RU2327055C1 - Hot-pipe electrostatic generator - Google Patents
Hot-pipe electrostatic generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327055C1 RU2327055C1 RU2006137522/06A RU2006137522A RU2327055C1 RU 2327055 C1 RU2327055 C1 RU 2327055C1 RU 2006137522/06 A RU2006137522/06 A RU 2006137522/06A RU 2006137522 A RU2006137522 A RU 2006137522A RU 2327055 C1 RU2327055 C1 RU 2327055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hot
- casing
- cold
- wall
- dielectric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в электрическую.The present invention relates to a power system and can be used for the disposal of secondary thermal energy and low-potential thermal energy of natural sources, namely, for the transformation of thermal energy into electrical energy.
Известен электростатический генератор, содержащий цилиндрический ротор из диэлектрика, статор из полупроводникового материала, индукторы, ионизаторы, электростатический возбудитель и корпус (а.с. СССР №202290, М. кл. Н02N 1/10, 1967).Known electrostatic generator containing a cylindrical rotor made of a dielectric, a stator made of semiconductor material, inductors, ionizers, electrostatic pathogen and housing (AS USSR No. 202290, M. CL H2N 1/10, 1967).
Недостатками известного электростатического генератора являются необходимость механического привода для вращения ротора генератора, что обусловливает невозможность его эксплуатации при использовании вторичных тепловых энергоресурсов и природных источников низкопотенциального тепла.The disadvantages of the known electrostatic generator are the need for a mechanical drive to rotate the rotor of the generator, which makes it impossible to use it when using secondary thermal energy and natural sources of low potential heat.
Более близким к предлагаемому изобретению является электростатический генератор, содержащий насос, систему трубопроводов, корпус, в который помещены пористые пластины (фитили), изготовленные из материалов, позволяющих получать положительные и отрицательные заряды жидкому диэлектрику (диэлектрической жидкости), прокачиваемому через них, и переносить эти заряды на коллекторы (а.с. СССР №66073, М. кл. Н02N 3/00, 1940).Closer to the proposed invention is an electrostatic generator containing a pump, a piping system, a housing in which porous plates (wicks) are made, made of materials that allow to receive positive and negative charges to a liquid dielectric (dielectric fluid) pumped through them, and to transfer these charges on the collectors (AS USSR No. 66073, M. class. Н02N 3/00, 1940).
Основными недостатками известного устройства (теплового двигателя) являются громоздкость конструкции, затраты энергии для привода циркуляционного насоса, что сужает область его применения и, в конечном счете, снижает его эффективность.The main disadvantages of the known device (heat engine) are the bulkiness of the structure, energy costs for driving a circulation pump, which narrows the scope of its application and, ultimately, reduces its effectiveness.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности электростатического генератора.The technical result, the solution of which the invention is directed, is to increase the efficiency of the electrostatic generator.
Технический результат достигается в теплотрубном электростатическом генераторе (ТТЭСГ), который содержит: корпус, выполненный из диэлектрического материала и состоящий из обечайки, заглушенной с обоих торцов горячей стенкой, покрытой изнутри слоем электропроводящего материала и холодной стенкой, выполненного из диэлектрического материала и помещенного внутрь обечайки коаксиально кожуха таким образом, что между его верхним торцом и горячей стенкой, нижним торцом и холодной стенкой имеются зазоры, сообщающиеся с каналом транспортировки пара, образующие зоны испарения и конденсации; вертикальную П-образную перегородку, выполненную из диэлектрического материала, верхняя перекладина которой примыкает к внутренней поверхности испарительной стенки и делит на два сектора: электропроводный слой и зону испарения, а вертикальные полосы - полость между обечайкой, кожухом, горячей и холодной стенками на два равных по своим размерам отсека, заполненных фитилями, выполненными из разных по своим электрохимическим характеристикам пористых материалов, позволяющих получать положительные или отрицательные заряды в рабочем теле и примыкающих у горячей стенки к разным секторам электропроводного слоя, служащим коллекторами положительных и отрицательных зарядов и снабженных наружными клеммами, причем в качестве рабочего тела используется диэлектрическая жидкость.The technical result is achieved in a heatpipe electrostatic generator (TTESG), which contains: a housing made of dielectric material and consisting of a shell muffled at both ends by a hot wall, internally coated with a layer of electrically conductive material and a cold wall made of dielectric material and placed inside the shell coaxially the casing in such a way that there are gaps between its upper end and the hot wall, lower end and cold wall that communicate with the transport channel steam ki forming evaporation and condensation zones; a vertical U-shaped partition made of dielectric material, the upper crossbar of which adjoins the inner surface of the evaporation wall and is divided into two sectors: the electrically conductive layer and the evaporation zone, and the vertical stripes are the cavity between the shell, the casing, the hot and cold walls, two equal in size its dimensions of the compartment filled with wicks made of porous materials of different electrochemical characteristics, which allow receiving positive or negative charges in the working fluid and adjacent to the hot wall to different sectors of the electrically conductive layer, which serve as collectors of positive and negative charges and equipped with external terminals, and a dielectric fluid is used as a working fluid.
