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普適溫差能發(fā)電技術(shù)，屬于溫差能開發(fā)利用，動力電力生產(chǎn)技術(shù)。

溫差能開發(fā)利用，動力電力生產(chǎn)技術(shù)，在國內(nèi)還處在研究階段;在國外已應(yīng)用在海水溫差能發(fā)電上，高溫?zé)嵩矗ū韺?a href='/zhuanli/list-22856-1.html' target='_blank'>海水）溫度一般為20℃左右，低溫?zé)嵩矗?00m深層海水）溫度一般為5℃左右，高低溫?zé)嵩粗g的溫差一般為15℃左右。普遍開發(fā)利用自然環(huán)境中普遍存在的溫差能，生產(chǎn)有工業(yè)價值的動力電力，技術(shù)上尚待完善，實踐上也尚待深入。

本發(fā)明的目的是要提供這樣一種技術(shù)，以及同這種技術(shù)相配套的系列系統(tǒng)工程：它以常溫為高溫?zé)嵩礈囟戎笜?biāo)，以10℃溫差為溫差指標(biāo)，在溫差≥溫差極限值前提下，溫差＜10℃，高溫?zé)嵩礈囟龋?5℃或＜15℃也同樣適用;它能最大限度地控制和利用自然環(huán)境中普遍存在的低溫差流體之間和低溫差環(huán)境之間自發(fā)進(jìn)行的熱平衡過程，變自發(fā)熱平衡過程為受控能量轉(zhuǎn)換過程，生產(chǎn)有工業(yè)價值的動力電力。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：它以液體壓強(qiáng)原理、特性，熱學(xué)中的氣體性質(zhì)、內(nèi)能、熱功原理等為依據(jù)，設(shè)計制造傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器（其中包括無活塞技術(shù)、片形活塞技術(shù)、氣包形活塞技術(shù)和罩形活塞技術(shù)等），進(jìn)而設(shè)計建造系列系統(tǒng)工程（其中包括單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程、液下工程、同P′常壓工程、同P′高壓工程、異P′高壓工程、配套工程和系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計技術(shù)等）;它以二元工質(zhì)，即氣體工質(zhì)（一般情 況下為低沸點物質(zhì)）、液體工質(zhì)或雙液體工質(zhì)為能量轉(zhuǎn)換的特定依托媒介（其中包括二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)），以汽缸連通器做功端依次降低排液點，集聚儲存液體工質(zhì)勢能的形式，集聚儲存高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，把由高溫?zé)嵩刺峁┑娘柡推?a href='/zhuanli/list-23387-1.html' target='_blank'>熱能，轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢能，進(jìn)而運用水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，把液體工質(zhì)勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和電能;它以汽缸連通器做功端依次降低排液點，集聚液體工質(zhì)勢能的同時，使氣體工質(zhì)在汽缸中絕熱膨脹做功，降低溫度，進(jìn)而運用液體工質(zhì)剩余勢能，即替代機(jī)械能來壓縮絕熱膨脹到設(shè)計終點的氣體工質(zhì)，使其進(jìn)入冷凝器，進(jìn)一步降溫，放出凝結(jié)熱，實現(xiàn)氣體工質(zhì)液化還原。

可供本發(fā)明開發(fā)利用的高低溫?zé)豳Y源豐富：表層海水與深層海水;溫泉、地?zé)豳Y源、夏季高溫環(huán)境與一般井水、河水等;低地勢地區(qū)相對高溫環(huán)境與高地勢地區(qū)相對低溫環(huán)境;高寒地區(qū)冬季地下水、泉水、冰層以下流動的江河流水與地表以上的低溫流體和高寒環(huán)境;南北極冰層以下海水和無冰層海水與冰層以上、地表以上的高寒流體和高寒環(huán)境;太陽能、大量的工業(yè)余熱資源與地下水、江河流水、環(huán)境中的相對低溫流體和相對低溫環(huán)境等，在高低溫?zé)嵩礈夭睢轀夭顦O限值前提下，一般都可以被開發(fā)利用，做為本發(fā)明的高低溫?zé)豳Y源。

溫差極限值是一個小數(shù)值，它的定義和計算公式將在后面描述具體技術(shù)時給出。

本發(fā)明技術(shù)原理，技術(shù)依據(jù)，具體技術(shù)和系列系統(tǒng)工程技術(shù)由以下附圖和實施例給出。附圖以形象直觀地反映本發(fā)明技術(shù)可行性為宗旨。附圖中，工程設(shè)備圖形的高低、大小、長短、不反映工程設(shè)備的實際高度、寬度或長度;數(shù)量不定的同類設(shè)備，只給出一個或幾個圖形，其余部分略去。系列系統(tǒng)工程圖形， 以剖面展開形式繪制，設(shè)計建造具體系統(tǒng)工程時，在不影響整體技術(shù)性能前提下，各分部設(shè)備的設(shè)計建造可優(yōu)化組合。因此，附圖的實質(zhì)只是系列系統(tǒng)工程剖面形象圖。

一，本發(fā)明技術(shù)原理和技術(shù)依據(jù)

本發(fā)明技術(shù)原理和技術(shù)依據(jù)，簡稱技術(shù)依據(jù)（下同）。技術(shù)依據(jù)中，除引用前人已有原理外，其余部分是發(fā)明者把自己的研究成果也做為技術(shù)依據(jù)列出。

（一）帕斯卡定律

加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠按照原來的大小由液體向各個方向傳遞。

圖1是技術(shù)依據(jù)，液體壓強(qiáng)特性形象圖。

圖1說明：密閉液體（1）?；钊?）。密閉加壓端（3）。液體受壓點，即與水平面平行的活塞底平面上的所有點;液體受壓點壓強(qiáng)，即加壓壓強(qiáng)“P加”;液體受壓點水平面，即包括液體受壓點在內(nèi)的同一水平面上的所有點，簡稱原點水平面（下同）;原點，即原點水平面上的所有點;原點中的壓強(qiáng)“P0”，五者的標(biāo)號（4）。原點以上的垂直液柱，即負(fù)背壓液柱;負(fù)背壓液柱本身在原點中的壓強(qiáng)，即負(fù)背壓壓強(qiáng)“P負(fù)”，二者的標(biāo)號（5）。原點以下的垂直液柱，即正背壓液柱;正背壓液柱本身在h（-2）點中的壓強(qiáng)，即正背壓壓強(qiáng)“P正”，二者的標(biāo)號（6）。h（-2）;正背壓液柱最低點標(biāo)高（標(biāo)高等于高度，下同）。h0：液體受壓點，受壓點水平面，原點，原點水平面，四者的標(biāo)高（h0＝±0.00）。h8：負(fù)背壓液柱頂點水平面標(biāo)高。P′：密 閉加壓端上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)。

設(shè)：圖1為密閉系統(tǒng)，并充滿液體。液體是絕對不可壓縮的理想液體，把液體熱力學(xué)意義上的飽和壓強(qiáng)忽略不計。把“P加”視為無摩擦損失的理想加壓，那么：

（二）液體壓強(qiáng)特性一

加在密閉液體（1）上的壓強(qiáng)“P加”（4），在液體受壓點水平面（4）的所有點上，能夠按照原來的大小由液體向各個方向傳遞。（P加＞P0，P加包括P′，下同）

加在密閉液體（1）上的壓強(qiáng)“P加”（4），在液體受壓點水平面（4）往下的所有點上，能夠按照原來的大小由液體向各個方向傳遞。（P加≥P0）

P加＝（G+F）÷S+P′??公式-1

P加：液體受壓點壓強(qiáng)（克/cm2）。G：活塞本身的重量（克）。F：加在活塞上的力（克）。S：活塞底水平平面面積（cm2）。P′：密閉加壓端上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）。

說明：按公式列好式子后，把式子中各項的單位都舍去，求出結(jié)果后再寫上所求的單位（下同）。

例：P加＝（1000克+2000克）÷100cm2

+1000克/cm2

＝（1000+2000）÷100+1000

＝1030克/cm2

P0同公式-4、5、7、9。

（三）液體壓強(qiáng)特性二

在密閉液體負(fù)背壓液柱（5）垂線上，液體對加壓壓強(qiáng)“P加”（4）的傳遞，隨負(fù)背壓液柱（5）垂直高度的遞增而遞減負(fù)背壓液柱本身，從原點水平 面（4）到被測點間垂直液柱在原點（4）中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)“P′負(fù)”。（P加＞P0）

Ph＝P加-P′負(fù)＝P加-Yh??公式-2

Ph：負(fù)背壓液柱被測點傳遞的P加壓強(qiáng)（克/cm2）。P加＝公式-1，（P加＞P0）。P′負(fù)：負(fù)背壓液柱本身從被測點到原點水平面間垂直液柱在原點中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）。h：負(fù)背壓液柱被測點到原點水平面間的垂直高度（Cm）。P′負(fù)＝Y(jié)h。

（四）液體壓強(qiáng)特性三

當(dāng)密閉液體（1）負(fù)背壓液柱（5）在原點（4）中的負(fù)背壓壓強(qiáng)“P負(fù)”或原點（4）中的壓強(qiáng)“P0”等于加壓壓強(qiáng)“P加”（4），即P負(fù)＝P加或P0＝P加時，在原點水平面（4）和原點水平面往上的所有點上，液體對加壓壓強(qiáng)“P加”的傳遞為零。

當(dāng)P負(fù)＝P0＝P加時，在負(fù)背壓液柱頂點水平面h8上的壓強(qiáng)等于零。

P負(fù)＝Y(jié)h??公式-3

P負(fù)：負(fù)背壓液柱本身，從頂點水平面到原點水平面間垂直液柱在原點中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）。h：負(fù)背壓液柱從頂點水平面到原點水平面間的垂直高度（cm）。

P0＝P加??公式-4

P0：原點壓強(qiáng)（克/cm2）。P加＝公式-1。

P0＝P負(fù)??公式-5

P0：原點壓強(qiáng)（克/cm2）。P負(fù)＝公式-3

（五）液體壓強(qiáng)特性四

在密閉液體（1）的正背壓液柱（6）垂線上，液體 對加壓壓強(qiáng)“P加”（4）的傳遞，遵循液體壓強(qiáng)特性一。

在正背壓液柱（6）垂線上，被測點的壓強(qiáng)隨被測點深度的遞增而遞增正背壓液柱本身從原點水平面（4）到被測點間垂直液柱在被測點中所具有的正背壓壓強(qiáng)“P′正”。非密閉液體對大氣壓強(qiáng)的傳遞特性與此相同。

Ph＝P加+P′正＝P加+Yh??公式-6

Ph：正背壓液柱被測點壓強(qiáng)（克/cm2）。P′正：正背壓液柱本身從原點水平面到被測點間垂直液柱在被測點中所具有的正背壓壓強(qiáng)（克/cm2）。h：正背壓液柱原點水平面到被測點間垂直高度（Cm）。P加＝公式-1。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）P′正＝Y(jié)h。

圖2同圖1，是技術(shù)依據(jù)，液體壓強(qiáng)特性形象圖。

圖2說明：圖2以圖1為基礎(chǔ)，是圖1的擴(kuò)大和延伸。圖2中的標(biāo)號（1）～（6）、h（-2）、P′所代表的名稱或設(shè)備同圖1。圖2增加：荷載點;荷載點水平面;荷載點壓強(qiáng)“P荷”，三者的標(biāo)號（7）。荷載端（8）。荷載點水平面往上到原點間的垂直液柱，即正背壓液柱;這個正背壓液柱本身在荷載點中所具有的正背壓壓強(qiáng)“P′正”三者的標(biāo)號（9）。h（-1）：原點下方的荷載點水平面標(biāo)高。h9;原點上方的荷載點水平面標(biāo)高。

設(shè)圖2的假設(shè)條件同圖1，同時限定，當(dāng)以某個荷載點為描述對象時，在圖2的密閉系統(tǒng)中無第二個荷載點，那么：

（六）液體壓強(qiáng)特性五

當(dāng)原點（4）中的原點壓強(qiáng)“P0”大于或等于加壓壓強(qiáng)“P加”，即P0≥P加時，加壓不能進(jìn)行 。因此，無論是密閉液體還是非密閉液體，P0＜P加是加壓能夠進(jìn)行的必要條件。

當(dāng)荷載點（7）的位置在原點水平面（4）或原點水平面上方時：

P0＝P負(fù)+P荷＝Y(jié)h+P荷??公式-7

P0：原點壓強(qiáng)（克/cm2），（P加＝P0）。P負(fù)：負(fù)背壓液柱本身從荷載點水平面到原點水平面間的垂直液柱在原點中所具有的負(fù)背壓壓強(qiáng)（克/cm2）P荷＝公式-8。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）。h：負(fù)背壓液柱荷載點水平面到原點水平面間的垂直高度（Cm）。P負(fù)＝Y(jié)h。

P荷（G+G1）÷S+P′??公式-8

P荷：荷載點壓強(qiáng)（克/cm2）。G1：荷載物體的重量（克）。GSP′：同公式-1中的G、S、P′。

當(dāng)荷載點（7）的位置在原點水平面（4）下方，原點水平面上方無負(fù)背壓液柱時：

P0＝P荷-P′正＝P荷-Yh??公式-9

P0：原點壓強(qiáng)（克/cm2），（P加＝P0）。P荷＝公式-8。P′正：正背壓液柱本身從原點到荷載點水平面間垂直液柱在荷載點中所具有的正背壓壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）。h：正背壓液柱原點到荷載點水平面間的垂直高度（cm）。P′正＝Y(jié)h。

（七）液體壓強(qiáng)特性六

當(dāng)P0＞P加時，P0具有可逆性，可逆值與P0＞P加的大于值或P加的減小值相對應(yīng)。

（八）液體壓強(qiáng)特性七

如果P加是小活塞，P荷是大活塞，那么：根據(jù)帕斯卡定律，大活塞的橫截面積“S2”是小活塞“S1”的幾倍，在大活塞上得到的力“F2”就是加 在小活塞上的力“F1”的幾倍。

F1÷S1＝F2÷S2??公式-10

根據(jù)帕斯卡定律制造的各種液壓機(jī)和液壓傳動裝置，因其負(fù)背壓（正背壓）液柱的垂直高度（深度）有限，液柱的液體比重小，因而P負(fù)（P正）的值很小;所以，在液體傳遞加壓壓強(qiáng)P加做功時，相應(yīng)的做功壓強(qiáng)的減少值（增加值）可忽略不計。

圖3是 形連通器剖面形象圖，同圖1～2一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。

圖3說明：圖3以圖1～2為基礎(chǔ)，是圖1～2的擴(kuò)大和延伸。圖3中的標(biāo)號（2）～（5）、h（-2）、h0、P′所代表的名稱或設(shè)備同圖1～2。圖3增加做功端（10）。同P0-P′（P0＝P加）相對應(yīng)的負(fù)背壓液柱頂點水平面（11）。做功端排液點水平面（12）。液體和液體勢能集聚儲存庫，簡稱勢能集聚儲存庫（13），（下同）。h6：做功端排液點;排液點水平面;排液點標(biāo)高。h7：同P0-P′（P0＝P加）相對應(yīng)的負(fù)背壓液柱頂點;頂點水平面;頂點標(biāo)高。h耗：做功端液體集聚儲存的高度（勢能）損耗，是不可取消的必要損耗;其原理見技術(shù)依據(jù)（十八）、（十九）;h耗＞0，h耗的取值據(jù)需要確定。（P0-P′＝P加-P′，參見公式-11）

設(shè)：在U形連通器液體導(dǎo)管的一端安上活塞，設(shè)計制造成密閉加壓端（3），另一端的液體導(dǎo)管向上（不一定垂直）加高到所需高度。把U形連通器造成圖3那樣的 形連通器。h6以下灌滿液體，那么：

（九）液體壓強(qiáng)特性八

形連通器，不僅能夠傳遞壓強(qiáng)大于P0（4）的密閉加壓端（3）的加壓壓強(qiáng)P加，而且還能任意 改變加壓壓力的傳遞方向。 形連通器做功端（10）的朝向，決定加壓壓力和加壓能量的傳遞方向。

（十）液體壓強(qiáng)特性九

在 形連通器做功端排液點h6和排液點水平面（12）下，在勢能集聚儲存庫（13）中，依托液體本身，能夠?qū)?yīng)地理想集聚儲存P加≥P0的，密閉加壓端（3）的加壓能量。集聚儲存的能量，如果不發(fā)生液體的質(zhì)量損失和垂直高度下降位移損失，將不隨時間流失而改變。（P加包括P′，P0也包括P′）

h6＝h7-h耗＝（P加-P′）÷100Y-h耗

公式-11

h6：做功端排液點標(biāo)高（m）。h7：同P加-P′相對應(yīng)的做功端負(fù)背壓液柱頂點水平面標(biāo)高（m）。h耗：同圖3說明中的h耗（m），（h耗＞0）。P加＝公式-1。P′：h6水平面上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液柱的液體比重（克/Cm3）。h7＝（P加-P′）÷100Y。

W＝h6×YV??公式-12

W：勢能集聚儲存庫中集聚儲存的液體勢能（千克/m）。h6＝公式-11。Y：液體比重（千克/Cm3）。V：勢能集聚儲存庫中集聚儲存的液體體積（Cm3）。

圖4是 形連通器剖面形象圖，同圖1～3一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。

圖4說明：圖4以圖1～3為基礎(chǔ)，是圖1～3的擴(kuò)大和延伸。圖4中，標(biāo)號（6）、P′所代表的名稱同圖1～2。排液點和非密閉端（14）。密閉備用空間（15）。液體、氣體開關(guān)（16）。液體開關(guān)（17）。液體、氣體添加口（18）。h1：密 閉備用空間頂點標(biāo)高。h0：密閉備用空間中的液體水平面最低點標(biāo)高。h6：非密閉端排液點標(biāo)高，h1＞h0＞h6。液體導(dǎo)管從h0往下設(shè)置，在排液點標(biāo)高h(yuǎn)6的下方拐一個180度彎，使管口朝上，排液點就是管口水平面上的所有點。液體開關(guān)（17）的設(shè)計標(biāo)高與液體導(dǎo)管拐彎起點處同高。

設(shè)：圖4開關(guān)（16）和（17）關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)充滿液體。h1～h6間的負(fù)背壓液柱（6）在排液點標(biāo)高h(yuǎn)6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P負(fù)＝P0。h0～h6間的負(fù)背壓液柱在h6水平面中的負(fù)背壓壓強(qiáng)P′負(fù)＝P加。排液點水平面上方，非密閉端（14）氣體空間的氣體壓強(qiáng)P′＝P加＝dtm（dtm為大氣壓強(qiáng)，下同）。因為h1＞h0，所以P負(fù)＞P′負(fù)。因為P′負(fù)＝P加＝P′＝dtm，又因為P負(fù)在h6水平面上的壓強(qiáng)等于P0，而P負(fù)＞P′負(fù)，所以P0＞P加，那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)（四）、（七）可得：

