RU184731U1 - NUCLEAR GENERATOR - Google Patents
NUCLEAR GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU184731U1 RU184731U1 RU2018124874U RU2018124874U RU184731U1 RU 184731 U1 RU184731 U1 RU 184731U1 RU 2018124874 U RU2018124874 U RU 2018124874U RU 2018124874 U RU2018124874 U RU 2018124874U RU 184731 U1 RU184731 U1 RU 184731U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- housing
- blades
- generator
- working fluid
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 claims description 3
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 abstract description 15
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract description 9
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 abstract description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005339 levitation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- VBWSWBQVYDBVGA-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U].[U].[U] VBWSWBQVYDBVGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQVKLMRIZCRVPO-UHFFFAOYSA-N 4-[(2-arsonophenyl)diazenyl]-3-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound C12=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C2C=C(S(O)(=O)=O)C(O)=C1N=NC1=CC=CC=C1[As](O)(O)=O XQVKLMRIZCRVPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000679125 Thoron Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- -1 bushings Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 102220023198 rs387907448 Human genes 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- VBWSWBQVYDBVGA-NAHFVJFTSA-N uranium-234;uranium-235;uranium-238 Chemical compound [234U].[235U].[238U] VBWSWBQVYDBVGA-NAHFVJFTSA-N 0.000 description 1
- ZIMRZUAJVYACHE-UHFFFAOYSA-N uranium;hydrate Chemical compound O.[U] ZIMRZUAJVYACHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D7/00—Arrangements for direct production of electric energy from fusion or fission reactions
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
- G21H1/00—Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к средствам преобразования энергии излучения радиоактивного вещества в электрическую энергию и может быть использована в качестве автономного источника электроэнергии.Задача - повышение надежности, долговечности и эффективности ядерного генератора при упрощении технологии его сборкиЯдерный генератор (фиг. 1, фиг. 2) состоит из корпуса 1. Корпус состоит из трех частей: центральная часть 2, верхняя крышка 3 и нижняя крышка 4. Верхняя крышка 3 и нижняя крышка 4 крепятся к центральной части корпуса 2 винтами 5 и 6 соответственно. Внутри центральной части корпуса 2 вкручены болты 7. На этих болтах 7 с помощью винтового соединения крепятся катушки 8, диэлектрики 9 и диамагнетики: 10. Внутри корпуса 1 находится ротор 11. На роторе 11 жестко закреплен постоянный магнит 12. Внутри корпуса 1 находится реакторный отсек 13, работающий как нагревательный элемент. Он состоит из радиоактивного элемента 14, свинцового кожуха 15 и стеклянной оболочки с высоким содержанием бора 16. В верхней части ротора 11 находятся лопатки 17. На роторе 11 жестко закреплены постоянные магниты 18 и 19. В стенках корпуса 1 находятся каналы 20 и 21. В нижней части ротора 5 находятся лопатки 22. На внутренней части верхней крышки 3 закреплено кольцо из диамагнетика 23. На внутренней части нижней крышки 4 закреплено кольцо из диамагнетика 24. Винты 25 крепятся к лопаткам 17. Винты 25 проходят внутри обоймы 26. Обойма 26 свободно вращается между сальником 27 и втулкой 28, закрепленных внутри верхней крышки 3. На внешней стороне обоймы 26 жестко закреплена крыльчатка вентилятора 29. Внутри крышки 3 проходят вентиляционные отверстия 30. Винты 31 крепятся к лопаткам 22. Винт 31 проходит внутри обоймы 32. Обойма 32 свободно вращается между сальником 33 и втулкой 34, закрепленных внутри нижней крышки 4. На внешней стороне обоймы 32 жестко закреплена крыльчатка вентилятора 35. Внутри крышки 4 проходят вентиляционные отверстия 36. На внутренней части ротора 5 находятся лопатки 37. Также внутрь корпуса 1 залита рабочая жидкость (вода).Выполнение верхней и нижней крышек корпуса из двух частей делают их более технологичными и позволяют близко расположить каналы, по которым циркулируют рабочая жидкость и атмосферный воздух. Установка в крышках колец из диамагнетиков позволяет исключить трение между корпусом и ротором, тем самым позволяя отказаться от подшипников. Цилиндрические втулки и сальники, выполненные из фторопласта, надежно герметизируют ротор и не дают рабочей жидкости проникнуть за пределы батареи. Установка обойм между втулками и сальниками позволяет им свободно скользить между ними при минимальном трении, возникающем между стальной обоймой и фторопластовыми сальниками и втулками. Расположение болтов внутри обойм позволяет надежно соединить лопатки генератора и обоймы, тем самым обеспечив непосредственную передачу механического движения от ротора к обоймам без утечек рабочей жидкости. Жесткое крепление крыльчаток вентилятора к обойме позволяет сразу превратить вращение обоймы в циркуляцию воздуха для охлаждения рабочей жидкости. Выполнение крыльчаток вентилятора из фторопласта позволяет им противодействовать истиранию при длительной эксплуатации.Выполнение ротора из трех частей, с резьбой на наружной и внутренней частях, упрощает сборку генератора. Крепление постоянных однонаправленных магнитов к верхней и нижней крышкам корпуса ротора заставляет их вращаться над катушкой при вращении ротора, что исключает необходимость съема появляющегося в катушке при вращении вокруг нее магнитов электрического тока с помощью щеток, давая возможность исключить трение, и увеличивает срок службы генератора.Наличие разнонаправленно расположенных криволинейных лопаток в верхней и нижней частях ротора, работающих в паре как гидромотор и гидронасос, позволяет генератору работать без использования силы тяжести для осуществления постоянного вращения ротора, но без выигрыша в работе. Выполнение лопаток из постоянных магнитов позволяет создавать эффект диамагнитной левитации, отталкиваясь от колец из диамагнетиков. Наличие коротких прямолинейных лопаток на внутренней поверхности ротора дает дополнительную энергию лопаток.Расположение диамагнетика и охватывающего его снаружи скобообразного магнита заставляет их отталкиваться, что создает внутри эффект диамагнитной левитации и стабилизирует вращение ротора.Использование магнитов из неодима обеспечивает очень медленное размагничивание магнитов, увеличивая срок службы генератора. Этой же цели - увеличению срока службы, способствует выполнение основного корпуса, обоймы и болтов из стали, и использование в качестве радиоактивного вещества урана 238, период полураспада которого составляет миллиарды лет. 17 ил.The utility model relates to means for converting the energy of radiation of a radioactive substance into electrical energy and can be used as an autonomous source of electricity. The task is to increase the reliability, durability and efficiency of a nuclear generator while simplifying its assembly technology. A nuclear generator (Fig. 1, Fig. 2) consists of Housing 1. The housing consists of three parts: the central part 2, the upper cover 3 and the lower cover 4. The upper cover 3 and the lower cover 4 are attached to the central part of the housing 2 with screws 5 and 6 respectively Twain. Bolts 7 are screwed inside the central part of the housing 2. Coils 8, dielectrics 9 and diamagnetics are screwed onto these bolts 7 by means of a screw connection: 10. Inside the housing 1 there is a rotor 11. A permanent magnet 12 is rigidly fixed on the rotor 11. Inside the housing 1 there is a reactor compartment 13, operating as a heating element. It consists of a radioactive element 14, a lead casing 15 and a glass shell with a high content of boron 16. In the upper part of the rotor 11 there are blades 17. Permanent magnets 18 and 19 are rigidly fixed to the rotor 11. In the walls of the housing 1 are channels 20 and 21. B vanes 22 are located on the lower part of the rotor 5. A ring of diamagnet 23 is fixed on the inner part of the upper cover 3. A diamagnetic ring 24 is fixed on the inner part of the lower cover 4. between sa a nut 27 and a sleeve 28 fixed inside the top cover 3. On the outer side of the cage 26, the fan wheel 29 is rigidly fixed. Inside the cover 3 there are ventilation holes 30. The screws 31 are attached to the blades 22. The screw 31 passes inside the cage 32. The cage 32 rotates freely between the gland 33 and the sleeve 34, mounted inside the bottom cover 4. On the outer side of the casing 32, the fan wheel 35 is rigidly fixed. Inside the cover 4 there are ventilation holes 36. On the inner part of the rotor 5 are blades 37. Also inside the housing 1 is filled working fluid (water). The implementation of the upper and lower