RU2163672C2 - Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса - Google Patents
Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2163672C2 RU2163672C2 RU99106602/06A RU99106602A RU2163672C2 RU 2163672 C2 RU2163672 C2 RU 2163672C2 RU 99106602/06 A RU99106602/06 A RU 99106602/06A RU 99106602 A RU99106602 A RU 99106602A RU 2163672 C2 RU2163672 C2 RU 2163672C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- methane
- tritium
- electrodes
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике утилизации сельхозотходов с выработкой тепловой и электрической энергии и может быть применено на свинооткормочных предприятиях агропромышленного комплекса (АПК) в районах Крайнего Севера. При порционной подаче метана с тритийзамещенным водородом при температуре 280 - 320oC и сгорании в электродуге при температуре 2500 - 3000oC образуется плазма, которая принимает форму спиралей вследствие условий ее отвода через концентричные отверстия противоположной торцевой стенки. Вихревое перемещение плазмы, пересекающей литий-бериллиевые стержни, инициирует в них электроток, т.е. происходит преобразование тепловой энергии электронов и высокоэнергетических ионов в электрическую энергию. Испарение вещества с поверхности спиралей осуществляет их реактивное поджатие к линейному разряду между импульсными электродами от конденсаторной батареи. Высокоэнергетические ионы и нейтроны воздействуют на материал литиевой и бериллиевой обечаек и воспроизводят тритий, который замещает протий в метане, т.е. происходит воспроизводство трития. У противоположной стенки плазма переводится в пар с неконденсирующимися примесями в виде СО2 и Не, образующий у поверхности литиевой обечайки "шубу", снижающую охлаждение плазмы. Многократное повторение микровзрывов в дуге дуговых электродов с испарением лития с высокой частотой микровзрывов, обеспечиваемой подачей метана, обеспечивает воспроизводство трития. Быстрые нейтроны, возникающие при слиянии ядер трития, с высокой проникающей способностью воздействуют на литий и бериллий обечаек теплообменника. Расходным материалом низкотемпературной ядерной реакции являются дуговые электроды. Изобретение позволяет обеспечить АПК теплом и теплоэнергией. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике утилизации сельхозотходов (СХО) с выработкой тепловой и электрической энергии и может быть использовано на свинооткормочных предприятиях АПК.
Известен ТЭГ, включающий корпус, во внутренней полости которого установлены импульсные электроды, сообщенные с конденсаторной батареей /рис.1.8, с. 15, Л.С.Кокорев, В.В.Харитонов. Прямое преобразование энергии в термоядерных энергетических установках. М., 1980/, в котором низкая степень преобразования, что снижает эффективность его работы.
Цель изобретения - повышение эффективности работы достигается тем, что концентрично оси импульсных электродов установлен теплообменник, охлаждаемый метаном, из литиевой, бериллиевой, графитовой обечаек, а между осью импульсных электродов и теплообменником размещены токоприемные литий-бериллиевые стержни, сообщенные с коллектором электродвигателя, а между передней торцевой стенкой корпуса и импульсным электродом размещены дуговые электроды, с впрессованным в них порошкообразным литием, установленные с возможностью перемещения навстречу друг другу при увеличении зазора между ними, причем зазор между дуговыми электродами сообщен с осевым отверстием в передней торцевой стенке корпуса, периодически перекрываемый заслонкой с теплообменником нагрева метана с тритийпреобразованными атомами водорода, а задняя торцевая стенка корпуса, сообщенная с контуром охлаждения, выполненная с концентричными отверстиями, сообщенными с отверстием приводной ступицы и со струевым насосом с конденсатором паров воды и сборниками CO2, He и воды.
Обоснование достижения цели изобретения приведено в описании работы ТЭГ АПК, схематически показанной на чертеже в виде продольного разреза.
