MD739Z

MD739Z - Tub termic electrohidrodinamic

Info

Publication number: MD739Z
Application number: MDS20120121A
Authority: MD
Inventors: Мирча БОЛОГА; Владимир ШКИЛЁВ; Тудор ГРОСУ; Альберт ПОЛИКАРПОВ; Александра МОТОРИНА; Олег МОТОРИН
Original assignee: Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2014-09-30
Also published as: MD739Y

Abstract

Invenţia se referă la tuburile termice electrohidrodinamice şi poate fi utilizată în calitate de sursă de alimentare.Tubul termic electrohidrodinamic include un corp (1) cu o zonă de evaporare (2) în partea de jos, o zonă de condensare (3) în partea de sus şi un canal (4). Între zona de condensare (3) şi canal (4) este amplasat un perete despărţitor (9), de care sunt fixate două conducte de vapori (10), o conductă centrală de condensat (16) şi două conducte laterale de condensat (7), capetele de sus ale cărora comunică cu zona de condensare (3), totodată capătul de sus al conductei centrale de condensat (16) este instalat mai sus decât capetele de sus ale conductelor laterale de condensat (7), iar capătul de jos al acesteia este instalat în interiorul unei structuri capilare (11), amplasate în zona de evaporare (2). Tubul termic mai include două capacităţi cilindrice metalice (13), plasate în afara corpului (1), pe exterior fiecare fiind dotată cu un înveliş dielectric (14). În partea de sus capacităţile (13) comunică cu capetele opuse ale conductelor laterale de condensat (7), dotate cu nişte duze (8), iar partea de jos a capacităţilor (13) comunică prin nişte conducte (17) cu structura capilară (11). Conductele laterale de condensat (7) şi conductele (17) sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice (12). În interiorul capacităţilor (13), mai jos de duzele (8), este instalat câte un electrod de ionizare (5) şi un colector de sarcină (6), executat în formă de plasă, fiecare fiind conectat la corpul metalic al capacităţii (13), totodată fiecare electrod de ionizare (5) este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă (15) la corpul metalic al capacităţii opuse..

Description

Invenţia se referă la tuburile termice electrohidrodinamice şi poate fi utilizată în calitate de sursă de alimentare.

Este cunoscut tubul termic electrohidrodinamic, care include un evaporator, un condensator şi un convertor electrohidrodinamic cu un electrod de ionizare, un excitator şi un colector, totodată convertorul electrohidrodinamic este executat în formă de duză din plăci bimetalice, acoperite din partea fluxului de vapori cu dielectric, iar între colector şi electrodul de ionizare este conectat un transformator de reglare a tensiunii, care serveşte ca excitator [1].

Dezavantajul acestui tub constă în ineficienţa transformării energiei termice în energie electrostatică.

Este cunoscut tubul termic electrohidrodinamic, care include un evaporator, un condensator şi un convertor electrohidrodinamic cu un electrod de ionizare, un excitator şi un colector, dotat cu o capacitate cilindrică metalică, pe exterior dotată cu un înveliş dielectric [2].

Cea mai apropiată soluţie este tubul termic electrohidrodinamic, care include un corp cu zone de evaporare şi condensare şi un canal, în care sunt instalate un electrod de ionizare în formă de duză şi un colector de sarcină, amplasaţi unul peste celălalt, totodată între canal şi zona de condensare este amplasat un perete despărţitor [3].

Dezavantajul acestui tub constă în aceea că la dispersarea condensatului o parte din picături posedă sarcini pozitive, iar alta - negative şi, lovindu-se de colector, sarcinile de la particulele pozitive şi negative parţial se compensează, ceea ce micşorează energia de ieşire.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în sporirea generării energiei electrostatice.

