RU2504673C1 - Energy generator - Google Patents

Energy generator Download PDF

Info

Publication number
RU2504673C1
RU2504673C1 RU2012123362/06A RU2012123362A RU2504673C1 RU 2504673 C1 RU2504673 C1 RU 2504673C1 RU 2012123362/06 A RU2012123362/06 A RU 2012123362/06A RU 2012123362 A RU2012123362 A RU 2012123362A RU 2504673 C1 RU2504673 C1 RU 2504673C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
combustion chamber
energy
vacuum
cavity
Prior art date
Application number
RU2012123362/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012123362A (en
Inventor
Андрей Александрович Моторкин
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority to RU2012123362/06A priority Critical patent/RU2504673C1/en
Publication of RU2012123362A publication Critical patent/RU2012123362A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2504673C1 publication Critical patent/RU2504673C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: energy generator includes a combustion chamber connected to a hydraulic-pneumatic accumulator and to an energy carrier tank and a water tank, which is equipped with safety and check valves and with an energy carrier ignition device and a distributing assembly. The combustion chamber is made in the form of a tank with walls designed for operation at the pressure of at least 60 MPa. As the energy carrier ignition device there used is a tank with air compressed up to 40 MPa, which can be interconnected with the combustion chamber cavity, and an ignition plug. The generator includes a vacuum pump, the high pressure outlet of which is interconnected with the compressed air tank, and the vacuum outlet of which is interconnected with the vacuum tank. The distributing assembly has the possibility of series connection of the combustion chamber cavity to the vacuum tank, to the water tank and to the energy carrier tank, the compressed air tank, to the hydraulic-pneumatic accumulator, to atmosphere with further repletion of that sequence.
EFFECT: simpler design and its operation.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к генераторам энергии, в которых в качестве носителя энергии используются жидкости или газы. Устройство может найти применение при снабжении гидро-пневмоэнергией механизмов, работающих от гидропневмоаккумулятора для подзарядки гидропневмоаккумуляторов.The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, in particular to energy generators in which liquids or gases are used as an energy carrier. The device can be used when supplying hydro-pneumatic energy to mechanisms operating from a hydropneumatic accumulator for recharging hydropneumatic accumulators.

Известен генератор энергии, содержащий связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом (см. RU №2324828, кл. F02B 71/04, 2006).A known energy generator comprising a combustion chamber connected to a hydraulic accumulator, connected to an energy carrier tank, equipped with safety and non-return valves, equipped with an energy carrier ignition device and a distribution unit (see RU No. 2324828, class F02B 71/04, 2006).

Недостатки этого устройства - ограниченный диапазон видов топлива, которые могут быть использованы в генераторе. Кроме того, при взрыве топлива в камере взрыва от воздействия взрывной волны происходит вспенивание рабочего тела, в качестве которого могут использоваться масляные жидкости, которое обволакивает свечу зажигания, что может прервать процесс включения, создания искры. Отсутствие системы охлаждения камеры взрыва ведет к ее перегреву, что может привести к аварийной ситуации. Кроме того, выхлопные газы существенно загрязняют атмосферу. При этом использование газа, как носителя энергии полученной при взрывном сжигании топлива, вследствие их небольшой массы недостаточно эффективно.The disadvantages of this device are the limited range of fuels that can be used in the generator. In addition, during a fuel explosion in the explosion chamber from the action of the blast wave, foaming of the working fluid occurs, which can be used as oil fluids, which envelops the spark plug, which can interrupt the process of switching on, creating a spark. The absence of a cooling system for the explosion chamber leads to its overheating, which can lead to an emergency. In addition, exhaust fumes significantly pollute the atmosphere. At the same time, the use of gas as a carrier of energy obtained during explosive combustion of fuel, due to their small mass, is not effective enough.

Известен также генератор энергии, содержащий связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя и баком для воды, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом (см. RU №2396445, F02B 71/00, F02B 75/32, 2008).There is also known an energy generator containing a combustion chamber connected to a hydraulic accumulator, connected to an energy carrier tank and a water tank, equipped with safety and non-return valves, equipped with an energy carrier ignition device and a distribution unit (see RU No. 2396445, F02B 71/00, F02B 75 / 32, 2008).

