×
10.04.2014
216.012.b3fe

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГОРЕНИЯ ВОДОРОДА В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ВОДЫ ВОДЯНОГО КОТЛА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002511795
Дата охранного документа
10.04.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике и может использоваться в проточных водогрейных котлах, где сжигание водорода происходит внутри котла. Согласно изобретению способ преобразования энергии горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла заключается в том, что давление водорода и кислорода на входе устройства устанавливается одновременным регулированием согласно требуемым пропорциям и давлению, после чего газы поступают в две герметичные изменяющегося объема несвязанные между собой камеры, где смешиваются, поочередно сжимаются, воспламеняются, а полученная в результате горения тепловая энергия в виде пара непрерывно поступает в воду котла. Устройство включает цилиндр, размещенный внутри котла, полости которых связаны посредством клапанов, а Т-образный поршень имеет возможность свободного осевого перемещения, причем после отверстий подачи газов расположены камеры смешивания газов, состоящие из ряда Т-образных перфорированных пластин, отверстия которых выполнены в шахматном порядке, а устройства искрового зажигания прикреплены к перфорированным пластинам, которые являются ограничивающими для устройств смешивания. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к проточным водогрейным котлам и устройствам для обеспечения их функционирования.

Известен генератор для получения горячей воды или водяного пара (см. патент на полезную модель №108569), содержащий водонагреватель, расположенный в топочной камере и горелочное устройство, установленное с возможностью нагрева воды в водонагревателе, при этом горелочное устройство представляет собой сопло Лаваля, работающее на водяном топливе.

Недостатком изобретения являются очень высокие энергетические затраты на единицу получаемой тепловой энергии. Электроэнергия, затрачиваемая на разложение воды, согласно закону сохранения и преобразования энергии равна энергии сжигания водорода. Очевидно проще это же количество электроэнергии сразу преобразовать в тепловую, например с помощью тена.

Целью изобретения является снижение затрат и повышение КПД на единицу получаемой тепловой мощности.

Указанная цель достигается за счет использования дешевого водорода и кислорода, получаемых согласно патенту №2456377, а также за счет сгорания водорода непосредственно в воде. Предложен способ преобразования энергии горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла, включающий подачу водорода и кислорода, их смешивание с последующим сжиганием водорода. Давление водорода и кислорода на входе устройства устанавливается одновременным регулированием согласно требуемым пропорциям и давлению, после чего газы поступают в две герметичные изменяющегося объема несвязанные между собой камеры, где смешиваются, поочередно сжимаются, воспламеняются, а полученная в результате горения тепловая энергия в виде пара непрерывно поступает в воду котла. Для осуществления предложенного способа предлагается регулятор, который содержит корпус, состоящий из двух подпружиненных частей, имеющий соосно расположенные каналы для водорода и кислорода, между которыми расположен маховик, имеющий возможность осевого вращения, отверстия которого в рабочем положении соосно расположены с газовыми каналами и имеют вытянутую форму, расстояние между сторонами которых изменяется в зависимости от угла поворота маховика.

Предложен также преобразователь, включающий цилиндр, поршень, узлы искрового зажигания, отверстия с клапанами подачи газов, отличающийся тем, что цилиндр размещен внутри котла, полости которых связаны посредством клапанов, а Т-образный поршень имеет возможность свободного осевого передвижения, причем после отверстий подачи газов расположены камеры смешивания газов, состоящие из ряда Т-образных перфорированных пластин, отверстия которых выполнены в шахматном порядке, а устройства искрового зажигания прикреплены к перфорированным пластинам, которые являются ограничивающими для устройств смешивания.

Предложена также горелка, включающая камеру сгорания, узел искрового зажигания, причем подвод водорода и кислорода осуществляется под давлением, по фитилям, имеющим соответственно цилиндрическую и трубчатую формы, состоящие из термостойкой керамики, имеющей пористую с осевой проницаемостью структуру, которые расположены коаксиально и герметично изолированы термостойкой керамикой друг от друга и от внешней среды, причем в центральной термостойкой трубке после фитиля расположена камера предварительного воспламенения, содержащая узел искрового зажигания и отверстие, связывающее камеру с кислородным фитилем, а выше камеры предварительного воспламенения расположена камера сгорания, объем которой связан через клапаны с объемом котла.

