專利名稱：萬噸水槽超高壓輸水噴射動力之源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力源，特別是利用TNT(三硝基甲苯)火藥經(jīng)定量程序級配連續(xù)性爆燃產(chǎn)生的巨大能量轉(zhuǎn)化成的巨大輸水或水力噴射的動力源。
現(xiàn)有技術(shù)的TNT火藥，主要是用來制作軍火、煙花炮竹、炸藥等，用于戰(zhàn)爭、節(jié)日慶典及工程爆破等，很少用作其它大功率的動力源，如現(xiàn)有的萬噸海輪、火力發(fā)電廠、列車等，都是采用石油、煤碳等常規(guī)的能源通過蒸汽機(jī)、柴油機(jī)等轉(zhuǎn)化為動力源。由于TNT火藥的爆炸，可以產(chǎn)生巨大的能量，單位重量的TNT火藥的爆炸產(chǎn)生的能量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等重量石油或煤碳的燃燒所產(chǎn)生的能量，而使其爆炸釋放能量所需要的外部環(huán)境條件，要比產(chǎn)生核裂變所需要的條件簡單得多。那么能否利用TNT火藥爆炸產(chǎn)生的能量作為我們需要的動力源？近年來，世界各國特別是軍事強(qiáng)國，都相繼提出裁軍及裁減軍備，在我國有些軍火廠也將轉(zhuǎn)為民用，這樣，裁減下來的大量“軍備”，能否重新應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)中？現(xiàn)有技術(shù)的動力源大部分都是由煤碳、石油等通過蒸汽機(jī)、柴油機(jī)等提供，煤碳、石油等自然能源具有很多優(yōu)點，如成本低、對設(shè)備條件要求低、使用方便等，但由于它們按常規(guī)方法燃燒，釋放能量的速度有限，其單位重量所能釋放的能量也較小，因而要制成特別巨大功率的動力設(shè)備，其成本和能耗都很高，因而也比較難實現(xiàn)，如大型的高速海輪、大型的輸水工程、儲能工程、大功率的平原水力發(fā)電工程等。同時由于地球上的石油資源、煤碳資源的存有量是有限的，總會有消耗完的一天，因而，尋找新的能源，成了當(dāng)代許多科學(xué)家所重視的問題。
地球上淡水資源分布不均一直以來都嚴(yán)重困擾著人類的生存，近年來，許多地方已出現(xiàn)了嚴(yán)重的淡水危機(jī)。如我國的西北、華北地區(qū)，由于缺乏水資源而使許多大山脈沒有植被生長，出現(xiàn)了整片整片的黃土高坡;而另一方面地球上的淡水資源大量的通過條條江河流入大海，淡水資源的實際利用率達(dá)不到2.6%。這樣，在我國，東南水西北調(diào)及西南調(diào)已成了急待解決的問題。在以前解決調(diào)水問題是采用開拓運河的方式，這種方式工程量、投資額都相當(dāng)大。
森林資源的存在，對人類生活環(huán)境的影響，對地球上生物的生存有著極為重要的意義，但近年來，森林火災(zāi)不斷發(fā)生，使本來就有限的森林資源不斷減少，森林火災(zāi)的發(fā)生，證明林區(qū)相對濕度的降低，如何提高林區(qū)的相對濕度，同樣涉及大量調(diào)2-3次人工雨/周的問題。要完成上述大量調(diào)水的工程，需要有特別巨大的動力源。
除了上述調(diào)水工程外，還有其它許多方面如萬噸高速海輪，大型平原水力噴射發(fā)電設(shè)備等都需要有大功率的動力源。這種動力源要利用現(xiàn)有的能源如煤碳、石油等提供，其二氧化硫污染，能耗太大，成本太高，是難以實現(xiàn)的。
本發(fā)明的目的在于尋找一種利用壓力容器與TNT火藥爆炸產(chǎn)生的巨大壓縮能量轉(zhuǎn)化為大功率動力源的方法，從而一方面尋找出人工制成的新的低成本能源，另一方面實現(xiàn)某些現(xiàn)有的能源如石油、煤碳等難以實現(xiàn)的或能夠?qū)崿F(xiàn)但成本和能耗都很高的工程，如遠(yuǎn)距離大量調(diào)水工程，大型高速海輪的制造工業(yè)，大功率平原水力發(fā)電工業(yè)，或壓水式反應(yīng)堆中的TNT定量壓縮穩(wěn)壓器等。