На фиг.1 представлен предлагаемый теплотрубный электростатический генератор (ТТЭСГ).Figure 1 presents the proposed heat pipe electrostatic generator (TTESG).
На фиг.2 - разрез по В-В на фиг.1.Figure 2 is a section along BB in figure 1.
На фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1.Figure 3 is a section along aa in figure 1.
На фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.1.Figure 4 is a section along BB in figure 1.
ТТЭСГ состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, состоящего из обечайки 2, заглушенной с обоих торцов горячей стенкой 3, покрытой изнутри слоем электропроводящего материала 4 и холодной стенкой 5, также выполненного из диэлектрического материала и помещенного внутрь обечайки 2 коаксиально кожуха 6 таким образом, что между его верхним торцом и горячей стенкой 3, нижним торцом и холодной стенкой 5 имеются зазоры 7 и 8, сообщающиеся с каналом транспортировки пара 9 и образующие зоны испарения и конденсации 10, 11, соответственно; вертикальной П-образной перегородки 12, выполненной из диэлектрического материала, верхняя перекладина которой примыкает к внутренней поверхности горячей стенки 3 и делит напополам слой электропроводящего материала 4 и зону испарения 10, а вертикальные полосы - полость между обечайкой 2, кожухом 6, горячей стенкой 3 и холодной стенкой 5 - на равные по своим размерам отсеки 13 и 14. Отсек 13 заполнен фитилем 15, выполненным из пористого материала, позволяющего получать положительные заряды в рабочем теле, который у горячей стенки 3 примыкает к своему сектору слоя электропроводящего материала 4, служащего коллектором положительных зарядов 16 и снабженного наружной клеммой 17, а отсек 14 заполнен фитилем 18, выполненным из пористого материала, позволяющего получать отрицательные заряды в рабочем теле, который у холодной стенки 5 примыкает к своему сектору слоя электропроводящего материала 4, служащего коллектором отрицательных зарядов 19 и снабженного наружной клеммой 20, причем в качестве рабочего тела используется диэлектрическая жидкость.TTESG consists of a housing 1 made of a dielectric material, consisting of a shell 2, a hot wall 3, muffled from both ends, internally coated with a layer of electrically
В основе работы предлагаемого ТТЭСГ лежит способность диэлектрических жидкостей подвергаться электризации при движении через трубопроводы и особенно через пористые перегородки, в которых величина тока электризация может увеличиться на несколько порядков, способность пористых перегородок, изготовленных из разных материалов, сообщать движущейся через них жидкости противоположные заряды (В.В.Захарченко и др. Электрилизация жидкостей и ее предоствращение. - М.: Химия, 1975, с.15-25), а также высокая эффективность передачи теплоты в тепловых трубах, которые делятся на три участка: зона испарения (подвода теплоты), адиабатная зона (переноса теплоты) и зона конденсации (отвода теплоты), покрытых изнутри фитилем, изготовленным из пористого материала и частично заполненных рабочим телом (жидкостью)-переносчиком теплоты, в качестве которой используются вода, спирты и др. органические жидкости, хладоны, жидкие металлы т.д. (В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выс. Школа, 1988, с.106).The work of the proposed TTESG is based on the ability of dielectric fluids to undergo electrification when moving through pipelines and especially through porous partitions, in which the magnitude of the electrification current can increase by several orders of magnitude, the ability of porous partitions made of different materials to communicate opposite charges to the fluid moving through them (V .V. Zakharchenko et al. Electrification of liquids and its prevention. - M.: Chemistry, 1975, p.15-25), as well as high efficiency of heat transfer in heat pipes tanks, which are divided into three sections: the evaporation zone (heat supply), the adiabatic zone (heat transfer) and the condensation zone (heat removal), covered from the inside with a wick made of a porous material and partially filled with a working fluid (liquid) that transfers heat, the quality of which is used water, alcohols and other organic liquids, freons, liquid metals etc. (V.V. Kharitonov et al. Secondary heat and energy resources and environmental protection. - Minsk: Vys. School, 1988, p. 106).
Предлагаемый ТТЭСГ работает следующим образом.The proposed TTESG works as follows.