covers of the body in two parts makes them more technologically advanced and allows you to closely position the channels through which the working fluid and atmospheric air circulate. The installation of diamagnet rings in the covers eliminates friction between the housing and the rotor, thereby eliminating the need for bearings. The cylindrical bushings and glands made of fluoroplastic reliably seal the rotor and prevent the working fluid from penetrating the battery. The installation of cages between the bushings and seals allows them to freely slide between them with minimal friction between the steel cage and the fluoroplastic oil seals and bushings. The location of the bolts inside the cages allows you to reliably connect the blades of the generator and cages, thereby ensuring the direct transmission of mechanical motion from the rotor to the cages without leakage of the working fluid. Rigid fastening of the fan impellers to the holder allows you to immediately turn the rotation of the holder into air circulation to cool the working fluid. The implementation of the fan impellers made of fluoroplastic allows them to resist abrasion during long-term operation. The three-part rotor, with thread on the outer and inner parts, simplifies the assembly of the generator. The fastening of permanent unidirectional magnets to the upper and lower covers of the rotor housing makes them rotate above the coil when the rotor rotates, which eliminates the need to remove the electric current magnets in the coil when rotating around it using brushes, making it possible to eliminate friction, and increases the life of the generator. multidirectional curved blades located in the upper and lower parts of the rotor, working in pairs as a hydraulic motor and a hydraulic pump, allows the generator to work without using I gravity to realize the constant rotation of the rotor, but without gain in work. The implementation of the blades of permanent magnets allows you to create the effect of diamagnetic levitation, starting from the rings of diamagnets. The presence of short rectilinear blades on the inner surface of the rotor gives additional energy to the blades. The location of the diamagnet and the staple magnet surrounding it outside causes them to repel, which creates the effect of diamagnetic levitation and stabilizes the rotation of the rotor. Using neodymium magnets ensures very slow demagnetization of the magnets, increasing the life of the generator . The same purpose - to increase the service life, contributes to the implementation of the main body, clips and bolts made of steel, and the use of uranium 238 as a radioactive substance, whose half-life is billions of years. 17 ill.
Description
Полезная модель относится к средствам преобразования энергии излучения радиоактивного вещества в электрическую энергию и может быть использована в качестве автономного источника электроэнергии.The utility model relates to means for converting the energy of radiation of a radioactive substance into electrical energy and can be used as an autonomous source of electricity.
Известна ядерная батарея, представленная в п. РФ №16044 по кл. G21D 7/00, з. 21.05.2015 г, оп. 20.03.2106 г. и выбранная в качестве прототипа.Known nuclear battery, presented in p. RF No. 16044 by class.
Известная батарея защищена следующей формулой.A known battery is protected by the following formula.
Устройство преобразования энергии, выполненное с возможностью преобразования энергии излучения радиоактивного вещества в энергию электрическую, содержащее защитный корпус, радиоактивное вещество, расположенные горизонтально преобразователи одного вида энергии в другой, теплообменник с вентиляционными отверстиями в противолежащих частях для защиты от возможного перегрева преобразователей, сигнализатор работы батареи, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде полого цилиндра из немагнитного материала, закрыт с противоположных сторон съемными крышками, внутри корпуса на его стенке размещена цилиндрическая электрическая катушка, вдоль его продольной оси расположен с возможностью вращения закрепленный в постоянных магнитах вал, на центральной части которого размещены перпендикулярно его продольной оси с промежутком между ним два вентилятора, входящие в теплообменник, элементами которого являются также выполненные в противолежащих сторонах корпуса симметрично с двух сторон два щелевых отверстия, на наружных сторонах вентиляторов расположен соразмерный с электрической катушкой полый цилиндрический постоянный магнит, выполненный наборным из секторов с чередованием полюсов в соседних секторах, при этом на поперечной оси вала размещен в промежутке между вентиляторами свинцовый реакторный отсек из симметрично расположенных элементов, внутри каждого из которых расположена трубка из стекла с высоким содержанием бора, заполненная водой, а внутри нее размещен со стороны вала свинцовый противовес с радиоактивным веществом, представляющих собой в совокупности с вращающимся валом, электрической катушкой и постоянным магнитом преобразователи энергии радиоактивного излучения в электрическую энергию в виде следующей цепочки - радиоактивного излучения радиоактивного вещества в свинцовом противовесе - в тепловую энергию воды в трубке из стекла - тепловой энергии в виде пара при испарении воды - в механическую энергию вращения вала - механической энергии вращения вала - в электрическую энергию электромагнитного поля катушки с постоянным магнитом, при этом в качестве сигнализатора работы батареи использован датчик температуры.An energy conversion device configured to convert the radiation energy of a radioactive substance into electrical energy, comprising a protective casing, a radioactive substance, horizontally transducers of one type of energy into another, a heat exchanger with ventilation openings in opposite parts to protect against possible overheating of the converters, a battery operation indicator, characterized in that the housing is made in the form of a hollow cylinder of non-magnetic material, closed from opposite thoron with removable covers, a cylindrical electric coil is placed on its wall inside the housing, a shaft fixed in permanent magnets is rotatably mounted along its longitudinal axis, on the central part of which there are two fans, perpendicular to its longitudinal axis, with an interval between them, which are included in the heat exchanger, the elements of which are also two slotted holes made symmetrically on both sides of the case on the opposite sides, on the outer sides of the fans there is a proportional ctric coil hollow cylindrical permanent magnet, made up of sectors with alternating poles in neighboring sectors, while on the transverse axis of the shaft, a lead reactor compartment of symmetrically arranged elements is located in the gap between the fans, inside each of which is a tube made of glass with a high boron content, filled with water, and inside it is placed on the shaft side a lead counterweight with a radioactive substance, which, in combination with a rotating shaft, is electric a coil and a permanent magnet converters the energy of radioactive radiation into electrical energy in the form of the following chain - radioactive radiation of a radioactive substance in a lead counterbalance - into the thermal energy of water in a glass tube - thermal energy in the form of steam during the evaporation of water - into the mechanical energy of rotation of the shaft - mechanical energy rotation of the shaft - into the electric energy of the electromagnetic field of the coil with a permanent magnet, while a temperature sensor is used as an indicator of battery operation.
Недостатком известной батареи являются ее не вполне высокие долговечность и эффективность, а также сложность сборки. Кроме того, не учтена проблема возникновения вибраций из-за разбалансировки вращения вала вследствие неравномерного нагрева рабочей жидкости ядерным противовесом. Используемый для уменьшения трения фторопласт при ядерном облучении начнет крошиться и выделять ядовитый фтор.A disadvantage of the known battery is its not very high durability and efficiency, as well as the complexity of the assembly. In addition, the problem of the occurrence of vibrations due to unbalancing of the shaft rotation due to the uneven heating of the working fluid by a nuclear counterweight is not taken into account. The fluoroplastic used to reduce friction during nuclear irradiation will begin to crumble and release toxic fluoride.
Задачей является повышение надежности, долговечности и эффективности ядерного генератора при упрощении технологии его сборки.The objective is to increase the reliability, durability and efficiency of the nuclear generator while simplifying its assembly technology.
