CS211502B1

CS211502B1 - Magnetohydrodynamic generator

Info

Publication number: CS211502B1
Application number: CS3179A
Authority: CS
Inventors: Jiri Dvorak
Original assignee: Jiri Dvorak
Priority date: 1979-01-02
Filing date: 1979-01-02
Publication date: 1982-02-26

Description

Vynález se týká magnetohydrodynamických generátorů sloužících k výrobě el. proudu umožňujících využití slunečné energie.The present invention relates to magnetohydrodynamic generators for the production of el. of the solar energy.

Magnetohydrodynamický způsob přeměny energie je charakteristický tím, že vyžaduje použití vysoké teploty pracovního plynu, a to vyšší, než lze dosáhnout klasickými způsoby spalování. Problém je řešen buá použitím vysokoteplotního regeneračního výměníku k vysokému předehřevu spalovacího vzduchu, což si vyžaduje použití značného množství deficitních speciálních materiálů, nebo upravením procesu spalování, například použitím kyslíku k obohacení spalovacího vzduchu,- což ve svých důsledcích vede k zvýšení provozních nákladů.The magnetohydrodynamic method of energy conversion is characterized in that it requires the use of a high working gas temperature, which is higher than that achieved by conventional combustion methods. The problem is solved either by using a high temperature regenerative heat exchanger for high preheating of combustion air, requiring the use of a large number of specialty deficit materials, or by adjusting the combustion process, for example by using oxygen to enrich combustion air - resulting in increased operating costs.

Protože teplota spalovacího vzduchu se musí zvýšit zhruba o 500 °C na každé zvýšení teploty spalin o 100 °C, jde o jeden z problémů zlepšení ekonomiky použití megnetohydrodynamických generátorů k výrobě el. proudu.Since the combustion air temperature has to be increased by about 500 ° C for every 100 ° C increase in the flue gas temperature, this is one of the problems of improving the economy by using megnetohydrodynamic generators to produce power. current.

Vynález se snaží přispět k řešení této problematiky tím, že potřebnou energii k zvýšení celkové teploty spalin zabezpečuje přívodem sluneční energie do pracovního okruhu magnetohydrodynamiokého generátoru.The invention seeks to contribute to solving this problem by providing the necessary energy to increase the total flue gas temperature by supplying solar energy to the working circuit of the magnetohydrodyne-generator.

Podstata magnetohydrodynamiokého generátoru tvořeného spalovací komorou, MHD generátorem, oběhovým dmychadlem a přívodem spalovacího vzduchu spočívá v tom, že před MHD generátor a.spalovací komoru je zařazen nejméně jeden sluneční ohřívač spalovacího vzduchu.The principle of a magnetohydrodyne-high generator consisting of a combustion chamber, a MHD generator, a circulating blower and a combustion air supply consists in that at least one solar combustion air heater is placed in front of the MHD generator and the combustion chamber.

Řešení podle vynálezu umožňuje dosáhnout potřebných teplot pracovního plynu v relativně jednoduchém zařízení a zároveň využít sluneční energii v převodu na el. proud s vysokou účinností.The solution according to the invention makes it possible to achieve the required working gas temperatures in a relatively simple device and at the same time to utilize solar energy in conversion to el. high efficiency current.

Na přiložených výkresech je uveden příklad magnetohydrodynamického generátoru podle vynálezu, kde obr. 1 představuje příklad schematického uspořádání .celého zařízení s otevřeným pracovním okruhem, obr. 2 řez slunečním ohřívačem spalovacího vzduchu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings show an example of a magnetohydrodynamic generator according to the invention, wherein FIG. 1 shows an example of a schematic arrangement of a complete open-circuit device; FIG.

MHD generátor tvořený MHD magnety g a MHD komorou g je spojen se spalovací komorou 2 na straně jedné a výměníkem g na straně druhé. Oběh pracovního plynu obstarává dmychadlo g' spojené přívodem 6 spalovacího vzduchu přes sluneční ohřívač g se spalovací komorou 2. Zbytko vé teplo pracovního plynu se využívá v kotlovém zařízení 10 k výrobě páry'sloužící k pohonu turbíny 11 spřažené s generátorem 12 nebo k topným účelům v kondensátorech 1_g. Celý proces přeměny energií řídí počítač 8 na základě programu a vyhodnocení údajů čidel g. Při dostatečně výkonném slunečním ohřívači g není výměníku g zapotřebí.The MHD generator formed by the MHD magnets g and the MHD chamber g is connected to the combustion chamber 2 on the one hand and the exchanger g on the other hand. The working gas is circulated by a blower g 'connected by a combustion air supply 6 via a solar heater g to a combustion chamber 2. The residual heat of the working gas is utilized in the boiler 10 to produce steam to drive the turbine 11 coupled to the generator 12 or for heating purposes. capacitors 1_g. The entire energy conversion process is controlled by the computer 8 on the basis of the program and the evaluation of the sensor data g. In a sufficiently powerful solar heater g, an exchanger g is not required.