（十一）液體壓強(qiáng)特性十

在 形連通器密閉備用空間（15）中，當(dāng)P0＞P加或P0＞P′時，液體開關(guān)（17）開啟后，能夠獲得同密閉備用空間（15）周圍環(huán)境溫度相對應(yīng)的，由密閉備用空間中的氣體性質(zhì)所決定的低于常壓的相對低壓空間，相對真空空間，有限時間內(nèi)存在的低于周圍環(huán)境溫度的相對低溫空間。

圖5是 形汽缸連通器剖面形象圖。同圖1～4一樣，是技術(shù)依據(jù)液體壓強(qiáng)特性形象圖。

圖5說明：圖5以圖3為基礎(chǔ)，是圖3的擴(kuò)大和延伸。汽缸（1）。汽缸壁與汽缸蓋的組合連接點（2），組合連接點也可在汽缸底座上設(shè)置?；钊?）。工質(zhì)開關(guān)啟動器（4），（詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫）不設(shè)時可舍去。氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)開關(guān)，簡稱工質(zhì) 開關(guān)（5）（下同）。氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)導(dǎo)管，簡稱工質(zhì)導(dǎo)管（6），（下同）;根據(jù)技術(shù)依據(jù)（九），液體工質(zhì)導(dǎo)管可根據(jù)需要設(shè)置，不一定垂直。備用排氣管（7）。做功端和各級勢能集聚儲存庫（8）。h耗：同圖3說明中的h耗。h′耗（1～末）：液體集聚儲存的各級級差高度（勢能）損耗，是不可取消的必要損耗，簡稱級差損耗;其原理見技術(shù)依據(jù)（十八）、（十九）;h′耗（1～末）≥h耗＞0;h′耗（1～末）的取值據(jù)需確定。h0：活塞降程設(shè)計最低點、設(shè)計最低點水平面標(biāo)高、原點、原點水平面、原點壓強(qiáng)“P0”、活塞的加壓壓強(qiáng)“P加”。h1：活塞升程設(shè)計最高點水平面標(biāo)高。h2、h3：見圖6說明中的h2、h3。h4：見圖10說明中的h4（1～末）。h6（1～末）：做功端依次降低的各級排液點，簡稱排液點（下同）;排液點標(biāo)高;排液點h6可以設(shè)無數(shù)個，但實用個數(shù)應(yīng)據(jù)需確定。h7：同圖3說明中的h7。P（1～末）：飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中對應(yīng)點的飽和汽壓強(qiáng)。P1：一般情況下為飽和汽等溫膨脹時的壓強(qiáng)。P末：一般情況下為飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計終點時的壓強(qiáng)。P′：同圖3說明中的P′。V（1～末）：與V′（1～末）相對應(yīng)的汽缸中飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹時的對應(yīng)點體積，V（1～末）＝V′（1～末），它等于汽缸的工作容量。V′（1～末）：從各排液點h6（1～末）排出的液體工質(zhì)體積，V′（1～末）＝V（1～末）。假設(shè)（末）＝9，那么V（末-1）＝V（9-1）＝V8、P（末-1）＝P（9-1）＝P8、h6（末-1）＝h6（9-1）＝h6（8），（下同）。同圖3相比，圖5把密閉加壓端和活塞變更為汽缸、活塞。排液點h6變更增加到h6（1～末）。勢能集聚儲存庫（8）的個數(shù)增加到與排液點h6（1～末）的個數(shù)相同。在標(biāo)高＞h3， ＜h4段上，分支上行液體工質(zhì)導(dǎo)管（6）和液體工質(zhì)開關(guān)（5）的設(shè)置個數(shù)增加到與排液點h6（1～末）的個數(shù)相同;各級液體工質(zhì)上行導(dǎo)管的頂端高度與各排液點標(biāo)高h(yuǎn)6（1～末）對應(yīng)同高。

設(shè)：把 形連通器改造成圖5這樣的 形汽缸連通器。氣體工質(zhì)導(dǎo)管（6）中的氣體工質(zhì)是低沸點物質(zhì)飽和汽。h0上下的液體工質(zhì)導(dǎo)管（6）、通道、汽缸V（1～末）中都灌滿液體工質(zhì)。液體工質(zhì)開關(guān)（5）都成關(guān)閉狀態(tài)。活塞（3）處在升程設(shè)計最高點h1上。那么，可得：

（十二）汽缸連通器性能

汽缸連通器，可以得到技術(shù)依據(jù)（九）和（十）所描述的全部性能，即做功端除P′外無其它荷載的汽缸連通器，在控制氣體液體工質(zhì)開關(guān)（5），據(jù)需依次開啟、關(guān)閉，控制氣體工質(zhì)在汽缸（1）中的等溫膨脹量，依次緩慢降低做功端排液點h6（1～末）的同時，能夠把氣體工質(zhì)在汽缸（1）中做等溫膨脹、絕熱膨脹時釋放出來的能量，依托液體工質(zhì)本身，對應(yīng)地理想集聚儲存在與P加-P′（P加＝P0）相對應(yīng)的，負(fù)背壓液柱不同高度排液點h6（1～末）下設(shè)置的，勢能集聚儲存庫（8）中，把飽和汽（氣體工質(zhì)）的熱能轉(zhuǎn)換成液體工質(zhì)勢能。勢能集聚儲存庫中集聚儲存的能量，如果不發(fā)生液體工質(zhì)的質(zhì)量損失和垂直高度下降位移損失，將不隨時間流失而改變。

h6（1）＝h7-h耗＝（P1-P′）÷100Y-h耗

公式-13

h6（1）：做功端等一個排液點標(biāo)高（m）。h耗：液體工質(zhì)勢能集聚儲存的必要損耗（m），〔h′耗（1～末）≥h耗＞0〕。P1：飽和汽等溫膨脹時的壓強(qiáng)（克/cm2）。P′：做功端排液點h6上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液柱的液體比 重（克/Cm3）。h7＝（P1-P′）÷100Y。

h6（末）＝（P末-P′）÷100Y-h耗??公式-14

h6（末）：做功端最后一個排液點的設(shè)計標(biāo)高（m）。P末：絕熱膨脹到設(shè)計終點時的飽和汽壓強(qiáng)（克/cm2）。P′、Y、h耗：同公式-13中的P′、Y、h耗。

h6（2）＝h6（1）-h′耗1

h6（3）＝h6（2）-h′耗2

h6（4）＝h6（3）-h′耗3

以此類推至h6（末）??公式-15

h6（2）～h6（末）：除第一個排液點外，其余各排液點的對應(yīng)標(biāo)高（m），〔h6（1）-h6（末）〕＝h′耗1+h′耗2+h′耗3+……h(huán)′耗末。h′耗（1～末）：各對應(yīng)級的級差損耗（m）。

V（1～末）＝V′1+V′2+V′3+……V′末

公式-16

V（1～末）：汽缸的工作容量。V′1～V′末：做功端各排液點h6（1～末）排出的液體工質(zhì)體積。V1：一般情況下為飽和汽等溫膨脹體積或稱等溫膨脹量，V1＝V′1。

（十三）液體壓強(qiáng)特性十一

注意原點定義。在液體傳遞加壓壓強(qiáng)做功的實際過程中，原點的位置不是固定不變的，它是呈動態(tài)上升或下降的。因此，原點是指處于靜態(tài)時液體受壓點水平面上的所有點，在這個水平面上，所有點的壓強(qiáng)均相等。

（十四）飽和汽特性

溫度一定的條件下，飽和汽壓的大小與物質(zhì)有關(guān)，不同的物質(zhì)具有不同的飽和汽壓。某物質(zhì)飽和汽壓的大小，隨溫度的增高而增大，隨溫度的降低而降低。

（十五）汽體絕熱過程

汽體絕熱膨脹時對外做功，是由內(nèi)能的減少來完成的。此時它的體積增大，溫度降低而壓強(qiáng)減小。所以在絕熱過程中，汽體的體積、溫度和壓強(qiáng)三個狀態(tài)參量都同時變化。

（十六）汽體內(nèi)能

溫度一定時，某物質(zhì)的飽和汽壓一定，與體積無關(guān)。但某物質(zhì)飽和汽的體積與它所含的能量成正比。

（十七）汽體液化

未飽和汽變成飽和汽的方法有兩種：壓縮汽的體積;降低汽的溫度。

飽和汽繼續(xù)壓縮和降溫可凝結(jié)成液體。

對飽和蒸汽，任意小的溫降就可以使它液化。而過熱蒸汽為此則要一個明顯的溫降。

過熱蒸汽若受到擾動或有凝結(jié)核時，就會部分液化或凝華而回到飽和狀態(tài)。在有凝結(jié)核時，蒸汽壓只需要超過飽和汽壓的1%，液滴便可形成。帶電粒子和離子都是很好的凝結(jié)核。

每一種氣體有自己的臨界溫度，只有在臨界溫度以下的氣體，才能通過壓縮，降溫等方法使之液化。

（十八）速度與效率

一般地說一個實際過程進(jìn)行的越快，它的不可逆度越大，從熱力學(xué)觀點看，其效率也越低。

功的效率也一樣，在做功過程中，單程的速度進(jìn)行的越快其效率越低。

功率都不大于1，能做有用功的功率都小于1，功率等于1時不做有用功。

（十九）綜合效率

1，高溫?zé)嵩礈囟纫欢?、熱量一定時，氣體工質(zhì)的汽化熱越大，綜合效率越小;單位質(zhì)量飽和汽體積越大，綜合效率越大。

2，低溫?zé)嵩礈囟纫欢?、量一定時，氣體工質(zhì)的凝結(jié)熱越大，綜合效率越小。

3，高低溫?zé)嵩礈囟纫欢〞r，飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹時的壓強(qiáng)越大，綜合效率越大;絕熱膨脹到設(shè)計終點時的飽和汽壓強(qiáng)越小，綜合效率越大。

4，在氣體工質(zhì)臨界溫度高于低溫?zé)嵩礈囟惹疤嵯?，氣體工質(zhì)的臨界溫度越高，綜合效率越低。

5，在高低溫?zé)嵩礈囟雀哂谝后w工質(zhì)凝固點溫度前提下，氣體工質(zhì)的沸點溫度越高，綜合效率越低。

6，單位時間高低溫?zé)嵩礋崃恳欢〞r，h1、h′耗、和h耗的取值越大，綜合效率越小。

7，高低溫?zé)豳Y源富余時，熱交換器的導(dǎo)熱性能和抗張強(qiáng)度越好，綜合效率越好;工質(zhì)導(dǎo)管、通道橫截面最小處的面積越大，綜合效率越大。

二，傳統(tǒng)型、巨型汽缸連通器和勢能生產(chǎn)技術(shù)

傳統(tǒng)型汽缸連通器和巨型汽缸連通器，簡稱汽缸連通器（下同）。

（一）傳統(tǒng)型汽缸連通器及其性能

1，傳統(tǒng)型汽缸連通器

圖5是 形汽缸連通器剖面形象圖，同時又是傳統(tǒng)型汽缸連通器剖面形象圖。

傳統(tǒng)型汽缸連通器的汽缸、活塞，同蒸汽機(jī)的汽缸、活塞相同，但活塞上不設(shè)連桿。需要時可在活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動器。

設(shè)：傳統(tǒng)型汽缸連通器的假設(shè)條件與 形汽缸連 通器的假設(shè)條件相同，那么：

2，傳統(tǒng)型汽缸連通器的性能與 形汽缸連通器的性能相同。

3，二元工質(zhì)：在 形汽缸連通器中，把高溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)換成勢能的特定依托媒介有兩個，一個是飽和汽，即氣體工質(zhì)，一般情況下為低沸點物質(zhì);另一個是液體，即液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)，構(gòu)成了汽缸連通器性能的特定依托媒介-二元工質(zhì)。

（二）巨型汽缸連通器及其性能

1，圖6是巨型汽缸連通器剖面形象圖。

圖6說明：圖6以圖5為基礎(chǔ)，是圖5的擴(kuò)大和延伸。同圖5相比，圖6把傳統(tǒng)型汽缸變更為巨型汽缸（1）。把傳統(tǒng)型活塞變更為巨型活塞（3）。增加異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉（9）。h2：1號液體工質(zhì)液柱最低點和最低點水平面標(biāo)高。h3：1號液體工質(zhì)液柱最高點和最高點水平面標(biāo)高。V （1～末）：連成一體的異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉h2～h3段的液體工質(zhì)工作容量，V （1～末）＝V（1～末）。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5說明。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號在圖6中均已略去。

2，巨型汽缸連通器性能

把傳統(tǒng)型汽缸連通器改造成巨型汽缸連通器，先不管巨型汽缸的圓筒形橫截面半徑有多大。

設(shè)：巨型汽缸連通器的假設(shè)條件與傳統(tǒng)型汽缸連通器的假設(shè)條件相同，那么：

根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十二），巨型汽缸連通器可以獲得傳統(tǒng)型汽缸連通器一樣的性能。

3，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)

傳統(tǒng)型汽缸、活塞，由于制造技術(shù)精密度要求高，使汽缸、活塞的制造在長度上和橫截面半徑上都受到一定限制。在現(xiàn)有技術(shù)上，若想要制造一個長5m ，橫截面半徑2m的巨型汽缸和巨型活塞，顯然是不現(xiàn)實的。

在巨型汽缸連通器中，若把汽缸中的活塞去掉，先不管它。那么，汽缸中的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)就出現(xiàn)了直接接觸面。如果氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在汽缸中直接接觸時具備以下條件，那么，即使汽缸中沒有活塞，巨型汽缸連通器和傳統(tǒng)型汽缸連通器的性能照樣不變。

（1）氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1（飽和汽等溫膨脹時的溫度和壓強(qiáng)，下同）下，在汽缸中直接接觸時，不發(fā)生液體工質(zhì)汽化、二元工質(zhì)升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化;

（2）氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)在T1、P1下，在汽缸中直接接觸時，具有良好的惰性，不相互溶解、滲透、化合、分解，使氣體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運行時的循環(huán)成為可能;

（3）如果氣體工質(zhì)在T1、P1下，同液體工質(zhì)直接接觸時出現(xiàn)少量液化，變成液態(tài)氣體工質(zhì)，那么，液態(tài)氣體工質(zhì)的比重要小于液體工質(zhì)的比重，使它飄浮在液體工質(zhì)上面，并且具有明顯的界面;

（4）液體工質(zhì)在T（1～末）、P（1～末）下，必須是沒有粘滯性或粘滯性很小的液體（T末、P末是飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計終點時的溫度和壓強(qiáng)）。

上述4個條件，是二元工質(zhì)的特定選擇性。通過實驗，選擇適應(yīng)上述4個條件的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)，組成二元工質(zhì)，就是二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。比如，選擇汞為液體工質(zhì)，選擇氨、二氧化碳、酒精等為氣體工質(zhì)，組成二元工質(zhì)，就能滿足上述4個條件。

4，巨型汽缸及其制造技術(shù)

二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，為巨型汽缸的制造提供了前提條件和科學(xué)依據(jù)，使巨型汽缸的制造技術(shù)獲得突破。在抗張強(qiáng)度允許前提下，不僅汽缸的圓筒形橫 截面半徑和長度可按需要設(shè)計制造，不受限制，而且還可以改變傳統(tǒng)型汽缸固定不變的圓筒形形狀。根據(jù)需要，設(shè)計制造成正方筒形、長方筒形或多邊筒形。

5，單液體工質(zhì)和單液體工質(zhì)技術(shù)

在系統(tǒng)工程運行過程中，二元工質(zhì)中的液體工質(zhì)，如果采用的是一種液體工質(zhì)，那么，就稱它為單液體工質(zhì)和單液體工質(zhì)技術(shù)。

6，雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)

系統(tǒng)工程運行過程中，二元工質(zhì)中的液體工質(zhì)，如果采用的是兩種液體工質(zhì)，那么，就稱它為雙液體工質(zhì)。

把汽缸中同氣體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)命名為1號液體工質(zhì)，那么，根據(jù)研究表明，常溫下的液態(tài)金屬是理想的1號液體工質(zhì)。特別是汞，其優(yōu)點是比重大，可以大大降低系統(tǒng)工程建設(shè)的垂直高度，易于系統(tǒng)工程運行時的生產(chǎn)管理;凝固點溫度低，在低溫?zé)嵩礈囟却笥?39℃的低溫條件下都可以正常工作;同大多數(shù)氣體工質(zhì)相接觸時，均具備二元工質(zhì)特定選擇性。缺點，資源少，能溶解多種金屬。

由于常溫下的液態(tài)金屬資源少，而系統(tǒng)工程在運行時，液體工質(zhì)循環(huán)的需要量非常大，這就決定了采用常溫下的液態(tài)金屬做單液體工質(zhì)是不能滿足需要的。因此，必須采用雙液體工質(zhì)，即除采用一部分常溫下的液態(tài)金屬（如汞）或具備二元工質(zhì)特定選擇性的其它液體工質(zhì)做1號液體工質(zhì)外，還需采用資源豐富，易于獲得，數(shù)量巨大的水或其它水溶液等，來充當(dāng)1號液體工質(zhì)不足部分的補充。把充當(dāng)1號液體工質(zhì)不足部分的補充的液體工質(zhì)，即同氣體工質(zhì)沒有直接接觸面，但同1號液體工質(zhì)有直接接觸面的液體工質(zhì)命名為2號液體工質(zhì)，這就構(gòu)成了雙液體工質(zhì)。

在系統(tǒng)工程運行過程中，雙液體工質(zhì)始終處在相互接觸中。因此，雙液體工質(zhì)也必須具備下列條件， 系統(tǒng)工程的正常運行才有可能。

（1）以1號液體工質(zhì)首先滿足二元工質(zhì)特定選擇性為前提。

（2）兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時，不發(fā)生汽化、升溫、燃燒、爆炸等破壞性變化。

（3）兩種液體工質(zhì)在T1、P1下相互接觸時，具有良好的惰性，不相互滲透，溶解或極少相互滲透，溶解。采用抗折，抗拉，不滲透，柔韌性能好的材料，在異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉中做隔離層（圖6中未畫）時，這一條可免去。

（4）兩種液體的比重不得相同。或1號液體工質(zhì)的比重大于2號液體工質(zhì)，如以汞為1號液體工質(zhì)，以水為2號液體工質(zhì);或1號液體工質(zhì)的比重小于2號液體工質(zhì)，如以液態(tài)油脂類液體為1號液體工質(zhì)，以水為2號液體工質(zhì)。