Недостатки этого устройства - конструктивная сложность, в первую очередь камеры сгорания, которая определяет общую работоспособность устройства - наличие в ней подвижных элементов, способствующих повышению ее живучести при взрывном горении энергоносителя (топлива) - компенсирующих ударные нагрузки, проявляющиеся при этом. Кроме того, для работы устройства используется дистиллированная вода и ограниченный диапазон видов топлива, что усложняет эксплуатацию устройства и способствует росту эксплуатационных расходов.The disadvantages of this device are the structural complexity, primarily the combustion chamber, which determines the overall operability of the device - the presence of movable elements in it, which increase its survivability during explosive combustion of an energy carrier (fuel) - compensating for the shock loads that are manifested in this case. In addition, distilled water and a limited range of fuels are used to operate the device, which complicates the operation of the device and contributes to an increase in operating costs.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение -упрощение конструкции генератора и его эксплуатации.The task to be solved by the claimed invention is aimed at simplifying the design of the generator and its operation.

Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи - упрощение конструкции генератора и, в т.ч., камеры сгорания в которой отсутствуют подвижные части, при этом полезно используется вся энергия генерируемой рабочей среды. Кроме того, появляется возможность использования любых видов углеводородного топлива и газообразного (природный газ или очищенные горючие газы, как углеводородные, так и водород) и жидкого, от мазута до бензина и дизельного топлива. Кроме того, обеспечивается возможность использования неподготовленной пресной или минерализованной воды, в т.ч. морской. Кроме того, резко снижается выброс токсичных газов в выхлопе камеры сгорания. Конструкция нечувствительна к загрязнению топлива и воды твердыми частицами размером до 1-2 мм.The technical result that manifests itself in solving the problem is to simplify the design of the generator and, in particular, the combustion chamber in which there are no moving parts, all the energy of the generated working medium is useful. In addition, it becomes possible to use any type of hydrocarbon fuel and gaseous (natural gas or purified combustible gases, both hydrocarbon and hydrogen) and liquid, from fuel oil to gasoline and diesel fuel. In addition, it is possible to use unprepared fresh or saline water, including nautical. In addition, the emission of toxic gases in the exhaust of the combustion chamber is sharply reduced. The design is insensitive to contamination of fuel and water by solid particles up to 1-2 mm in size.