本發(fā)明的特征在于把TNT火藥(三硝基甲苯)經(jīng)定量、級配程序燃，壓縮聚積，壓縮聚積，轉(zhuǎn)化為壓力容器的延續(xù)性壓應(yīng)力P1、P2、……PN，從而轉(zhuǎn)作為輸水或水力噴射動力設(shè)備的動力源，即把TNT火藥3-15Kg裝進(jìn)由慢燃金屬制成的黑合子中，把6-12個黑合子連同隔板裝進(jìn)TNT火藥筒中，各黑合子之間有慢燃線相連接，TNT火藥筒的筒壁上有電火花塞，其里端通過慢燃線接第一個黑合子，外端通過導(dǎo)線與程序爆燃自動控制系統(tǒng)連接，把1-8支TNT火藥筒固定在頂端密封的大炮桿上制成TNT程序爆燃壓縮器，大炮桿長為16-20m，直徑為30-50cm，把2-60支程序爆燃壓縮器的低端與壓力容器的頂端聯(lián)接，壓力容器的容水量可以是0.1-50萬噸，可以是橢圓長形筒體或圓型長形筒體的水槽，槽體外每隔6-9m有一緊固套框，其耐壓可以為150-600Kg/cm2，它可以是全密封的，也可以是具有可關(guān)閉的進(jìn)出水開口的。TNT程序爆燃壓縮器在與壓力容器連接前，可以先與防污染處理槽連接，再把防污染處理槽的出氣口通過耐高壓導(dǎo)管與壓力容器連接。利用該動力源，我們可以建造(一)大型耐高壓水槽輸水動力裝置把具有可關(guān)閉進(jìn)出水口的耐高壓水槽安裝到水源充足的江、河、湖泊的岸邊，把其出水口與沿山坡向上鋪設(shè)的耐高壓輸水斜管連接，輸水斜管頂端的海拔高度為1000-7000m，在輸水斜管的頂端修建噴水塔或容水量為0.1-0.6萬萬噸的儲水人工湖。
(二)大型耐高壓水槽噴射動力裝置1、0.6-10萬噸級高速海輪把二套有進(jìn)出水口的耐高雙水槽安裝到0.6-10萬噸級的輪船上，其出水口通過“Y”型耐高壓導(dǎo)管與渦輪機(jī)的渦輪噴射區(qū)相連接，渦輪通過離合器及變速器與交流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)連接，再通過離合器及變速器與螺旋推進(jìn)器連接。渦輪噴射區(qū)的出水口通過耐高壓導(dǎo)管與船底噴射區(qū)及船尾噴射箱連接，船底噴射區(qū)由緊帖船底船尾后段平行排列的10-20根噴射管及船底夾層水倉組成，各噴射管上有12-36個噴咀穿出船底甲板伸進(jìn)船底夾層水倉的套管中，船底夾層水倉位于船尾部即船長1/4-1/3的后段，其四周除近船體的前方有開口外，其余均密封，水倉中有與水倉底板成30-45度角的套管分別套著從甲板穿出來的噴咀，其頂端與船底甲板相連，底端與水倉底板相連并開口于水中，每個套管上端有橢圓洞與水倉相通，整個船底噴射區(qū)與水平面成60-70度角。船尾噴射箱位于船的最尾部，由10-20根噴射管平行排列而成，各噴射管上分別有16-36個噴咀，兩個船尾噴射箱與水平面成10-15度角。
2、平源水力發(fā)電設(shè)備把帶有進(jìn)出水口的耐高壓水槽的出水排管水力噴射發(fā)電設(shè)備渦輪機(jī)組，由4-6串聯(lián)渦輪帶動4-6串聯(lián)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
(三)壓水式反應(yīng)堆中的TNT定量壓縮穩(wěn)壓器把密封的壓力容器制成壓水式反應(yīng)堆中的壓力容器，把TNT程序爆燃壓縮器稍加改動制成TNT定量壓縮穩(wěn)壓器，即把TNT火藥筒改為1-2個，另加上一個多頭TNT火藥筒，該多頭火藥筒由3-6個火藥容量為0.1-0.3Kg的小型火藥筒制成，將該定量壓縮穩(wěn)壓器的底端固定在壓水式反應(yīng)堆的壓力容器上，使容器中的液體進(jìn)入大炮桿中1/5-1/4的高度為好，大炮桿的頂端有一放氣摯，通過耐壓導(dǎo)管通向衰變池，壓力容器中的液面高于蒸汽發(fā)生器及一回路的液面約1-3m。
本發(fā)明由于利用了TNT火藥經(jīng)級配、定量程序爆燃，壓縮聚積，壓縮聚積……，轉(zhuǎn)化為壓力容器的穩(wěn)壓壓力、使水槽中產(chǎn)生穩(wěn)定在某一允許范圍內(nèi)的壓應(yīng)力。
把水槽中的水引出，得到大功率的輸水或水力噴射動力，這樣，一方面找出了人工制成的低成本能源，另一方面可以實現(xiàn)某些現(xiàn)有的能源如石油、煤碳等所難以實現(xiàn)的或能夠?qū)崿F(xiàn)但成本和能耗都很高的工程，還可以把現(xiàn)有的裁減下來的“軍備”重新應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)中。TNT的釋放能量僅次于鈾原子的裂變釋放的能量。
(一)大型耐高壓水槽輸水動力裝置由于TNT火藥爆燃時產(chǎn)生的能量很大(一般每克TNT爆燃所釋放的氣體在十多個大氣壓上下的壓力容器中為0.1m3)，而現(xiàn)時制造耐壓為500Kg/cm2左右的超高壓鍋爐及壓力容器與導(dǎo)管系統(tǒng)的技術(shù)已過關(guān)，因此，我們完全可以把水輸送到7000m以上的高空，在高山高塔中把水氣化、霧化的技術(shù)也已過關(guān)，在高山建造大型儲水人工湖，作為蓄能或遠(yuǎn)距離輸水工程，東水西調(diào)形成人工降雨等，選擇地勢較好的地方也并不困難，因此，建造上述大型超高壓水槽輸水裝置是可以實現(xiàn)的，另外由于我們采取了多道防污染的措施，其輸出的水質(zhì)可以達(dá)到蘇聯(lián)的水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TNT小于0.5mg/L)，因此采用該裝置輸水也是可行的。