Tubul termic electrohidrodinamic, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un corp cu o zonă de evaporare în partea de jos, o zonă de condensare în partea de sus şi un canal. Între zona de condensare şi canal este amplasat un perete despărţitor, de care sunt fixate două conducte de vapori, o conductă centrală de condensat şi două conducte laterale de condensat, capetele de sus ale cărora comunică cu zona de condensare, totodată capătul de sus al conductei centrale de condensat este instalat mai sus decât capetele de sus ale conductelor laterale de condensat, iar capătul de jos al acesteia este instalat în interiorul unei structuri capilare, amplasate în zona de evaporare. Tubul termic mai include două capacităţi cilindrice metalice, plasate în afara corpului, pe exterior fiecare fiind dotată cu un înveliş dielectric. În partea de sus capacităţile comunică cu capetele opuse ale conductelor laterale de condensat, dotate cu nişte duze, iar partea de jos a capacităţilor comunică prin nişte conducte cu structura capilară. Conductele laterale de condensat şi conductele prin care comunică capacităţile cu structura capilară sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice. În interiorul capacităţilor, mai jos de duze, este instalat câte un electrod de ionizare şi un colector de sarcină, executat în formă de plasă, fiecare fiind conectat la corpul metalic al capacităţii, totodată fiecare electrod de ionizare este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă la corpul metalic al capacităţii opuse.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, schema tubului termic electrohidrodinamic;

- fig. 2, secţiunea A-A (vezi fig. 1);

- fig. 3, secţiunea B-B (vezi fig. 1).

Tubul termic electrohidrodinamic include un corp 1 cu o zonă de evaporare 2 în partea de jos, o zonă de condensare 3 în partea de sus şi un canal 4. Între zona de condensare 3 şi canal 4 este amplasat un perete despărţitor 9, de care sunt fixate două conducte de vapori 10, o conductă centrală de condensat 16 şi două conducte laterale de condensat 7, capetele de sus ale cărora comunică cu zona de condensare 3, totodată capătul de sus al conductei centrale de condensat 16 este instalat mai sus decât capetele de sus ale conductelor laterale de condensat 7, iar capătul de jos al acesteia este instalat în interiorul unei structuri capilare 11, amplasate în zona de evaporare 2. Tubul termic mai include două capacităţi cilindrice metalice 13, plasate în afara corpului 1, pe exterior fiecare fiind dotată cu un înveliş dielectric 14. În partea de sus capacităţile 13 comunică cu capetele opuse ale conductelor laterale de condensat 7, dotate cu nişte duze 8, iar partea de jos a capacităţilor 13 comunică prin nişte conducte 17 cu structura capilară 11. Conductele laterale de condensat 7 şi conductele 17 sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice 12. În interiorul capacităţilor 13, mai jos de duzele 8, este instalat câte un electrod de ionizare 5 şi un colector de sarcină 6, executat în formă de plasă, fiecare fiind conectat la corpul metalic al capacităţii 13, totodată fiecare electrod de ionizare 5 este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă 15 la corpul metalic al capacităţii opuse.

Tubul termic electrohidrodinamic funcţionează în felul următor.

La aplicarea căldurii spre zona de evaporare 2, apa tehnică, folosită în calitate de agent termic, se evaporă şi sub formă de vapori se îndreaptă prin conductele 10 spre zona de condensare 3. Datorită faptului că capătul de jos al conductei centrale de condensat 16 este instalat în interiorul structurii capilare 11, vaporii nu au posibilitatea de a se deplasa prin ea, ceea ce ar împiedica întoarcerea prin ea a condensatului. Din acest motiv conductele 17 din zona de evaporare (2) comunică cu structura capilară 11.

Întoarcerea condensatului prin conducta 16 este nedorită, deoarece aceasta nu este însoţită de producerea energiei electrostatice. Un aşa regim ar putea duce la un surplus de energie termică la evaporare. Astfel, în tubul termic electrohidrodinamic propus sunt numai două conducte de condensat laterale 7, prin care mişcarea condensatului este însoţită de generarea energiei electrostatice, şi o conductă centrală de condensat 16, care concomitent serveşte şi ca siguranţă de la sarcinile termice formate în zona de evaporare 2.