（5）兩種液體工質(zhì)在T（1～末）、P（1～末）下，必須是沒有粘滯性或粘滯性很小的液體。

上述5個條件，是雙液體工質(zhì)特定選擇性。通過實驗，選擇適應(yīng)上述5個條件的1號液體工質(zhì)和2號液體工質(zhì)，組成雙液體工質(zhì)，就是雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)。在1號液體工質(zhì)自然資源少，比重大于2號液體工質(zhì)時，在大于h0的上方設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉V （1～末），就是為了盡可能減少1號液體工質(zhì)使用量而采取的技術(shù)措施。

7，巨型活塞及其制造技術(shù)

二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，使巨型汽缸制造技術(shù)獲得突破，同理，也使巨型活塞制造技術(shù)獲得突破。

（1）無活塞技術(shù)。即汽缸中不設(shè)活塞。在滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)前提下，當(dāng)汽缸、汽缸周圍空間和汽缸中的液體工質(zhì)溫度≥汽缸中的飽和汽等溫膨脹溫度時，可采用無活塞技術(shù)。

（2）片形活塞及其制造技術(shù)

圖7是片形活塞剖面形象圖。

圖7說明：絕熱層（1）。金屬層（2）。工質(zhì)開關(guān)啟動器（4），（詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫），不設(shè)時可免去。片形活塞同巨型汽缸壁之間的接觸面，不僅不要求精密，而且還要求根據(jù)需要留有≥0.2cm的空隙，使片形活塞在升降過程中同汽缸壁之間沒有摩擦阻力。片形活塞的平面形狀與巨型汽缸筒形橫截面形狀相同。絕熱層和金屬層要連成一體。

片形活塞要選用輕質(zhì)材料制造，或在活塞的上平面上（下平面下）附設(shè)儲氣倉（圖7中未畫），活塞重量÷活塞體積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，使活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上。

片形活塞已不具有傳統(tǒng)活塞的意義和性能。它的主要性能，基本上只有三個：一，相對絕熱性能;二，附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動器時，可在活塞升降運動過程中部分地起到工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉作用;三，把二元工質(zhì)的直接接觸面減少到最低限度。

（3）氣包形活塞技術(shù)

氣包形活塞形似大氣包，用抗折、抗拉、不滲透、柔韌、絕熱性能好的材料制造。常壓下，充氣后的氣包自然體積和形狀同汽缸的容積和容體形狀。氣包的上端同氣體工質(zhì)導(dǎo)管相接并相通，氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)沒有直接接觸面。采用氣包形活塞時，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去;采用雙液體工質(zhì)時，雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)（2）、（3）、（5）保留，資源少的液體工質(zhì)比重要大于資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去。

（4）罩形活塞及其制造技術(shù)

（甲）圖8是罩形活塞和與它相配套的巨型汽缸剖面形象圖。

圖8說明：與罩形活塞相配套的巨型汽缸（1）。（2）、（5）、（6）同圖5說明中的（2）、（5）、（6）。罩形活塞面（3）。罩形活塞壁（ 4）。2號液體工質(zhì)添加口（7），它從活塞面穿通。罩形活塞提升、脫離系統(tǒng)（詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中未畫）（8）。1號液體工質(zhì)環(huán)形槽（9）、環(huán)形儲存?zhèn)}（10）、（環(huán)形儲存?zhèn)}設(shè)在環(huán)形儲存槽的頂端，并與環(huán)形儲存槽相連通）、環(huán)形內(nèi)擋墻（11）。液體工質(zhì)添加口、罩形活塞維修口（12）。h1、h0同圖5說明中的h1、h0，圖8中的h0同時又是罩形活塞壁壁底到罩形活塞面的總高度。h（-1）：環(huán)形儲存?zhèn)}中1號液體工質(zhì)水平面最高點標(biāo)高。h（-3）：環(huán)形儲存?zhèn)}中1號液體工質(zhì)水平面最低點標(biāo)高。h（-3）：環(huán)形槽槽底和罩形活塞壁壁底降程設(shè)計最低點標(biāo)高。

罩形活塞，形似一個平底大桶反扣在1號液體工質(zhì)槽中。罩形活塞面（3）的形狀與巨型汽缸（1）的筒形橫截面形狀相同，上層為絕熱層，下層為金屬層。罩形活塞壁（4）形似桶壁，用金屬材料制造。罩形活塞面（3）和活塞壁（4）的外壁與汽缸壁的內(nèi)壁、活塞壁的內(nèi)壁與環(huán)形內(nèi)擋墻（11）的外壁，各留有≥0.2cm的空隙。環(huán)形槽的寬度＝活塞壁的厚度+空隙×2?；钊亓俊禄钊w積＜汽缸中的液體工質(zhì)比重，（可在活塞面的下平面下、上平面上附設(shè)儲氣倉，圖8中未畫），使罩形活塞在汽缸中始終飄浮在液體工質(zhì)的液面上。環(huán)形內(nèi)擋墻的高度＞h（-1），小于活塞下平面或儲氣倉的倉底高度，其厚度據(jù)需決定。

罩形活塞在工程運行前的準(zhǔn)備：工質(zhì)開關(guān)（5）和液體工質(zhì)添加口（12）開啟;罩形活塞提升脫離系統(tǒng)（8）將罩形活塞提升到h1;從液體工質(zhì)添加口（12）往1號液體工質(zhì)環(huán)形儲存?zhèn)}（10）中灌入1號液體工質(zhì);到1號液體工質(zhì)水平面與h（-2）成水平時，再往2號液體工質(zhì)添加口（7）中灌入2號液體工質(zhì);到2號液體工質(zhì)水平面與罩形活塞下 平面，或儲氣倉的倉底標(biāo)高成水平時，關(guān)閉工質(zhì)開關(guān)（5）和液體工質(zhì)添加口（12）;然后，罩形活塞與提升系統(tǒng)（8）相脫離，使罩形活塞飄浮在液體工質(zhì)的液面上，進(jìn)入升降自如狀態(tài)。

（乙）罩形活塞的性能

罩形活塞性能，除與片形活塞性能相同外，它的最主要性能是1號液體工質(zhì)比重大，資源少的情況下，能夠最大限度地減少1號液體工質(zhì)的使用量，為本發(fā)明的普遍推廣和運用創(chuàng)造條件。主要目的是想廣泛地采用汞和類似常溫下的液態(tài)金屬做1號液體工質(zhì)。在罩形活塞上，需要時也可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動器（圖8中未畫）。

（丙）h1～h（-3）設(shè)計技術(shù)

h1～h（-3）的設(shè)計，以罩形活塞壁壁底降程到設(shè)計最低點h（-3）＝0時的靜態(tài)值為對象。

h0＝（h1-h0）+〔h0-h（-1）〕+〔h（-1）

-h（-2）〕+d+d′

＝（h1-h0）+〔h0-h（-1）〕+〔h（-1）

-h（-2）〕+h′耗×Y2÷Y1+d′

公式-17

h0、h1、h（-2）、h（-1）同圖8說明中的h0、h1、h（-2）、h（-1）。d：對應(yīng)于2號液體工質(zhì)液柱h′耗的1號液體工質(zhì)液柱高度;d＝h′耗×Y2÷Y1，商的小數(shù)部分只進(jìn)不舍，如0.21m取值為0.3m。h′耗：級差損耗，h′耗≥h耗＞0，非等差h′耗取h′耗中的最大值。Y1：1號液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。Y2：2號液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。d′：超d的技術(shù)量（m），一般情況下1＞d′＞0（m）。除已注明者外，公式-17中其它各項均以m為單位。

h1～h（-3）的設(shè)計順序：確定h1～h0的高度;確定h0～h（-1）的高度;確定h（- 1）～h（-2）的高度;求d＝h′耗×Y2÷Y1的值;確定d′的值;用公式-17計算h0;各數(shù)值確定或求得后再計算h1～h（-3）的具體數(shù)值。

（丁）1號液體工質(zhì)環(huán)形儲存?zhèn)}容量的設(shè)計和單個罩形活塞1號液體工質(zhì)使用量的計算

V1＝S×〔h1+h（-1）-h0-h（-2）〕

公式-18

V1：1號液體工質(zhì)環(huán)形儲存?zhèn)}h（-2）～h（-1）段的容量（m3）。S：罩形活塞壁的橫截面面積（m2）。h1、h0、h（-1）、h（-2）同圖8說明中的h1、h0、h（-1）、h（-2），（m）。

V＝V1+V2-V3＝V1+V2-S×h（-1）

公式-19

V：單個罩形活塞1號液體工質(zhì)使用量（m3）。V1＝公式-18，（m3）。V2：環(huán)形槽h（-3）～h（-2）段的容量（m3）。V3＝S×h（-1），（m3）。S：罩形活塞壁的橫截面面積（m2）。h（-1）：同圖8說明中的h（-1），（m）

（三）傳統(tǒng)型汽缸連通器與二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)

1，不設(shè)活塞時遵從無活塞技術(shù)。

2，采用傳統(tǒng)型活塞時二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去;采用雙液體工質(zhì)時雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)（2）、（3）、（5）保留，資源少的液體工質(zhì)比重要大于資源多的液體工質(zhì)比重，其余免去。

3，采用片形活塞時，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)必須全部保留。

4，如果1號液體工質(zhì)比重小于2號液體工質(zhì)比重，或2號液體工質(zhì)對汽缸有腐蝕性，不允許2號液體工質(zhì)同汽缸有接觸面時，應(yīng)在汽缸的h0下設(shè)置異 質(zhì)液體工質(zhì)交換倉（圖8中未畫）;汽缸的設(shè)計容量大于工作容量;異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉的設(shè)計容量大于汽缸的設(shè)計容量;1號液體工質(zhì)的使用量大于汽缸的設(shè)計容量，小于異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉的設(shè)計容量。液體工質(zhì)導(dǎo)管的下端管口設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉的底部。這樣，1號液體工質(zhì)在系統(tǒng)工程運行時的循環(huán)就可以被控制，只在汽缸和汽缸下的異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉中呈上下升降形式進(jìn)行，使2號液體工質(zhì)與汽缸沒有接觸面，1號液體工質(zhì)也進(jìn)不到液體工質(zhì)導(dǎo)管中去。一方面起到隔離防腐作用，另一方面還可以減少1號液體工質(zhì)使用量。

h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉技術(shù)，也稱液體工質(zhì)隔離防腐技術(shù)，對于各種形式的汽缸連通器，一般情況下均適用。

（四）勢能生產(chǎn)技術(shù)

液體工質(zhì)勢能集聚儲存技術(shù)，簡稱勢能生產(chǎn)技術(shù)。描述了汽缸連通器技術(shù)，即傳統(tǒng)型、巨型汽缸連通器技術(shù)：其中包括二元工質(zhì)和二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、單液體工質(zhì)技術(shù)、雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù);巨型汽缸和巨型活塞制造技術(shù)：其中包括無活塞技術(shù)、片形、氣包形和罩形活塞技術(shù)，以及h0上或h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉技術(shù)后，由汽缸連通器性能決定的勢能生產(chǎn)技術(shù)就不言而喻了。

三，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和勢能、機(jī)械能、電能轉(zhuǎn)換技術(shù)

（一）水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組

圖9是水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組設(shè)置位置剖面形象圖。

圖9說明：圖9以圖5、6為基礎(chǔ)，是圖5、6 的擴(kuò)大和延伸。同圖5、6相比，圖9增加了水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組（10），設(shè)置個數(shù)一般情況下由h6（末-2）的個數(shù)確定，如（末）＝5，那么，h6（末-2）＝h6（5-2）＝h6（3），即水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)機(jī)組的個數(shù)為3。增加了同水輪機(jī)個數(shù)相同的，連接水輪機(jī)和勢能集聚儲存庫的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管（6）、液體工質(zhì)開關(guān)（5），液體工質(zhì)開關(guān)（5）的作用是控制水輪機(jī)出水口的出水量。h5（1～末）：各水輪機(jī)出水口標(biāo)高。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5、6。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號在圖9中均已略去。

（二）水輪機(jī)出水口標(biāo)高設(shè)計

h5＝h4+d′??公式-20

h5：水輪機(jī)出水口標(biāo)高（m），一般情況下h5（1～末）＝h5。h4＝公式-21。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。

h5確定后，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)設(shè)置位置的設(shè)計就與之相適應(yīng)。

（三）勢能、機(jī)械能、電能轉(zhuǎn)換途徑

連接水輪機(jī)和勢能集聚儲存庫的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管（6），以最佳沖擊方式把勢能集聚儲存庫中的液體工質(zhì)導(dǎo)入水輪機(jī)做功，把液體工質(zhì)勢能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)機(jī)械能;水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，把水輪機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。

單位時間各水輪機(jī)出水口的出水量≤單位時間各對應(yīng)排液點h6（1～末）排出的液體工質(zhì)量V′（1～末）。

四，剩余勢能集聚儲存庫和剩余勢能技術(shù)

（一）剩余勢能集聚儲存庫

圖10是剩余勢能集聚儲存庫剖面形象圖。

圖10說明：圖10以圖5、6、9為基礎(chǔ)，是圖5、6、9的擴(kuò)大和延伸。同圖5、6、9相比，圖10增加了與h6（1～末）的個數(shù)相同的剩余勢能集聚儲存庫（11）和液體工質(zhì)開關(guān)（5），液體工質(zhì)開關(guān)設(shè)在剩余勢能集聚儲存庫庫底的液體工質(zhì)下行通道上，下行通道與異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉V （1～末）相通。增加了一個末級液體工質(zhì)循環(huán)泵（12）和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管（6）。h4（1～末）：剩余勢能集聚儲存庫中的液體工質(zhì)水平面最低點和最低點標(biāo)高，（剩余勢能集聚儲存庫中的液體工質(zhì)水平面不得低于這個最低點標(biāo)高）。此外，其余的設(shè)備和名稱均同圖5、6、9。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號在圖10中均已略去。

（二）h4（1～末）設(shè)計技術(shù)

根據(jù)技術(shù)依據(jù)（五）、（七）、（十七），在h5的下方設(shè)置h4（1～末），一般情況下h4（1～末）＝h4。

h4＝（P末×101%-P′）÷100Y+h1

公式-21

h4：剩余勢能集聚儲存庫中液體工質(zhì)水平面最低點標(biāo)高（m），〔h4（1～末）＞h6（末）＞h3〕。P末：同公式-14中的P末（克/cm2）。P′：剩余勢能集聚儲存庫水平面上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。h1：活塞升程設(shè)計最高點標(biāo)高（m）。

當(dāng)h4（1～末）＝h4時，剩余勢能集聚儲存庫V″（1～末）可合并設(shè)計，連成一體。

（三）剩余勢能技術(shù)

根據(jù)技術(shù)依據(jù)（五）（七）（十七）和公式-21所確定的h4（1～末），在h4（1～末）下方設(shè)置液體工質(zhì)剩余勢能集聚儲存庫（11）。那么，經(jīng)水輪機(jī)做功后，從出水口和h6（末-1）中排出的液體工質(zhì)進(jìn)入剩余勢能集聚儲存庫后，因受標(biāo)高h(yuǎn)5和h4的設(shè)計控制，距h0間還有勢能，即剩余勢能。

剩余勢能由兩方面組成：1，標(biāo)高h(yuǎn)4～h0間的垂直正背壓液柱在原點中所具有的正背壓壓強(qiáng)P正。P正+P′＝P0，（P′為剩余勢能集聚儲存庫V″上方的氣體空間的氣體壓強(qiáng)），P0是原點壓強(qiáng)，原點是h0水平面中的所有點;在汽缸中，因為原點是汽缸中液體工質(zhì)水平面中的所有點，所以，這時的P0＞P末。2，剩余勢能集聚儲存庫中的液體工質(zhì)量。

當(dāng)飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計始點、壓強(qiáng)等于P末，或飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫至壓強(qiáng)下降到P末時，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，剩余勢能集聚儲存庫下的液體工質(zhì)開關(guān)（5）開啟后，原點壓強(qiáng)P0在原點中的作用就變成了推動液體工質(zhì)返回汽缸，并推動活塞上升，壓縮絕熱膨脹到設(shè)計終點的飽和汽，使其進(jìn)入冷凝器液化還原的加壓壓強(qiáng)P加;剩余勢能集聚儲存庫中的液體工質(zhì)量就變成了加壓能量。不用機(jī)械能，而靠液體工質(zhì)本身的剩余勢能來壓縮絕熱膨脹到設(shè)計終點的飽和汽，使其進(jìn)入冷凝器液化還原，因此又稱它為替代機(jī)械能。

在氣體工質(zhì)絕熱膨脹降溫;液體工質(zhì)剩余勢能，即替代機(jī)械能的壓縮;冷凝器中低溫?zé)嵩催M(jìn)一步降溫，吸收凝結(jié)熱的三重作用下，氣體工質(zhì)液化還原就有了技術(shù)保證和科學(xué)依據(jù)。

在液體工質(zhì)末級勢能集聚儲存庫中設(shè)置末級液體工質(zhì)循環(huán)泵（12）和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管（6），把h6（末）下的液體工質(zhì)抽到h4中設(shè)置的液體 工質(zhì)剩余勢能集聚儲存庫中去，是為了滿足液體工質(zhì)循環(huán)需要。如果在h4上有可利用的自然液體工質(zhì)源源不斷地保證供給，如江河流水，那么，液體工質(zhì)循環(huán)泵（12）和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管（6）就可以免去。

五，系列系統(tǒng)工程和系列系統(tǒng)工程技術(shù)

（一）系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計技術(shù)

系列系統(tǒng)工程通用設(shè)計技術(shù)，簡稱通用設(shè)計技術(shù)（下同）。

圖11是系列系統(tǒng)工程雛形剖面形象圖，同時又是單缸單組工程剖面形象圖。

圖11說明：圖11同圖10。圖11中，標(biāo)號所代表的名稱或設(shè)備同圖10。不同點，V（1～末）：除表示汽缸的工作容量外，還表示汽缸本身。V′（1～末）：除表示做功端各排液點h6（1～末）排出的液體工質(zhì)體積外，還表示各勢能集聚儲存庫和它的工作容量。V″（1～末）：除表示各剩余勢能集聚儲存庫的工作容量外，還表示各剩余勢能集聚儲存庫本身。V （1～末）：除表示異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉h2～h3段的工作容量外，還表示異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉本身。為了圖面清晰，除描述需要外，其余標(biāo)號在圖11中均已略去。

通用設(shè)計技術(shù)以圖11、12、13為對象（圖12、13的附圖說明在后）。

1，溫差極限值

溫差極限值，是指高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的溫差小到還能被本發(fā)明系統(tǒng)工程利用時的最小值。