Поставленная задача решается тем, что в ядерном генераторе, содержащем защитный немагнитный цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон верхней и нижней съемными крышками, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, состоящими из двух частей, и имеющимися в них каналами для циркуляции рабочей жидкости и воздуха, установленных в них колец из диамагнетиков, цилиндрических втулок и сальников, а также установленных в них обойм в виде колец, болтов, расположенных внутри обойм, закрепленных на лопатках и жестко закрепленных на обойме крыльчаток вентилятора, цилиндрический корпус, в котором имеется, по меньшей мере, одна, расположенная вблизи боковых стенок электрическая катушка, вблизи которой размещен постоянный магнит, выполненный наборным из секторов с чередованием полюсов в соседних секторах, в центральной части корпуса расположен перпендикулярно его продольной оси реакторный отсек, содержащий в стеклянном корпусе свинцовый кожух с радиоактивным веществом внутри, при этом возле реакторного отсека находится ротор с постоянными магнитами, а все элементы конструкции расположены в корпусе с зазорами между ними, образующими каналы для циркуляции охлаждающей жидкости, ротор расположен снаружи реакторного отсека и состоит из трех частей: верхней и нижней, прикрепленных соответственно к верхней и нижней крышкам корпуса, и центральной цилиндрической полой части, снабженной расположенными в противоположных направлениях криволинейными лопатками, выполненных из постоянных магнитов, в верхней и нижней частях, при этом на центральной части ротора выполнена наружная резьба, резьба имеется также на внутренних частях крышек ротора, направление резьбы обратно направлению вращения ротора, на внутренней части которого расположены короткие прямые лопатки, и окружающей с зазором реакторный отсек, центральная часть ротора снабжена скобообразными выступами с двух сторон снаружи, в которых расположены последовательно навинченные на болты, вкрученные с двух сторон в боковые стенки корпуса и служащие горизонтальными осями - валами для катушки, над и под которой параллельно расположены наборные постоянные магниты, прикрученные к верхней и нижней крышкам ротора, на которой далее надета диэлектрическая пластина, затем диамагнетик, и прикрученный к центральной части ротора охватывающий постоянный магнит снаружи скобообразный постоянный магнит, при этом возле боковых стенок корпуса выполнены вертикально расположенные каналы, сообщающиеся с зазорами между ротором и реакторным отсеком и между ротором и крышками для циркуляции в них рабочей жидкости, при этом основной корпус генератора, обойма и болты выполнены из стали, магниты - из неодима, диамагнетики из пиролитического углерода, втулки, сальники и крыльчатки вентилятора из фторопласта все части ротора выполнены из алюминия, стеклянный корпус реакторного отсека изготовлен из стекла с высоким содержанием бора, радиоактивным веществом служит уран 238, в качестве рабочей и охлаждающей жидкости используется вода.The problem is solved in that in a nuclear generator containing a protective non-magnetic cylindrical body, closed on both sides of the upper and lower removable covers, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, consisting of two parts, and the channels available for circulating the working fluid and air installed in them rings of diamagnetics, cylindrical bushings and glands, as well as rings installed in them in the form of rings, bolts located inside the clips, mounted on the blades and rigidly fixed on the clip of the fan impellers, c an cylindrical housing in which there is at least one electric coil located near the side walls, near which a permanent magnet is placed, made up of sectors with alternating poles in adjacent sectors, in the central part of the housing there is a reactor compartment, perpendicular to its longitudinal axis, containing in a glass case there is a lead casing with a radioactive substance inside, while near the reactor compartment there is a rotor with permanent magnets, and all structural elements are located in the casing e with gaps between them, forming channels for the circulation of coolant, the rotor is located outside the reactor compartment and consists of three parts: the upper and lower, respectively attached to the upper and lower covers of the body, and a central cylindrical hollow part equipped with curved blades located in opposite directions made of permanent magnets in the upper and lower parts, while on the central part of the rotor an external thread is made, the thread is also on the inner parts of the roto covers RA, the direction of the thread is reverse to the direction of rotation of the rotor, on the inside of which there are short straight blades, and the reactor compartment surrounding the gap, the central part of the rotor is equipped with staple-shaped protrusions on both sides from the outside, in which are sequentially screwed onto bolts screwed from both sides to the side the walls of the casing and serving as horizontal axes - shafts for the coil, above and below which parallel-mounted permanent magnets are located, screwed to the upper and lower covers of the rotor, on which next, a dielectric plate is put on, then a diamagnet, and a staple-shaped permanent magnet enclosing a permanent magnet outside the rotor and fastened to the central part of the rotor, with vertically arranged channels communicating with gaps between the rotor and the reactor compartment and between the rotor and the covers for circulation in of the working fluid, while the main body of the generator, the cage and bolts are made of steel, the magnets are made of neodymium, diamagnets are made of pyrolytic carbon, bushings, oil seals and roof Fan chatki fluoroplastic all parts of the rotor are made of aluminum, glass reactor compartment housing made of glass with a high content of boron is radioactive uranium 238, as the working fluid and the cooling water is used.
Выполнение верхней и нижней крышек корпуса из двух частей делают их более технологичными и позволяют близко расположить каналы, по которым циркулирует рабочая жидкость и атмосферный воздух. Установка в крышках колец из диамагнетиков позволяет исключить трение между корпусом и ротором, тем самым позволяя отказаться от подшипников. Цилиндрические втулки и сальники, выполненные из фторопласта, надежно герметизируют ротор и не дают рабочей жидкости проникнуть за пределы батареи, в то же самое время на них нет прямого воздействия заряженных частиц от радиоактивного элемента, от которого они подвержены только нагреву. Установка обойм между втулками и сальниками позволяет им свободно скользить между ними при минимальном трении, возникающем между стальной обоймой и фторопластовыми сальниками и втулками. Расположение болтов внутри обойм позволяет надежно соединить лопатки генератора и обоймы, тем самым обеспечив непосредственную передачу механического движения от ротора к обоймам без утечек рабочей жидкости. Жесткое крепление крыльчаток вентилятора к обойме позволяет сразу превратить вращение обоймы в циркуляцию воздуха для охлаждения рабочей жидкости. Выполнение крыльчаток вентилятора из фторопласта позволяет им противодействовать истиранию при длительной эксплуатации.The implementation of the upper and lower housing covers in two parts makes them more technologically advanced and allows you to closely position the channels through which the working fluid and atmospheric air circulate. The installation of diamagnet rings in the covers eliminates friction between the housing and the rotor, thereby eliminating the need for bearings. The cylindrical bushings and glands made of fluoroplastic reliably seal the rotor and prevent the working fluid from penetrating the battery, at the same time they are not directly affected by charged particles from the radioactive element, from which they are only exposed to heat. The installation of cages between the bushings and seals allows them to freely slide between them with minimal friction between the steel cage and the fluoroplastic oil seals and bushings. The location of the bolts inside the cages allows you to reliably connect the blades of the generator and cages, thereby ensuring the direct transmission of mechanical motion from the rotor to the cages without leakage of the working fluid. Rigid fastening of the fan impellers to the holder allows you to immediately turn the rotation of the holder into air circulation to cool the working fluid. The implementation of the fan impellers of PTFE allows them to resist abrasion during prolonged use.