TNT大型耐高壓水槽輸水裝置可以應(yīng)用到許多領(lǐng)域1、用于調(diào)水工程如南水北調(diào)工程，尤其是東水西調(diào)工程，這是我國從五十年代開始考慮的工程，我們可把多套上述耐高壓(十萬噸以上)水槽輸水裝置按排陣法設(shè)計安裝在長江上游地區(qū)，利用“東貿(mào)風(fēng)”及“地球自轉(zhuǎn)”的作用把長江水調(diào)到黃河上游或干旱地區(qū)等，這樣一方面可以做到水利引水無挖填土方工程，減少由于干旱帶來的危害，也可以增加黃河的水流量，提高黃河自身改造穩(wěn)定沙土的流失與黃土高原的改造等，從而促進(jìn)華北、西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2、用于防治森林病蟲害，提高林區(qū)的相對濕度，防止森林火災(zāi)的危害，解決相對濕度主要矛盾，保護(hù)現(xiàn)有的森林資源。我們可以在林區(qū)周圍水源充足的地方按三點式近似等距、跨省際建造耐高壓水槽輸水裝置，根據(jù)氣象預(yù)報的結(jié)果定期地給林區(qū)調(diào)水，即每周下人工雨2-3次，以提高林區(qū)的相對濕度，從根本上防止森林火災(zāi)的發(fā)生;也可以在水槽中加進(jìn)化肥、農(nóng)藥等成份，防止森林病蟲害的危害。
3、建造人工雨林區(qū)，我們可以在荒山荒坡、黃土高原地帶周圍水源充足的地方按三點近似等邊三角點省際式建造上述耐高壓水槽輸水裝置，根據(jù)氣象預(yù)測結(jié)果定期地給該地帶輸水及降人工雨，施肥及施藥等，結(jié)合飛機(jī)播種造林，建造起新的人造森林(并非單一松杉林)，這對防止水土流失、預(yù)防滑坡、江河沙化、草原沙化都有良好的作用，還可以減少華北及其它干旱地區(qū)的沙塵暴天氣等。
4、用于中和酸雨代來的禍害，我們可以在水槽中加進(jìn)一定濃度的堿的成份，根據(jù)酸雨地區(qū)的情況給之輸入堿的成份，以中和酸性的土壤。
(二)大型耐高壓水槽水力噴射動力裝置同樣由于TNT火藥程序暴燃產(chǎn)生了大量延續(xù)性的壓縮氣體，給水槽液面增加巨大的壓應(yīng)力，在水槽底部輸出，可得巨大的水力噴射動力，該水力噴射可應(yīng)用到許多領(lǐng)域1、0.6-10萬噸級高速海輪。
由于我們利用了大型耐高壓水槽輸出的高速水力噴射渦輪機(jī)組旋轉(zhuǎn)拒動航行，又利用水力噴射余壓從船底噴射區(qū)及船尾噴射箱噴向船尾海水中，使海輪不僅具有向前的巨大推動力，還有向上的托力，減少了船體在高速前進(jìn)中船身的大量四次方水阻，所以該大型海輪可以達(dá)到其它一般海輪所不能達(dá)到的速度，而且能耗低，對環(huán)境污染少，運行速度快，減少了船員在海中航行的時間，提高了貨物的運輸能力。
2、平原水力發(fā)電設(shè)備由于我們利用了高速水力噴射渦輪機(jī)組，使發(fā)電機(jī)組可以達(dá)到大功率發(fā)電的目的，因而克服了平原地區(qū)由于缺乏水流落差而沒法進(jìn)行水力發(fā)電的問題。建造這種大型超高壓水槽的發(fā)電設(shè)備，不僅可以緩和現(xiàn)時電力緊張的情況，而且成本低，污染少，減少現(xiàn)時大量北煤南調(diào)造成的交通緊張，大量煤渣對環(huán)境的影響等等，若水源邊有高山，我們用該超高壓水槽把水輸?shù)礁呱缴系男钏斯ず?，蓄能發(fā)電或蓄能輸水，可達(dá)到很好的效果。
(三)、壓水式反應(yīng)堆中的TNT定量壓縮穩(wěn)壓器在壓水式反應(yīng)堆中，穩(wěn)壓器是極為重要的組成部分，在我國現(xiàn)有核電站的反應(yīng)堆中，穩(wěn)壓都采用電動式穩(wěn)壓器，而且都是從國外進(jìn)口的產(chǎn)品，價格相當(dāng)昂貴，本發(fā)明由于采用了TNT火藥制成的定量壓縮穩(wěn)壓器，不僅可達(dá)到現(xiàn)有進(jìn)口電動穩(wěn)壓器的效果，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，也有利于高濕熱水的自然循環(huán)。
圖一(Ⅰ)是TNT火藥筒縱切面示意圖;
圖一(Ⅱ)是TNT火藥筒AB剖面圖;
圖一(Ⅲ)是TNT火藥筒固定在大炮桿上制成的TNT程序爆燃壓縮器縱切面示意圖;
圖一(Ⅳ)是大型耐高壓水槽輸水裝置示意圖;
圖二(Ⅰ)是大型耐高壓水槽頂視圖;
圖二(Ⅱ)是大型耐高壓水槽側(cè)視圖;
圖二(Ⅲ)是防污染處理水槽結(jié)構(gòu)示意圖;
圖三(Ⅰ)是山頂噴水塔結(jié)構(gòu)示意圖;