ТЭГ АПК включает корпус 1, во внутренней полости 2 которого установлены импульсные электроды 3 и 4, сообщенные с конденсаторной батареей 5. Концентрично оси импульсных электродов 3 и 4 установлен теплообменник 6, охлаждаемый метаном, из литиевой 7, берриллиевой 8, графитовой 9 обечаек, а между осью импульсных электродов 3 и 4 и теплообменником 6 размещены токоприемные литий-бериллиевые стержни 10, сообщенные с коллектором 11 электродвигателя 12, а между передней торцевой стенкой 13 корпуса 1 и импульсным электродом 3 размещены дуговые электроды 14 и 15 с впрессованным в них порошкообразным литием, установленные с возможностью перемещения навстречу друг другу при увеличении зазора 16 между ними, причем зазор 16 между дуговыми электродами 14 и 15 сообщен с осевым отверстием 17 в передней торцевой стенке 13 корпуса 1, перекрываемым периодически заслонкой 18, с теплообменником 19 нагрева метана с тритийпреобразованными атомами водорода /СТ4/, а задняя торцевая стенка 20 корпуса 1, сообщенная контуром охлаждения 21 с теплообменником 22, выполнена с концентричными отверстиями 23, сообщенными с отверстием 24 приводной ступицы 25 и струевым насосом 26 с конденсатором 27 паров воды и сборниками CO2, He и H2O, соответственно 28 и 29. Теплообменник 6 сообщен контуром 30 с теплообменником 31 и теплообменником 19 нагрева метана с тритийпреобразованными атомами водорода. Контур 30 сообщен по метану с хлореллогенератором 32, метантенком 33, сборником 34 СХО свинооткормочного предприятия /СОП/ 35. Теплообменник 31 сообщен контуром 36 с сепаратором 37, циркуляционный контур 38 которого включает паровую турбину 39 привода электрогенератора 40, конденсатора 41 и главного циркуляционного насоса 41. Заслонка 18 выполнена с эксцентриковым приводом 42.
ТЭГ АПК в установке утилизации СХО СОП работает следующим образом.
Гидросмывом и гидросплавом стоки свинооткормочного предприятия 1 в количестве 35-40 литров на голову в сутки поступают в сборник СХО 34, в котором корректируют за счет ввода компоста /КП/ из твердофазного фермента /на чертеже не показан/, с тем, чтобы количество углерода в 20 раз превышало содержание азота. Стоки сбраживают в метантенке 33, на выходе из которого концентрация метана в биогазе не превышает 75-80%. Для исчерпывания диоксида углерода и сероводорода в хлореллогенераторе 32 используют хлореллу и серобактерии, что позволяет получать практически чистый метан /CH4/, который циркулирует по контуру 30 между теплообменником 6 и теплообменником 31. Под воздействием нейтронов в обечайках 7 и 8 выделяется тритий, замещающий атомы протия в метане на атомы трития. Тритийнасыщенный метан поступает в теплообменник 19 и нагревается до температуры 280-320oC и порциями через заслонку 18 от привода 42 вводят в зазор 16 между дуговыми электродами 14 и 15. При температуре 2500-3000oC метан превращается в плазму и сгорает с образованием плазмы из водяного пара и оксида углерода. В зазоре 16 электрической дуги в плазму вводят литий из материалов электродов 14 и 15. Ввод плазмы из метана через отверстие 17 совпадает с импульсом электротока между электродами 3 и 4 от батареи конденсаторов 5. Образуется поле плазмы в виде спиралей и линейное поле электротока разряда между электродами 3 и 4. Согласно закону сохранения импульсов взаимодействие высокоэнергетических ионов с поверхностью литиевой обечайки 7 дает реакцию, воспроизводимую в литий-бериллиевых стержнях в виде электротока, отводимого к коллектору 11 электродвигателя 12.
Многократное повторение микровзрывов в дуге дуговых электродов 14 и 15 обеспечивает воспроизводство трития из литиевой 7 и бериллиевой 8 обечаек. Тритий в фокусе электродуги зазора 16 переходит в плазму и в виде плазменного факела выбрасывается в направлении импульсного разряда от батареи 5. При испарении вещества с поверхности плазменных спиралей происходит сжатие спиралей и зажигание импульсной термоядерной реакции при относительно низких температурах с увеличением плотности плазмы за счет ввода лития в дуге электродов 14 и 15 и продуктов сгорания метана в виде CO2. Вихревое электрическое поле в плазме спиралей обусловлено условиями отвода плазмы через отверстия 23, сообщаемые с отверстием 24 приводной ступицы 25.
Струевой насос 26 создает в полости 2 корпуса 1 разрежение, обеспечивающее перемещение плазмы от стенки 13 к стенке 20, в которой за счет охлаждения контуром 21 теплообменника 22 плазма переходит в пар. На внутренней поверхности литиевой обечайки 7 образуется газовая "шуба" из гелия и углекислого газа, снижающая охлаждение плазмы. В контуре 38 из пара сепаратора 37 в паровой турбине 39 электрогенератор 40 вырабатывает электроэнергию.