Выполнение ротора из трех частей с резьбой на наружной и внутренней частях, упрощает сборку генератора. Крепление постоянных однонаправленных магнитов к верхней и нижней крышкам корпуса ротора заставляет их вращаться над катушкой при вращении ротора, что исключает необходимость съема появляющегося в катушке при вращении вокруг нее магнитов электрического тока с помощью щеток, давая возможность исключить трение, и увеличивает срок службы генератора.The implementation of the rotor in three parts with a thread on the outer and inner parts, simplifies the assembly of the generator. The fastening of permanent unidirectional magnets to the upper and lower covers of the rotor housing makes them rotate above the coil when the rotor rotates, which eliminates the need to remove the electric current magnets in the coil when rotating around it using brushes, making it possible to eliminate friction, and increases the life of the generator.
Наличие разнонаправленно расположенных криволинейных лопаток в верхней и нижней частях ротора, работающих в паре как гидромотор и гидронасос, позволяет генератору работать без использования силы тяжести для осуществления постоянного вращения ротора, но без выигрыша в работе. Выполнение лопаток из постоянных магнитов позволяет создавать эффект диамагнитной левитации отталкиваясь от колец из диамагнетиков. Наличие коротких прямолинейных лопаток на внутренней поверхности ротора дает дополнительную энергию лопаток.The presence of multidirectional curved blades in the upper and lower parts of the rotor, working in pairs as a hydraulic motor and a hydraulic pump, allows the generator to work without using gravity to realize constant rotation of the rotor, but without a gain in work. The implementation of the blades of permanent magnets allows you to create the effect of diamagnetic levitation starting from the rings of diamagnets. The presence of short rectilinear blades on the inner surface of the rotor gives additional energy to the blades.
Расположение диамагнетика и охватывающего его снаружи скобообразного магнита заставляет их отталкиваться, что создает внутри эффект диамагнитной левитации и стабилизирует вращение ротора.The location of the diamagnet and the staple-shaped magnet enveloping it outside causes them to repel, which creates the effect of diamagnetic levitation inside and stabilizes the rotation of the rotor.
Использование магнитов из неодима обеспечивает очень медленное размагничивание магнитов, увеличивая срок службы генератора. Этой же цели - увеличению срока службы - способствует выполнение основного корпуса, обоймы и болтов из стали, и использование в качестве радиоактивного, вещества урана 238, период полураспада которого составляет миллиарды лет.The use of neodymium magnets provides a very slow demagnetization of the magnets, increasing the life of the generator. The same purpose - to increase the service life - is facilitated by the implementation of the main body, clips and bolts made of steel, and the use of uranium 238 as a radioactive substance, whose half-life is billions of years.
Технический результат - повышение надежности и долговечности генератора при упрощении технологии его изготовления.The technical result is an increase in the reliability and durability of the generator while simplifying its manufacturing technology.
Заявляемая полезная модель обладает новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками как выполнение крышек из двух частей, расположения в них каналов для циркуляции рабочей жидкости и атмосферного воздуха, установленных в них колец из диамагнетиков, цилиндрических втулок и сальников, а также установленных в них обойм в виде колец, болтов, расположенных внутри обойм, закрепленных на лопатках и жестко закрепленных на обойме крыльчаток вентилятора, расположение ротора снаружи реакторного отсека и выполнение его из трех частей: верхней и нижней, прикрепленных соответственно к верхней и нижней крышкам корпуса, и снабжение окружающей с зазором реакторный отсек центральной цилиндрической полой части расположенными в противоположных направлениях криволинейными лопатками из постоянных магнитов в верхней и нижней частях, выполнение центральной части ротора с наружной резьбой и резьбой на внутренних частях крышек ротора, направление которой обратно направлению вращения ротора, расположение на внутренней части ротора коротких прямых лопаток, снабжение центральной части ротора скобообразными выступами с двух сторон снаружи, расположение в этих выступах последовательно навинченных на болты, вкрученные с двух сторон в боковые стенки корпуса и служащие горизонтальными осями - валами для катушки, параллельно расположенных над и под катушкой наборных постоянных магнитов, прикрученных к верхней и нижней крышкам ротора, наличие на оси последовательно расположенных диэлектрической пластины, затем диамагнетика, и прикрученного к центральной части ротора охватывающего постоянный магнит снаружи скобообразного постоянного магнита, выполнение возле боковых стенок корпуса вертикально расположенных каналов, сообщающихся с зазорами между ротором и реакторным отсеком и между ротором и крышками для циркуляции в них рабочей жидкости, выполнение основного корпуса генератора, обоймы и болтов из стали, постоянных магнитов - из неодима, диамагнетики из пиролитического углерода, втулки, сальники и крыльчатки вентилятора из фторопласта, всех частей ротора из алюминия, стеклянного корпуса реакторного отсека из стекла с высоким содержанием бора, использование в качестве радиоактивного вещества урана 238, а в качестве рабочей жидкости воды, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive utility model has a novelty, differing from the prototype by such significant features as the implementation of the covers of two parts, the location of the channels for circulation of the working fluid and atmospheric air, the rings of diamagnets, cylindrical bushings and glands installed in them, and also the clips installed in them in the form of rings, bolts located inside the cages, mounted on the blades and rigidly fixed on the cassette of the fan impellers, the location of the rotor outside the reactor compartment and its performance from three parts of the upper and lower, respectively attached to the upper and lower covers of the casing, and supplying the central cylindrical hollow part surrounding the reactor compartment with a gap with curved permanent magnet vanes in opposite directions in the upper and lower parts, performing the central part of the rotor with external thread and thread on the inner parts of the rotor covers, the direction of which is opposite to the direction of rotation of the rotor, the location on the inner part of the rotor of short straight blades, supply cent of the rotor part with bracket-shaped protrusions on both sides from the outside, the arrangement of these protrusions sequentially screwed onto bolts screwed from both sides into the side walls of the housing and serving as horizontal axes - shaft for the coil, parallel to the above and below the coil of typesetting permanent magnets screwed to the upper and bottom rotor covers, the presence on the axis of a sequentially located dielectric plate, then a diamagnet, and screwed to the central part of the rotor covering a permanent magnet from the outside a koboobraznogo permanent magnet, the implementation of vertically arranged channels near the side walls of the housing, communicating with the gaps between the rotor and the reactor compartment and between the rotor and the covers for circulating the working fluid in them, the main body of the generator, the holder and bolts made of steel, the permanent magnets made of neodymium, pyrolytic carbon diamagnets, bushings, oil seals and fan impellers made of fluoroplastic, all parts of the rotor are made of aluminum, the glass housing of the reactor compartment is made of glass with a high content ora, the use of a radioactive substance uranium 238, and water as a working fluid, providing a plurality of achieving the desired result.
Заявляемый ядерный генератор может найти широкое применение в энергетике в качестве автономного источника энергии, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive nuclear generator can find wide application in the energy sector as an autonomous energy source, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:The inventive utility model is illustrated by drawings, which are presented on:
- фиг. 1 - общий вид ядерного генератора в разрезе;- FIG. 1 is a sectional view of a nuclear generator;
- фиг. 2 - общий вид в разрезе ядерного генератора со снятым реакторным отсеком;- FIG. 2 is a general sectional view of a nuclear generator with a removed reactor compartment;
- фиг. 3 - расположение лопаток над наборным магнитом, дающее реактивное движение ротору;- FIG. 3 - the location of the blades above the dial magnet, giving a jet motion to the rotor;
- фиг. 4 - - конструкция скобообразного постоянного магнита;- FIG. 4 - - construction of a staple-shaped permanent magnet;
- фиг. 5 - устройство электрических катушек и постоянных магнитов на оси болтов;- FIG. 5 - the device of electric coils and permanent magnets on the axis of the bolts;
- фиг. 6 - соединение катушек первой фазы;- FIG. 6 - connection of the coils of the first phase;
- фиг. 7 - расположение лопаток под наборным магнитом;- FIG. 7 - the location of the blades under the dial magnet;
- фиг. 8 - расположение обоймы внутри нижней крышке;- FIG. 8 - location of the cage inside the bottom cover;
- фиг. 9 - сборка реакторного отсека;- FIG. 9 - assembly of the reactor compartment;
- фиг. 10 - соединение ротора с центральным магнитом;- FIG. 10 - connection of the rotor with a central magnet;
- фиг. 11 - конструкция ротора с постоянными магнитами;- FIG. 11 - design of a rotor with permanent magnets;
- фиг. 12 - последовательность дальнейшей сборки ротора;- FIG. 12 is a sequence of further assembly of the rotor;
- фиг. 13 - вид ротора в собранном виде;- FIG. 13 - view of the rotor in assembled form;
- фиг. 14 - соединение ротора с центральной частью корпуса;- FIG. 14 - connection of the rotor with the central part of the housing;
- фиг. 15 - вид ротора с центральной частью корпуса;- FIG. 15 is a view of a rotor with a central part of the housing;
- фиг. 16 - фиксация катушки на болту, вкручиваемом в стенку корпуса;- FIG. 16 - fixing the coil on a bolt screwed into the wall of the housing;
- фиг. 17 - сборка средней части корпуса с его крышками.- FIG. 17 - assembly of the middle part of the body with its covers.