T限＝T超-T末+T′1+T′2??公式-22

T限：溫差極限值。T超：超T末的技術(shù)溫度（ 與P超相對應(yīng)）。T末：絕熱膨脹到設(shè)計終點時的飽和汽溫度。T′1低溫?zé)嵩戳黧w離開冷凝器時的溫度減去它在源頭時的溫度求得的溫差值。T′2：高溫?zé)嵩礈囟葴p去汽缸中等溫膨脹時的飽和汽溫度求得的溫差值。

飽和汽T末時，飽和汽壓強(qiáng)“P”的對應(yīng)值等于“P末”。同理，飽和汽“T超”時，飽和汽壓強(qiáng)“P”的對應(yīng)值等于“P超”。那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十七）

P超＝P末×101%+（d+d′+h1+h耗）×Y÷10

公式-23

P超：T超時的飽和汽壓強(qiáng)（公斤/cm2）。d＝h6（1）-h5（1），即水輪機(jī)設(shè)計工作水頭（m），h6（1）＝公式-13，h5（1）＝公式-20。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。h1：活塞升程設(shè)計最高點標(biāo)高（m）。h耗：同圖3說明中的h耗（m），h′耗≥h耗＞0。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。P末：飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計終點時的壓強(qiáng)（公斤/cm2）。

因為飽和汽T超時，飽和汽P的對應(yīng)值等于P超，同理，飽和汽P超時，飽和汽T的對應(yīng)值等于T超。因此，T超的值采用公式-23求得P超后，就由P超的T的對應(yīng)值確定。

溫差極限值T限，與飽和汽溫度T、壓強(qiáng)P、液體工質(zhì)比重Y、不同種類及不同用途的系統(tǒng)工程密切相關(guān)。因此，在不同溫度的高低溫?zé)嵩?、不同質(zhì)的氣體工質(zhì)、不同比重的液體工質(zhì)、不同種類及不同用途的系統(tǒng)工程中，溫差極限值（T限）各不相同。高低溫?zé)嵩粗g的溫差凡≥T限的都可以被開發(fā)利用，做為本發(fā)明的高低溫?zé)豳Y源。

以圖11為例。設(shè)：氣體工質(zhì)為二氧化碳;1號液體工質(zhì)為液態(tài)油脂：2號液體工質(zhì)為水，比重為（1 克/Cm3）;T末為7.5℃;低溫?zé)嵩戳黧w在源頭時的溫度為5℃，離開冷凝器時的溫度為7.5℃，T′1＝7.5-5＝2.5℃;T′2＝2℃;h1＝1m;h耗＝1m;d＝20m;d′＝2m;從附表中查得（附表為二氧化碳飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表），當(dāng)T末＝7.5℃時，P末＝43.2公斤/cm2。那么，由公式-23可以求得：

P超＝43.2×101%+（20+2+1+1）÷10

＝46.032公斤/cm2

從附表查得，當(dāng)P超＝46.032公斤/cm2時，P超的T的對應(yīng)值T超≈10℃，再用公式-22就可以求得：

T限＝10-7.5+2.5+2＝7℃

高溫?zé)嵩礈囟龋?+7＝12℃。

當(dāng)高溫?zé)嵩礈囟葹?2℃，低溫?zé)嵩礈囟葹?℃時，就可以被本發(fā)明開發(fā)利用，水輪機(jī)工作水頭為20m，溫差極限值為7℃。

由此可見，除P末×101%、d′、h1、h耗、T′1、T′2外，溫差極限值T限與水輪機(jī)工作水頭的取值密切相關(guān)。所設(shè)上例，若水輪機(jī)工作水頭d＜20m，那么，溫差極限值T限也將＜7℃，低溫?zé)嵩礈囟炔蛔儠r，高溫?zé)嵩礈囟纫矊ⅲ?2℃。

2，液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)的選用

（1）系列系統(tǒng)工程對液體工質(zhì)的選用，除必須滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)、采用雙液體工質(zhì)時必須滿足雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)外，液體工質(zhì)凝固點溫度必須＜T末，即必須小于飽和汽絕熱膨脹到設(shè)計終點時的溫度。P1、T限值越大越應(yīng)選Y大的液體工質(zhì)。

（2）系列系統(tǒng)工程對氣體工質(zhì)的選用，除必須滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)外，在系統(tǒng)工程設(shè)備抗張性能允許、低溫?zé)嵩礈囟鹊陀跉怏w工質(zhì)臨界溫度前提下，一般情況下應(yīng)選用沸點低、相同溫度下飽和汽壓強(qiáng)大 、單位質(zhì)量飽和汽體積大、汽化熱（凝結(jié)熱）小、處于液態(tài)時沒有粘滯性或粘滯性很小的物質(zhì)做氣體工質(zhì)

3，系統(tǒng)工程定點程序和生產(chǎn)能力設(shè)計

（1）系統(tǒng)工程定點程序

首先，調(diào)查工程物色地區(qū)或地點的高低溫?zé)豳Y源狀況，即終年基本穩(wěn)定、季節(jié)性基本穩(wěn)定、規(guī)律性基本穩(wěn)定或其它狀態(tài)下的熱資源基本數(shù)據(jù);調(diào)查工程物色地點近距離內(nèi)相對高度差別大，可供系統(tǒng)工程利用的地理條件;調(diào)查工程物色地點近距離內(nèi)可供系統(tǒng)工程利用的液體工質(zhì)資源。

然后，擇優(yōu)選定。高低溫?zé)豳Y源豐富、溫度穩(wěn)定、溫差大、近距離內(nèi)自然地理條件好（如坡度大、高度大的山體，可采用下打洞，上打井或沿山坡鋪設(shè)液體工質(zhì)導(dǎo)管、利用山體建造V′、V″、V 等方法來建造系統(tǒng)工程）、液體工質(zhì)資源豐富的地區(qū)和地點，是系統(tǒng)工程建設(shè)的理想場所。各種條件都好的地區(qū)和地點不會很多，在選定工程地點時，應(yīng)充分權(quán)衡各條件之間的長處和短處，擇優(yōu)選定。

（2）系統(tǒng)工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計

（甲）計算單位時間低溫?zé)嵩次鼰崮芰?/p>

設(shè)：低溫?zé)嵩丛谠搭^時的溫度為“T0”;進(jìn)入冷凝器時的始溫為“T1”，比熱為d卡/克;離開冷凝器時的終溫為“T2”，比熱為b卡/克;單位時間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量為C克/秒;單位時間低溫?zé)嵩刺峁┑牡蜏亓黧w量從“T1”上升到“T2”時所吸收的熱量為“Q”;環(huán)境導(dǎo)熱對冷凝器中低溫流體的升溫影響忽略不計，那么：

Q＝（b卡/克-d卡/克）×C克/秒

＝（b-d）×C卡/秒??公式-24

（T2＞T1＞T0）

（乙）計算單位時間氣體工質(zhì)在冷凝器中液化還原時放出的凝結(jié)熱

設(shè)：絕熱膨脹到設(shè)計終點進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)溫度（T末）為“T3”;單位氣體工質(zhì)在“T3”時液化還原放出的凝結(jié)熱為D卡/克;單位時間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)為E克/秒;單位時間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)在“T3”時液化還原放出的凝結(jié)熱為“Q′”;液態(tài)氣體工質(zhì)“T3”后在冷凝器中繼續(xù)降溫所放出的熱量忽略不計，那么：

Q′＝D卡/克×E克/秒＝DE卡/秒??公式-25

（T3≥T2＞T1＞T0）

（丙）計算低溫?zé)嵩磫挝粫r間吸收氣體工質(zhì)凝結(jié)熱允許值

飽和汽液化還原，是氣體工質(zhì)循環(huán)的必要條件。因此，它是系統(tǒng)工程運行的必要條件。在T3＝T末，T3≥T2＞T1＞T0前提下，低溫?zé)嵩磫挝粫r間吸收凝結(jié)熱的允許值就由下式?jīng)Q定：

Q≥Q′??公式-26

（丁）工程規(guī)模和生產(chǎn)能力設(shè)計

因為Q≥Q′決定低溫?zé)嵩磫挝粫r間吸收凝結(jié)熱允許值，而Q≥Q′相當(dāng)于（b-d）×C卡/秒≥DE卡/秒;又因為氣體工質(zhì)液化還原是系統(tǒng)工程運行的必要條件，所以，工程規(guī)模就由下式求得的E值確定

（b-d）C卡/秒≥DE卡/秒??公式-27

E值，即E的值，是單位時間進(jìn)入冷凝器的氣體工質(zhì)量允許值。用公式-27求得DE卡/秒后，E的值就可從中得到。系統(tǒng)工程設(shè)計建造的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和規(guī)模，就由高低溫?zé)嵩礈囟群蜌怏w工質(zhì)E克/秒在該溫度時飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)T、P、V對應(yīng)值，液體工質(zhì)比重Y和P′確定。

氣體工質(zhì)E克/秒飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)T、P、V對應(yīng)值，不僅是系統(tǒng)工程設(shè)計建造的依據(jù)，而且還是系統(tǒng)工程生產(chǎn)能力的計算依據(jù)：

W＝（h6-h5）×V′×Y×d??公式-28

W：單個水輪機(jī)生產(chǎn)能力（千克m/秒）。h6：對應(yīng)排液點標(biāo)高（m）。h5：對應(yīng)水輪機(jī)出水口標(biāo)高（m）。V′：對應(yīng)排液點h6排出的液體工質(zhì)量Cm3/秒。Y：液體工質(zhì)比重千克/Cm3。d：水輪機(jī)功率。

W總＝W1+W2+W3……+W末??公式-29

W總：工程生產(chǎn)能力千克m/秒。W1、W2、W3……W末：各水輪機(jī)生產(chǎn)能力千克m/秒。

（申）根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十九），“單位時間高低溫?zé)嵩礋崃恳欢〞r，h1、h耗和h′耗的取值越大，綜合效率越小”。在系統(tǒng)工程設(shè)計過程中，應(yīng)注意以下兩種情況：當(dāng)工程規(guī)模，即工程組數(shù)一定時，h耗和h′耗的取值應(yīng)隨Q和Q′的增大而增大;當(dāng)Q和Q′一定時，h耗和h′耗的取值應(yīng)隨工程規(guī)模，即工程組數(shù)的增多而減小。

（士）從以上描述中可以看到，本發(fā)明所涉及的熱資源，重點在低溫?zé)豳Y源。熱資源的開發(fā)利用價值，一般情況下由低溫?zé)豳Y源的數(shù)量和質(zhì)量（質(zhì)量指的是溫度，在高溫?zé)嵩礈囟纫欢l件下，低溫?zé)嵩礈囟仍降唾|(zhì)量越好）決定。

4，汽缸容量設(shè)計

汽缸容量，可根據(jù)系統(tǒng)工程需要設(shè)計，也可統(tǒng)一設(shè)計成容量不等的標(biāo)準(zhǔn)型，供系統(tǒng)工程據(jù)需選用或調(diào)控使用。汽缸設(shè)計制造成標(biāo)準(zhǔn)型后，與它相配套的活塞，也隨之設(shè)計制造成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)型。

5，級數(shù)設(shè)計

在圖11中，根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十二），氣體工質(zhì)在汽缸中絕熱膨脹做功，是靠控制氣體工質(zhì)在汽缸中的等溫膨脹量后，依次降低做功端排液點h6（1～末）實現(xiàn)的。因此，級數(shù)設(shè)計就是做功端排液點h6（1～末）個數(shù)的設(shè)計。

（1）等差設(shè)計技術(shù)

B＝〔h6（1）-h6（末）〕÷h′耗+1??公式-30

B：做功端排液點個數(shù)，簡稱級數(shù)。h6（1）＝公式-13（m）。h6（末）＝公式-14（m）。h′耗：各級等差級差高度（m）。

（2）非等差設(shè)計技術(shù)

〔h7-h6（末）〕＝h耗+h′耗1+h′耗2……+h′耗末

公式-31

h7：同公式-11中的h7。h6（末）＝公式-14。h耗＝h7-h6（1），h6（1）＝公式-13。h′耗（1～末）：各級非等差級差高度（m）。級數(shù)由h耗和h′耗的個數(shù)確定。

（3）等體設(shè)計技術(shù)

D＝〔V（1～末）-V′1〕÷C+1??公式-32

D：做功端排液點個數(shù)，簡稱級數(shù)。V（1～末）：汽缸的工作總?cè)萘浚╩3）。V′1：飽和汽等溫膨脹體積，也就是做功端第一個排液點排出的液體工質(zhì)體積（m3）。C：各排液點排出的液體工質(zhì)等體體積（m3）。

（4）非等體設(shè)計技術(shù)

V（1～末）＝V′1+V′2+V′3……+V′末??公式-33

V（1～末）：汽缸的工作容量（m3）。V′1～V′末：各排液點排出的液體工質(zhì)非等體體積（m3）。級數(shù)由V′1～V′末的個數(shù)確定。

（5）單排液點技術(shù)，即做功端上排液點h6只設(shè)一個;也稱單級技術(shù)。

當(dāng)飽和汽等溫膨脹，活塞降到設(shè)計最低點時，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟，飽和汽進(jìn)入冷凝器降溫、降壓、液化;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)降到P末時，V″（1～末）下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢能作用下返回汽缸，同時推動活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計最高點時，汽缸中的出汽開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)汽開關(guān) 開啟，重復(fù)前面所述的工作過程，循環(huán)開始。

單排液點技術(shù)，只能集聚儲存飽和汽等溫膨脹時釋放出來的能量。一般情況下，適用于溫差≥T限前提下的，高低溫?zé)豳Y源之間溫差小的工程。

6，T、P、V對應(yīng)關(guān)系下的對應(yīng)設(shè)計技術(shù)

從二氧化碳飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表，或二氧化碳飽和狀態(tài)下的T、P圖和T、V圖中可以看到，二氧化碳（其它物質(zhì)的飽和汽也一樣）飽和狀態(tài)下，溫度T、壓強(qiáng)P、體積V之間具有對應(yīng)關(guān)系。

設(shè)：以二氧化碳為氣體工質(zhì)，在等溫膨脹，絕熱膨脹全過程中，均以飽和狀態(tài)為例。那么，溫度T（1～末）與它在圖11中的P（1～末）、h0～h7、V（1～末）、V′（1～末）、V″（1～末）、V （1～末）之間具有對應(yīng)關(guān)系。

（1）T、P、h、V對應(yīng)關(guān)系下的對應(yīng)設(shè)計技術(shù)

一級：T1、P1、h6（1）+h耗、V1、V′1、V″1、V 1

二級：T2、P2、h6（2）、V2、V′2、V″2、V 2

三級：T3、P3、h6（3）、V3、V′3、V″3、V 3

……

末級：T末、P末、h6（末）+h耗、V末、V′末、V″末、V 末

公式-34

一級～末級：級數(shù)。T1～T末：飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中各對應(yīng)點的溫度。P1～P末：飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中各對應(yīng)點的壓強(qiáng)。h6（1）～h6（末）：做功端各排液點標(biāo)高。h耗：同圖3說明中的h耗。V（1～末）～V （1～末）：同圖11說明中的V（1～末）～V （1～末）。

（2）等體關(guān)系下的等體設(shè)計技術(shù)

V1＝V′1＝V″1＝V 1

V2＝V′2＝V″2＝V 2

V3＝V′3＝V″3＝V 3

……

V末＝V′末＝V″末＝V 末 公式-35

V（1～末）～V （1～末）：同圖11說明中的V（1～末）～V （1～末）。

（3）總體積相等關(guān)系下的總體積相等設(shè)計技術(shù)

V（1～末）＝V′（1～末）＝V″（1～末）＝V （1～末）

公式-36

V（1～末）～V （1～末）：同圖11說明中的V（1～末）～V （1～末）。

7，h0～h7的設(shè)計技術(shù)和計算公式

（1）h0＝±0.00，是活塞降程設(shè)計最低點標(biāo)高。

（2）h1：活塞升程設(shè)計最高點標(biāo)高。由汽缸的設(shè)計高度確定。

（3）h2：異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉中1號液體工質(zhì)水平面最低點時的標(biāo)高。由1號液體工質(zhì)資源量多少確定。（h3＞h2＞h0或h0＞h3＞h2）

（4）h3：異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉中1號液體工質(zhì)水平面最高點時的標(biāo)高。由1號液體工質(zhì)資源量多少和異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉中h2～h3段的橫向縱向容量的大小確定?！瞙4（1～末）＞h6（末）＞h3＞h2＞h0或h0＞h3＞h2〕

（5）h4（1～末）：各級剩余勢能集聚儲存庫中液體工質(zhì)水平面最低點標(biāo)高。由公式-21確定?！瞙5（1～末）＞h4（1～末）＞h6（末）＞h3〕

（6）h6（1）：做功端等一個排液點標(biāo)高。一般情況下為飽和汽等溫膨脹時的排液點標(biāo)高。由公式-13確定。

（7）h6（末）：做功端最后一個排液點標(biāo)高。由公式-14確定。

（8）h6（2）～h6（末-1）：做功端上除第 一個和最后一個排液點外的其它排液點標(biāo)高。由公式-13確定，并受公式-34、35、36制約。

（9）h7：由公式-13中的h7確定。

8，末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)

末級液體工質(zhì)、氣體工質(zhì)循環(huán)可以據(jù)情選用以下技術(shù)。

（1）末級液體工質(zhì)循環(huán)泵技術(shù)

在標(biāo)高h(yuǎn)6（末）的V′末上方，設(shè)末級液體工質(zhì)循環(huán)泵和連系它的液體工質(zhì)導(dǎo)管，導(dǎo)管下端伸入V′末的液體工質(zhì)，上端伸入V″（末-1）中，把V′末中的液體工質(zhì)抽到V″（末-1）中去，單位時間抽取的液體工質(zhì)量等于單位時間末級排液點h6（末）排出的液體工質(zhì)量V′末，以滿足系統(tǒng)工程運行時液體工質(zhì)的循環(huán)需要。

（2）末級液體工質(zhì)自然排放技術(shù)

在滿足二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)前提下，當(dāng)V″末中的液體工質(zhì)有自然資源不間斷地保證供給，如江河流水，單位時間供給量≥單位時間h6（末）排出的液體工質(zhì)量V′末，液體工質(zhì)自然資源的落差≥h5-h6（末）時，h6（末）排出的液體工質(zhì)V′末就可以任其自然排放，不再進(jìn)入系統(tǒng)工程，即不再進(jìn)入循環(huán)。

（3）末級飽和汽降溫技術(shù)

