平面鏡成像相當(dāng)于把光源挪到了平面鏡后面，等于是延長(zhǎng)了曲面鏡，并且把太陽光轉(zhuǎn)向，最終所有接收到的陽光都匯聚到水管式鍋爐上。?

在聚光鏡的正中間下方是一個(gè)直徑5米的半圓環(huán)，用兩根長(zhǎng)7.85米的鋼筋并列彎曲制成，在兩根鋼筋中間每隔5.45cm，焊接一根長(zhǎng)4cm，的短鋼筋，共143根形成144個(gè)間隔均勻的空格。在半圓形下方的支架上安裝有控制電機(jī)和齒輪減速裝置，控制電機(jī)是永磁步進(jìn)電機(jī)，功率10瓦特，同軸齒輪d＝4.8cm、m＝6、z＝8，轉(zhuǎn)速1轉(zhuǎn)/4分鐘。一級(jí)減速齒輪d＝48cm、m＝6、z＝80轉(zhuǎn)速1轉(zhuǎn)/40分鐘。一級(jí)減速齒輪的同軸小齒輪直徑d＝4.8cm、m＝6、z＝8，與另一個(gè)同樣規(guī)格的小齒輪用鏈條傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速也為1轉(zhuǎn)/40分鐘。與這個(gè)齒輪同軸的齒輪齒距5.45cm，齒數(shù)8，與聚光鏡下方的半圓環(huán)嚙合傳動(dòng)，每隔5分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，半圓環(huán)一共有間距5.45cm的空格144個(gè)，轉(zhuǎn)動(dòng)半周共用720分鐘，即12個(gè)小時(shí)，控制電機(jī)和減速齒輪，半圓環(huán)共同組成時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(如圖4所示)，使聚光鏡跟蹤太陽，與太陽同步做時(shí)鐘運(yùn)動(dòng)。?

二、做功模塊：當(dāng)蒸汽(或液流)受熱膨脹，從長(zhǎng)管流出時(shí)，驅(qū)動(dòng)與長(zhǎng)管聯(lián)接的渦輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，渦輪發(fā)電機(jī)固定在支架上(如圖5所示)，在北半球安裝在南端，在南半球安裝在北端，渦輪發(fā)電機(jī)功率在5-10千瓦。?