Поставленная задача решается тем, что генератор энергии, содержащий связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя и баком для воды, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом отличается тем, что камера сгорания выполнена в виде емкости со стенками, рассчитанными на работу при давлении, по меньшей мере, 60 МПа, при этом в качестве средства воспламенения энергоносителя использована емкость сжатого до 40 МПа воздуха, выполненная с возможностью сообщения с полостью камеры сгорания, и свеча зажигания, при этом, в состав генератора включен вакуум-насос, выход высокого давления которого сообщен с емкостью сжатого воздуха, вакуумный выход которого сообщен с вакуумной емкостью, при этом распределительный узел выполнен с возможностью последовательного соединения полости камеры сгорания с вакуумной емкостью, с баком для воды и баком для энергоносителя, с емкостью сжатого воздуха, с гидропневмоаккумулятором, с атмосферой, с последующим повторением этой последовательности. Кроме того, полости камеры придана округлая, предпочтительно шарообразная форма. Кроме того, вакуумная емкость выполнена с возможностью сохранения вакуума около - 0,1 МПа. Кроме того, распределительный узел выполнен в виде патрубка с цилиндрической или конической полостью, в стенках которого выполнены сквозные отверстия, каждое из которых сообщено с одним из узлов коммутируемых с камерой сгорания, при этом в полости патрубка установлен золотник с возможностью вращения соосно с продольной осью патрубка, содержащий продольный канал, конец которого сообщен с наружной поверхностью золотника боковым отводом, при этом сквозные отверстия в стенках патрубка размещены с возможностью поочередного их сообщения с боковым отводом золотника. Кроме того, узлы генератора энергии, коммутируемые с камерой сгорания, сообщены с ней через обратные клапаны.The problem is solved in that the energy generator containing a combustion chamber connected to the hydro-pneumatic accumulator, connected to the energy carrier tank and the water tank, equipped with safety and non-return valves, equipped with igniter of the energy carrier and the distribution unit is characterized in that the combustion chamber is made in the form of a tank with walls designed to operate at a pressure of at least 60 MPa, while a compressed capacity of up to 40 MPa is used as a means of igniting the energy carrier air, made with the possibility of communication with the cavity of the combustion chamber, and the spark plug, while the generator includes a vacuum pump, the high pressure output of which is in communication with the compressed air tank, the vacuum output of which is in communication with the vacuum capacity, while the distribution unit is made with the possibility of sequentially connecting the cavity of the combustion chamber with a vacuum tank, with a water tank and a tank for energy, with a compressed air tank, with a hydropneumatic accumulator, with the atmosphere, followed by repeating that sequence. In addition, the cavity of the chamber is given a rounded, preferably spherical, shape. In addition, the vacuum tank is configured to maintain a vacuum of about - 0.1 MPa. In addition, the distribution unit is made in the form of a nozzle with a cylindrical or conical cavity, in the walls of which there are through holes, each of which is communicated with one of the nodes commutated with the combustion chamber, while a spool is installed in the nozzle cavity with the possibility of rotation coaxially with the longitudinal axis of the nozzle comprising a longitudinal channel, the end of which is connected to the outer surface of the spool by a lateral outlet, while the through holes in the walls of the nozzle are placed with the possibility of alternating their communication with shackles tap valve. In addition, the nodes of the energy generator, commutated with the combustion chamber, are communicated with it through check valves.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide a solution to a set of functional tasks.

Признаки «…камера сгорания выполнена в виде емкости со стенками, рассчитанными на работу при давлении, по меньшей мере, 60 МПа…» обеспечивают упрощение конструкции камеры возможность получения продуктов горения энергоносителя с более высокими параметрами, чем в прототипе (тем самым, более полное использование энергии продуктов горения).The signs "... the combustion chamber is made in the form of a tank with walls designed to operate at a pressure of at least 60 MPa ..." provide a simplification of the design of the chamber the ability to obtain combustion products of an energy carrier with higher parameters than in the prototype (thereby, more complete use energy of combustion products).

Признаки «…в качестве средства воспламенения энергоносителя использованы емкость сжатого до 40 МПа воздуха, выполненная с возможностью сообщения с полостью камеры сгорания, и свеча зажигания…» обеспечивают возможность использования широкого спектра моторного топлива и газа. При этом емкость сжатого воздуха обеспечивает работу в режиме соответствующем режиму работы дизеля, реализуемого сжатием горючей смеси, а свеча - в режиме работы подобном работе карбюраторного двигателя (при использовании газа или бензина).The signs "... as a means of igniting the energy source used is the capacity of compressed air up to 40 MPa, made with the possibility of communication with the cavity of the combustion chamber, and the spark plug ..." provide the possibility of using a wide range of motor fuel and gas. At the same time, the compressed air capacity ensures operation in the mode corresponding to the diesel operation mode realized by compression of the combustible mixture, and the candle - in the operation mode similar to the operation of the carburetor engine (when using gas or gasoline).

Признак «…в состав генератора включен вакуум-насос…» обеспечивает возможность формирования вакуума, обеспечивающего оперативный отбор энергоносителя (топлива) и воды из емкостей их хранения и их ввод в полость камеры сгорания. 1 The sign "... the vacuum pump is included in the generator ..." provides the possibility of forming a vacuum, which ensures the prompt selection of energy (fuel) and water from their storage tanks and their entry into the cavity of the combustion chamber. one

Признаки, указывающие, что у вакуум-насоса «выход высокого давления … сообщен с емкостью сжатого воздуха, а вакуумный выход … сообщен с вакуумной емкостью» обеспечивают эффективность работы насоса, оба выхода которого обеспечивают формирование «полезного продукта».Signs indicating that the vacuum pump “has a high pressure output ... communicated with a compressed air tank, and a vacuum outlet ... communicated with a vacuum tank" ensures the efficiency of the pump, both outputs of which provide the formation of a "useful product".