На фиг.1 изображен регулятор, изменяющий одновременным дросселированием параметры входных газов в зависимости от угла поворота управляющего органа. Устройство содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2. Каждая часть содержит совмещенные между собой каналы 3-5 для кислорода и 4-6 для водорода. Для гарантийного обеспечения сгорания водорода кислород за счет увеличения диаметра кислородных каналов подается в избыточном количестве. Между частями корпуса 1 и 2 размещен с возможностью вращения и герметизированный от частей корпуса уплотнениями 25 маховик 9, имеющий отверстия 7, 8 (см. сечение А-А), оси которых при вращении маховика совпадают с осями каналов 3, 4, 5, 6. Отверстия маховика имеют удлиненную форму, радиальный размер которых изменяется в функции угла поворота маховика. Для исключения поворота частей корпуса предусмотрены штифты 10. Части корпуса 1, 2 для обеспечения вращения маховика 9 подпружинены пружиной 11 и скреплены крепежными элементами 12, 13, 14. Отверстия под крепежные элементы закрыты декоративными крышками 26. Таким образом, корпус генератора состоит из двух подпружиненных частей, имеющих соосно расположенные каналы для водорода и кислорода, между которыми расположен маховик, имеющий возможность осевого вращения, отверстия которого в рабочем положении соосно расположены с газовыми каналами и имеют вытянутую форму, расстояние между сторонами которых изменяются в зависимости от угла поворота маховика.

Регулятор работает следующим образом. В положении закрыто каналы поступления водорода и кислорода перекрыты корпусом маховика (сечения каналов 4, 6 и 3, 5 не совпадают с сечениями отверстий 7, 8). При повороте маховика происходит одновременное плавное дросселирование, пропорционально и одновременно изменяющее истечение газов. Для работы маховик устанавливают на угол, обеспечивающий подачу заданного количества газов при сохранении необходимых газовых соотношений.

На фиг. 2 изображено устройство (преобразователь), преобразующее энергию горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла. Преобразователь состоит из корпуса 15 котла, содержащего входное 20 и выходное 17 отверстия для проточной воды или пара. Клапаны 18, 19 отверстий определяют направление истечения воды через полость 16 котла. Отверстия 5 и 6 являются входными отверстиями для кислорода и водорода, полости которых являются общими с полостями аналогичных выходных каналов регулятора. Для предотвращения обратной реакции газов служат клапаны 29. Газы под давлением через отверстия 5, 6 попадают в камеры смешивания 28, которые расположены между торцами цилиндра 21 и перфорированными пластинами 24, находящимися в полости 16 котла. Т-образный поршень 33 находится в цилиндре 21 и имеет возможность перемещения вдоль оси цилиндра, образуя между собой и перфорированными пластинами 24 две изменяющиеся по объему полости 22 и 23. Свечи зажигания 31 и 32 закреплены со стороны поршня на перфорированных пластинах 24. Цилиндр разделен на две равные части по сечению клапанами 30. Камеры смешивания 24 содержат Т-образные перфорированные пластины, причем отверстия на них выполнены в шахматном порядке. Камеры смешивания могут заполняться пористой керамикой, имеющей пористую осевой направленности структуру.

Преобразователь работает в следующем порядке. При подаче через отверстия 5, 6 кислорода и водорода газы, попадая в камеры смешивания, образуют гремучий газ, который заполняет объем полостей 22 и 23, при этом давление поступающих газов должно превышать максимальное давление воды (пара) котла и клапаны 30 должны быть отрегулированы на давление пропускания, несколько превышающее давление газовой смеси. При подаче на свечу 32 напряжения зажигания смесь газов, например в полости 23, воспламеняется, и поршень занимает крайнее левое положение, замыкая контакты свечи зажигания 31 (см. фиг.3). Тепловая энергия, образованная в полости 23, выходит через клапаны 30 в объем котла, нагревая воду или пар. В полости 22 газовая смесь воспламеняется, и поршень переходит в правое положение, сжимая газовую смесь в полости 23 и завершая цикл работы.