Ядерный генератор (фиг. 1, фиг. 2) состоит из корпуса 1. Корпус состоит из трех частей: центральная часть 2, верхняя крышка 3 и нижняя крышка 4. Верхняя крышка 3 и нижняя крышка 4 крепится к центральной части корпуса 2 винтами 5 и 6 соответственно. Внутри центральной части корпуса 2 вкручены болты 7. На этих болтах 7 с помощью винтового соединения крепятся катушки 8, диэлектрики 9 и диамагнетики 10. Внутри корпуса 1 находится ротор 11. На роторе 11 жестко закреплен постоянный магнит 12. Внутри корпуса 1 находится реакторный отсек 13, работающий как нагревательный элемент. Он состоит из радиоактивного элемента 14, свинцового кожуха 15 и стеклянной оболочки с высоким содержанием бора 16. В верхней части ротора 11 находятся лопатки 17. На роторе 11 жестко закреплены постоянные магниты 18 и 19. В стенках корпуса 1 находятся каналы 20 и 21. В нижней части ротора 5 находятся лопатки 22. На внутренней части верхней крышки 3 закреплено кольцо из диамагнетика 23. На внутренней части нижней крышки 4 закреплено кольцо из диамагнетика 24. Винты 25 крепятся к лопаткам 17. Винты 25 проходит внутри обоймы 26. Обойма 26 свободно вращается между сальником 27 и втулкой 28, закрепленных внутри верхней крышки 3. На внешней стороне обоймы 26 жестко закреплена крыльчатка вентилятора 29. Внутри крышки 3 проходят вентиляционные отверстия 30. Винты 31 крепятся к лопаткам 22. Винты 31 проходит внутри обоймы 32. Обойма 32 свободно вращается между сальником 33 и втулкой 34, закрепленных внутри нижней крышки 4. На внешней стороне обоймы 32 жестко закреплена крыльчатка вентилятора 35. Внутри крышки 4 проходят вентиляционные отверстия 36. На внутренней части ротора 5 находятся лопатки 37. Также внутрь корпуса 1 залита рабочая жидкость (вода).The nuclear generator (Fig. 1, Fig. 2) consists of a housing 1. The housing consists of three parts: the
Ядерный генератор работает следующим образом. Лопатки 17 и 22 являются ниодимовыми магнитами. Между лопатками 17 и 22 и кольцами из диамагнетиками (пиролитический графит) 23, 24 соответственно возникают электрические силы. Диамагнетики 23, 24 выталкивают из себя магнитное поле, создаваемое лопатками 17 и 22 из неодимовых магнитов. Из-за этого возникает эффект диамагнитной левитации. Одновременно с этим между диамагнетиками 10, закрепленными на винтах 7 и магнитом 12, закрепленными на роторе 11 возникают электрические силы. Диамагнетики 10 выталкивают из себя магнитное поле, создаваемое магнитом 12, что также вызывает эффект диамагнитной левитации. Так как магнит 12 и лопатки 17 и 22 жестко закреплены на роторе 11, то весь ротор будет парить, над диамагнетиками 23 и 24, не касаясь корпуса 1. Диамагнетики 10, будут выступать в качестве стабилизатора, удерживая ротор 11 в вертикальном положении. Реакторный отсек 13 будет постоянно нагревать рабочую жидкость. Это происходит следующим образом. Радиоактивное вещество 14 (уран 238) постоянно распадается. При распаде он выделяет альфа, бета и гамма частицы, а также нейтроны. Свинцовый кожух 15 поглощает альфа, бета и гамма частицы. Стеклянная оболочка 16 с высоким содержанием бора поглощает нейтроны. При поглощении заряженных частиц происходит нагрев свинцового кожуха 15 и стеклянной оболочки 16. Эта тепловая энергия нагревает реакторный отсек 13. Рабочая жидкость внутри ротора 11 нагревается от реакторного отсека 13, расширяется и поднимается вверх. Там она кипит и с силой выходит из ротора. При этом она отталкивается от лопаток 17, заставляя их вращаться. При вращении ротора магниты 18 и 19 проходят над и под катушками 8 соответственно, при этом в катушках возникает электрический ток. От магнита 12 идут электромагнитные волны. Чтобы они не мешали возникновению электрического тока, в катушках 8 на винте 7 накручен диэлектрик 9. Из-за центробежной силы, возникающей, при вращении ротора 11, рабочая жидкость выбрасывается на центральную часть корпуса 2. Там она попадает в каналы 20. Лопатки 22, расположенные в нижней части ротора 11 при вращении ротора засасывают рабочую жидкость из каналов 20 внутрь ротора. Там она нагревается и поднимается вверх. При движении вверх рабочая жидкость толкает лопатки 37, давая дополнительную энергию для вращения ротора. Рабочая жидкость, поднимаясь вверх, начинает кипеть и цикл повторяется.The nuclear generator operates as follows. The
Чтобы циркуляция рабочей жидкости не прекращалась, в ядерном генераторе предусмотрена система охлаждения. К лопаткам 17 прикручены винты 25. Вращаясь, ротор 11, вращает лопатки 17 и прикрученные к ним винты 25. Винты 25 проходят внутри обоймы 26, поэтому при вращении винтов 25 вращается обойма 26. Обойма 26 свободно вращается между сальником 27 и втулкой 28, закрепленных внутри крышки 3. Сальник 27 и втулка 28 состоят из фторопласта, материала обеспечивающего свободное скольжение обоймы 26, в то же самое время они не дают рабочей жидкости проникнуть за пределы обоймы 26. На обойме 26 жестко закреплена крыльчатка вентилятора 29. Это означает, что при вращении ротора 11 вращается крыльчатка вентилятора 29. В нижней части ядерный генератор имеет аналогичную конструкцию, именно поэтому при вращении ротора 11 вращается крыльчатка вентилятора 35. При вращении крыльчатки вентилятора 35 она засасывает холодный окружающий воздух через вентиляционные отверстия 36. Далее этот воздух идет по каналам 21. Там он нагревается, охлаждая рабочую жидкость. При вращении крыльчатки вентилятора 29 она выталкивает этот горячий воздух через вентиляционные отверстия 30.So that the circulation of the working fluid does not stop, a cooling system is provided in the nuclear generator.