圖三(Ⅱ)是塔頂噴水架示意圖;
圖四(Ⅰ)是萬噸級高速海輪動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;
圖四(Ⅱ)是萬噸級高速海輪動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)頂視圖;
圖四(Ⅲ)是萬噸級高速海輪船底夾層水倉剖面圖;
圖五(Ⅰ)是萬噸級高速海輪側(cè)示圖;
圖五(Ⅱ)是萬噸級高速海輪AB截面圖;
圖五(Ⅲ)是萬噸級高速海輪CD截面圖;
圖六(Ⅰ)是壓水式反應(yīng)堆中TNT定量壓縮穩(wěn)壓器縱切面示意圖;
圖六(Ⅱ)是固定鈾棒的雙層套管縱切面示意圖;
圖六(Ⅲ)是套管AB截面圖;
圖六(Ⅳ)是雙層套管CD截面圖;
圖七是現(xiàn)有壓水式反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合


本發(fā)明的具體實施方法。
實施例一萬噸級耐高壓水槽輸水裝置，如圖一(Ⅰ)所示，我們把TNT火藥分層盛裝在由慢燃金屬制成的直徑為5-18cm、長10-50cm的黑合子(1)中，黑合子的前后分別有孔洞以便固定慢燃引線，每個黑合子的TNT火藥凈重為3-15Kg，把6-12個裝滿TNT火藥的黑合子分2-4層，每層3個按圖一(Ⅱ)所示的排列，連中間的隔燃板(2)一起，裝進(jìn)TNT火藥筒(3)，各黑合子之間通過慢燃引線首尾相接，TNT火藥筒由鍛鋼切削制成，是一個一端密封的直徑為18-36cm、長50-110cm、壁厚2-6cm的圓形管體，(要比迫擊炮管稍厚)，近開口的一端管壁上有一電火花塞(4)，其里端通過引燃線與筒內(nèi)的第一個黑合子連接，其外端通過導(dǎo)線與程序爆燃的自動控制系統(tǒng)連接，在TNT火藥筒中黑合子的外端還有可燃墊(5)，套式單流閥(6)，單向下火焰蓋(7)，TNT火藥筒外近開口一端還有雙螺旋絲溝鍍銅段(8)和搬手(9)，把1-8個用上述方法制成的TNT火藥筒固定在由優(yōu)質(zhì)鍛鋼材制成的直徑為30-50cm、長16-20m、管壁厚6-12cm的頂端密封的大炮桿(10)上(要比17吋大炮桿稍厚些)，制成如圖一(Ⅲ)所示的TNT程序爆燃壓縮器。大炮桿上端固定TNT火藥筒處鋼管管壁的厚度為桿體管壁厚的4/3倍左右;把2-60支用上述方法制成的TNT程序爆燃壓縮器固定在圖二(Ⅲ)所示的防污染處理槽中間段(水過濾部分)底部的多孔管(11)上，該多孔管直徑為80-120cm、長12-32m，管壁厚1-2cm，在其管壁的四周及兩端開有幾千個直徑為2-3cm的小孔，該多孔管固定在半滿處理液(12)中，半滿處理液的上方有約占該段1/3體積左右的空間(13)，可稱之“氣浸水過濾”，往防污染處理槽的兩邊分別有滴水過濾器(14)、撞板面水面(15)、滴水過濾器(16)、噴淋降塵室(17)，噴淋降塵室的上端分別有直徑為40-60cm的出氣口(18)，通過耐高壓導(dǎo)管與如圖二(Ⅰ)、(Ⅱ)所示的0.1-50萬噸級耐高壓水槽(19)的頂部氣鼓聯(lián)接，防污染處理槽為一圓筒形長形管體，其直徑為3.3-4.6m、長36-46m、槽壁厚5-10cm，其外部每隔6-9m有一緊固套框，該套框是用于抵消彎曲率的破壞，從而減少水槽壁的厚度，增加槽內(nèi)允許抗拉應(yīng)力，萬噸級耐高壓水槽為一橢圓長形筒體，其容水量為0.1-50萬噸，其槽體外每隔6-9m也有緊固套框加強(qiáng)，上述防污染處理槽、萬噸級耐高壓水槽及緊固套框均由優(yōu)質(zhì)冷扎鋼材及有關(guān)合金材料制成，在水槽(19)的一端頂部有直徑為90-160cm的單向進(jìn)水口(20)，進(jìn)水口處有一可更換的過濾器，其外接抽水泵，其底部有一直徑為90-120cm的出水口(21)，在單向進(jìn)水口的下面有另一可關(guān)閉的進(jìn)水口，其外端通過一個抽油泵連接一個裝有吸收劑混合油脂的容器，在耐高壓水槽(19)灌滿水時(灌水時一般不100%的灌滿，而是留有一定的空間)，把混合油脂抽進(jìn)水槽中，讓其浮在水面，把水與其上面的氣體隔開，在水槽里的水噴射完畢時(一般還留有2-5%的水)，把混合油脂抽出進(jìn)行過濾配制處理，當(dāng)水槽灌滿水時又把油脂抽進(jìn)水槽，如此反復(fù)。把用上述方法制成的耐高壓水槽(19)運到海拔2000-3000m處的江河上游的支河口地帶，該處附近2-4公里必須有1-2座高山(海拔3600-7600m)，且水源充足，我們就選擇這樣的地形作為安裝該輸水裝置的基地，在支河口建筑碼頭、旱式船塢、水閘，把上述耐高壓水槽置于船塢上，在附近高山的山坡上鋪設(shè)上水管(22)，如圖一(Ⅳ)所示，從山下到山上，我們采用同一管經(jīng)和規(guī)格的耐高壓水管，如采用美制的螺旋軋制的雙面焊接管，管徑90-120cm，在安裝時要盡量減少L彎角，以減少水阻。