汽缸中的飽和汽絕熱膨脹到T（末-1）時，相應(yīng)的液體工質(zhì)開關(guān)關(guān)閉，汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉，出氣開關(guān)開啟;飽和汽進(jìn)入冷凝器液化，溫度下降，壓強(qiáng)減小;當(dāng)飽和汽壓強(qiáng)減小到P末時，V″（1～末）下的液體工質(zhì)開關(guān)開啟，液體工質(zhì)在剩余勢能作用下返回汽缸，同時推動活塞上升;當(dāng)汽缸中的液體工質(zhì)和活塞上升到設(shè)計最高點時，汽缸中的出氣開關(guān)關(guān)閉，進(jìn)氣開關(guān)開啟，循環(huán)開始。采用單排液點技術(shù)時，必須同時采用末級飽和汽降溫技術(shù)。

9，設(shè)計容量V和設(shè)計標(biāo)高h(yuǎn)

前面描述中，所涉及到的容量V，標(biāo)高h(yuǎn)多為工作容量和工作標(biāo)高。在系統(tǒng)工程設(shè)計過程中，飽和汽T、P、V對應(yīng)值，可從飽和汽熱力性質(zhì)表中查得，也可從飽和汽T、P圖和T、V圖中大體確定同T相對應(yīng)的P、V值，還可用實際氣體狀態(tài)方法求得。但用上述方法求得的，與T相對應(yīng)的飽和汽P、V值，都只具有相對準(zhǔn)確性，不具有絕對準(zhǔn)確性。加上自然環(huán)境中的高低溫?zé)豳Y源溫度不可能是常年絕對穩(wěn)定，選用的同種氣體工質(zhì)，也會有純度不盡相同的情況，這就決定了在系統(tǒng)工程設(shè)計，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計容量應(yīng)大于工作容量，設(shè)計標(biāo)高應(yīng)有可供調(diào)控的±值，為系統(tǒng)工程的正常、穩(wěn)定運行，留有可供據(jù)情調(diào)控的余地。

系統(tǒng)工程如果采用雙液體工質(zhì)，那么，在計算標(biāo)高h(yuǎn)0～h7時，要注意先按不同比重的負(fù)背壓（正背壓）液柱高度，分別計算它們的負(fù)背壓（正背壓）壓強(qiáng)，然后再求它們的和。根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十三），還要注意因活塞升降，原點也隨之升降，因原點升降，不同比重的液柱高度也隨之增減的變化量，即修正值。

如某工程以汞為1號液體工質(zhì)，h2＞h1，活塞降程工作最低點為h0＝±0.00，活塞升程工作最高點h1＝1m。當(dāng)活塞在h1時，h2＝10m;這時，實際原點在h1＝1m上;這時的負(fù)背壓汞柱高度等于（10-1）＝9m。當(dāng)活塞降到h0時，h2＝10.5m;這時，原點在h0上，而這時的負(fù)背壓汞柱的高度則等于（10.5-0）＝10.5m。

因此，在計算h6（1～末）時，一般情況下原點以h0為準(zhǔn);在計算h4（1～末）時，一般情況下原點以h1為準(zhǔn)。雙液體工質(zhì)比重差別不大的情況 下，修正值可忽略不計。

10，汽化器的設(shè)計

系列系統(tǒng)工程汽化器的設(shè)計建造，一般情況下均相同。

圖12是汽化器剖面形象圖。

圖12說明：工質(zhì)開關(guān)（5）。氣體工質(zhì)導(dǎo)管（6）。液態(tài)氣體工質(zhì)導(dǎo)管（13）。氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)分離器（14）。液態(tài)雜質(zhì)排泄管（15）。氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管（16），高溫?zé)嵩戳黧w通道（17）

汽化器的設(shè)置位置和大小，根據(jù)高溫?zé)嵩吹乩項l件和系統(tǒng)工程需要確定，也可參照其它文獻(xiàn)設(shè)計。圖12中，氣體工質(zhì)同高溫?zé)嵩戳黧w在汽化器中互逆流通。液態(tài)氣體工質(zhì)經(jīng)導(dǎo)管（13），從汽化器底部和中部節(jié)流噴出，沿?zé)峤粨Q器中的氣體工質(zhì)斜形導(dǎo)管（16）向上流通，吸熱汽化。飽和汽進(jìn)入氣體工質(zhì)導(dǎo)管（6），氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)流進(jìn)液態(tài)雜質(zhì)分離器（14），從液態(tài)雜質(zhì)排泄管（15）中排出。高溫?zé)嵩戳黧w不斷地從汽化器頂端入口處流進(jìn)，沿?zé)峤粨Q器中的高溫?zé)嵩戳黧w通道（17）向下流通，放熱降溫后從汽化器底部出口處不斷排出，以保證汽化器的高溫設(shè)計值。

條件許可時，高溫?zé)嵩纯煞旨壚?。如首先利?5℃～30℃時高溫?zé)嵩瘁尫诺哪芰浚?dāng)30℃的高溫?zé)嵩戳黧w從汽化器排出后，再利用它30℃～25℃時釋放的能量，以此類推。在分級利用高溫?zé)嵩垂こ讨?，各分級可選用與其相適應(yīng)的不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。

11，冷凝器的設(shè)計

系列系統(tǒng)工程冷凝器的設(shè)計建造，一般情況下均相同。

圖13是冷凝器剖面形象圖。

圖13說明：標(biāo)號（5）、（6）、（13）、 （14）、（15）所代表的名稱或設(shè)備同圖12。液態(tài)氣體工質(zhì)添加器（18）。液態(tài)氣體工質(zhì)循環(huán)泵（19）。氣體工質(zhì)通道（20）。液態(tài)低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管（21）。低溫?zé)嵩戳黧w排出泵（22）。

冷凝器的設(shè)計位置和大小，根據(jù)低溫?zé)嵩吹乩項l件和系統(tǒng)工程需要確定，也可參照其它文獻(xiàn)設(shè)計。在圖15中，氣體工質(zhì)同低溫?zé)嵩戳黧w在冷凝器中互逆流通。氣體工質(zhì)從冷凝器的上方進(jìn)入，沿氣體工質(zhì)通道（20）向下流通，在熱交換器中低溫?zé)嵩戳黧w斜形導(dǎo)管（21）的外壁液化，進(jìn)入氣體工質(zhì)液態(tài)雜質(zhì)分離器（14），液態(tài)雜質(zhì)從排泄管（15）中排出，液態(tài)氣體工質(zhì)重新進(jìn)入循環(huán)泵（19），實現(xiàn)氣體工質(zhì)循環(huán)。圖13以利用深層5℃海水做低溫?zé)嵩礊樵O(shè)計對象。低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管（21）的下端延伸到500m深層海水中，冷凝器上平面與海平面持平。系統(tǒng)工程運行時，低溫?zé)嵩戳黧w排出泵（22），把冷凝器上層吸熱升溫后的海水不斷地抽出。500m深層5℃海水在大氣壓強(qiáng)作用下，不斷地從低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管（21）的下端管口上升，保持冷凝器的低溫設(shè)計值。

12，工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計

氣體工質(zhì)、液體工質(zhì)開關(guān)，通稱工質(zhì)開關(guān)。工質(zhì)開關(guān)或設(shè)計成內(nèi)開關(guān)或外開關(guān)：內(nèi)開關(guān)。即整個開關(guān)都設(shè)在工質(zhì)導(dǎo)管或通道里面，在外面看不到開關(guān);外開關(guān)，即開關(guān)開啟和關(guān)閉時的受力點設(shè)在工質(zhì)導(dǎo)管或通道的外面。一般情況下，氣體工質(zhì)開關(guān)應(yīng)盡可能多設(shè)內(nèi)開關(guān)。

工質(zhì)開關(guān)可用電子技術(shù)設(shè)計成全自動控制，也可把其中的一部分設(shè)計成電子技術(shù)自動控制，把另一部分設(shè)計成系統(tǒng)工程內(nèi)部條件自行自動控制。如氣體工質(zhì)開關(guān)，可把汽缸中的進(jìn)氣開關(guān)或出氣開關(guān)設(shè)計成內(nèi)開關(guān)，利用活塞上附設(shè)的工質(zhì)開關(guān)啟動器，在活塞升 降過程中，推動氣體工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉。液體工質(zhì)開關(guān)，也可利用排液點h6（1～末）依次降低，h耗遞增過程中，負(fù)背壓液柱同一標(biāo)高上負(fù)背壓壓強(qiáng)的變化，或飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中的壓強(qiáng)變化，自動控制液體工質(zhì)開關(guān)的開啟和關(guān)閉。比如，設(shè)在＞h3，＜h4中的液體工質(zhì)上行開關(guān)，可設(shè)計成離心泵底閥那種形式的自動開關(guān)。

電子技術(shù)全自動控制，也可利用系統(tǒng)工程內(nèi)部條件，即同一標(biāo)高上的液體壓強(qiáng)變化或汽缸中飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中的壓強(qiáng)變化條件。

13，系列系統(tǒng)工程設(shè)備取材的一般要求

系列系統(tǒng)工程，根據(jù)熱資源狀況，可采用不同質(zhì)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。在氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)中，有些工質(zhì)對金屬設(shè)備具有腐蝕性，而且是在中高壓條件下工作。這就要求金屬設(shè)備要具備相應(yīng)的抗腐蝕性能和抗張強(qiáng)度。

（1）采用汞為1號液體工質(zhì)時，因為汞對許多金屬有腐蝕性，而且還能溶解多種金屬，所以，同汞有直接接觸面的金屬設(shè)備，要選用對汞有抗腐蝕、不溶解性能的金屬材料，或用其它相適應(yīng)的材料做內(nèi)襯。也可采用h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉技術(shù)，即隔離防腐技術(shù)。

（2）低沸點氣體工質(zhì)，常溫下的飽和汽壓強(qiáng)本身就呈中、高壓。因此，與氣體工質(zhì)汽化、做功、冷凝、循環(huán)有關(guān)的設(shè)備，要具備相應(yīng)的抗張強(qiáng)度，設(shè)計抗張強(qiáng)度要＞系統(tǒng)工程運行時的飽和汽壓強(qiáng)強(qiáng)度。

汽化器、冷凝器中的金屬設(shè)備，要同時具備三個條件：一，要具備相應(yīng)抗張強(qiáng)度;二，要有好的導(dǎo)熱性能;三，要具備相應(yīng)的抗高低溫?zé)嵩戳黧w和氣體工質(zhì)腐蝕的性能。

（3）同液體工質(zhì)有直接接觸面的金屬設(shè)備，要具備相應(yīng)的抗液體工質(zhì)腐蝕的性能和與負(fù)背壓（正背壓） 壓強(qiáng)相對應(yīng)的抗張強(qiáng)度。設(shè)計抗張強(qiáng)度要＞系統(tǒng)工程運行時液體工質(zhì)負(fù)背壓（正背強(qiáng)）壓強(qiáng)強(qiáng)度。

（4）標(biāo)準(zhǔn)型汽缸、活塞、工質(zhì)導(dǎo)管、熱交換器等金屬設(shè)備，須銘刻其金屬材料的名稱和抗張強(qiáng)度，以便系統(tǒng)工程據(jù)需選用。

（5）除汽化器外，與氣體工質(zhì)流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管，通道，汽缸等設(shè)備的外表，須附設(shè)絕熱套。低溫?zé)嵩礈囟鹊陀谥車h(huán)境溫度的冷凝器和低溫?zé)嵩戳黧w導(dǎo)管的外表，也須附設(shè)絕熱套。

（6）根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十七），如果設(shè)備的絕熱性能達(dá)不到技術(shù)要求，飽和汽還未做功就出現(xiàn)大量液化時，應(yīng)采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫技術(shù)，即與飽和汽流通、做功有關(guān)的導(dǎo)管，通道，汽缸等設(shè)備和與飽和汽有直接接觸面的液體工質(zhì)，都采用高溫?zé)嵩戳黧w保溫，比如把需要保溫的設(shè)備都設(shè)置在高溫?zé)嵩戳黧w之中，或在設(shè)備內(nèi)部設(shè)高溫?zé)嵩戳黧w流通導(dǎo)管，使它們的溫度都≥飽和汽等溫膨脹時的溫度。

（二）系列系統(tǒng)工程設(shè)計建造技術(shù)

1，單缸多組工程

（1）如前所述，圖11是系列系統(tǒng)工程雛形剖面形象圖，同時，又是單缸單組工程剖面形象圖。

單缸多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)，穩(wěn)定運行的實際需要，由多個圖11在同一水平面上組成。

圖11說明與前面的圖11說明相同。由多個圖11組成的單缸多組工程，標(biāo)高相等的勢能集聚儲存庫V′、剩余勢能集聚儲存庫V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和V′的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、末級液體工質(zhì)循環(huán)泵和連系循環(huán)泵的液體工質(zhì)導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

（2）單缸多組工程的設(shè)計

除（1）說明外，單缸多組工程的設(shè)計，遵從通用設(shè)計技術(shù)。

2，多缸同位多組工程

（1）圖14是多缸同位單組工程剖面形象圖。

多缸同位多組工程，以單缸多組工程為基礎(chǔ)，是單缸多組工程的擴(kuò)大和延伸。

多缸同位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個圖14在同一水平面上組成。

圖14說明：圖14以圖11為基礎(chǔ)，是圖11的擴(kuò)大和延伸。圖14標(biāo)號所代表的名稱或設(shè)備同圖11。同圖11相比，圖14中汽缸V（1～末）、異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉V″（1～末）、連系V （1～末）～V（1～末）的液體工質(zhì)導(dǎo)管和工質(zhì)開關(guān)的個數(shù)增加到與排液點h6（1～末）的個數(shù)相同。h0變更為h0（1）～h0（末），h0（1）～h0（末）成為各對應(yīng)汽缸V1～V末的標(biāo)高h(yuǎn)0。除末級h0（末）外，h0（1）～h0（末-1）＝±0.00，而且都在同一水平面上，故稱多缸同位。h0（末）的設(shè)計，可選用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)，也可采用保h4前提下的h0（末）一級升位技術(shù)，并在V″末中增設(shè)液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管（6），舍去圖11的末級液體工質(zhì)循環(huán)泵。氣體工質(zhì)導(dǎo)管延長了，氣體工質(zhì)開關(guān)的套數(shù)增加到與汽缸V1～V末的個數(shù)相同。把圖14分解開來看，除氣體工質(zhì)和氣體工質(zhì)導(dǎo)管同各汽缸V1～V末相互間有連系，標(biāo)高相等的剩余勢能集聚儲存庫V″1～V″（末-1）可合并設(shè)計成一個整體外，各汽缸V1～V末之間，基本上都各自成為一個相對獨立的，只有一個排液點的汽缸連通器。凡未涉及變更的設(shè)備，均與單缸單組工程相同。

由多個圖14在同一水平面上組成的多缸同位多組工程，標(biāo)高相等的勢能集聚儲存庫V′（1～末）、 剩余勢能集聚儲存庫V″（1～末）、液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管（6）、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、工質(zhì)開關(guān)、活塞在圖17中均未畫，具體設(shè)計氣體工質(zhì)導(dǎo)管時，按V1～V末的順序依次相接。

（2）多缸同位單組工程的設(shè)計

（甲）除（1）說明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行需要，遵從通用設(shè)計技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗（1～末）、P（1～末）、V（1～末）～V （1～末）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（乙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計h0（1～末）～h6（1～末）

采用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)時：

h0（2～末）＝h0（1）＝±0.00。h0～h7設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時，h0（末）變更為：

h′0（末）＝h4（末-1）-h6（末）+d′

公式-37

h′0（末）：h0（末）升位后的實際標(biāo)高（m），〔h′0（末）+h4（末）+d′＜h6（末-1〕。h4（末-1）＝公式-21。h6（末）＝公式-14。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。

h0（末）變更為h′0（末）后，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，在（甲）所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，遵從對應(yīng)關(guān)系，都向上升高h(yuǎn)′0（末），對應(yīng)變更為h′1（末）～h′6（末）。工程運行時，排液點h6（末-1）排出的液體工質(zhì)V′（末-1）進(jìn)入V″末;排液點h6（末）排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入V″（末-1）。

（丙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計V（1～末）～V （1～末）

采用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)時，V（1～末）～V （1～末）的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位技術(shù)時，V′（末-1）變更為V′（末-1）≥V′末，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

（丁）h耗、h′耗（1～末）、P（1～末）的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

（申）液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管的設(shè)計

在V″末中增設(shè)液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管，上端高度與h′4（末）同高，管口上設(shè)有可供管子加高、降低的調(diào)控裝置（圖14中未畫）;導(dǎo)管下端伸入V″（末-1），使V′（末-1）＞V′末的多余液體工質(zhì)，及時自動地從V″末中導(dǎo)入V″（末-1）。

3，多缸異位多組工程

（1）圖15是多缸異位單組工程剖面形象圖

多缸異位多組工程，以多缸同位多組工程為基礎(chǔ)，是多缸同位多組工程的擴(kuò)大和延伸。

多缸異位多組工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個圖15在同一水平面上組成。

圖15說明：圖15以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸。圖15標(biāo)號所代表的名稱或設(shè)備同圖14。同圖14相比，在圖15的h0（1）～h0（末-1）中，有些h0不是設(shè)在±0.00上。故稱多缸異位。圖15的h0（末）可采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)，也可選用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)。圖15中，除h0（1）、h0（末-1）、h0（末）的設(shè)計同圖14外，h0（2）～h0（末-2）的設(shè)計，采用保h4前提下的勢能二次集聚儲存技術(shù)，使圖15的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管減少到只需一組 。液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管（6）的設(shè)計個數(shù)增加到與h′0的個數(shù)相同。凡未涉及變更的設(shè)備，均與多缸同位單組工程相同。

由多個圖15在同一水平面上組成的多缸異位多組工程，標(biāo)高相等的勢能集聚儲存庫V′（1～末）、剩余勢能集聚儲存庫V″（1～末）、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、工質(zhì)開關(guān)、活塞在圖15中均未畫。具體設(shè)計氣體工質(zhì)導(dǎo)管時，按V1～V末的順序依次相接。