Признаки «…распределительный узел выполнен с возможностью последовательного соединения полости камеры сгорания с вакуумной емкостью, с баком для воды и баком для энергоносителя, с емкостью сжатого воздуха, с гидропневмоаккумулятором, с атмосферой, с последующим повторением этой последовательности…» обеспечивают реализацию рабочего цикла генератора энергии. При этом в качестве рабочего тела генерируется парогазовая смесь с более высокой массой, чем масса газовой смеси, что позволяет передать больший импульс энергии.The signs "... the distribution unit is made with the possibility of serial connection of the cavity of the combustion chamber with a vacuum tank, with a water tank and a tank for energy, with a compressed air tank, with a hydropneumatic accumulator, with the atmosphere, with the subsequent repetition of this sequence ..." ensure the implementation of the working cycle of the energy generator . At the same time, a gas-vapor mixture with a higher mass than the mass of the gas mixture is generated as a working fluid, which allows a larger energy pulse to be transmitted.

Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают оптимальное, с позиций восприятия нагрузок от газов - продуктов горения энергоносителя, нагружение стенок камеры и исключают возможность образования в ней «застойных зон», подверженных образованию нагара.The signs of the second claim provide the optimal, from the standpoint of the perception of the loads from gases - the products of combustion of the energy carrier, the loading of the chamber walls and exclude the possibility of the formation of "stagnant zones" in it, subject to the formation of soot.

Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают эффективное всасывание воды и топлива в камеру сгорания из емкостей их хранения.The features of the third claim provide efficient absorption of water and fuel into the combustion chamber from their storage tanks.

Признаки четвертого пункта формулы изобретения раскрывают оптимальный вариант обеспечения коммутации всех узлов генератора, задействованных в процессе генерирования рабочего тела высокого давления, и оговаривают вариант схемы отвода выхлопных газов, не оказывающей влияния на процессы коммутации камеры сгорания с остальными ее узлами.The features of the fourth claim disclose the best option for providing switching of all generator units involved in the process of generating a high-pressure working fluid, and specify a variant of the exhaust gas exhaust circuit that does not affect the switching processes of the combustion chamber with its other nodes.

Признаки пятого пункта формулы изобретения обеспечивают защиту узлов генератора от разрушения рабочим телом.The signs of the fifth claim provide protection of the generator units from destruction by the working fluid.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами, на которых показаны: на фиг.1 - общая схема генератора энергии; на фиг.2 показан поперечный разрез распределительного узла (патрубка с золотником). На чертежах показаны камера сгорания 1, патрубок 2, сквозные отверстия 3 в его стенке, золотник 4 с продольным каналом 5 и боковым отводом 6, гидропневмоаккумулятор 7, бак для энергоносителя 8, бак для воды 9, емкость сжатого воздуха 10, вал 11 золотника 4, вакуум-насос 12 с выходом высокого давления 13 и вакуумным выходом 14, вакуумная емкость 15, выхлопное отверстие 16, продольная ось 17 патрубка 2, предохранительный клапан 18, обратные клапаны 19, запорные краны 20. Кроме того, в составе генератора энергии использованы трубопроводы известной конструкции, рассчитанные на передачу рабочих агентов (газа или жидкости) под давлением, соответствующим рабочему давлению коммутируемых узлов устройства (на чертежах показаны линиями). Диаметр их проходного сечения достаточно велик - порядка 5 мм. Кроме того, в составе генератора энергии использованы запорные краны 20 известной конструкции, рассчитанные на передачу рабочих агентов (газа или жидкости) под давлением соответствующим рабочему давлению в трубопроводе, на котором запорное устройство установлено. Названные запорные краны выполнены дистанционно управляемыми. Управление работой узлов и элементов генератора энергии осуществляют посредством компьютеризованной системы управления, выполненной известным образом (на чертежах не показана) по типу используемой для управления двигателем в автомобилях, что позволяет точно дозировать расход энергоносителя и воды.The claimed invention is illustrated by drawings, in which are shown: in Fig. 1 is a general diagram of a power generator; figure 2 shows a cross section of a distribution node (pipe with spool). The drawings show a combustion chamber 1, pipe 2, through holes 3 in its wall, a spool 4 with a longitudinal channel 5 and a side outlet 6, a hydraulic accumulator 7, an energy tank 8, a water tank 9, a compressed air tank 10, a shaft 11 of the spool 4 , a vacuum pump 12 with a high-pressure outlet 13 and a vacuum outlet 14, a vacuum container 15, an exhaust port 16, a longitudinal axis 17 of the pipe 2, a safety valve 18, non-return valves 19, shut-off valves 20. In addition, pipelines are used as part of the energy generator known design, races reads the transmission working agents (gas or liquid) under pressure corresponding to the operating pressure of the device switched node (in the drawings are shown as lines). The diameter of their bore is quite large - about 5 mm. In addition, the structure of the energy generator used shut-off valves 20 of a known design, designed to transfer working agents (gas or liquid) under pressure corresponding to the working pressure in the pipeline on which the shut-off device is installed. These shutoff valves are remotely controlled. The operation of the nodes and elements of the energy generator is controlled by a computerized control system made in a known manner (not shown in the drawings) of the type used to control the engine in automobiles, which allows accurate metering of the energy and water consumption.