水管與水平面角度越大越好，水管中間不安任何閥門。水管的上端與圖三所示的山頂噴水塔聯(lián)接，下端接耐高壓水槽的出水口(21)，噴水塔頂端的高度最好為海拔3600-7000m，山頂噴水塔的支持結(jié)構(gòu)為一般的鋼筋柱管形結(jié)構(gòu)，噴水塔的塔頂和塔腰分別設(shè)噴水架(23)，噴水架上分別有6-8個噴水面(46)，噴水面由32-60根噴水管(47)按平面排列而成，噴水管上有噴咀，噴水干管直徑5-15cm、長6-12m，其一端密封，另一端通過導(dǎo)管與伸至塔頂?shù)妮斔?22)連接，噴咀數(shù)量及噴水面面積的計算方法一個一萬噸的耐高壓水槽，必須使用管徑為90-120cm的耐高壓輸水管，其噴水流量5m3/秒，則需要有5000個3/4吋噴咀，安裝面積為111m2，這種情況下約60分18秒的時間可以噴完該萬噸水槽里95%的水;這過程共需爆燃200多kg的TNT火藥，這些火藥必須爆燃60分18秒，這段時間，水槽里一直保持著500Kg/cm2左右的壓力。200多KgTNT換算成電泵100千瓦揚(yáng)程功率5m3/秒×50m，即需100臺電泵串聯(lián)才可揚(yáng)程5000m水柱高，即需37萬千瓦/時的電力。200多KgTNT≈37萬千瓦/時的電力。
使用時，程序爆燃自動控制系統(tǒng)首先啟動第一程序爆燃壓縮器最下方的TNT火藥筒，然后依次啟動上一個TNT火藥筒，這時TNT火藥筒開始爆燃，產(chǎn)生出大量的氣體，TNT火藥筒中的可燃墊同時被燃穿，氣體通過套式單流閥流出，頂出火焰蓋，使氣體單方向地向下流動，從多孔管的小孔滲出通過浸水過濾、滴水過濾器、撞板面水面、滴水過濾器，再通過噴淋降塵室，最后進(jìn)入萬噸水槽，給水槽里的水面加上壓應(yīng)力，這時水槽里的水便從水槽底部的出水口進(jìn)入沿山坡鋪設(shè)的輸水管，隨著TNT火藥的不斷爆燃，水槽里的壓應(yīng)力越來越大，輸水管中的水也不斷地上升，由于我們的目的是將水輸?shù)胶０纹咧涟饲椎脑茖铀诘母呖?，而我們輸水基地選擇在海拔500-3500m的地方，所以輸水管的垂直高度在4500m左右便可以，我們設(shè)輸水管的垂直高度為4300m經(jīng)水管摩擦水阻的換算來平衡水柱高與水氣化，則我們給水槽加上的氣壓為500-550Kg/cm2便可以達(dá)到要求，并且當(dāng)水輸?shù)剿敃r，還有20-50Kg/cm2的余壓作為使水霧化的動力。另外，由于我們采取了多渠道防污染處理措施，TNT火藥爆燃產(chǎn)生的氣體進(jìn)入水槽時，TNT的含量已降到很低，再經(jīng)過水槽里水面混合油脂的吸收，從出水口輸出水的水質(zhì)，完全可以達(dá)到蘇聯(lián)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，即水中的TNT含量低于0.5mg/L(即二百萬分之一)。輸?shù)絿娝數(shù)乃?，我們要求其氣化為直徑?A以下的水氣，在實施時若輸?shù)剿斔鞯挠鄩哼_(dá)不到這個要求，我們可以在塔頂安裝多個潛水泵，讓輸?shù)剿數(shù)乃耆乜焖贇饣?，由于水流氣化釋放大量的熱量，使塔周圍的空氣形成了向上吹送的風(fēng)力，使水氣形成云雨隨著高空氣流的流動以及地球自轉(zhuǎn)的作用飄浮到氣壓低的干旱地區(qū)。
在具體實施本發(fā)明時，我們可以在多個不同的水流充足的高原地區(qū)建造上述輸水裝置，然后根據(jù)氣象學(xué)的方法，即根據(jù)天氣預(yù)報測出的高空氣流的流向、風(fēng)力及衛(wèi)星云圖的情況，決定啟動哪個方向的輸水裝置以及什么時候啟動。
我們知道，大氣層的厚度達(dá)20公里，云層一般在海拔3000-4000m的高空，地球表面的空氣由于受太陽的熱輻射的影響，使大氣層出現(xiàn)了低氣壓區(qū)高氣壓區(qū)等，從而也引起了地球表面有規(guī)律地風(fēng)的存在，如北半球有五個風(fēng)帶，即“東貿(mào)易風(fēng)”、“回歸線無風(fēng)帶”、“西盛行風(fēng)”等，利用這些風(fēng)帶的存在，便可應(yīng)用到本發(fā)明所述的調(diào)水工程，在我國冬春季可以利用“西北盛行風(fēng)”，夏秋季可以利用“東南貿(mào)易風(fēng)”。另外由于地球由東向西自轉(zhuǎn)，赤道地區(qū)地球自轉(zhuǎn)的線速度為1000公里/小時，在我國所在的緯度，地球自轉(zhuǎn)的線速度為700-800公里/小時，而云由于其所在的高度比較高，單位體積的重量比較輕，受地心引力的作用并不明顯，因此，我們可以利用地球自轉(zhuǎn)的線速度以及高空氣流流動的速度和方向，還有水氣飄浮的時間，計算出水氣飄浮的距離。如我們在重慶市建造上述高壓水槽輸水裝置，在吹東南風(fēng)的天氣(高空風(fēng))啟動輸水裝置，風(fēng)速為25公里/小時，地球從東向西自轉(zhuǎn)線速度為800公里/小時，水氣在空中飄浮2小時，這時水氣可被調(diào)到重慶市的西北方1000-1500公里處。