Предварительно, перед началом работы из корпуса 1 ТТЭСГ удаляют воздух и закачивают рабочую жидкость-диэлектрик с удельным электрическим сопротивлением не менее (10-12) Ом·м, которую также выбирают в зависимости от температурного потенциала холодной и горячей сред (штуцера для удаления воздуха и подачи рабочей жидкости на фиг.1-4 не показаны), в количестве большем объема пор фитилей 15 и 18 на величину конденсата пара, занимающего объем парового канала 9. Клеммы 17 и 20 соединяют с потребителем тока, после чего корпус 1 ТТЭСГ устанавливают таким образом, чтобы горячая стенка 3 контактировала с горячей средой, а холодная стенка 5 с холодной. В результате нагрева горячей стенки 3 в испарительной зоне 10 происходит испарение рабочей жидкости, образуется пар, который, проходя с большой скоростью через паровой канал 9, попадает в зону конденсации 11, конденсируется там за счет контакта наружной поверхности холодной стенки 5 с холодной средой, после чего образовавшийся конденсат диэлектрической жидкости всасывается порами фитилей 15 через щель зазора 8 и под воздействием капиллярных сил и испарения в зоне испарения 10 адиабатно транспортируется через поры фитилей 15 (изготовленного, например, из металлической сетки) и 18 (изготовленного, например, из стекловолокнистой сетки), где жидкость электризуется с приобретением положительных и отрицательных зарядов, соответственно, поступает на внутреннюю поверхность коллекторов положительных и отрицательных зарядов 16, 19 и разряжается на них, создавая разность потенциалов на клеммах 17 и 20. Далее разрядившаяся жидкость через зазор 7 поступает в зону испарения 10, где происходит вышеописанный процесс испарения и цикл повторяется.Previously, before starting work, air is removed from the housing 1 of the ТТЭГГ and the working fluid-dielectric is pumped with a specific electrical resistance of at least (10-12) Ohm · m, which is also selected depending on the temperature potential of cold and hot media (nozzle for removing air and 1 to 4), in an amount greater than the pore volume of the wicks 15 and 18 by the amount of steam condensate occupying the volume of the
Таким образом, предлагаемый ТТЭСГ обеспечивает возможность получения электрической энергии за счет утилизации вторичных тепловых энергоресурсов различного потенциала (энергии сбросных вод, отходящих газов и т.д.), тепловых ресурсов природных источников (энергии солнца, воды и т.д. что обеспечивает его высокую эффективность в различных отраслях народного хозяйства.Thus, the proposed TTESG provides the possibility of obtaining electric energy through the utilization of secondary thermal energy resources of various potentials (energy from waste water, exhaust gases, etc.), heat resources of natural sources (energy from the sun, water, etc. which ensures its high efficiency in various sectors of the economy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137522/06A RU2327055C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Hot-pipe electrostatic generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006137522/06A RU2327055C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Hot-pipe electrostatic generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2327055C1 true RU2327055C1 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39637440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006137522/06A RU2327055C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Hot-pipe electrostatic generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327055C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537974C2 (en) * | 2013-03-05 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Capillary electrostatic generating condenser |
MD911Z (en) * | 2013-12-17 | 2015-12-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Convective electrostatic generator |
RU2652698C2 (en) * | 2016-09-12 | 2018-04-28 | Шкилев В.Д. | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy |
-
2006
- 2006-10-23 RU RU2006137522/06A patent/RU2327055C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537974C2 (en) * | 2013-03-05 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Capillary electrostatic generating condenser |
MD911Z (en) * | 2013-12-17 | 2015-12-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Convective electrostatic generator |
RU2652698C2 (en) * | 2016-09-12 | 2018-04-28 | Шкилев В.Д. | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Omidi et al. | Combination of a solar collector and thermoelectric cooling modules in a humidification–dehumidification desalination system-experimental investigation with energy, exergy, exergoeconomic and environmental analysis | |
Siddiqui et al. | Design and performance improvement of a solar desalination system by using solar air heater: Experimental and theoretical approach | |
US10935327B2 (en) | Thermal energy storage system | |
CN103154657A (en) | High-density energy storage and retrieval | |
JP5723425B2 (en) | Alkali metal thermoelectric converter including heat exchanger | |
RU2327055C1 (en) | Hot-pipe electrostatic generator | |
Muhammad et al. | Performance of a finned, latent-heat storage system for high temperature applications | |
Alatawi et al. | Experimental investigation of a developed tubular solar still with longitudinal wicked fins | |
Salilih et al. | RETRACTED: vertical ground battery borehole heat exchanger filled with the phase change material | |
RU2376698C1 (en) | Multi-heat tube electrostatic generator | |
Akbar et al. | Convective heat transfer of a Sutterby fluid in an inclined asymmetric channel with partial slip | |
Eames et al. | Potential benefits of electrohydrodynamic enhancement of two-phase heat transfer in the design of refrigeration systems | |
RU2411434C1 (en) | Heat pipe electric element | |
RU182542U1 (en) | THERMOELECTRIC GENERATOR MODULE | |
Sui et al. | Free convection to cool a hot square block by embedding in center of a chamber by nanofluid and magnetohydrodynamic | |
Yao et al. | Convective transportation of ferrofluid through a chamber | |
RU2537974C2 (en) | Capillary electrostatic generating condenser | |
RU2805472C1 (en) | Multi-heat tube plate heat exchanger | |
Zakaria et al. | Experimental investigation and numerical simulation of the thermosyphon heat pipe charged with R134a | |
Tiwari et al. | Design and development of solar hybrid distillation system for essential oil extraction from turmeric | |
KR20140134526A (en) | High efficiency energy generation | |
Reznikov et al. | Corona discharge in the steam for electrostatically enforced condensation | |
RU2465530C2 (en) | Shell and multi-tube heat exchanger | |
RU2435100C1 (en) | Multi-wick steam generator-condenser | |
KR200228259Y1 (en) | Boiler apparatus adopting heat pipes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081024 |