RU193220U1 - Паровая судовая энергетическая установка, генерирующая пар из забортной воды лазерным источником тепла - Google Patents

Abstract

Паровая судовая энергетическая установка использует для генерации пара забортную воду и содержит установленный в кормовом отсеке судна цилиндрический парогенератор, снабженный устройством, изменяющим направление движения судна и в качестве источника тепла лазерный источник тепла, установленный у торцевой стенки.В качестве устройства, изменяющего направление движения судна, содержит поворотное сопло, изменяющее направление выходящего из парогенератора конденсата.Для надводных судов содержит поворотное сопло в горизонтальной плоскости, для ПЛ содержит всеракурсное поворотное сопло.Для движения судна в стороны, заднего хода (реверса) или торможения содержит в канале парогенератора перед соплом шарнирно установленные задвижки или насадка с приводом.СЭУ с ЛИТ обеспечивает реализацию нового способа создания пропульсивной толкающей судно силы без скоростного движения газообразного рабочего тела - насыщенного пара.СЭУ с ЛИТ характеризуется простейшей конструкцией без перьевых рулевых устройств, используемых на надводных судах и вертикальные и горизонтальные для ПЛ, и в десятки раз меньшими габаритом и весом, что, например, позволит при том же размере надводных судов разместить больше полезного груза, а для кораблей и ПЛ разместить почти в 2 раза больше ракет.При работающей СЭУ с ЛИТ обеспечивается полная гидростатическая и гидродинамическая бесшумность при движении судна, что важно для всех судов, но особенно для военных судов - кораблей и ПЛ с обеспечением скрытности и возможности обнаружения, а также обеспечивается 100% экологическая безопасность.

Description

Полезная модель относится к паровым судовым энергетическим установкам использующими в качестве газообразующего вещества воду и источник тепла для генерации избыточного давления пара, которым создается пропульсивная толкающая сила для движения судна и может быть использована для надводных и подводных судов различного назначения.

Известные паровые судовые энергетические установки (СЭУ) для судов с химическим источником тепловой энергии или ядерным источником тепла в которых осуществляется замкнутый цикл генерации водяного пара из воды размещенной на борту и многократный цикл преобразования его потенциальной энергии в механическую в паровой турбине, механической паровой турбины в электрическую в электрогенераторе, электрической электрогенератора в механическую в электродвигателе, которая за тем через понижающий редуктор используется для вращения винта, создающего пропульсивную энергию для движения.

Известна ядерная энергетическая установка с атомным реактором для атомных подводных лодок и с использованием в качестве рабочего тела забортной воды, содержащая канал для подачи воды в парогенератор, парогенератор в котором установлены тепловыделяюще элементы и управляющие реакцией стержни ядерного реактора и сопло (Патент РФ №2380563).

Недостатками всех известных СЭУ с ядерными реакторами, а так же с ядерным источником тепла ТВЭЛ являются сложность и большие габариты установки, снижающие полезный объем судна, радиоактивное заражение воды, гидроакустическая шумность и необходимость использования наружных рулевых устройств, увеличивающих гидросопротивление при движении судна и, соответственно, снижающих скорость.

Кроме того известно что одним из главных источников шума в надводных судах и АПЛ является шум от внутренних агрегатов, которыми являются циркулирующий в реакторе теплоноситель и средства его подачи, что снижает скрытность движения судна и .

Известен лазерный ракетный двигатель, использующий непрерывный лазерный источник тепла (ЛИТ), для генерации рабочего тела (патент US №4036012, МПК Н05Н 1/24).

Известна лазерная резка металла под водой (ООО "РНЛТ", Санкт-Петербург).

Известно открытие №65 «Светогидравлический эффект» генерации водяного пара сверхвысокого давления при воздействии на поверхность воды тепловой энергии лазерного луча.

При создании полезной модели ставились задачи:

- резко упростить конструкцию и снизить габариты СЭУ,

- исключить радиоактивное загрязнение конденсата выходящего из сопла,

- обеспечить управление судном без использования наружных рулевых устройств,

- обеспечить гидростатическую и гидродинамическую бесшумность.

- обеспечить безопасность для животных, обитающих в водной среде и случайное травмирование или гибель людей при работе на стоянке или при движении судна.

Задачи решены тем, что СЭУ установлена в кормовом отсеке судна, содержит цилиндрический парогенератор с поворотным устройством, изменяющими направление выходящего из парогенератора конденсата или в горизонтальной плоскости для надводных судов или всеракурсное для ПЛ и лазерный источник тепла (ЛИТ), установленный у торцевой стенки.

Эти отличительные признаки заявленной ПМ обеспечивают достижение заявленных целей.

При работе паровой судовой энергетической установки нет переноса масс рабочего тела - насыщенного пара и конденсата.

Они не движутся по парогенератору к выходу, а изменяется лишь градиент давления непрерывно генерируемого насыщенного пара и непрерывно образующегося конденсация в постоянных объемах.

На выходе из парогенератора будет заметно лишь небольшое движение теряющего давление конденсата и поэтому для изменения направления движения судна достаточно поворачивающегося сопла, изменяющего направление потока конденсата выходящего из парогенератора.

Это доказывается простым примером

Если в емкость с водой опустить горизонтально шланг с выходящим из него водяным паром, то на входе из шланга будет лишь виден слабый поток теряющего давление конденсата.

Давление насыщенного пара не зависит от его объема и поэтому для генерации достаточно небольшого объема и соответственно, не большой по мощности источник тепла, каким является использованный, в заявленной ПМ ЛИТ.

Для заднего хода (реверса) или торможения, а так же для изменения направления движения судна в канале парогенератора перед соплом установлены шарнирно задвижки или насадка с приводом, изменяющие направление осевого потока конденсата на боковое для подруливания судна к причалу или в обратном направлении для движения судна назад.

СЭУ с ЛИТ обеспечивает реализацию нового способа создания пропульсивной толкающей судно силы без скоростного движения газообразного рабочего тела - насыщенного пара.

СЭУ с ЛИТ, характеризуется простейшей конструкцией без перьевых рулевых устройств, используемых на надводных судах и вертикальные и горизонтальные для ПЛ, и в десятки раз меньшими габаритом и весом, что, например, позволяет при том же размере кораблей и ПЛ разместить почти в 2 раза больше ракет.

При работающей СЭУ с ЛИТ, обеспечивается полная гидростатическая и гидродинамическая бесшумность при движении судна, что важно для всех судов, но особенно для военных судов - кораблей и ПЛ, с обеспечением скрытности и возможности обнаружения, а так же обеспечивается .100% экологическая безопасность.

Claims (4)

1. Паровая судовая энергетическая установка, использующая для генерации пара забортную воду и источник тепла для генерации пара, характеризующаяся тем, что содержит установленный в кормовом отсеке судна цилиндрический парогенератор, снабженный лазерным источником тепла, установленным у торцевой стенки, и устройство, изменяющее направление движения судна.

2. Паровая судовая энергетическая установка п.1, характеризующаяся тем, что в качестве устройства для изменения направления движения судна содержит поворотное сопло в горизонтальной плоскости.

3. Паровая судовая энергетическая установка п.1, характеризующаяся тем, что в качестве устройства для изменения направления движения судна содержит всеракурсное поворотное сопло.

4. Паровая судовая энергетическая установка по любому из пп.1-3, характеризующаяся тем, что в качестве устройства для изменения направления движения судна содержит шарнирно установленные в парогенераторе перед соплом задвижки или насадку с приводом.