自适应控制高温常压水裂解燃烧装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种采用水作燃料，通过利用装置的特殊构造结构自适应控制补偿热能调节装置自身温度始终保持相对恒定，获取热能的新能源装置。

背景技术：

水是取之不尽，用之不竭的清洁能源。公知的将水裂解成氢气和氧气有三种方法，即光解水、电解水和高温裂解水。高温裂解水，是将高温裂解装置加热到预定高温时停止加热，使水在装置中瞬间吸热变成蒸汽，最终裂解成氢和氧气；氢气自燃，氧气助燃，随即氢氧进行化合燃烧产生3000℃以上高温。但是能量守恒，不论在装置上加了多少保温隔热材料，其作用仅仅起到延缓装置温度降低的速度，随着人为输入的能量不断损耗而不能补充特定高温条件逐渐消失，也就无法继续裂解水。

技术实现要素：

为了使高温裂解燃烧装置一次性用电加热到预定高温时，使之在高温常压状态下，通过利用装置的特殊构造结构，实现自适应控制补偿热能调节装置自身温度始终保持相对恒定，由于液态水全部变成气态水时体积增大1120倍，惟有定压匀速微流量注入高温装置内的水才能够完全裂解成氢气和氧气进行持续化合燃烧，产生热能，发明了自适应控制补偿高温常压水裂解燃烧装置。

本实用新型所采用的技术方案是：自适应控制补偿高温常压水裂解燃烧装置是由水高温裂解炉体(参见(图1)以下简称炉体)、注水系统、温控系统和电加热设备构成。其中：水高温裂解炉体炉体是由：多根有序盘绕在一起出口向内或向外的用耐高温抗氧化非金属材质制成的盘管组合成的中空螺旋盘管柱、耐高温砖、加热电阻丝、加温储热隔热材料和炉体外壳构成；

所述的中空螺旋盘管柱的盘管的一端作为水的入口称之为注水口；另一端作为化合燃烧的出口，出口加装耐高温喷头伸向着炉体内部的盘管，称之为加热补偿管，用于均匀加热炉体自身；出口加装耐高温喷头伸向炉体外部的盘管，称之为做功管，用于向外输出热能做功；

所述的中空螺旋盘管柱中的盘管可通过增加做功管和/或加热补偿管的数量和/或增大中空螺旋盘管柱的内径来获取更多热能；可通过增大炉体容积，直接使用中空管材而不需加工成中空螺旋盘管的形状来输出更多热能；

所述的注水系统包括过滤器、贮水器、水阀、流量调节器、进水管、进水电磁阀，还包括水针或雾化喷嘴，注水系统的过滤器、贮水器、水阀、流量调节器、进水软管、注水针或雾化喷嘴依次顺序连接，经过滤器过滤的水注入贮水器，调整贮水器与炉体注水口的高度获得所需水压差，将注水针或雾化喷嘴固定在注水口，并将耐高温热电偶、压力传感器和电热测温仪控制的进水电磁阀与进水管连接，用流量调节器调节流量，启动注水系统即可实现向炉体盘管进行定压、匀速、微流量注水以供燃烧；

所述的温控系统包括耐高温热电偶、压力传感器和电热测温仪，温控系统监测控制炉体的温度变化，一旦电加热炉体达到预设温度时便立即停止电加热，并通过利用炉体的构造结构加热补偿管自适应控制补偿炉体自身温度使之保持相对恒定，从而保障水在高温常压状态下的装置中持续进行裂解燃烧，获取热能；

所述的电加热设备包括加热电阻丝和配电箱，加热电阻丝的接头与配电箱相连，电加热炉体至预设的初始温度。

电加热设备输入电力，一次性加热炉体；注水系统向炉体提供了定压、匀速、微流量注水；温控系统监测控制炉体的温度变化，一旦电加热炉体达到预设温度时便立即停止电加热，并通过利用炉体的特殊构造结构加热补偿管自适应控制补偿炉体自身温度使之保持相对恒定，从而保障了水在高温常压状态下的装置中持续进行裂解燃烧，获取热能。

附图说明

图1是水高温裂解炉体的主视图

图2是水高温裂解炉体的俯视图

具体实施方式

本实用新型的炉体(图1，图2)：是由多根有序盘绕在一起出口向内和向外的用耐高温抗氧化非金属材质加工制成的盘管组合成的中空螺旋盘管柱(1)、中空螺旋盘管柱支柱(13)、特种耐高温砖、加热电阻丝(3)、储热保温材料(12)、隔热材料(2)和炉体外壳(4)构成。