Также на фиг. 2, показанной со снятым реакторным отсеком, хорошо видно, как циркулирует рабочая жидкость внутри ядерного генератора. Эта схема всем знакома, так как напоминает кипение воды в кастрюле. В кастрюле вода нагревается, кипит и поднимается вверх, там она конденсируется на крышке и стенках, тем самым охлаждаясь. Стекая вниз, она снова нагревается и процесс повторяется. Если постоянно поддерживать температуру кипения, при этом не менять температуру нагрева (не увеличивать ее и не уменьшать), то процесс может повторяться бесконечно долго, как в скороварке. При этом данная конструкция требует охлаждения. Для этого предусмотрены крыльчатки вентилятора 29 и 35. Внешний холодный воздух охлаждает рабочую жидкость, тем самым происходит теплообмен внутри ядерной батареи, при этом пар в верхней части батареи конденсируется и переходит в жидкое состояние, стекая по каналам 20 вниз. Там он снова нагревается от топливного элемента и превращается в пар - цикл повторяется. Чем больше температура кипения рабочей жидкости, тем быстрее вращается ротор 11. Чем быстрее вращается ротор 11, тем больше прокачивается через ядерную батарею холодного окружающего воздуха. Это означает, что батарея автоматически регулирует свою скорость вращения и подстраивается под температуру окружающей среды.Also in FIG. 2, shown with the reactor compartment removed, it is clearly seen how the working fluid circulates inside the nuclear generator. This scheme is familiar to everyone, since it resembles boiling water in a pan. In the pan, the water heats, boils and rises, where it condenses on the lid and walls, thereby cooling. When it flows down, it heats up again and the process repeats. If you constantly maintain the boiling point, but do not change the heating temperature (do not increase or decrease it), then the process can be repeated indefinitely, as in a pressure cooker. Moreover, this design requires cooling. For this,
Разрез А-А на фигуре 3 хорошо показывает, как расположены лопатки 17, дающие реактивное движение ротору 11. Также хорошо видно, что рабочая жидкость, как только выходит из ротора, сразу попадает в канал 20 через отверстия внутри центральной части корпуса 2.Section AA in figure 3 clearly shows how the
На разрезе В-В фигуры 4 хорошо видно устройство магнита 12. Он является цельным магнитом сложной формы. Благодаря своей форме и полярности он удерживает ротор 11 и по горизонтали и по вертикали, исключая биение ротора по этим плоскостям. При этом не надо забывать, что речь идет об эффекте диамагнитной левитации. Ротор будет свободно парить на магнитных полях, тем самым, исключая трение. Такая конструкция магнита при правильной установке строго перпендикулярно земле позволит вращаться ротору очень долго, благодаря силам инерции. Также на фигуре 4 хорошо видно устройство магнитов 18. Всего таких магнитов двенадцать. У них разная полярность. На фигуре 1 магнит 18 намагничен так, что северный полюс N вверху, а южный полюс S внизу. Такую полярность заявитель назвал прямой «П». Но, чтобы при вращении ротора 11 получался переменный электрический ток, магниты 18 должны чередоваться полярностью так, чтобы южный полюс S был вверху, а северный N был внизу. Такую полярность заявитель назвал обратной «О». На фигуре 4 видно, как магниты 18 чередуются полярностью. Аналогичным устройством обладают магниты 19. Только при таком расположении при вращении ротора 11 получается переменный ток. Магниты 18 и 19 расположены строго параллельно и друг напротив друга. Если в обычном генераторе с классической компоновкой вращается катушка между двумя постоянными магнитами, то здесь применена обратная схема, когда катушка остается неподвижной, а магниты вращаются вокруг них. При такой схеме нет необходимости в щетках генератора, с помощью которых снимался бы электрический ток. Отказ от щеток генератора позволяет исключить трение и увеличивает срок службы генератора.In section B-B of figure 4, the device of
На разрезе С-С фигуры 5 хорошо видно устройство катушек 8 и диамагнетиков 10. Всего катушек и диамагнетиков двенадцать. Катушки, соединенные параллельно в три электрические цепи, дадут трехфазный электрический ток. Так как катушек двенадцать, то 12:3=4. Получается, что при одном обороте ротора 11, фазы внутри катушек меняются четыре раза. В обычной электрической сети ток подается с частотой 50 герц, то есть 50 колебаний в секунду и 3000 оборотов вала генератора в минуту. Так как за один оборот происходит смена фаз четыре раза, то 3000:4=750. То есть, чтобы получить частоту тока, как в электрической сети ротор должен вращаться с частотой 750 оборотов в минуту. Можно увеличивать или уменьшать количество катушек и магнитов на число, кратное 6. Соответственно, с этим числом надо будет увеличивать или уменьшать число оборотов ротора, чтобы получить ток как в электрической сети. На фигуре 5 видно, как катушки распределены по трем фазам электрического тока. А на фигуре 6 показано, как будут соединяться катушки первой фазы. Аналогично будут соединяться катушки двух других фаз. Так при вращении ротора 11 можно получить трехфазный ток, как в электрической сети.In the section CC of Figure 5, the arrangement of
На разрезе D-D фигуры 7 видно, как расположены лопатки 22. В отличие от лопаток 17 они расположены в обратную сторону и засасывают рабочую жидкость. То есть лопатки 17 при вращении ротора 11 работают как гидромотор, а лопатки 22 при вращении ротора 11 работают как гидронасос. Чтобы осуществлялось постоянное вращение, производительность гидромотора и гидронасоса должна быть одинаковой. Если это будет не так, то либо гидромотору, либо гидронасосу будет попросту не хватать рабочей жидкости и ротор 11 остановится. Если они обладают одинаковой производительностью, то не будет никакого выигрыша в работе. Это означает, что ротор 11 остановится под действием сил трения и инерции. Чтобы этого не происходило, на внутренней части ротора 11 находятся лопатки 37. Эти лопатки и дают дополнительную энергию для вращения ротора 11. Наличие гидромотора и гидронасоса в одной конструкции позволяет генератору работать без использования силы тяжести, что в свою очередь дает возможность для работы генератора в любом положении относительно земли, в том числе и в невесомости.The section D-D of figure 7 shows how the
На разрезе Е-Е фигуры 8 видно, как расположена обойма 33 с крыльчаткой вентилятора 35 внутри нижней крышке 4, закрепленной на винтах 31. Также хорошо видно расположение каналов 21, по которым циркулирует воздух для охлаждения рабочей жидкости.On the cross-section EE of figure 8 it is seen how the
Сборка генератора осуществляется следующим образом. Генератор собран на винтовых соединениях. Процесс сборки надо начать со сборки реакторного отсека 13. На фигуре 9 подробно представлен этот процесс. Стеклянная оболочка 16 состоит из двух частей: стеклянного стакана 16А и стеклянной крышки 16Б. Стакан 16А устанавливается на твердую ровную поверхность, строго перпендикулярно земле. В этот стеклянный стакан заливается расплавленный свинец, как это видно на фигуре 9А. Далее необходимо ждать, когда свинец застынет. После того, как свинец застынет, внутрь помешается радиоактивный элемент 14, как это показано на фигуре 9Б. Этот радиоактивный элемент должен быть строго ориентирован по центру стакана. Для ориентации на края стакана и на топливный элемент 14 наносятся метки с помощью карандаша и линейки. Потом топливный элемент 14 ориентируют по центру стакана, как это показано на фигуре 9 В. Далее топливный элемент 14 заливается жидким свинцом, как это показано на фигуре 9Г. После того, как свинец застынет, на стакан одевается стеклянная крышка 16Б, как это видно на фигуре 9Д. Потом стеклянная крышка 16Б фиксируется струбциной и приваривается к стеклянному стакану 16А с помощью газовой горелки, как показано на фигуре 9Е. На фигуре 9Ж мы видим готовый топливный элемент.The generator assembly is as follows. The generator is assembled on screw connections. The assembly process must begin with the assembly of the
После того, как топливный элемент будет создан, необходимо приступить к сборке ротора 11.After the fuel cell is created, it is necessary to proceed with the assembly of the
Чтобы не усложнять чертеж на других фигурах заявитель изобразил ротор цельным. На самом деле он должен состоять из трех частей 11А - центральной части, 11В - верхней части и 11С - нижней части. Сборка начинается с того, что центральная часть ротора 11А вставляется в центральный магнит 12. Это можно увидеть на фигуре 10.In order not to complicate the drawing in other figures, the applicant depicted the rotor as one piece. In fact, it should consist of three
На фигуре 11 видно, как к верхней крышке ротора 11 В сверху винтами прикручиваются лопатки 17, а снизу винтами прикручиваются магниты 18. К нижней части ротора 11С сверху винтами прикручиваются лопатки 22, а снизу винтами прикручиваются магниты 19.Figure 11 shows how the
На фигуре 12 видно, как к средней части ротора 11А прикручиваются верхняя и нижняя крышка 11В и 11С соответственно. За счет чего это происходит? Дело в том, что на средней части ротора 11А находится наружная резьба. А на внутренней части крышек ротора 11В и 11С находится внутренняя резьба. То есть крышки просто накручиваются на среднюю часть ротора. При этом надо учитывать, чтобы направление резьбы было обратным направлению вращения ротора. Это необходимо сделать, чтобы крышки не раскрутились, и ротор не разрушился во время работы ядерного генератора. Крышки с помощью резьбы надежно зафиксируют центральный магнит 12 в нужном положении.Figure 12 shows how the upper and
На фигуре 13 виден ротор в собранном виде.The figure 13 shows the rotor in assembled form.