Простые по конструкции и надежные в работе ТЭГ АПК решают проблему обеспечения теплом и электроэнергией с воспроизводством трития в виде тритийнасыщенного метана. Расходным компонентом утилизации СХО являются дуговые электроды 14 и 15. Особенно существенным является использование ТЭГ АПК в районах Крайнего Севера, в которые завоз горючего затруднен из-за дальности перевозок.
Claims (1)
- Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса, включающий корпус, по внутренней полости которого установлены импульсные электроды, сообщенные с конденсаторной батареей, отличающийся тем, что концентрично оси импульсных электродов установлен теплообменник, охлаждаемый метаном, из литиевой, бириллиевой, графитовой обечаек, а между осью импульсных электродов и теплообменником размещены токоприемные литий-бериллиевые стержни, сообщенные с коллектором электродвигателя, а между передней торцевой стойкой корпуса и импульсным электродом размещены дуговые электроды с впрессованным в них порошкообразным литием, установленные с возможностью перемещения навстречу друг другу при увеличении зазора между ними, причем зазор между дуговыми электродами сообщен с осевым отверстием в передней торцевой стенке корпуса, перекрываемый периодически заслонкой, с теплообменником нагрева метана с тритийпреобразованными атомами водорода (СТ4), а задняя торцевая стенка корпуса, обращенная контуром охлаждения с теплообменником, выполнена с концентричными отверстиями, сообщенными с отверстиями приводной ступицы и струевым насосом с конденсатором паров воды и сборниками СО2 и Не.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106602/06A RU2163672C2 (ru) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106602/06A RU2163672C2 (ru) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99106602A RU99106602A (ru) | 2001-01-10 |
RU2163672C2 true RU2163672C2 (ru) | 2001-02-27 |
Family
ID=20217896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99106602/06A RU2163672C2 (ru) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2163672C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303652B6 (cs) * | 2004-09-07 | 2013-01-30 | Frolík@Jirí | Tepelný reaktor pracující v oblasti spektra infracerveného zárení, jehoz primárním zdrojem energie je vysokoteplotní plazma |
-
1999
- 1999-03-29 RU RU99106602/06A patent/RU2163672C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОКОРЕВ Л.С. и др. Прямое преобразование энергии в термоядерных энергетических установках. - М.: Энергия, 1980, с. 15, рис. 1.8. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303652B6 (cs) * | 2004-09-07 | 2013-01-30 | Frolík@Jirí | Tepelný reaktor pracující v oblasti spektra infracerveného zárení, jehoz primárním zdrojem energie je vysokoteplotní plazma |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105179187B (zh) | 太阳能碟式斯特林系统的储能方法及其装置 | |
CN104862010B (zh) | 一种基于槽‑塔结合聚光方式的太阳能气化系统 | |
CN104377375A (zh) | 一种整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电系统 | |
CN112217230A (zh) | 燃料电池-燃气轮机-风能-太阳能综合发电系统 | |
RU2163672C2 (ru) | Теплоэлектрогенератор агропромышленного комплекса | |
Alktranee et al. | Overview of the hybrid solar system | |
CN204779494U (zh) | 一种太阳能高温热化学气化反应器 | |
CN204204965U (zh) | 一种整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池发电结构 | |
Chamundeswari et al. | Renewable energy technologies | |
JP2005133702A (ja) | 排熱利用の複合発電 | |
US6477840B1 (en) | Truine energy system | |
RU2167830C2 (ru) | Урановый теплоэлектрогенератор | |
CN110336488A (zh) | 一种基于宽光谱光源的光热蒸汽发电系统 | |
CN212907864U (zh) | 家用燃料电池-太阳能互补储能集成系统 | |
RU2168220C2 (ru) | Силовое устройство рыбоперерабатывающих судов | |
CN219929978U (zh) | 一种固废气化和生物质热解与燃煤电站集成的多联产系统 | |
Demirbas | Electricity generation via unconventional methods | |
RU2156000C2 (ru) | Термоядерная электростанция | |
RU2009142081A (ru) | Второе устройство богданова для термоядерного реактора | |
Lemnean et al. | On the achievement of some experimental MHD power generators | |
Abdurakhmanov et al. | Combined Solar Heating System for Hydrogen Production, Electric and Thermal Energy Generation | |
CN112460570A (zh) | 一种生物质燃烧发热喷射炉 | |
CN206131482U (zh) | 一种安全高效太阳能集热装置 | |
RU2219603C2 (ru) | Термоэмиссионный реактор-преобразователь | |
Resink | Operating strategies for a Solar Heat Supported Solid Oxide Electrolyzer Cell system under transient conditions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040330 |