本实用新型的注水系统：是由贮水器、水阀、过滤器、流量调节器、进水管、注水针(或雾化喷嘴)和进水电磁阀构成：

本实用新型的温控系统：其构成包括耐高温热电偶(11)、压力传感器和电热测温仪。

本实用新型的电加热设备：是由加热电阻丝(3)和配电箱构成。

高温裂解炉体的制作：先在中空螺旋盘管柱(1)的内侧(即炉膛)用耐高温土(水泥) 砌上特种耐高温砖起到耐高温和储热的效果，在中空螺旋盘管柱(1)外侧，依次抹上耐高温储热保温材料(12)、再缠绕上加热电阻丝(3)后，包裹耐高温隔温材料(2)装在炉体外壳(4) 内组成炉体。其中：中空螺旋盘管柱的盘管之两端，一端作为水的入口称之为注水口(14、 15、16、17)；另一端作为化合燃烧的出口，出口(9、10)加装耐高温喷头伸向着炉膛内部的盘管称之为加热补偿管(8)，用于均匀加热炉体自身的温度；出口加装耐高温喷头伸向炉体外部的盘管称之为做功管(7)，用于向外输出热能做功；耐高温热电偶(11)自炉体外壳插入到炉体螺旋盘管柱外侧与电阻丝之间处跟耐高温热电偶、电热测温仪、压力传感器控制的进水电磁阀相连接，以炉体内的温度作为测控点；电阻丝的接头与配电箱相连接。

先将注水系统的过滤器、贮水器、水阀、流量调节器、进水软管、注水针(或雾化喷嘴)、依次顺序连接，再将经过滤器过滤的水注入贮水器，调整贮水器与炉体注水口的高度获得所需水压差(即定压)，将注水针(或雾化喷嘴)固定在注水口(14、15、16、17)，并将耐高温热电偶(11)、电热测温仪、压力传感器控制的进水电磁阀与进水管连接，用流量调节器调节流量，启动注水系统如同医院给病人输液即可实现向炉体盘管进行定压、匀速、微流量注水，供燃烧。

启动电加热设备提供电力，一次性将炉体加热至预设初始温度；温控系统全程监测控制整个炉体的温度变化，一旦电加热设备将炉体一次性加热至预设温度1000℃时便自动停止加热，并通过利用炉体的特殊构造结构，系统进入自适应控制补偿工作状态：随即自动开启进水电磁阀向第1根加热补偿管(8)的注水口(14)匀速微流量注水，水在高温作用下，瞬间吸热汽化裂解成氢气和氧气，并快速流向盘管出口(9)化合燃烧喷出3000℃以上氢氧火焰继续加热本炉体，当本炉体温度达到设定的最高工作温度时，自动开启进水电磁阀向第一根做功管注水口(16)匀速微流量注水，即可在其出口(5)处获得热能。第一根加热补偿管仍旧继续加温炉体，当本炉体温度达到设定的最高温度时，自动开启进水电磁阀向第2根做功管注水口(17)匀速微流量注水，便可在其出口(6)处燃烧获取热能。一旦炉温达到设定的最低工作温度时，系统便自动开启进水电磁阀，向第2根加热补偿管注水口(15)匀速微流量注水，使其在出口(10)处化合燃烧喷出的氢氧火焰继续加温本炉体；而当炉温高于最高设定温度时，系统便自动关闭进水电磁阀停止向第二根加热补偿管注水，使炉体温度始终保持相对恒定.视情况在炉体内增加做功管和加热补偿管的数量并使之燃烧，即可获得我们所需的热能。在此说明，不论加热补偿管随机加热调整炉体的温度都不会影响做功管持续输出热能。

为获取更多热能，中空螺旋盘管柱(1)中的盘管，除了视情况在炉体内增加做功管和加热补偿管的数量之外，可以增大中空盘管的内径来实现；也可以增大炉体容积设计，直接加工使用中空管材而不需加工成中空螺旋盘管形状时，可输出更多热能。

由于装置中使用的是两端均为开口的中空盘管，在高温状态下工作不会发生高压易爆事故。使用水做燃料可大幅度降低热能转化成本，无污染、零排放，并且此技术在生产环节因水分布的广泛性而不受地域环境限制。