На фигуре 14 показано, в какой последовательности будет происходить дальнейшая сборка. Сначала в ротор 11 вставляются катушки 8. После этого ротор с катушками вставляется в центральную часть корпуса 2.Figure 14 shows the sequence in which further assembly will take place. First, coils 8 are inserted into the
На фигуре 15 показана центральная часть корпуса в собранном виде.The figure 15 shows the Central part of the housing in assembled form.
На фигуре 16 показано, как будет фиксироваться катушки 8. Сначала на винт 7 накручивается диэлектрик 9 и диамагнетик 10. Далее винт 7 вставляется в катушку 8. Диаметр диэлектрика 9 и диамагнетика 10 меньше, чем отверстие, расположенное в катушке 8, поэтому болт легко проходит внутрь нее. Потом мы начинаем закручивать винт 7. Внутри корпуса 2 и катушки 8 находится резьба, поэтому при вращении винта 7 мы прочно фиксируем катушку 8 к корпусу 2. Тоже проделываем со всеми остальными 11-ю катушками.The figure 16 shows how the
На фигуре 17 можно увидеть финальную часть сборки. Чтобы не усложнять чертеж на других фигурах заявитель изобразил крышки цельными. На самом деле верхняя крышка 3 состоит из двух частей 3А и 3В. Нижняя крышка 4 также состоит из двух частей 4А и 4В. После установки катушек 8 в ротор 11 вставляется топливный элемент. На топливный элемент 13 устанавливается сальник 27. В верхнюю крышку 3А устанавливается втулка 28, затем кольцо из диамагнетика 17 и обойма 26. Обойма 26 одевается на сальник 27 и фиксируется винтами 25. На центральную часть корпуса 2 и верхнюю крышку 3А одевается верхняя крышка 3В, и вся конструкция фиксируется винтами 5. После этого надо перевернуть конструкцию и залить рабочую жидкость (воду). Далее на топливный элемент 13 устанавливается сальник 33. В нижнюю крышку 4А устанавливается втулка 34, затем кольцо из диамагнетика 24 и обойма 32. Обойма 32 одевается на сальник 33 и фиксируется винтами 31. На центральную часть корпуса 2 и нижнюю крышку 4А одеваются нижняя крышка 4 В, и вся конструкция фиксируется винтами 6. Генератор готов к работе. Как можно видеть, конструкция ядерного генератора довольно простая - ее легко можно собрать и разобрать, и для этой работы не требуется высокой квалификации рабочего.In figure 17 you can see the final part of the assembly. In order not to complicate the drawing in other figures, the applicant depicted the covers as one piece. In fact, the
Как запустить генератор? Для этого лишь достаточно подать на катушки 8 переменный электрический ток. Когда ротор 11 достигнет 750-ти оборотов в минуту - электрический ток можно выключить. Дальше ротор будет вращаться уже за счет распада радиоактивного элемента 14.How to start the generator? To do this, it is enough to apply alternating electric current to coils 8. When the
Какие материалы нужно использовать для создания ядерного генератора? Все части ротора 11А, 11В и 11С, а также все лопатки, нужно сделать легкими и прочными, чтобы генератор не тратил лишнюю энергию для его вращения. Для этого хорошо подойдет алюминий. Все болты должны быть достаточно прочными, чтобы не ломаться при перепадах температур, поэтому их нужно сделать стальными. Стальным можно сделать обойму и основной корпус ядерного генератора. Магниты можно сделать неодимовые. Они очень медленно размагничиваются. При комнатной температуре они теряют 0,1% заряда за десять лет. Ядерный материал можно подобрать любой, но такой, чтобы он разлагался как можно дольше и постоянно выделял одинаковое количество энергии за большой промежуток времени. Для таких целей хорошо бы подошел уран 238. Он выделяет мало энергии, но при этом он очень энергоемкий. Его период полураспада составляет 3,5 миллиарда лет. В России созданы огромные запасы этого металла, которого по самым скромным подсчетам хватит на сотни лет. Сальники, втулки и крыльчатки вентилятора нужно сделать из фторопласта. Он достаточно дешев, создают минимальное трение, мало подвержен истиранию, а главное хорошо герметизирует ядерный генератор, не давая утечь рабочей жидкости. Единственной дорогой частью ядерного генератора является стеклянный кожух 16 с высоким содержанием бора. Но в России давно налажено производство такого стекла. Алюминий, сталь, неодим, свинец, стекло, уран 238 - вот материалы, из которых будет сделан генератор. Они относительно дешевы и легкодоступны. Конструкция ядерного генератора простая и легко может быть освоена в производстве. Это означает, что стоимость генератора будет намного ниже, чем производство ядерного реактора.What materials should be used to create a nuclear generator? All parts of the
Если говорить о КПД генератора, то он довольно высокий. За счет чего это достигается? Чтобы получить электрический ток, надо раскрутить ротор до 750 оборотов в минуту. Но раскрутить ротор можно, просто подавая электрический ток на катушки 8. Далее вращение будет поддерживаться за счет силы инерции. Сила трения при вращении ротора очень мала, так как здесь мало трущихся поверхностей, а роль подшипников выполняют неодимовые магниты и диамагнетики. Большая часть трения приходиться на магнитные поля. Магнитные поля тоже могут затормозить вращение ротора, но этот процесс гораздо медленнее, чем при вращении на обычных подшипниках. Да, уран 238 дает очень мало энергии при распаде, но сила этой энергии зависит от массы урана. На схеме видно, что сам уран занимает почти четвертую часть объема всего генератора, а значит, он может дать необходимую энергию. Тем более этой энергии не требуется слишком много. Она должна лишь поддерживать инерционное вращение ротора. Нетрудно догадаться, что ядерный генератор лишь повторяет схему давно известных ядерных реакторов. КПД таких реакторов от 30 до 45%, но этот показатель никогда не превышал 50%. В конструкции заявителя происходят те же процессы, что и в ядерном реакторе: распад радиоактивного элемента, нагрев рабочей жидкости, превращение энергии рабочей жидкости в механическую энергию, преобразование механической энергии в электрическую с помощью катушек и постоянных магнитов. Но коренное отличие ядерного генератора от ядерного реактора в том, что здесь очень компактная конструкция, то есть превращение одного вида энергии в другой происходит практически мгновенно, без потери энергии. А учитывая то, что ротор не нужно постоянно раскручивать, а лишь необходимо поддерживать его инерционное вращение, то КПД этого устройства может вплотную приблизится к 50% или даже превысить их!If we talk about the efficiency of the generator, then it is quite high. How is this achieved? To get an electric current, it is necessary to untwist the rotor up to 750 rpm. But you can spin the rotor simply by supplying electric current to the