На фиг.4 изображена горелка, которая может использоваться вместо преобразователя. Она содержит корпус 35, размещенный внутри котла, в котором выполнены входные отверстия 5 и 6 с клапанами 29 для подачи кислорода и водорода. В корпусе размещены внутренняя огнеупорная керамическая (фаянсовая) глухая трубка 39 и такая же труба 36 большего диаметра. Промежуток между трубкой и трубой заполнен пористым проницаемым огнеупорным керамическим составом (фаянсом), играющим роль фитиля 37, подающего кислород в камеру сгорания 38. Трубка 39 в нижней ее части заполнена таким же составом, играющим роль фитиля 46 и обеспечивающим подачу водорода сначала в камеру воспламенения 45, а затем в камеру сгорания 38. Камера воспламенения 45 трубки 39 сообщается через отверстие 44 с объемом фитиля 37, а объем трубки 39 сообщается посредством отверстий 42 с объемом камеры сгорания 38. Напротив отверстия 44 расположен узел 43 искрового зажигания. В полости 41 корпуса 35 установлены клапаны 40, соединяющие полость 41 корпуса 35 с объемом котла.

Работа устройства заключается в том, что при открытии запорных органов для подачи воздуха (кислорода) и водорода и при некотором их избыточном давлении, регулируемым условным проходом запорных органов, избыточное количество кислорода по фитилю 37 попадает в объем 41 корпуса 35. Водород, подымаясь по фитилю 46, попадает в камеру воспламенения 45, где из-за нехватки кислорода, поступающего через отверстие 44 с помощью узла зажигания 43, происходит его неполное сгорание. Выделяемое незначительное количество тепловой энергии при этом не может вывести узел зажигания 43 из строя. Полное сгорание водорода происходит в камере сгорания 38 при избыточном количестве кислорода. Количество подаваемых в камеру сгорания газов может регулироваться структурой фитилей и давлением газов. При горении водорода давление в полости 41 повышается и при достижении давления, превышающего давление воды (пара) котла, происходит через клапаны 40 передача энергии сгорания водорода воде (пару), находящейся в котле.

Указанные изобретения при их использовании дают значительный экономический эффект, т.к. позволяют исключить такие дорогостоящие устройства как топочные печи, трубы, теплообменники и т.д. Позволяют значительно расширить ассортимент энергетических установок от бытового использования до промышленного применения, например в электростанциях, где дешевый водород получают способом разложения (например, по российскому патенту №2456377) речной, озерной, морской воды за счет тепловой энергии самой воды. Устройство получения водорода при этом имеет положительную плавучесть и находится на поверхности воды. Использование изобретений позволяет обеспечить идеальную экологическую обстановку, т.к. замыкается неисчерпаемый энергетический круг преобразования энергии вода-водород-вода, при этом первичная вода получает энергию от Солнца.


СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГОРЕНИЯ ВОДОРОДА В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ВОДЫ ВОДЯНОГО КОТЛА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГОРЕНИЯ ВОДОРОДА В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ВОДЫ ВОДЯНОГО КОТЛА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГОРЕНИЯ ВОДОРОДА В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ВОДЫ ВОДЯНОГО КОТЛА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ГОРЕНИЯ ВОДОРОДА В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ВОДЫ ВОДЯНОГО КОТЛА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 101.
10.10.2013
№216.012.7371

Устройство дробления наледей и сосулек на крышах зданий

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам дробления наледей и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит подводящие трубопроводы, а в качестве исполнительных элементов для разрушения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495210
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a17

Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к водородной энергетике. Способ получения водорода из воды включает обработку воды одновременно электрическим и магнитным полями для разложения молекул воды на кислород и водород посредством пары колебательных контуров, состоящих из водяного конденсатора с изолированными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496917
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.01.2014
№216.012.93b2

Способ регулирования разности температур водно-термического душа и устройство для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для оздоровительно-лечебных и водно-термических процедур, которые оказывают общеукрепляющее и закаливающее действие на организм человека. В устройстве регулирования разности водно-термического душа корпус состоит из двух подпружиненных частей, имеющих соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503504
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.95c7

Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства

Изобретение относится к способам и устройствам преобразования электроэнергии (трансформаторам), а также к переключателям с прямолинейным движением органа управления. Технический результат заключается в упрощении устройства путем исключения магнитопровода. Преобразование энергии происходит без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504037
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9ec1

Способ определения максимальной производительности разложения воды и устройство для его осуществления (водородная ячейка)

Изобретение относится к способу увеличения производительности разложения воды. Способ включает разложение воды под действием резонансного электромагнитного поля и характеризуется тем, что разложение воды происходит под действием двух резонансных контуров, в которых вектора напряженностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506349
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.03.2014
№216.012.a9f6

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двигателегенераторам. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную, магнитопровод, согласно изобретению снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509225
Дата охранного документа: 10.03.2014
27.04.2014
№216.012.be07