（2）多缸異位單組工程的設(shè)計

（甲）除（1）說明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行需要，遵從通用設(shè)計技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗（1～末）、V（1～末）～V （1～末）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（乙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計h0（1～末）～h6（1～末）

h0（1）、h0（末-1）、h0（末）的設(shè)計同圖14。

h0（2）～h0（末-2）的設(shè)計：把圖15的h0（2）～h0（末-2）中為求h6同h6（1）成水平相等而升位的h0命名為升位h（升0）;把保h4，同時又不升位的h0命名為原位h（原0）;一般情況下是把順序在前的h0做為h（升0），把順序在后的h0做為h（原0），那么，根據(jù)技術(shù)依據(jù)（十七），h（原0）對應(yīng)的h（原6），必須≥h′（升0）對應(yīng)的h′（升4）+d′，即：

h（原6）≥h′（升4）+d′??公式-38

h（原6）：同h（原0）相對應(yīng)的原位h6標(biāo)高（m）。h′（升4）：同h（升0）相對應(yīng)的h（升4）升位后的實際標(biāo)高（m）。d′：超h′（升4） 的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。

h′（升0）＝h6（1）-h（升6）??公式-39

h′（升0）：h（升6）升位后的實際標(biāo)高（m）。h6（1）＝公式-13。h（升6）：同h（升0）相對應(yīng)的升位h6標(biāo)高（m），由公式-15確定。

當(dāng)h（升0）變更為h′（升0）后，與它相對應(yīng)的h（升1）～h（升6），在（甲）所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，遵從對應(yīng)關(guān)系，都向上升高h(yuǎn)′（升0），對應(yīng)變更為h′（升1）～h′（升6）。

h（原0）～h（原6）的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

（丙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計V（1～末）～V （1～末）

V′（原）≥V′（升），與其有關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系變更。V′（原）：同h（原0）相對應(yīng)的h（原6）排液點排出的液體工質(zhì)體積。V′（升）：同h（升0）相對應(yīng)的h（升6）排液點排出的液體工質(zhì)體積。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時，V′（末-1）≥V′末，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

其余V（1～末）～V （1～末）的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

（?。﹉耗、h′耗（1～末）、P（1～末）和未涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

（申）液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管的設(shè)計

液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管的設(shè)計與多缸同位單組工程的有關(guān)設(shè)計相同。但液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管的個數(shù)增加到與h′0的個數(shù)相同，h′0包括h′（升0）在內(nèi)。h′（升0）上的液體工質(zhì)自動平衡導(dǎo)管的上端標(biāo)高與h′（升4）成水平相等，并設(shè)在V″（升）中;導(dǎo)管的下端伸入到V″（原）。

4，液下工程

（1）圖16是液下多缸單組工程剖面形象圖

液下工程，以多缸同位多組工程為基礎(chǔ)，是多缸同位多組工程的擴(kuò)大和延伸。

液下工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個圖16在同一水平面上組成

圖16說明：圖16以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸，圖16標(biāo)號所代表的名稱或設(shè)備同圖14。液下工程是設(shè)計在液下或水下的工程，所以也稱它為水下工程。除h0（末-1）外，圖16的h0（2）～h0（末）均采用保h4前提下的h0遞增一級升位設(shè)計技術(shù)。h0（末-1）可采用圖16的保h4前提下的h0（末-1）遞增二級升位技術(shù)，也可選用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)。

圖16中，除h′6（末-1）外，h′6（2）～h′6（末）＝h6（1）。除V′（末-1）外，V′1～V′末的水平面均在標(biāo)高h(yuǎn)6（1）上連成一體，組成液庫。h0（1）設(shè)在-h6（1）處。凡未涉及變更的設(shè)備，均與圖14相同。

由多個圖16組成的液下工程，水平面（標(biāo)高）相等的液庫V′、剩余勢能集聚儲存庫V″、標(biāo)高相等的水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、開關(guān)、活塞，在圖16中均未畫。具體設(shè)計氣體工質(zhì)導(dǎo)管時，應(yīng)按V1～V末的順序依次相接。

（2）液下多缸單組工程的設(shè)計

（甲）除（1）說明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行需要，遵從通用設(shè)計技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗（1～末）、P（1～末）、V（1～末）～V （1～末）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（乙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計h0（1～末）～h6（1 ～末）

采用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)時：

h0（1）＝±0.00，h0（1）＝-h6（1）。

h′0（2）＝h0（1）+h′耗1

h′0（3）＝h′0（2）+h′耗2

h′0（4）＝h′0（3）+h′耗3

以此類推至h0（末）??公式-40

h0（1）：液庫水平面下最深的標(biāo)高h(yuǎn)0（m），一般情況下為氣體工質(zhì)等溫膨脹時這個汽缸的標(biāo)高h(yuǎn)0。h′0（2～末）：遞增一級升位后h0（2～末）實際標(biāo)高（m）。h′耗（1～末）：級差損耗（m）。

h0升位為h′0后，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)h1（1～末）～h6（1～末），依據(jù)（甲）所確定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系向上升高，對應(yīng)變更為h′1（1～末）～h′6（1～末）。

采用保h4前提下的h0（末-1）遞增二級升位設(shè)計技術(shù)時，h0（末-1）變更設(shè)計為：

h′0（末-1）＝h6（1）+〔h6（末）+h耗〕×1%

+h耗+d′-h6（末-1）

〔h′4（末-1）+d′≤h6（1）〕??公式-41

h′0（末-1）：遞增二級升位后的h0（末-1）實際標(biāo)高（m）。h6（1）＝公式-13。h6（末）＝公式-14。h耗：同圖3說明中的h耗（m）。h6（末-1）：由公式-15確定。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。

h0（末-1）升位為h′0（末-1）后，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

（丙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計V（1～末）～V （1～末）

當(dāng)h0（末-1）采用保h4前提下的h0（末-1）遞增二級升位設(shè)計技術(shù)時，V′（末-1）≥V′ 末。與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。h′6（末-1）排出的液體工質(zhì)V′（末-1）進(jìn)入V″末，h′6（末）排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入液庫。

其余V（1～末）～V （1～末）設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定。

（?。﹉耗、h′耗（1～末）、P（1～末）、由（甲）確定。凡未涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)均由（甲）確定，凡涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，均遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

5，同P′常壓工程

（1）前面所描述的單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程和液下工程，因其排液點h6（1～末）和V′1～V′末水平面上方、剩余勢能集聚儲存庫V″1～V″末水平面上方的氣體空間氣體壓強(qiáng)P′相等，而且均為大氣壓強(qiáng)（dtm），所以，上述四種工程又取名為同P′常壓工程。

上述四種工程，如果剩余勢能集聚儲存庫V″上有源源不斷的自然液體工質(zhì)資源保證供給，單位時間液體工質(zhì)的供給量等于單位時間h6（1）排出的液體工質(zhì)量V′1，如江河流水保證供給，那么，同P′常壓工程和同P′常壓技術(shù)就具有技術(shù)依據(jù)十二所描述的全部性能，即依托液體工質(zhì)本身，集聚儲存高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動力、電力。同P′常壓工程，還可以用作提水灌溉或往水庫中注水，用于儲水儲能等。如果液體工質(zhì)數(shù)量固定，那么，就只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動力電力的性能，而不具有儲存能量的性能。

同P′常壓工程，氣體工質(zhì)為全封閉循環(huán)。末級工質(zhì)循環(huán)，可選用末級工質(zhì)循環(huán)設(shè)計技術(shù)，也可采用保h4前提下的h0一級升位設(shè)計技術(shù)，或h0（末-1）二級升位設(shè)計技術(shù)。

6，同P′高壓工程

同P′高壓工程以同P′常壓工程為基礎(chǔ)，是同P′常 壓工程的擴(kuò)大和延伸。

同P′高壓工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個同P′高壓單組工程在同一水平面上組成。

（1）圖17是（多缸同位）同P′高壓單組工程剖面形象圖。

圖17說明：圖17以圖14為基礎(chǔ)，是圖14的擴(kuò)大和延伸。同圖14相比，圖17增設(shè)了V′1～V′（末-1）〔包括h6（1）～h6（末-1）在內(nèi)〕和V″1～V″（末-1）上方各自連成一體的兩個密閉高壓氣體空間“P′末”。在兩個“P′末”上，各自增設(shè)了與V′1～V′（末-1）和V″1～V″（末-1）個數(shù)相同，位置相對應(yīng)的高壓氣體空間維修口（24）（兼做液體工質(zhì)添加口，簡稱維修口）、氣壓表（24）、調(diào)壓閥（24）。兩個“P′末”上各自增設(shè)了一個空氣壓縮機(jī)（23）。h9（1～末）：與V′1～V′（末-1）相對應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點標(biāo)高。h5d′：與V″1～V″（末-1）相對應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點標(biāo)高;h5d′＞h5，可把水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都設(shè)在“P′末”里面，也可分別把水輪機(jī)設(shè)在“P′末”里面，把發(fā)電機(jī)設(shè)在外面的常壓空間中，水輪機(jī)傳動軸的高低壓結(jié)合處，采用高壓潤滑油密封技術(shù)（圖17中未畫）。液體工質(zhì)上行導(dǎo)管變更為從各汽缸h0直通各h6。V″底下增設(shè)液體工質(zhì)下行導(dǎo)管直通各汽缸h0，并在各液體工質(zhì)下行導(dǎo)管上（標(biāo)高h(yuǎn)1上）設(shè)液體工質(zhì)開關(guān)。因為設(shè)計P′末＝P′末＝P末，而P末＞dtm，所以稱它為同P′高壓工程。密閉高壓氣體空間“P′末”的壓強(qiáng)允許值為：P末≥P′末＞dtm?！癙′末”的性能在于穩(wěn)定工程運行。在設(shè)備抗張性能允許前提下，“P′末”的空間容量越大，工程運行的穩(wěn)定性能越好。采用單排液點技術(shù)時V′上方（包括排液點h6在內(nèi)）的 “P′末”可以不設(shè)。但水輪機(jī)出水口單位時間的出水量必須精確控制，使它第于單位時間排液點h6排出的液體工質(zhì)量V′。

由多個圖17組成的（多缸同位）同P′高壓工程，壓強(qiáng)相等的密閉高壓氣體空間“P′末”、P′末（壓強(qiáng)）相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

采用雙液體工質(zhì)時，要同時采用h0下設(shè)置異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉技術(shù)，1號液體工質(zhì)的比重要小于2號液體工質(zhì)。

同P′高壓工程，二元工質(zhì)均為全封閉循環(huán)。凡未涉及變更的設(shè)備和標(biāo)號，均與多缸同位單組工程對應(yīng)相同。

為了圖面清晰，氣體工質(zhì)導(dǎo)管、活塞、工質(zhì)開關(guān)，在圖17中均未畫。具體設(shè)計氣體工質(zhì)導(dǎo)管時，按V1～V末的順序依次相接。

（2）（多缸同位）同P′高壓單組工程的設(shè)計

（甲）除（1）說明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行需要，遵從通用設(shè)計技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗（1～末）、P（1～P）、V（1～末）～V （1～末）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（乙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計h0（1～末）～h9

采用末級飽和汽降溫降壓技術(shù)時：

h0（2）～h0（末）＝h0（1）。

h1（1～末）～h3（1～末）由（甲）確定。

h4（1）＝P末×1%÷100Y+h1??公式-42

h4（1）：V″中液體工質(zhì)水平面最低點標(biāo)高（m）。P末：同公式-14中的P末（克/cm2）。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。hi：活塞升程設(shè)計最高點標(biāo)高（m）。一般情況下，h4（2）～h4 （末）＝h4（1）。

h5＝h4+d′??公式-43

h5：水輪機(jī)出水口標(biāo)高（m）。h4＝公式-42。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況下，5＞d′＞0。

h5d′＝h5+d′??公式-44

h5d′：V″上方密閉高壓氣體空間“P′末”頂點標(biāo)高（m）。h5＝公式-43。d′：超h5的技術(shù)量（m），d′≥水輪機(jī)（發(fā)電機(jī)）機(jī)體高度。

h6（1）＝（p1-p末）÷100Y-h耗

h6（2）＝（p2-p末）÷100Y-h耗

h6（3）＝（p3-p末）÷100Y-h耗

以此類推至h6（末）??公式-45

h6（1～末）：做功端各排液點標(biāo)高（m）。P（1～末）：飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹過程中對應(yīng)點的壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。h耗：同圖3說明中的h耗（m）。

h9（1）＝h6（1）+d′

h9（2）＝h6（2）+d′

h9（3）＝h6（3）+d′

以此類推至h9（末-1）??公式-46

h9（1～末）：與V′1～V′（末-1）相對應(yīng)的密閉高壓氣體空間“P′末”頂點標(biāo)高（m）。h6（1～末）＝公式-45。d′：超h6的技術(shù)量（m），d′的取值根據(jù)可能確定。

h9（末）＝h9（末-1）。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時：

h′0（末）＝h4（1）+h耗+d′??公式-47

h′0（末）：h0（末）一級升位后的實際標(biāo)高（m）。h4（1）＝公式-42。h耗：同圖3說明中的h耗。d′：超h4的技術(shù)量（m），一般情況 下，5＞d′＞0。

h′4（末）＝h′0（末）+h4（1）??公式-48

h′4（末）：與h′0（末）相對應(yīng)的h4（末）升位后的實際標(biāo)高（m），〔h′4（末）＜h6（末-1）〕。h′0（末）＝公式-47。h4（1）＝公式-42。

h′6（末）的設(shè)計：在h0（末）升位后，h6（末）也隨之對應(yīng)升位為h′6（末），但h′6（末）的液體工質(zhì)導(dǎo)管在h′0（末）的上方拐一個180度彎，向下伸入V″（末-1）。

h′6（末）排出的液體工質(zhì)V′末進(jìn)入V″（末-1）;h6（末-1）排出的液體工質(zhì)V′（末-1）進(jìn)入V″（末）。

（丙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計V（1～末）～V （1～末）

采用末級飽和汽降溫降壓技術(shù)時：

V（1～末）～V （1～末）均由（甲）確定。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時：

V′（末-1）≥V′末。與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。其余V（1～末）～V （1～末）均由（甲）確定。

（丁）h耗、h′耗（1～末）、P（1～末）均由（甲）確定。

在（乙）、（丙）中，凡涉及到變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)均遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更;凡未涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)均與（多缸同位）同P′常壓單組工程相同，并由（甲）確定。

（申）同P′高壓工程主要優(yōu)點是降低工程垂直高度。降低的高度＝P末÷100Y（參見公式-45）。本工程只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰?，進(jìn)而生產(chǎn)動力電力的性能，不具有儲存能量的性能。

V′1～V′末〔包括h6（1）～h6（末）〕、 V″1～V″末上方各設(shè)“P′末”，P′末＝P′末＝P末〔P末≥P′末＞dtm〕，降低工程垂直高度，二元工質(zhì)和雙液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)，是同P′高壓工程的主要特征。

同P′高壓工程技術(shù)，適用于各種類型的同P′常壓工程。但在設(shè)計上，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)設(shè)計。

7，異P′高壓工程

異P′高壓工程，以同P′高壓工程為基礎(chǔ)，是同P′高壓工程的擴(kuò)大和延伸。

異P′高壓工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個異P′高壓單組工程在同一水平面上組成。

（1）圖18是（多缸同位）異P′高壓單組工程剖面形象圖。

圖18說明：圖18以圖17為基礎(chǔ)，是圖17的擴(kuò)大和延伸。同圖17相比，圖18把“P′末”變更為P′1～P′（末-1），P′（末-1）＝P′末＝P末。P′1～P′（末-1）：與P1～P（末-1）相對應(yīng)的密閉高壓氣體空間和密閉高壓氣體壓強(qiáng)。P′1～P′（末-1）被設(shè)計為與V′1～V′（末-1）〔包括h6（1）～h6（末-1）在內(nèi)〕相對應(yīng)的，相互獨立的密閉高壓氣體空間?？諝鈮嚎s機(jī)（23），維修口、氣壓表、調(diào)壓閥（24）的設(shè)計個數(shù)變更為都與V′1～V′（末-1）的個數(shù)相同，并與P′1～P′（末-1）相配套。V″1～V″（末-1）上方的P′末連成一體，P′末＝P′末＝P末;空氣壓縮機(jī)（23），維修口、氣壓表、調(diào)壓閥（24）的設(shè)計個數(shù)和設(shè)計方法同圖17。

因為在P′中，P′1～P′（末-1）的壓強(qiáng)值各不相同，又因為P′1～P′末＞dtm，所以稱它為異P′高壓工程。采用單排液點技術(shù)時，V′1～V′（末-1）上方的P′1～P′（末-1）可以不設(shè)，但水輪機(jī)出 水口單位時間的出水量必須精確控制，使它等于單位時間排液點h6排出的液體工質(zhì)量V′。

由多個圖18組成的（多缸同位）異P′高壓工程，氣體壓強(qiáng)相等的密閉高壓氣體空間、氣體壓強(qiáng)相等且標(biāo)高也相等的V′、V″、水輪機(jī)發(fā)電機(jī)、連系V′和水輪機(jī)的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、維修口、氣壓表、調(diào)壓閥、汽化器、冷凝器，應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或幾組。

凡未涉及變更的設(shè)備和標(biāo)號，均與（多缸同位）同P′高壓單組工程對應(yīng)相同。

（2）異P′高壓單組工程的設(shè)計

（甲）除（1）說明外，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行需要，遵從通用設(shè)計技術(shù)，確定h0～h7、h耗、h′耗（1～末）、P（1～P）、V（1～末）～V （1～末）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（乙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計h0（1～末）～h9

采用末級飽和汽降溫降壓技術(shù)時：

h0（1～末）～h3（1～末）由（甲）確定。

h4（1）＝公式-42;h4（2）～h4（末）＝h4（1）。

h5＝公式-43。

h5d′＝公式-44。

h6（1）～h6（末-2）＝h6（末-1），h6（末-1）由公式-45確定。

h9（1）～h9（末-2）＝h9（末-1），h9（末-1）由公式-46確定。

采用保h4前提下的h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時：

h′0（末）、h′4（末）、h′6（末）的設(shè)計與（多缸同位）同P′高壓單組工程的有關(guān)設(shè)計對應(yīng)相同。

（丙）在（甲）的基礎(chǔ)上設(shè)計P′1～P′（末-1）

P′末＝P末，P末由（甲）確定。

P′（末-1）＝P′末＝P末，P末由（甲）確定。

P′1＝P1-h6（末-1）×Y÷10

P′2＝P2-h6（末-1）×Y÷10

P′3＝P3-h6（末-1）×Y÷10

以此類推至P′（末-2）??公式-49

P′1～P′（末-1）：與P1～P（末-1）順序相對應(yīng)的密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)（公斤/cm2）。P1～P末：飽和汽等溫膨脹，絕熱膨脹過程中對應(yīng)點的壓強(qiáng)（公斤/cm2）。h6（末-1），由公式-45確定。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）。

（丁）V（1～末）～V （1～末）的設(shè)計，與（多缸同位）同P′高壓單組工程的有關(guān)設(shè)計對應(yīng)相同。

h耗、h′耗（1～末）、P（1～末）均由（甲）確定。

在（乙）、（丙）、（?。┲?，凡涉及到變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，與其有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更;凡未涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，均與（多缸同位）同P′高壓單組工程相同，并由（甲）確定。