我們也可以在高山上建造大型的儲水人工湖，如幾千萬噸級人工湖，把耐高壓水槽中的水直接通過輸水管輸?shù)胶?，從而達(dá)到大能量儲能的目的，我們可以讓湖中的水通過大管徑的導(dǎo)管往下流，一級級的沖擊建在山腰的大型水力發(fā)電機(jī)的渦輪，從而達(dá)到水力發(fā)電的目的，也可以通過大口徑的耐高壓導(dǎo)管把水輸?shù)叫枰Y源的地區(qū)。
我們也可以把從上述耐高壓水槽的出水口噴射出來的高速水流，直接水力噴射發(fā)電機(jī)的渦輪，回水余壓再沖擊第二級發(fā)電機(jī)渦輪……，從而達(dá)到平原地區(qū)大功率水力發(fā)電的目的。具體方法從高壓水槽噴射出來的水流水壓為500Kg/cm2左右，噴射一級水力渦輪機(jī)后降為400Kg/cm2左右，噴射二級水力渦輪機(jī)后降為300Kg/cm2左右……，噴射四級水力渦輪機(jī)后降為100Kg/cm2左右，再噴射五級水力渦輪機(jī)，為保證發(fā)電機(jī)組輸水電壓、頻率的一致性，各級渦輪機(jī)的渦輪必須經(jīng)過離合器和變速器的轉(zhuǎn)換才接入發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)組可安裝在平底船上，也可以在江河邊，估計其輸出電力的成本，比火力發(fā)電或核能發(fā)電為廉，粗略估計200-300Kg TNT近似30-37萬千瓦/小時的電能。
實施例二大型高速海輪如圖四(Ⅰ)、(Ⅱ)所示，我們把現(xiàn)有大型海輪上的兩個壓力水槽與一個平衡水槽作為用前面所述方法制成的耐高壓水槽(24)，其直徑為2-4m、長15-30m，其外部每隔6-9m有一緊固套框，把用前面所述的方法制成的防污染處理槽(25)及固定在其上面的TNT程序爆燃壓縮器安裝在船尾部的上方，防污染處理槽的直徑為1.6-2.0m、長8-16m，其外部每隔6-9m有一緊固套框，防污染處理槽與耐高壓水槽之間通過直徑為8-16cm的特厚型無縫管聯(lián)接，由于海輪的航行必須有連續(xù)性動力，我們采用了兩套耐高壓水槽，把其出水口通過-“Y”型耐高壓特厚無縫導(dǎo)管(管徑為8-16cm)接到船尾部的動力產(chǎn)生裝置，該動力產(chǎn)生裝置包括螺旋推進(jìn)部分、船尾噴射箱(27)及船底噴射區(qū)(28)組成，螺旋推進(jìn)部分由水力噴射渦輪機(jī)(29)、離合器與變速器(30)、交流發(fā)電機(jī)(31)、直流電動機(jī)(32)、離合器與變速器(33)及螺旋推進(jìn)器(26)組成，“Y”型耐高壓導(dǎo)管的噴水口正對水力噴射渦輪機(jī)的渦輪，噴射渦輪機(jī)渦輪以后的余壓水通過直徑為4-9cm的多根耐壓導(dǎo)管接入船底噴射區(qū)(28)及船尾噴射箱(27)，船底噴射區(qū)由10-20根與船底平行的帖著船底的噴射管(34)及船底夾層水倉(35)構(gòu)成，每根噴射管上有12-36個噴射咀(48)，這些噴射咀穿出船底甲板進(jìn)入船底夾層水倉的套管(36)中，船底夾層水倉位于船尾段，占船體長的1/4-1/3，夾層水倉前端有一與水平面成30-45度角左右的多孔斜板，孔徑約2-4cm，其后部及側(cè)面密封，水倉中有120-720個平行排列的、直徑為7.5-15cm的套管組合(36)，這些套管與船底夾層水倉的底板成35-45度角(平高速航線)，并分別套著一個以船底甲板穿出來的噴咀(噴咀口的位置約在套管的中部)，其頂端直徑比低端直徑較大，頂端固定在船底甲板上，低端固定在夾層水倉底板上并開口于海水中，每個套管的中部都有一個長短徑為3×1.5-4×2cm2的橢圓孔與水倉相通，整個船底噴射區(qū)與水平面成60-70度角(即高速航線)。船尾噴射箱位于船體的最尾部，與水平面成10-15度角，由兩個寬度與船底噴射區(qū)夾層水倉寬度相同的噴射面組成，每個噴射面中有12-20根噴射管，這些噴射管共有96-240個伸向船尾的單向噴咀，噴射管與噴咀的大小與上述船底噴射區(qū)同。