Достоинства и недостатки ядерного генератора. Главные достоинства данного генератора - это простота конструкции, дешевизна материалов и производства, также компактность, и высокий КПД. В генераторе мало трущихся поверхностей, это значит, что он долго может работать, не ломаясь и не требуя ремонта. Кроме того, в качестве рабочей жидкости будет использоваться обычная вода. Генератор на выходе будет давать трехфазный электрический ток, поэтому его легко можно будет использовать как автономный источник энергии в любой точке земного шара. Он очень надежен, поэтому при соблюдении необходимых условий: не нагревать генератор, соблюдать его герметичность, не переворачивать и устанавливать вертикально земле - он может проработать долгие годы. Но его можно использовать и в космосе. Ему необязательно использовать силу тяжести в работе, поэтому он прекрасно пригодится и для космических исследований. Но при всех положительных моментах у этого генератора есть серьезный недостаток - это центральный магнит. На нем, вернее на его магнитных полях, держится весь ротор. Если ошибиться с магнитными полями, то ротор заденет стенки корпуса и вся конструкция разрушится. Кроме того, центральный магнит находится на границе тепла и холода. Дело в том, что внутри ротора кипит вода и поднимается вверх, а на внешней части центрального магнита она уже охлажденная конденсируется и опускается вниз. На этом перепаде температур идет потеря энергии. Чтобы уменьшить потери энергии и уменьшить трение между катушками и магнитами, заявитель и предусмотрел в стенках корпуса дополнительные каналы 20. Другой серьезный недостаток - это использование воды в качестве рабочей жидкости. Хотя вода легкодоступна и нетоксична - она подвергает коррозии стальные части генератора и неодимовые магниты, что может привести к постепенно выходу его из строя. Еще серьезный недостаток - это большое количество винтовых соединений. Через неплотно прилегающую резьбу могут происходить утечки воды, поэтому заявитель рекомендовал бы заключить ядерный генератор в плотный бетонный кожух, оставив отверстия для вентиляции. В остальном достоинства генератора намного превосходят все его недостатки.Advantages and disadvantages of a nuclear generator. The main advantages of this generator are simplicity of design, low cost of materials and production, also compactness, and high efficiency. There are few friction surfaces in the generator, which means that it can work for a long time without breaking or requiring repair. In addition, ordinary water will be used as the working fluid. The generator will produce a three-phase electric current at the output, so it can easily be used as an autonomous energy source anywhere in the world. It is very reliable, therefore, subject to the necessary conditions: do not heat the generator, observe its tightness, do not turn it over and install it vertically on the ground - it can work for many years. But it can also be used in space. He does not need to use gravity in his work, so he will be very useful for space research. But with all the positive aspects, this generator has a serious drawback - it is a central magnet. On it, or rather, on its magnetic fields, the entire rotor rests. If you make a mistake with magnetic fields, then the rotor will touch the walls of the housing and the entire structure will collapse. In addition, the central magnet is located on the border of heat and cold. The fact is that inside the rotor, water boils and rises up, and on the outer part of the central magnet it already condenses and cools down. At this temperature difference there is a loss of energy. In order to reduce energy losses and reduce friction between coils and magnets, the applicant provided
В сравнении с прототипом заявляемый генератор является более простым и дешевым по конструкции и более эффективным.In comparison with the prototype of the inventive generator is simpler and cheaper in design and more efficient.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124874U RU184731U1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | NUCLEAR GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018124874U RU184731U1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | NUCLEAR GENERATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184731U1 true RU184731U1 (en) | 2018-11-07 |
Family
ID=64103920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018124874U RU184731U1 (en) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | NUCLEAR GENERATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184731U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114053975A (en) * | 2021-10-15 | 2022-02-18 | 张茂帅 | Method for converting radioactive ray material into power generation material based on reaction kettle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155435C1 (en) * | 1999-10-27 | 2000-08-27 | Рощин Владимир Витальевич | Mechanical energy generating device and process |
US8143737B2 (en) * | 2007-03-31 | 2012-03-27 | MDL Enterprises | Fluid driven electric power generation system |
EP2713043A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | WFPK Beheer B.V. | Device for generating energy from flowing water |
RU160440U1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-03-20 | Дмитрий Геннадьевич Шадрин | NUCLEAR BATTERY |
-
2018
- 2018-07-06 RU RU2018124874U patent/RU184731U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155435C1 (en) * | 1999-10-27 | 2000-08-27 | Рощин Владимир Витальевич | Mechanical energy generating device and process |
US8143737B2 (en) * | 2007-03-31 | 2012-03-27 | MDL Enterprises | Fluid driven electric power generation system |
EP2713043A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | WFPK Beheer B.V. | Device for generating energy from flowing water |
RU160440U1 (en) * | 2015-05-21 | 2016-03-20 | Дмитрий Геннадьевич Шадрин | NUCLEAR BATTERY |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114053975A (en) * | 2021-10-15 | 2022-02-18 | 张茂帅 | Method for converting radioactive ray material into power generation material based on reaction kettle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5914065A (en) | Apparatus and method for heating a fluid by induction heating | |
CN1989679B (en) | Dynamoelectric machine with embedded heat exchanger and method for cooling dynamoelectric machine | |
EP3170182B1 (en) | A source of electricity derived from a spent fuel cask | |
RU184731U1 (en) | NUCLEAR GENERATOR | |
US20090146430A1 (en) | Tidal/water current electrical generating system | |
CN202713052U (en) | Shielding motor applied to reactor coolant pump | |
KR101872262B1 (en) | Magnet generator | |
CN108964394A (en) | A kind of high temperature resistant permanent magnet synchronous screen motor suitable for control rod drive mechanism | |
CN209462237U (en) | A kind of high temperature resistant permanent magnet synchronous screen motor suitable for control rod drive mechanism | |
CN104167841A (en) | Electric generator | |
RU160440U1 (en) | NUCLEAR BATTERY | |
KR20190130472A (en) | Motor maximization application generating set | |
CN214124971U (en) | Motor rotor subassembly and motor | |
CN210068500U (en) | Superconducting nuclear main pump structure suitable for nuclear power station first-stage circulating main pump | |
KR102332600B1 (en) | Multi-pole low speed generator | |
CN110739800A (en) | energy-saving environment-friendly building power generation device | |
CN209800165U (en) | Vertical stator-free breeze generator | |
WO2022184962A1 (en) | Device for converting thermal energy into electrical or mechanical energy using magnetocaloric effect | |
RU2615607C1 (en) | Mechanical energy storage with magnetic gearbox | |
KR102002467B1 (en) | Hybrid renewable energy system for cooling and heating generation equipped with the permanent magnet structure in the process of fluid pressure conversion | |
CN218472961U (en) | Magnetic resistance brake structure of solar electric push rod | |
CN214544061U (en) | Vertical servo motor of precision numerical control machine tool | |
CN217183195U (en) | Magnetic engine | |
CN219247637U (en) | High-voltage direct-current permanent magnet synchronous motor | |
KR102059041B1 (en) | Generating device using ferrofluid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200707 |