（申）異P′高壓工程的主要優(yōu)點是最大限度地降低工程垂直高度，把h6（1～末）的標(biāo)高設(shè)在同一水平面上。一般情況下，工程降低的高度＝P′1÷100Y（m），〔P′1：h6（1）上方密閉高壓氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）。Y：液體工質(zhì)比重（克/Cm3）〕。

異P′高壓工程的垂直高度與P′和h6的取值密切相關(guān)。在P末≥P′末＞dtm前提下，工程垂直高度與P′的取值成反比（P′包括P′1～P′末）;與h6的取值成正比〔h6包括h6（1～末）〕。工程垂直高度可以在P末≥P′末＞dtm前提下根據(jù)需要設(shè)計，先確定P′（1～末）或h6（1～末）的值，然后再計算與之相對應(yīng)的h6（1～末）或P′（1～末）的值。

異P′高壓工程，只具有集聚高溫?zé)嵩刺峁┑哪芰浚M(jìn)而生產(chǎn)動力電力的性能，不具有儲存能量的性能。

V′1～V′末〔包括h6（1）～h6（末-1）在內(nèi)〕上方分別設(shè)P′1～P′末，V″1～V″末上方合并設(shè)置P′末〔P末≥P′末＞dtm〕最大限度地降低工程垂直高度，二元工質(zhì)和雙液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)是異P′高壓工程的主要特征。

異P′高壓工程技術(shù)，適用于各種類型的同P′常壓工程。但在具體設(shè)計上，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)設(shè)計。

8，配套工程

配套工程是指用系列系統(tǒng)工程同其它行業(yè)工程相配套的工程。如選擇相應(yīng)的系統(tǒng)工程同化工工程相配套，即為配套工程。

在化工工程和其它行業(yè)工程中，有許多設(shè)備的性能和工藝過程是把溫度較高的汽態(tài)半成品經(jīng)過冷凝、加壓后加工（液化）成液態(tài)產(chǎn)品的。如液化氣的生產(chǎn)、石油化工工程中燃料油的生產(chǎn)等，都有這種設(shè)備和工藝過程。

溫度較高的汽態(tài)半成品，在冷凝液化前不僅具有飽和汽體積，而且還具有飽和汽壓強(qiáng)。選擇與本發(fā)明相適應(yīng)的系統(tǒng)工程，按二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，選擇與汽態(tài)半成品相適應(yīng)的液體工質(zhì)或雙液體工質(zhì)（以不影響液態(tài)產(chǎn)品的質(zhì)量為前提），把化工工程或其它工程中的冷凝加壓設(shè)備免去，把汽態(tài)半成品導(dǎo)管同本發(fā)明系統(tǒng)工程中的氣體工質(zhì)導(dǎo)管相連接，這樣，汽態(tài)半成品就可以被利用，做為本發(fā)明系統(tǒng)工程運行的氣體工質(zhì)。經(jīng)系統(tǒng)工程等溫膨脹，絕熱膨脹做功后進(jìn)入冷凝器的汽態(tài)半成品，在冷凝器中液化，被加工成液態(tài)產(chǎn)品后輸出。汽態(tài)半成品源源不斷地進(jìn)入系統(tǒng)工程的氣體工質(zhì)導(dǎo)管，液化后的液態(tài)產(chǎn)品源源不斷地從冷凝器中輸出。這樣，就可以把化工工程和其它工程的汽態(tài)半成品的冷凝加壓液化 過程，變成勢能生產(chǎn)和汽態(tài)半成品的冷凝加壓液化過程。既不影響液態(tài)產(chǎn)品的生產(chǎn)和液態(tài)產(chǎn)品的質(zhì)量，又可以從中獲得動力和電力。

配套工程，由于它的氣體工質(zhì)來源于其它工程液態(tài)產(chǎn)品前的汽態(tài)半成品，而汽態(tài)半成品冷凝液化后又做為液態(tài)產(chǎn)品輸出，因此，做為配套工程的系統(tǒng)工程，其高溫?zé)嵩春推?、冷凝器中的液態(tài)氣體工質(zhì)循環(huán)泵自然免去，液態(tài)氣體工質(zhì)添加口變更設(shè)計成液態(tài)產(chǎn)品輸出口。

七，儲冰儲能、采冰取能技術(shù)

在常年高寒地區(qū)或冬季高寒地區(qū)，利用高寒氣溫條件和有利地形，建造大型冰庫，用江河流水等流水生產(chǎn)冰，儲冰于大型冰庫之中（冰庫為非耗能或極少耗能冰庫，主要靠絕熱材料保溫和冰的溶解熱本身來維持冰的儲存時間）。根據(jù)系統(tǒng)工程運行需要或季節(jié)變化，環(huán)境氣溫上升需要，取冰庫中的儲冰或開采冰川和南北極的冰做低溫?zé)嵩础?/p>

以同P′常壓工程為例：設(shè)氣體工質(zhì)為二氧化碳，質(zhì)量為1公斤。飽和汽T1＝15℃，查附表得15℃時P1＝51930克/cm2、V1＝6323000Cm3/公斤。飽和汽T末＝2.5℃，查附表得2.5℃時P末＝37950克/cm2、Q2＝53.98千卡/公斤。低溫?zé)嵩礊楸娜芙鉄?，質(zhì)量為1公斤，已知冰的溶解熱Q1＝80千卡/公斤。高溫?zé)嵩礉M足T1時的飽和汽汽化熱。2號液體工質(zhì)為水，比重Y＝1克/cm。d′＝5（m）。h耗＝2（m）。V′1上方的P′＝dtm。V″1上方的P″＝dtm。能量計算范圍，飽和汽（T1）等溫膨脹時得到的液體工質(zhì)勢能W（千克m/秒），那么，由以下公式便 可求得：

W＝〔（P1-P末×101%-P′+P″）÷100Y-d′-h耗〕×V1×Y÷1000×（Q1÷Q2）

公式-50

W＝〔（51930-37950×101%-dtm+dtm）÷100×1-5-2〕×6323000×1÷1000×（80÷53.98）

≈1209995千克m/秒

也就是說，當(dāng)高溫?zé)嵩礉M足二氧化碳15℃時的飽和汽汽化熱需要時（這是極容易做到的事），利用1公斤冰的溶解熱（只計算等溫膨脹時釋放出來的能量），就可以獲得120萬千克m/秒的勢能。

儲冰儲能、采冰取能技術(shù)，實質(zhì)上是在利用大自然的氣候規(guī)律和氣溫條件，生產(chǎn)、儲存人造煤炭和石油。南北極有可能成為人類重要的天然能源生產(chǎn)基地，人類正在謀求的從南北極采冰，以供淡水需求的設(shè)想，也將一舉兩得，既得淡水又得能源。

用冰做低溫?zé)嵩磿r，可分級利用。如首先利用冰的溶解熱為第一級低溫?zé)嵩?，然后再利用冰溶解后的?℃低溫水為第二級低溫?zé)嵩?。條件允許時，其它低溫?zé)嵩匆部煞旨壚?。采用分級利用低溫?zé)嵩醇夹g(shù)時，各分級系統(tǒng)工程可選擇與之相適應(yīng)的不同質(zhì)氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。

本發(fā)明高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟龋汲貢r，從溫度上講，高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩礇]有絕對區(qū)分界限。如上例，T1＝15℃，也就是說比15℃高一點的熱源就可做為高溫?zé)嵩?換一個場合，如果利用30℃的溫泉地?zé)豳Y源做高溫?zé)嵩磿r，那么，15℃的熱源又可以做為低溫?zé)嵩?。因此，在本發(fā)明中，在溫差≥T限前提下，高低溫?zé)豳Y源可以綜合分級利用，在此可為高溫?zé)嵩?，在彼又可為低溫?zé)嵩?在此為低溫?zé)嵩?，在彼又可為高溫?zé)嵩?。綜合分級利用高低溫?zé)豳Y 源時，各分級系統(tǒng)工程可選擇與之相適應(yīng)的氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)。

迄今為止，以消耗礦物燃料為代價的動力電力生產(chǎn)，都以謀求高溫?zé)嵩矗ǖV物燃料的開采、生產(chǎn)和提高高溫?zé)嵩礈囟龋榱⒆泓c。而本發(fā)明的動力電力生產(chǎn)，則以謀求低溫?zé)嵩矗ǖ蜏責(zé)嵩吹拈_采、生產(chǎn)、儲存）為立足點。礦物燃料，在地球上盡管目前的資源還很豐富，但并非取之不盡、用之不竭。總有一天，它會因人類不間斷地大量開采而走向枯竭。能源危機(jī)的出現(xiàn)，從一定角度上反映了礦物燃料（資源）的枯竭趨勢。因此，本發(fā)明的普遍運用和推廣，將有可能為人類最終功克能源危機(jī)找到一條新途徑。而且還因為它不需要燃燒燃料，氣體工質(zhì)為全封閉循環(huán)，液體工質(zhì)也可設(shè)計成全封閉循環(huán)而成為一個清潔的，無污染的動力電力生產(chǎn)過程。

八，前景技術(shù)

圖4是 形連通器剖面形象圖，同時也是 形汽缸連通器剖面形象圖。

（一） 形連通器和 形汽缸連通器說明：

1， 形汽缸連通器剖面形象圖說明同圖4說明。不同點在于把密閉備用空間（15）變更為巨型汽缸（活塞未畫）。

2，圖4是單組 形（汽缸）連通器剖面形象圖，需要時，可由多個圖4在同一水平面上組成一個 形（汽缸）連通器工程，各密閉備用空間可設(shè)通道和密封門相互貫通，以備連續(xù)、循環(huán)運用。如果材料、設(shè)備的抗張性能允許，單個 形（汽缸）連通器密閉備用空間（15）的容量也可根據(jù)需要設(shè)計。當(dāng) 形 連通器用做 形汽缸連通器時，只需把圖4的液體、氣體添加口（18）變更為氣體工質(zhì)導(dǎo)管，并遵從通用設(shè)計技術(shù)設(shè)計即可。在設(shè)備垂直高度允許前提下，h6（末）可設(shè)計在≤h0的任意點上。

3，密閉備用空間的性能與巨型汽缸的性能相同。需要時，可選用無活塞技術(shù)、片形、氣包形、罩形活塞技術(shù)。采用罩形活塞技術(shù)時，遵從罩形活塞設(shè)計技術(shù);汽缸（密閉備用空間）的設(shè)計建造要與之相配套;公式-17中，d的取值應(yīng)為d≥dtm÷100Y（dtm：大氣壓強(qiáng)克/cm2。Y：1號液體工質(zhì)比重克/Cm3）。采用無活塞、片形、氣包形、罩形活塞技術(shù)時，必須遵循二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)。

（二） 形連通器和 形汽缸連通器性能

1， 形連通器性能同技術(shù)依據(jù)（十一）。它可以為需求相對低壓空間、相對真空空間、有限時間內(nèi)存在的低于周圍環(huán)境溫度的相對低溫空間的有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實施和進(jìn)步，提供新的方法和手段。

2，用做 形汽缸連通器時，在依次降低（h0以下設(shè)置的）排液點h6的同時，能夠使汽缸中飽和汽壓強(qiáng)≤常壓或P′的飽和汽繼續(xù)絕熱膨脹做功;如果h0上方的汽缸（密閉備用空間）容量允許、絕熱性能允許，那么，飽和汽絕熱膨脹做功可以直至飽和汽壓強(qiáng)趨近于零。

3，用做 形汽缸連通器時，在依次降低（h0以下設(shè)置的）排液點h6的同時，能夠使液體（常壓下的）沸點溫度依次降低，使液體在低于（常壓下的）沸點溫度的條件下沸騰汽化，獲得飽和汽和能量。

（三）當(dāng)大容量巨型汽缸或密閉備用空間中設(shè)有立柱或組裝式立柱時，采用罩形活塞技術(shù)需把罩形活 塞變更設(shè)計成組裝式罩形活塞;組裝式罩形活塞以罩形活塞為基礎(chǔ)，在與立柱相對應(yīng)的活塞面下，增設(shè)與立柱柱體相對應(yīng)，并相適應(yīng)的金屬套筒，金屬套筒同活塞面相通，套筒的頂端與活塞面連成一體，連接點滿足密封要求;立柱周圍設(shè)有1號液體工質(zhì)環(huán)形儲存?zhèn)}、環(huán)形槽和環(huán)形外擋墻，金屬套筒和環(huán)形儲存?zhèn)}、環(huán)形槽、環(huán)形外擋墻的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計方法與罩形活塞有關(guān)設(shè)計技術(shù)和設(shè)計方法對應(yīng)相同。

巨型汽缸或密閉備用空間的頂端可根據(jù)不同用途設(shè)計，用做汽缸時，與傳統(tǒng)型或巨型汽缸的設(shè)計相同，用做密閉備用空間時，頂端變更設(shè)計為一個液體、氣體添加口和開關(guān);液體工質(zhì)導(dǎo)管從h0往下設(shè)置，液體工質(zhì)導(dǎo)管在排液點h6的下方拐一個180度彎，使管口朝上，做為非密閉端;排液點h6可設(shè)無數(shù)個，但實用個數(shù)據(jù)需確定，排液點就是非密閉端管口水平面上的所有點;液體工質(zhì)導(dǎo)管中的液體工質(zhì)開關(guān)，它的設(shè)計標(biāo)高與導(dǎo)管拐彎起點處的標(biāo)高相同;h1～h6（1～末）的設(shè)計：h1＞h0＞h6（1）＞h6（2）……＞h6（末），h1：活塞升程設(shè)計最高點或汽缸、密閉備用空間頂點標(biāo)高，h0：活塞降程設(shè)計最低點或汽缸、密閉備用空間中的液體工質(zhì)水平面最低點標(biāo)高，h6（1）～h6（末）：h0以下依次降低的各排液點標(biāo)高，h1～h6（1～末）的具體設(shè)計遵從通用設(shè)計技術(shù)對應(yīng)設(shè)計。

九，補充說明

（一） 形汽缸連通器

在U形連通器液體工質(zhì)導(dǎo)管的一端安上汽缸、活塞，液體工質(zhì)導(dǎo)管與汽缸底部相接，并與汽缸相通。

在氣體工質(zhì)導(dǎo)管上，設(shè)備用排氣管（7）和（進(jìn) 氣、出氣、排氣）三個氣體工質(zhì)開關(guān)。

在液體工質(zhì)導(dǎo)管標(biāo)高h(yuǎn)1上，設(shè)一個液體工質(zhì)開關(guān)。

傳統(tǒng)型汽缸連通器如果采用無活塞技術(shù)，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)必須全部保留。

（二）剩余勢能集聚儲存庫

h4（1～末）確定后，V″（1～末）的設(shè)計建造就由h4（1～末）和V″（1～末）的設(shè)計容量決定;剩余勢能集聚儲存庫庫底，設(shè)一個以上或與V″（1～末）個數(shù)相同、位置相對應(yīng)的液體工質(zhì)下行通道和液體工質(zhì)開關(guān)，與V （1～末）相連通。

（三）液體工質(zhì)的選用

飽和汽等溫膨脹時的壓強(qiáng)越大、T限的值越大，越應(yīng)選擇比重大的液體工質(zhì)。

（四）單排液點技術(shù)

采用單排液點技術(shù)時，工程只設(shè)計建造單排液點h6（1）所需的一級設(shè)備，其余各級設(shè)備免去。

（五）末級飽和汽降溫技術(shù)

采用末級飽和汽降溫技術(shù)時，工程的末級設(shè)備免去。

（六）工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計

活塞上附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動器時工質(zhì)開關(guān)的設(shè)計要與之相適應(yīng)，比如把氣體工質(zhì)開關(guān)設(shè)在汽缸蓋的氣體工質(zhì)導(dǎo)管或通道上

（七）多缸同位多組工程

采用h0（末）一級升位設(shè)計技術(shù)時，V′（末-1）和V″末連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計與h6（末-1）和h′4（末）相適應(yīng);V′末和V″（末-1）連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計與h′6（末）和h4（末-1）相適應(yīng)。

凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計方法，均與單缸單組工程相同，并遵從通用設(shè)計技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

（八）多缸異位多組工程

h′（升6）排出的液體工質(zhì)V′（升）進(jìn)入V′1，V′（升）和V′1連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計與h′（升6）和h6（1）相適應(yīng);h（原6）排出的液體工質(zhì)V′（原）進(jìn)入V″（升），V′（原）和V″（升）連成一體，有關(guān)設(shè)備的設(shè)計與h（原6）和h′（升4）相適應(yīng)。

凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計方法，均與多缸同位單組工程相同，并遵從通用設(shè)計技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

（九）液下工程

凡未涉及變更的設(shè)備、設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計方法，均與多缸同位單組工程相同，并遵從通用設(shè)計技術(shù);凡涉及變更的設(shè)計數(shù)據(jù)，與之有關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)，遵從對應(yīng)關(guān)系對應(yīng)變更。

（十）同P′高壓工程和異P′高壓工程

V′末與V″（末-1）上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體;V′（末-1）與V″末上方的密閉高壓氣體空間P′末合成一體。

V″上方的密閉高壓氣體空間P′，包括水輪機(jī)出水口周圍氣體空間P′，在P′中，一般情況下它們的高壓氣體壓強(qiáng)值相等;為了把V″上方的P′同V′上方的P′區(qū)別開來，V″上方的P′可記作P″。

V″上方的密閉高壓氣體空間P′，一般情況下必須設(shè)置。因為，對于水輪機(jī)出水口排泄液體工質(zhì)來說，在壓強(qiáng)相等條件下，氣體的阻力要比液體的阻力小。如果不去考慮這個因素，V″上方的P′也可以不設(shè)。

在同P′高壓或異P′高壓工程設(shè)計中，凡提到V′上方或V″上方的P′可以不設(shè)，指的是密閉高壓氣體空間P′中的氣體空間部分可以不設(shè)，但密閉高壓空間中的液體工質(zhì)空間必須保留。

（十一）公式-50

飽和汽絕熱膨脹過程中各對應(yīng)級生產(chǎn)的勢能量計算式同公式-50，但公式-50中的末項，即×（Q1÷Q2）舍去，P1變更為P（2～末）、V1變更為V′（2～末）、W變更為W（2～末），系統(tǒng)工程生產(chǎn)的勢能總量等于W和W（2～末）的總和。