Камера сгорания 1 выполнена в виде емкости со стенками, рассчитанными на работу при давлении, по меньшей мере, 60 МПа, при этом полости камеры придана округлая, предпочтительно шарообразная форма. В качестве материала может быть использована сталь с высокой прочностью и вязкостью, например ШХ-15 (некаленная) и любые нержавеющие стали марок 12X13, 20X13 и т.п. В перспективе возможно использование и иных конструкционных материалов, в том числе композитных, включающих разнородные функциональные слои. Из соображений обеспечения прочности, предпочтительно, чтобы камера сгорания 1 формировалась как одно целое. При этом технологические отверстия в стенках камеры (для предохранительного клапана 18, для присоединения патрубка 2 и т.п.) либо формируются при изготовлении камеры сгорания, либо по окончанию ее изготовления. Вместе с тем, возможен вариант формирования камеры сгорания из двух половинок, соединяемых затем разъемно-болтовыми соединениями и/или сваркой. Камера сгорания 1 может быть снабжена бандажем, например, выполненным намоткой на нее стальной проволоки или нитей из синтетического термостойкого материала. Диаметр камеры сгорания опытной установки составлял 50 мм.The combustion chamber 1 is made in the form of a container with walls designed to operate at a pressure of at least 60 MPa, while the cavity of the chamber is given a rounded, preferably spherical, shape. As a material, steel with high strength and toughness can be used, for example, ShKh-15 (non-calcined) and any stainless steel grades 12X13, 20X13, etc. In the future, it is possible to use other structural materials, including composite ones, including heterogeneous functional layers. For reasons of strength, it is preferable that the combustion chamber 1 is formed as a whole. In this case, the technological holes in the chamber walls (for the safety valve 18, for connecting the nozzle 2, etc.) are either formed during the manufacture of the combustion chamber, or at the end of its manufacture. At the same time, it is possible to form a combustion chamber from two halves, which are then connected by detachable-bolted joints and / or welding. The combustion chamber 1 may be provided with a bandage, for example, made by winding on it a steel wire or threads of synthetic heat-resistant material. The diameter of the combustion chamber of the experimental setup was 50 mm.

Патрубок 2 выполнен с цилиндрической или конической внутренней полостью, в которой установлен золотник 4 соответствующей формы (предпочтительно, по условиям обеспечения надежной герметизации зазора между поверхностью золотника 4 и поверхностью стенки полости патрубка 2, использовать коническую форму, при этом более широкое основание конуса должно располагаться со стороны камеры сгорания 1).The nozzle 2 is made with a cylindrical or conical internal cavity in which the spool 4 of the corresponding shape is installed (preferably, in order to ensure reliable sealing of the gap between the surface of the spool 4 and the wall surface of the cavity of the nozzle 2, use a conical shape, while the wider base of the cone should be located with sides of the combustion chamber 1).