Контейнер 

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов в вакууме. Контейнер состоит из основания, представляющего гибкую оболочку, обода с имеющимся в нем вакуумным каналом, крышки, взаимодействующей с ободом посредством вакуумного уплотнения. Между ободом и крышкой имеется изменяющийся в функции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514387
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c640

Способ автоматической ориентации солнечных батарей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, поддерживающим ориентацию солнечных батарей. Технический результат заключается в повышении точности ориентации и слежения солнечных батарей. Для этого предложен способ автоматической ориентации солнечных батарей, содержащий систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516511
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2014
№216.012.c905

Способ вакуумной пропитки пищевых продуктов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает вакуумирование пищевых продуктов одновременно с их пропиткой пропиточным составом. Пропиточный состав посредством циркуляции с помощью насоса прокачивается под давлением через обрабатываемые продукты, захватывает кислород и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517227
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.caf3

Фитильная горелка и способ изготовления фитиля

Изобретение относится к горелкам для сжигания водородного топлива с использованием капиллярного эффекта, например, для приготовления пищи и отопления. Фитильная горелка включает камеру сгорания, камеру воспламенения, узел искрового зажигания, подвод водорода и кислорода осуществляется под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517721
Дата охранного документа: 27.05.2014
Показаны записи 1-10 из 101.
10.10.2013
№216.012.7371

Устройство дробления наледей и сосулек на крышах зданий

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам дробления наледей и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит подводящие трубопроводы, а в качестве исполнительных элементов для разрушения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495210
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a17

Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления

Изобретение относится к водородной энергетике. Способ получения водорода из воды включает обработку воды одновременно электрическим и магнитным полями для разложения молекул воды на кислород и водород посредством пары колебательных контуров, состоящих из водяного конденсатора с изолированными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496917
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.01.2014
№216.012.93b2

Способ регулирования разности температур водно-термического душа и устройство для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для оздоровительно-лечебных и водно-термических процедур, которые оказывают общеукрепляющее и закаливающее действие на организм человека. В устройстве регулирования разности водно-термического душа корпус состоит из двух подпружиненных частей, имеющих соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503504
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.95c7

Способ трансформации электроэнергии, устройство для его функционирования и способ изготовления устройства

Изобретение относится к способам и устройствам преобразования электроэнергии (трансформаторам), а также к переключателям с прямолинейным движением органа управления. Технический результат заключается в упрощении устройства путем исключения магнитопровода. Преобразование энергии происходит без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504037
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9ec1

Способ определения максимальной производительности разложения воды и устройство для его осуществления (водородная ячейка)

Изобретение относится к способу увеличения производительности разложения воды. Способ включает разложение воды под действием резонансного электромагнитного поля и характеризуется тем, что разложение воды происходит под действием двух резонансных контуров, в которых вектора напряженностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506349
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.03.2014
№216.012.a9f6

Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двигателегенераторам. Устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее катушку возбуждения, расположенную коаксиально штоку и механически с ним связанную, магнитопровод, согласно изобретению снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509225
Дата охранного документа: 10.03.2014
27.04.2014
№216.012.be07

Контейнер 

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов в вакууме. Контейнер состоит из основания, представляющего гибкую оболочку, обода с имеющимся в нем вакуумным каналом, крышки, взаимодействующей с ободом посредством вакуумного уплотнения. Между ободом и крышкой имеется изменяющийся в функции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514387
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c640

Способ автоматической ориентации солнечных батарей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, поддерживающим ориентацию солнечных батарей. Технический результат заключается в повышении точности ориентации и слежения солнечных батарей. Для этого предложен способ автоматической ориентации солнечных батарей, содержащий систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516511
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2014
№216.012.c905

Способ вакуумной пропитки пищевых продуктов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает вакуумирование пищевых продуктов одновременно с их пропиткой пропиточным составом. Пропиточный состав посредством циркуляции с помощью насоса прокачивается под давлением через обрабатываемые продукты, захватывает кислород и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517227
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.05.2014
№216.012.caf3

Фитильная горелка и способ изготовления фитиля

Изобретение относится к горелкам для сжигания водородного топлива с использованием капиллярного эффекта, например, для приготовления пищи и отопления. Фитильная горелка включает камеру сгорания, камеру воспламенения, узел искрового зажигания, подвод водорода и кислорода осуществляется под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517721
Дата охранного документа: 27.05.2014
+ добавить свой РИД