（十二）同步液化工程

（1）圖19是同步液化單組工程剖面形象圖。

同步液化單組工程，以 形汽缸連通器為基礎(chǔ)，是 形汽缸連通器的擴(kuò)大和延伸。

同步液化工程，根據(jù)熱資源狀況和系統(tǒng)工程連續(xù)穩(wěn)定運行的實際需要，由多個同步液化單組工程在同一水平面上組成。

圖19說明：動力缸（1）。中介缸及其活塞（2）。液化加壓缸及其活塞（3）。勢能生產(chǎn)缸及其活塞（4）。多活塞組合固定橫擔(dān)（6）。工質(zhì)開關(guān)（5）。液體傳壓導(dǎo)管（7）。進(jìn)液導(dǎo)管（8）。排液導(dǎo)管（9）。

在 形汽缸連通器做功端上，安一個密閉傳統(tǒng)型活塞，做為中介活塞（2）：把 形汽缸連通器中的汽缸做為動力缸（1）;在中介活塞的頂端設(shè)一個多活塞組合固定橫擔(dān)（6）;并同中介活塞密切相連;在多活塞組合固定橫擔(dān)的上方，以中介活塞為中點，對稱設(shè)置一個氣體工質(zhì)液化加壓活塞（3）;以液化加壓活塞為中點，在多活塞組合固定橫擔(dān)上方的兩端，對稱各設(shè)一個勢能生產(chǎn)活塞（4）（情況允許或需要時，勢能生產(chǎn)活塞和與之相配套的汽缸可設(shè)1個或兩個以上）;多活塞組合固定橫擔(dān)上方的三個活塞，均為傳統(tǒng)型活塞，并同多活塞組合固定橫擔(dān)密切相連;三個活塞上方，水平設(shè)置三個傳統(tǒng)型汽缸，即一個氣體工質(zhì)液化加壓缸（3）和兩個勢能生產(chǎn)缸（4）與之相配套;中介活塞、多活塞組合固定橫擔(dān)、氣體工質(zhì)液化加壓活塞、兩個勢能生產(chǎn)活塞、以及同各活塞相配套的汽缸，組成 形活塞系統(tǒng);氣體工質(zhì)液化加壓缸上，設(shè)液體傳壓導(dǎo)管（7）;兩個勢能生產(chǎn)缸上，設(shè)與水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲存庫（圖19中未畫）相連系的排液導(dǎo)管（8）和與勢能集聚儲存庫（圖19中未畫）相連系的排液導(dǎo)管（9）;進(jìn)液導(dǎo)管和排液導(dǎo)管上，各設(shè)一個（反向）液體工質(zhì)（內(nèi)）開關(guān);由上述結(jié)構(gòu)和設(shè)備組成同步液化單組工程A半組系統(tǒng);同步液化單組工程由A半組系統(tǒng)和B半組系統(tǒng)組成，B半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備與A半組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備相同，并同A半組系統(tǒng)相對稱，設(shè)置在同一水平面上;A半組的液體傳壓導(dǎo)管（7）與B半組的液體傳壓導(dǎo)管（7）相連接;A半組和B半組的排液導(dǎo)管（9），在工質(zhì)開關(guān)（5）的上方，可合并設(shè)計成一個整體;工程運行時，A半組的 形活塞和B半組的 形活塞呈反向運動;為了便于從整體上直觀地了解同步液化單組工程，圖19中的A半組和B半組 形活塞系統(tǒng)以 形對稱排列，若從平面上 看，即為 形對稱排列;但在系統(tǒng)工程設(shè)計時，可以不取這種排列形式，改取為平面 形對稱排列;在動力缸（1）上，需設(shè)一個液體工質(zhì)添加口（圖19中未畫）;在動力缸（1）的下方，需要時可設(shè)一個液態(tài)氣體工質(zhì)分離器和導(dǎo)管與冷凝器相連接（圖19中未畫）;如果中介缸及其活塞的精密度高，氣體工質(zhì)在P1條件下做功時不漏氣，氣體工質(zhì)對汽缸活塞無腐蝕性，那么，動力缸（1）也可不設(shè)，而把中介缸（2）直接做為動力缸;在傳壓導(dǎo)管（7）上，設(shè)一個傳壓液體添加口（圖19中未畫）;排液點、勢能集聚儲存庫、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和勢能集聚儲存庫的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管在圖19中均未畫;同步液化工程屬于同P′常壓工程，主要特點是增加了 形活塞系統(tǒng)和 形活塞技術(shù)，免去剩余勢能系統(tǒng)和剩余勢能技術(shù)。

（2）h0～h6的設(shè)計

h0＝±0.00，h0為中介活塞降程最低點時的活塞底平面標(biāo)高。

h1：中介缸上平面標(biāo)高，由中介缸設(shè)計高度確定。

h4＝h1+中介活塞高度+多活塞組合固定橫

擔(dān)高度-d??公式-51

h4：液化加壓缸以及勢能生產(chǎn)缸底平面標(biāo)高（m）;d：活塞運行過程中，汽缸含活塞最短時的技術(shù)允許長度。中介缸及其活塞的高度＝液化加壓缸及其活塞的高度＝勢能生產(chǎn)缸及其活塞的高度。

h5＝h4+d+勢能生產(chǎn)缸高度+d′

公式-52

h5：水輪機(jī)出水口標(biāo)高（m）：h4和d同公式-51中的h4和d;d′：技術(shù)量，一般情況下5＞d′＞0。

h6＝〔P1-P′-P荷-（P末×101%-

P′-P荷）〕×1000×S1÷〔（S3+

S4）×Y×100〕+h4+d-h耗

＝〔P1-P末×101%〕×1000×

S1÷〔（S3+S4）×Y×100〕

+h4+d-h耗??公式-53

h6：排液導(dǎo)管上的排液點標(biāo)高（m），排液點應(yīng)留有可供據(jù)情調(diào)控的升降余地。P1：飽和汽等溫膨脹時的壓強(qiáng)（克/cm2）;P′：中介缸上方氣體空間的氣體壓強(qiáng)（克/cm2）;P荷（克/cm2）＝ 形活塞重量（克）÷中介活塞橫截面面積（cm2）;P末：飽和汽液化還原時的壓強(qiáng)（克/cm2）;S1：中介活塞橫截面面積（cm2），S1＝S2，S2為液化加壓活塞橫截面面積;S3：液化加壓活塞左邊的勢能生產(chǎn)活塞橫截面面積（cm2），S3＝S4;S4：液化加壓活塞右邊的勢能生產(chǎn)活塞橫截面面積（cm2），S4＝S3;Y：水輪機(jī)出水口排出的液體工質(zhì)比重（克/Cm3）;h4和d同公式-51中的h4和d;h耗：勢能集聚儲存的必要損耗（m），h耗＞0;h4以下的負(fù)背壓（液柱）壓強(qiáng)忽略不計，所有活塞在做功過程中與汽缸的摩擦阻力均忽略不計。

從公式-53中可以得到同步液化工程和同步液化技術(shù)的基本性能，即當(dāng)P1、P末、S1、Y、h4、d、h耗一定時，h6的值與S3+S4的取值成反比;當(dāng)〔P1-P末×101%〕×1000×S1的值一定時，無論它的值是大還是小，均可通過增大或縮小S3+S4的取值，即增大或縮?。ㄔ龆嗷驕p少）勢能生產(chǎn)活塞的橫截面面積（勢能生產(chǎn)活塞的個數(shù)）來最大限度地降低或提高系統(tǒng)工程的垂直高度，把h6設(shè)在人們所需要的高度上;它還可以把壓強(qiáng)不同的飽和汽同時做功時的h6設(shè)在同一水平面上，把溫差極限值T限降到最低限度;但無論是增大還是縮小S3+S4的取值，系統(tǒng)工程生產(chǎn)的勢能量不變。

（3）液化加壓缸和液體傳壓導(dǎo)管中的傳壓液體使用量的設(shè)計

V＝V1+V2+V3-V2＝V1+V3

公式-54

V：單組工程傳壓液體使用量（m3）;V1：A半組液化加壓缸的工作容量（m3），V1＝V2;V2：B半組液化加壓缸的工作容量（m3），V2＝V1;V3：除V1、V2外，液體傳壓導(dǎo)管的液體工質(zhì)容量（m3）。

（4）水輪機(jī)出水口單位時間的出水量≤排液點h6單位時間排出的液體工質(zhì)量。

（5）勢能集聚儲存庫、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲存庫的容量根據(jù)需要設(shè)計;汽缸連通器中的動力缸、汽化器、冷凝器和系統(tǒng)工程生產(chǎn)能力的設(shè)計，遵從通用設(shè)計技術(shù)。

由多個同步液化單組工程組成的同步液化工程，勢能集聚儲存庫、水輪機(jī)出水口下設(shè)置的液體工質(zhì)儲存庫、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、連系水輪機(jī)和勢能集聚儲存庫的液體工質(zhì)下行導(dǎo)管、汽化器、冷凝器應(yīng)盡可能分別合并設(shè)計成一組或少數(shù)幾組。

前面所述的同步液化工程和同步液化技術(shù)，只能集聚儲存利用氣體工質(zhì)等溫膨脹時釋放出來的能量，若想同時集聚儲存利用氣體工質(zhì)絕熱膨脹時釋放出來的能量，必須依據(jù)飽和汽T、P、V對應(yīng)關(guān)系下的對應(yīng)值，遵循同步液化工程和同步液化技術(shù)的基本性能對應(yīng)設(shè)計。同步液化技術(shù)，可用來設(shè)計液下工程。

十，總說明

（一） （ ）形（汽缸）連通器和 形（汽缸）連通器技術(shù)，是勢能生產(chǎn)技術(shù)的核心。

（二）二元工質(zhì)是 形（汽缸）連通器性能的特定依托媒介。

（三），二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)，使巨型汽缸的制造成為可能，并提供科學(xué)依據(jù)。

（四）雙液體工質(zhì)和雙液體工質(zhì)特定選擇技術(shù)，可減少1號液體工質(zhì)的使用量，可廣泛采用自然資源豐富，數(shù)量巨大，易于獲得的2號液體工質(zhì)做為1號液體工質(zhì)不足部分的替代和補充。汞和常溫下的液態(tài)金屬是最理想的1號液體工質(zhì)。

（五）巨型汽缸及其性能，是傳統(tǒng)型汽缸及其性能的擴(kuò)大和延伸。（ 形）巨型汽缸連通器，能集聚儲存飽和汽等溫膨脹、絕熱膨脹做功時釋放出來的全部能量，直至飽和汽壓強(qiáng)趨近于零。

（六）傳統(tǒng)型活塞適用于傳統(tǒng)型汽缸，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去。

（七）氣包形活塞適用于巨型汽缸，二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)免去。

（八）無活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。

（九）片形活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，可最大限度地減少二元工質(zhì)的直接接觸面，可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟動器，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。

（十）罩形活塞技術(shù)適用于巨型汽缸，可最大限度地減少二元工質(zhì)的直接接觸面，可附設(shè)工質(zhì)開關(guān)啟 動器，1號液體工質(zhì)比重大于2號液體工質(zhì)比重時，可最大限度地減少1號液體工質(zhì)的使用量，但必須采用二元工質(zhì)特定選擇技術(shù)。

（十一）異質(zhì)液體工質(zhì)交換倉技術(shù)，可減少1號液體工質(zhì)使用量，可用它來擔(dān)任液體工質(zhì)隔離防腐技術(shù)。

（十二）剩余勢能技術(shù)，為氣體工質(zhì)的液化還原提供替代機(jī)械能。

（十三）通用設(shè)計技術(shù)、為系列系統(tǒng)工程的設(shè)計、建造提供一般方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（十四）單缸多組工程、多缸同位多組工程、多缸異位多組工程、液下工程、同步液化工程均屬于同P′常壓工程，氣體工質(zhì)全封閉循環(huán)，均具有集聚儲存能量，進(jìn)而生產(chǎn)動力電力的性能。它們可為不同地理條件、不同熱資源狀況下的系統(tǒng)工程的設(shè)計、建造提供選擇余地。

（1）單缸多組工程，汽缸的使用量較少。

（2）多缸同位多組工程，汽缸的使用量較多。

（3）多缸異位多組工程，除同（2）外，采用勢能二次集聚儲存技術(shù)，把排液點h（升6）設(shè)計在與h6（1）同高的同一水平面上，使系統(tǒng)工程水輪機(jī)的設(shè)計、建造減少到只需一組。

（4）液下工程，設(shè)計建造在液下或水下，除同（2）外，可供開發(fā)利用海水溫差能，設(shè)計建造系統(tǒng)工程時選用。

（5）同步液化工程，除同（1）或（2）外，傳統(tǒng)型汽缸以及活塞的使用量大，可最大限度地提高或降低系統(tǒng)工程設(shè)計建造的垂直高度，把排液點h6設(shè)在人們所需 要的高度上，把壓強(qiáng)不同的飽和汽同時做功時的排液點h6設(shè)在同一水平面上，把溫差極限值T限降到最低限度，可提高氣體工質(zhì)（汽化-液化還原-汽化）循環(huán)速度，進(jìn)而提高系統(tǒng)工程的運行速度，可用于液下工程的設(shè)計建造。

（十五）同P′高壓工程和異P′高壓工程，氣體工質(zhì)和液體工質(zhì)均為全封閉循環(huán)，只具有集聚能量的性能，不具有儲存能量的性能，可降低或最大限度地降低系統(tǒng)工程設(shè)計建造的垂直高度，可把排液點h6設(shè)在同一水平面上。

（十六）配套工程，為利用工業(yè)生產(chǎn)中液態(tài)產(chǎn)品前的汽態(tài)半成品所具有的能量，提供新技術(shù)。

（十七）儲冰儲能、采冰取能技術(shù)，充分利用大自然氣候規(guī)律和氣溫條件，把普適溫差能發(fā)電技術(shù)引入更深的層次。

（十八） 形汽缸連通器，除同（一）外，可為需求相對低壓（低于常壓）空間、相對真空空間、有限時間內(nèi)存在的（低于周圍環(huán)境溫度）相對低溫空間的有關(guān)科學(xué)技術(shù)的實施和進(jìn)步提供新的方法和手段。

（十九）從廣義上看，普適溫差能發(fā)電技術(shù)，也可稱之為普適溫差能利用技術(shù)。

申請文件說明

申請文件說明，包括說明書、說明書摘要和權(quán)利要求書。

普適溫差能發(fā)電技術(shù)，有可能關(guān)系到國家重大經(jīng) 濟(jì)利益。為使國家利益不受損失，發(fā)明人的發(fā)明、創(chuàng)造實踐，是在完全保密的情況下，利用業(yè)余時間進(jìn)行的，總共用了整整二十年時間。

本發(fā)明涉及國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域-能源生產(chǎn)和動力電力生產(chǎn)，并將促進(jìn)和加快能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。但技術(shù)難度不大，一經(jīng)公開，無論是在國內(nèi)還是在國外，應(yīng)用和推廣都很容易。因此，發(fā)明人對保守技術(shù)機(jī)密持特別慎重態(tài)度，始終堅持，未經(jīng)國家允許，不向任何外人透露本發(fā)明技術(shù)機(jī)密。二十年來，發(fā)明人在非常艱難的條件下克服困難，進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造實踐，包括從零開始學(xué)習(xí)申請文件的打字、印刷技術(shù)?，F(xiàn)在遞交的這兩份申請文件，是發(fā)明人從今年四月開始自己動手學(xué)習(xí)打印的。

目前，各單位基本上已不再使用字高0.3cm或0.4cm的打字機(jī)，發(fā)明人所用的打字機(jī)，是借單位用壞后不用的打字機(jī)。由于缺字和打字機(jī)毛病，加上發(fā)明人打印技術(shù)原因等，所打印的這兩份申請文件，發(fā)明人雖已盡了自己的最大努力，但還是自知與申請文件的打印質(zhì)量要求相差很遠(yuǎn)。如汽缸的“缸”字，因缺字，用了兩個字的偏旁“缶”和“工”打成;雛形的“雛”字，因缺字，只好用手寫;V′、V″、V 等字的符號“′″ ”，因鉛字中沒有這樣的符號只好用手寫上;毛病最多的是許多字字跡打印得模糊不清。因此，對于申請文件來說，做為文件內(nèi)容，它是發(fā)明人向祖國報告并申請專利的發(fā)明創(chuàng)造成果;做為文件本身，它差不多只能起文件清樣的作用，需要時，在有關(guān)規(guī)定允許前提下應(yīng)重新打印出符合要求的申請文件。

結(jié)構(gòu)和撰寫專利申請文件專業(yè)性強(qiáng)，發(fā)明人這方面的專業(yè)知識懂得太少，特別是權(quán)利要求書的結(jié)構(gòu)和撰寫則更為困難。在文件打印過程中，雖經(jīng)多次校對、修改，但打印后再校對時，又發(fā)現(xiàn)有些內(nèi)容漏掉了 ，必須加以補充。所以，在說明書和權(quán)利要求書中，都把需要補充的內(nèi)容單獨列為一項，放在最后。因此，文件的結(jié)構(gòu)和撰寫，發(fā)明人自知也一定是很不符合要求的。一定會有該寫上的沒有寫上，該詳細(xì)描述的沒有詳細(xì)描述，而不該寫上的卻寫上了。這些不足，只能在國家利益需要和專利法允許前提下，由發(fā)明者本人或委托代理人來完善。

二十年來，發(fā)明人的發(fā)明創(chuàng)造實踐，曾經(jīng)得到過許多支持和幫助：一九七三年六月得到過中國科學(xué)院有關(guān)部門的熱情復(fù)信和指點;一九七四年元月得到過河北省機(jī)械研究所的熱情復(fù)信鼓勵和理論上的指點幫助;一九八九年二月得到過國家能源部科技司的熱情復(fù)信和指點;一九八九年十一月先后兩次得到過國家專利局審查一部受理處的熱情復(fù)信和指導(dǎo)，以及隨信寄來的專利申請文件撰寫示例。發(fā)明人現(xiàn)在所遞交的申請文件，就是參照專利申請文件撰寫示例，反復(fù)結(jié)構(gòu)和修改原文后形成的?？梢哉f，如果沒有國家專利局審查一部受理處寄來的專利申請文件撰寫示例，就沒有發(fā)明人現(xiàn)在所遞交的申請文件的形成。上述單位的復(fù)信，有些是發(fā)明人直接給該單位寫信時得到的熱情復(fù)信;有些是發(fā)明人給黨和國家領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)、黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人寫信報告并請求幫助時，有關(guān)單位把發(fā)明人的信轉(zhuǎn)給上述單位后，發(fā)明人得到的熱情復(fù)信。以上單位和以上單位中的工作人員，他們對工作極端負(fù)責(zé)任，對同志、對人民極端熱忱，無愧為黨和政府聯(lián)系人民群眾的橋梁。發(fā)明人借此機(jī)會向他們表示最衷心地感謝！