Sluneční energie je přiváděna přes odražeče 14 a sluneční zrcadlo 15 do slunečního ohřívače g, který je tvořen vlastní komorou ohřívače gťó, izolovanou a opatřenou reflexní vrstvou 18, v níž je uložena ohřívací trubice 21 a vypouklým vnějěím průzorem lg přichyceným těsníc eím kroužkem 2g. K snížení teplotních ztrát je s výhodou komora ohřívače 16 vakuována. Ohřívací trubice 21 je spojena s přívodem 6 spalovacího vzduchu opatřeného tepelnou izolací gg- Tvoří ji vydutý vnitřní průzor 20 a zúžení 22.mezi nimiž jsou uloženy ohřívací lamely 23. Výhodné je¹ stupňovité uspořádání ohřívacích lamel 23. kdy je vytvořena překrývající se žaluzie a jejich vhodný obtokový tvar.The solar energy is fed through the reflectors 14 and the sun mirror 15 into the solar heater g, which is formed by the heater chamber itself, insulated and provided with a reflective layer 18, which houses the heating tube 21 and a convex exterior window 1g fastened by the sealing ring 2g. To reduce the temperature losses, the heater chamber 16 is preferably vacuumed. The heating tube 21 is connected to the inlet 6 of the combustion air provided with thermal insulation gg- It comprises a concave inner visor 20 and the taper 22.mezi which are mounted heating plates 23. Preferred is ^one staggered arrangement of the heating fins where the 23rd is formed overlapping louvers and suitable bypass shape.

Způsob vlastní funkce magnetohydrodynamického generátoru se příliš neliší od klasického, provedení. Oběhové dmychadlo g vhání vzduch přívodem g spalovacího vzduchu do slunečního ohřívače g, kam je slunečním zrcadlem gg soustřeďována sluneční energie, která prochází vnějším průzorem gg přes vnitřní průzor 20 až na ohřívací lamely gg, přičemž intenzita sluneční energie po celé této cestě stoupá, takže na vlastních ohřívacích lamelách 23 je schopna vyvinout značné teploty. Spalovací vzduch přiváděný do ohřívací trubice 21 vlivem zúžení a vydutí vnitřního průzoru 20 dosahuje v místě ohřívacích lamel 23 značných rychlostí, což umožňuje jeho intenzívní ohřev. Ktomu dále napomáhá stupňovité uspořádání ohřívacích lamel23 a jejich vhodný obtokový tvar.The mode of operation of the magnetohydrodynamic generator does not differ much from the conventional design. The circulating blower g blows air by supplying g of combustion air to the solar heater g, where solar energy g is concentrated by the solar mirror gg, which passes through the external window gg through the internal window 20 to the heating lamella gg. By its own heating fins 23 it is able to develop considerable temperatures. The combustion air supplied to the heating tube 21, due to the constriction and bulging of the inner window 20, achieves considerable speeds at the location of the heating fins 23, allowing it to be heated intensively. This is further aided by the stepped arrangement of the heating plates 23 and their suitable bypass shape.

Takto předehřátý spalovací vzduch je přiváděn do spalovací komory 2, kde podle programu počítače 8 je řízeno vlastní spalování a obohacováni ionizujícími přísadami tak, aby byly zabezpečeny vstupní parametry pracovního plynu pro MHD generátor. V případě, kdy intenzita slunečního záření neprovede dostatečný předehřev spalovacího vzduchu,počítač upraví režim spalování, například přívodem kyslíku, nebo zařadí přívod vzduchu přes výměník 1iThe pre-heated combustion air is supplied to the combustion chamber 2, where according to the program of the computer 8 the combustion itself is controlled and enriched with ionizing additives so as to ensure the input parameters of the working gas for the MHD generator. In the event that the intensity of solar radiation does not sufficiently preheat the combustion air, the computer adjusts the combustion mode, for example by supplying oxygen, or engages the supply of air through the exchanger 1i.

Naopak při použití několika slunečních ohřívačů g v sérii omezuje se vlastní spalování pouze na úpravu vstupních parametrů pracovního plynu pro MHD generátor.Conversely, when several solar heaters g are used in series, the combustion itself is limited to adjusting the input parameters of the working gas for the public transport generator.

Řešení podle vynálezu lze použit jak pro malé energetické jednotky, tak pro energetická zařízení celostátního významu, a to jak pro magnetohydrodynamické generátory s otevřeným pracovním okruhem, tak s uzavřeným okruhem.The solution according to the invention can be used both for small power units and for power equipment of nationwide importance, both for open-circuit and closed-circuit magnetohydrodynamic generators.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A magnetohydrodynamic generator comprising a combustion chamber, a MHD generator, a circulating blower and a combustion air supply, characterized in that at least one combustion air solar heater (1) is connected upstream of the MHD generator and the combustion chamber (2). ²

The magnetohydrodynamic generator according to claim 1, characterized in that the solar heater (1) is formed by a heater chamber (16) with a convex outer window (19) in which the heating tube (21) with the heating fins (23) is received.

3. The magnetohydrodynamic generator according to claim 1 and 2. characterized in that the heating tube (21) is provided with a concave internal window (20) and a constriction (22) between which the heating lamellae (23) are arranged in a stepwise manner.