Condensatul se scurge preponderent prin conductele de condensat laterale 7. La o încărcare termică excedentă în zona de evaporare 2, surplusul de condensat se poate întoarce în zona de evaporare 2 direct prin conducta 16. Partea de condensat, care trece prin conductele laterale 7 si duzele 8, se dispersează în picături, care, trecând prin electrozii de ionizare 5, se electrizează, şi după aceasta sunt captate de colectorul 6, care, la rândul său, este unit cu corpul metalic al capacităţii 13 opuse. Datorită faptului că electrozii de ionizare 5 în fiecare din capacităţile 13 sunt conectaţi prin intermediul bornelor de tensiune înaltă 15 la corpul metalic al capacităţii opuse, nu apar probleme de autopornire a tubului electrohidrodinamic. Orice exces neprevăzut de potenţial la unul din colectoarele 6, duce la creşterea rapidă şi acumularea energiei electrostatice în ambele capacităţi 13. Ultimele se ajută reciproc la funcţionare. În cazul în care admisia condensatului prin una din conductele laterale 7 se întrerupe, se întrerupe respectiv şi generarea energiei electrostatice. Un factor important la funcţionarea tubului este respectarea regimului capilar de întoarcere a condensatului prin duzele 8. Surse suplimentare pentru alimentarea preventivă a electrozilor de ionizare 5 nu sunt necesare. Acumularea potenţialelor se produce automat cu iniţierea însumării energiei termice în zona de evaporare 2. Cu trecerea la jetul nedispersat este posibilă străpungerea electrică direct prin jetul de apă. Dimensiunea îngustării duzei 8 se selectează experimental. Când fiecare picătură este separată una de alta, străpungerea electrică este cu totul exclusă. Prezenţa suporturilor dielectrice 12 permite de a acumula potenţial la capacităţile 13.

Datorită prezenţei de fapt a două capacităţi 13, este posibil de a produce cu o eficienţă mai mare energie electrică de ambele potenţiale. Fiecare picătură, indiferent de dimensiune, în una din capacităţi se încarcă numai pozitiv, iar în cealaltă - negativ. Anume aceasta permite de a obţine diferenţe de potenţial de zeci de kilovolţi. Diferenţa de potenţiale ce se creează, generată nemijlocit din energie termică, poate fi utilizată în diferite procese tehnologice.

1. SU 706672 1979.12.31

2. SU 883643 1981.11.23

3. SU 1177647 A 1985.09.07

Claims

Tub termic electrohidrodinamic, care include un corp (1) cu o zonă de evaporare (2) în partea de jos, o zonă de condensare (3) în partea de sus şi un canal (4); între zona de condensare (3) şi canal (4) este amplasat un perete despărţitor (9), de care sunt fixate două conducte de vapori (10), o conductă centrală de condensat (16) şi două conducte laterale de condensat (7), capetele de sus ale cărora comunică cu zona de condensare (3), totodată capătul de sus al conductei centrale de condensat (16) este instalat mai sus decât capetele de sus ale conductelor laterale de condensat (7), iar capătul de jos al acesteia este instalat în interiorul unei structuri capilare (11), amplasate în zona de evaporare (2); două capacităţi cilindrice metalice (13), plasate în afara corpului (1), pe exterior fiecare fiind dotată cu un înveliş dielectric (14); în partea de sus capacităţile (13) comunică cu capetele opuse ale conductelor laterale de condensat (7), dotate cu nişte duze (8), iar partea de jos a capacităţilor (13) comunică prin nişte conducte (17) cu structura capilară (11), amplasată în zona de evaporare (2), totodată conductele laterale de condensat (7) şi conductele (17) sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice (12); în interiorul capacităţilor (13), mai jos de duzele (8) conductelor laterale de condensat (7) este instalat câte un electrod de ionizare (5) şi un colector de sarcină (6), executat în formă de plasă, fiecare fiind conectat la corpul metalic al capacităţii (13), totodată fiecare electrod de ionizare (5) este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă (15) la corpul metalic al capacităţii opuse.