Золотник 4 установлен с возможностью вращения соосно с продольной осью 17 патрубка 2 и зафиксирован известным образом от продольного перемещения (например, патрубок 2 может быть выполнен в виде стакана, кромки которого выполнены с возможностью скрепления, например, резьбового, с камерой сгорания 1, при этом в днище стакана может быть выполнено отверстие диаметром меньшим диаметра полости патрубка 2, через которое пропускается вал 11, через которое вращательное движение передается золотнику 4). В массиве золотника 4 выполнен продольный канал 5, конец которого сообщен с наружной поверхностью золотника 4 боковым отводом 6 (размеры его поперечного сечения соответствуют размерам трубопровода наибольшего поперечного сечения - трубопровода, обеспечивающего сброс рабочего тела в гидропневмоаккумулятор 7. Сквозные отверстия 3, выполненные в стенках патрубка 2, размещены в одной диаметральной плоскости сечения патрубка 2 по его периметру (кроме отверстий 3 сообщенных с баками для воды 9 и энергоносителя 8, которые размещены на одной образующей корпуса золотника 4 и открываются одновременно), что обеспечивает возможность поочередного их сообщения с боковым отводом 6 золотника 4, при вращении последнего вокруг продольной оси 17 патрубка 2. Вал 11 золотника 4 кинематически связан с валом исполнительного (шагового) двигателя известной конструкции - на чертежах не показан, управление которого известным образом осуществляют от системы управления.The spool 4 is mounted rotatably coaxially with the longitudinal axis 17 of the nozzle 2 and is fixed in a known manner from longitudinal movement (for example, the nozzle 2 can be made in the form of a cup, the edges of which are made for fastening, for example, threaded, with the combustion chamber 1, while a hole with a diameter smaller than the cavity diameter of the nozzle 2 can be made in the bottom of the glass, through which the shaft 11 is passed, through which the rotational movement is transmitted to the spool 4). In the array of spool 4, a longitudinal channel 5 is made, the end of which is connected to the outer surface of the spool 4 by a lateral branch 6 (the dimensions of its cross section correspond to the dimensions of the pipeline of the largest cross section - a pipeline that discharges the working fluid into the hydraulic accumulator 7. Through holes 3 made in the walls of the nozzle 2, are placed in one diametrical plane of the cross section of the pipe 2 along its perimeter (except for the holes 3 in communication with the water tanks 9 and energy carrier 8, which are placed on one image of the spool housing 4 and open simultaneously), which makes it possible to alternately communicate with the side outlet 6 of the spool 4, when the latter rotates around the longitudinal axis 17 of the nozzle 2. The shaft 11 of the spool 4 is kinematically connected with the shaft of the executive (step) motor of a known design - in the drawings not shown, which is controlled in a known manner from a control system.

Выхлопное отверстие 16 камеры сгорания 1 лежит в одной плоскости с отверстиями 3, и выполнено, как и отверстия 3 в стенке патрубка 2. Обратные клапаны 19, запорные краны 20, используемые в конструкции генератора, не отличаются по конструкции от известных, их рабочие характеристики должны соответствовать режимным параметрам работы генератора энергии.The exhaust hole 16 of the combustion chamber 1 lies in the same plane with the holes 3, and is made, like the holes 3 in the wall of the pipe 2. Check valves 19, shut-off valves 20 used in the design of the generator, do not differ from the known ones in design, their performance should correspond to the operating parameters of the energy generator.

Генератор энергии работает в режиме внутреннего взрыва тошгавно-воздушной смеси со сверхвысокой степенью сжатия (аналогично дизельному ДВС) за счет высокой степени сжатия примерно около 3 МПа с помощью емкости сжатого воздуха 10.The energy generator operates in an internal explosion mode of an empty-air mixture with an ultrahigh compression ratio (similar to a diesel ICE) due to the high compression ratio of about 3 MPa using a compressed air tank 10.