使用時，與上述耐高壓輸水裝置一樣，當(dāng)TNT火藥開始爆燃以后，耐高壓水槽(24)中的氣壓很快升到300-500Kg/cm2，這時從耐高壓水槽中便會噴射出高速水流，推動渦輪機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)動，渦輪又帶動交流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī)及螺旋推進(jìn)器工作，這時螺旋推進(jìn)器給船體施加了向前的推動力A;噴射渦輪后的余壓水流，過耐壓導(dǎo)管進(jìn)入船底噴射區(qū)及船尾噴射箱的噴射管中，其水壓約50Kg/cm2左右，當(dāng)水流從船尾噴射箱的噴射管中噴出，給船體施加了向前的推動力B;當(dāng)水流從船底噴射區(qū)的噴咀中噴出時，也帶出40倍流量給船體施加了向上托起的托力C，該托力在船體高速行動時，可把船體托起1/9-1/11的高速航線，從而減少了船體運行時的部分水阻(可消減高速航駛時水阻的4次方)，而由于高速水流從船底的夾層水倉通過時，帶走了水倉中大量的水，這時船底夾層水倉前方的圓孔必然大量地吸水，給船體施加了向前的吸力D;若船體這時的食水深為10米，則這時從船底噴射區(qū)噴咀中噴出的水流水壓為48Kg/cm2左右，這時每噴出1cm3的水，可以從水倉中帶出48cm3的水，給水倉帶來很大的負(fù)壓，而使其快速從前方吸水。由于A、B、C、D四個作用力的共同作用，使本發(fā)明的高速海輪可達(dá)到設(shè)計要求的超高速的目的，估計其最高速度可達(dá)60-80海里/小時。
(三)實施例三壓水式反應(yīng)堆中的TNT定量壓縮穩(wěn)壓器如圖六(Ⅰ)所示，把TNT火藥按實施例一的方法制成大小量兩種TNT火藥筒，大型TNT火藥筒(37)的火藥容量為2-6Kg(如迫擊炮彈TNT凈重量)，小型TNT火藥筒(38)的火藥容量為0.1-0.3kg(如機(jī)槍TNT的凈重)，把四個小型TNT火藥筒固定在一個大小與形狀都與大型TNT火藥筒相同的筒管上制成多頭火藥筒(39)，把該多頭火藥筒與大型TNT火藥筒同時固定在大炮桿的上端制成TNT定量壓縮穩(wěn)壓器(40)大炮桿的長度為10-18m，直徑為40-60cm，管壁厚度如17寸大炮的壁厚，在安裝TNT火藥筒處要加厚2-4cm，把該穩(wěn)壓器固定在壓水式反應(yīng)堆的壓力容器(41)上，代替現(xiàn)有的電動穩(wěn)壓器(49)，該穩(wěn)壓器的頂端有一放氣摯(42)通過耐壓導(dǎo)管通向衰變池，其低端與壓力容器聯(lián)通，使壓力容器中的液體進(jìn)入其中約1/5-1/4的高度，壓力容器(41)里的液面高于蒸汽發(fā)生器(43)和一回路中的液面高度，這時壓水式回路中的高溫?zé)崴臏夭罡鞫蔚牟煌谝欢ǖ臏夭钕聦⑿纬勺匀谎h(huán)，可免去現(xiàn)有壓水式反應(yīng)堆中壓水式回路的主冷卻劑泵(50)，為了使壓水式回路中的高溫?zé)崴匀谎h(huán)不停地運轉(zhuǎn)2-3年，本發(fā)明采用了固定鈾棒的雙層套管結(jié)構(gòu)(44)，其里層厚鋯管是用于固定鈾棒的，夾層是液倉，外層鋯管壁上方有3個、下方有12個直徑為2-8cm的圓孔，總圓孔的流水量加10%應(yīng)等于爐頭的總進(jìn)水流量，即可穩(wěn)定自然循環(huán)的延續(xù)性，使夾層液倉中的下部與壓力容器中的液體相通，雙層管壁在頂部相接，其中間留有導(dǎo)管使液倉與一回路管導(dǎo)系統(tǒng)連通。
使用時，我們先啟動TNT定量壓縮穩(wěn)壓器，這時大跑桿的炮膛中的壓力由一個大氣壓升為130-140Kg/cm2，使炮膛里的液面下降s段，這時我們采可啟動反應(yīng)堆，使液體升溫，液體熱膨脹又使炮膛里的液面上升r段，而使炮膛里的壓力穩(wěn)定到155Kg/cm2左右，若炮膛里的氣壓大于155Kg/cm2，大炮桿頂端的放氣摯便自動開啟，使壓力容器中的氣壓一直穩(wěn)定在155Kg/cm2，若氣壓偏低了，這時多頭火藥筒中的小型火藥筒啟動，使氣壓保持穩(wěn)定。即稱之“先穩(wěn)后升溫”壓水式核發(fā)電站，解決了關(guān)鍵性的壓水式的安全問題。電動穩(wěn)壓器是由長大的特殊合金鋼軸12-18m延至底部不漏軸瓦密閉部件及久恒電動機(jī)組成，若按一回路設(shè)備管導(dǎo)系統(tǒng)，電動穩(wěn)壓器可算最為薄弱的動力設(shè)備;可解決在高溫?zé)崴?00℃的情況下，仍要確保一回路的穩(wěn)定性壓應(yīng)力155-130Kg/cm2、P1-P4，高溫?zé)崴?00-160℃W1-W4。TNT穩(wěn)壓器便可取代電動穩(wěn)壓器，它是壓水式核能發(fā)電的一項重要普及與改革。
權(quán)利要求
1.一種動力源，其特征在于把TNT火藥(三硝基甲苯)經(jīng)定量、級配程序爆燃，壓縮聚積，壓縮聚積……，轉(zhuǎn)作壓力容器延續(xù)性的壓應(yīng)力P1、P2……PN，從而轉(zhuǎn)作輸水或水力噴射動力設(shè)備的動力源，即把TNT火藥3-15Kg裝進(jìn)由慢燃金屬制成的黑合子中，把6-12個黑合子連同隔板裝進(jìn)TNT火藥筒，各黑合子之間有慢燃線相接，TNT火藥筒的筒壁上有電火花塞，其里端通過慢燃線接第一個黑合子，外端通過導(dǎo)線與程序爆燃自動控制系統(tǒng)連接，把1-8支TNT火藥筒固定在頂端密封的大炮桿上端制成TNT程序爆燃壓縮器，大炮桿長為16-20m，直徑為30-50cm，把2-60支程序爆燃壓縮器的低端與壓力容器的頂端聯(lián)接，壓力容器的容水量可以為0.1-50萬噸。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的動力源，其特征在于壓力容器可以是橢圓長形筒體或圓長形筒體的耐高壓水槽，槽體外每隔6-9米有一緊固套框，水槽耐壓為150-600Kg/cm2。
3.根據(jù)權(quán)力要求1、2所述的動力源，其特征在于TNT程序爆燃壓縮器在與耐高壓水槽連接前，可以先與防污染處理槽連接，再把防污染處理槽的出氣口通過耐高壓導(dǎo)管與耐高壓水槽連接，該防污染處理槽中有水過濾部分、二層滴水過濾器、撞板面水面、噴淋降塵室，TNT程序爆燃壓縮器固定在水過濾部分中的多孔管上。
4.根據(jù)權(quán)力要求1、2所述的動力源，其特征在于耐高壓水槽的側(cè)壁上可以有一進(jìn)出液體的可關(guān)閉的開口，通過抽油泵與水槽外的吸收劑油脂容器連接，吸收劑油脂容器的容量根據(jù)耐高壓水槽的大小決定，一般掌握在油脂抽進(jìn)耐高壓水槽后浮在水面的厚度為0.3-3cm即可。
5.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3所述的動力源，其特征在于可以把有可關(guān)閉的進(jìn)出水口的耐高壓水槽安裝在水源充足的江、河、湖泊的岸邊，把其出水口與沿山坡向上鋪設(shè)的耐高壓輸水斜管連接，輸水斜管頂端海拔高度為1000-7000m，在輸水斜管頂端所在的山頂修建容水量為0.1-0.6萬萬噸的儲水人工湖或噴水塔。
6.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3所述的動力源，其特征在于可以把二套具有進(jìn)出水口的耐高壓水槽安裝到0.6-10萬噸級的輪船上，其出水口通過“Y”型耐高壓導(dǎo)管與渦輪機(jī)的渦輪噴射區(qū)連接，渦輪機(jī)通過離合器及變速器與交流發(fā)電機(jī)組及直流電動機(jī)連接，再通過離合器及變速器與螺旋推進(jìn)器連接。渦輪噴射區(qū)的出水口通過耐壓導(dǎo)管與船底噴射區(qū)及船尾噴射箱連接，船底噴射區(qū)由緊貼船底平行排列的10-20根噴射管及船底夾層水倉構(gòu)成，每根噴射管上有12-36個噴咀穿出船底甲板伸進(jìn)船底夾層水倉的套管中，船底夾層水倉位于船尾部，即船長1/4-1/3的后段，其四周除近船體的前方有開口外，其余均密封，水倉中有與水倉底板成30-45度角的套管分別套著從甲板穿出的噴咀，其頂端與船底甲板相連，低端與水倉底板相連并開口于水中，每個套管上端有橢圓洞與水倉相通，整個船底噴射區(qū)與水面成60-70度角。船尾噴射箱位于船的最尾部，由10-20根噴射管平行排列而成，各噴射管上分別有16-36個噴咀。船尾噴射箱與水面成10-15度角。
7.根據(jù)權(quán)力要求1所述的動力源，其特征在于可以利用密封的壓力容器制成壓水式反應(yīng)堆中的壓力容器，把上述TNT程序爆燃壓縮器稍加改動，制成TNT定量壓縮穩(wěn)壓器，即把TNT火藥筒改為1-2個，另加上一個多頭TNT火藥筒，該多頭TNT火藥筒由3-6個火藥容量為0.1-0.3Kg的小型TNT火藥筒制成，將該TNT定量壓縮穩(wěn)壓器的底端固定在壓水式反應(yīng)堆的壓力容器上，使壓力容器中的液體進(jìn)入大炮桿中1/5-1/4的高度，大炮桿的頂部有一放氣摯，通過耐壓導(dǎo)管通向衰變池，壓力容器中的液面高于蒸汽發(fā)生器及一回路的液面約1-3m。
8.根據(jù)權(quán)力要求1、2所述的動力源，其特征在于可以把具有進(jìn)出水開口的耐高壓水槽的出水排管水力噴射發(fā)電設(shè)備渦輪機(jī)組的渦輪，由渦輪機(jī)組帶動發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
全文摘要
一種動力源，把TNT火藥(三硝基甲苯)經(jīng)定量、級配程序爆燃，壓縮聚積，壓縮聚積……，轉(zhuǎn)作壓力容器的壓應(yīng)力P
文檔編號B63H11/00GK1045159SQ8910922
公開日1990年9月5日 申請日期1989年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月8日
發(fā)明者賴南賢 申請人:賴南賢