Для запуска генератора в работу вал 11 золотника 4, посредством исполнительного (шагового) двигателя (на чертежах не показан) разворачивают в положение «а» - на чертеже этому соответствует размещение золотника 4 боковым отводом 6 вертикально вверх, при котором боковой отвод 6 позиционируется напротив сквозного отверстия 3 в стенке патрубка 2 сообщенное с вакуумной емкостью 15, при этом по команде системы управления запорный кран 20, перекрывающий трубопровод от вакуумной емкости 15 открывается, за счет чего полость камеры сгорания 1 оказывается сообщена с вакуумной емкостью 15, вследствие чего в камере сгорания создается вакуум.To start the generator into operation, the shaft 11 of the spool 4, by means of an executive (stepper) motor (not shown in the drawings) is deployed in position “a” - in the drawing this corresponds to the placement of the spool 4 with the lateral outlet 6 vertically upward, in which the lateral outlet 6 is positioned opposite the through holes 3 in the wall of the pipe 2 communicated with the vacuum tank 15, while at the command of the control system, the shut-off valve 20, the shutoff pipe from the vacuum tank 15 opens, due to which the cavity of the combustion chamber 1 is communicated with the vacuum tank 15, as a result of which a vacuum is created in the combustion chamber.

При последующем повороте золотника 4 (в положение «б» на чертеже) боковой отвод 6 позиционируется напротив сквозных отверстий 3 в стенке патрубка 2, одно из которых сообщено с баком для воды 9, а другое - с баком для энергоносителя 8, при этом на начальном этапе работы генератора, подачу воды не осуществляют, поэтому по команде системы управления запорный кран 20, перекрывающий трубопровод от бака для воды 9 остается закрытым, а трубопровод от бака для энергоносителя 8 открывается, за счет чего в полость камеры сгорания 1 подсасывается порция топлива.During the subsequent rotation of the spool 4 (to position “b” in the drawing), the lateral outlet 6 is positioned opposite the through holes 3 in the wall of the pipe 2, one of which is connected to the water tank 9, and the other to the energy tank 8, while on the initial When the generator is in operation, no water is supplied, therefore, at the command of the control system, the shut-off valve 20 that blocks the pipeline from the water tank 9 remains closed, and the pipeline from the energy tank 8 opens, due to which a portion of fuel is sucked into the cavity of the combustion chamber 1 va.

При последующем повороте золотника 4 (в положение «в» на чертеже), боковой отвод 6 позиционируется напротив сквозного отверстия 3 в стенке патрубка 2, сообщенного с емкостью сжатого воздуха 10, при этом по команде системы управления запорный кран 20, отделяющий камеру сгорания 1 от емкости сжатого воздуха 10 открывается, за счет чего в полости камеры сгорания 1 давление резко возрастает и при достижении давления в камере порядка 3 МПа происходит воспламенение энергоносителя (топлива) и его взрывное горение.During the subsequent rotation of the spool 4 (to position “c” in the drawing), the lateral outlet 6 is positioned opposite the through hole 3 in the wall of the pipe 2 in communication with the compressed air tank 10, and at the command of the control system, the shut-off valve 20 separating the combustion chamber 1 from the compressed air tank 10 opens, due to which the pressure in the cavity of the combustion chamber 1 increases sharply, and when the pressure in the chamber reaches about 3 MPa, the ignition of the energy carrier (fuel) and its explosive combustion occurs.

При последующем повороте золотника 4 (в положение «г» на чертеже) боковой отвод 6 позиционируется напротив сквозного отверстия 3 в стенке патрубка 2, сообщенного с гидропневмоаккумулятором 7, при этом высокое давление, порядка 50 МПа, открывает обратный клапан 19, перекрывающий трубопровод соединяющий камеру сгорания 1 и гидропневмоаккумулятор 7, и обеспечивает сброс рабочего тела в гидропневмоаккумулятор 7, осуществляя его «подзарядку».During the subsequent rotation of the spool 4 (to the “g” position in the drawing), the lateral outlet 6 is positioned opposite the through hole 3 in the wall of the nozzle 2 in communication with the hydropneumatic accumulator 7, while a high pressure of about 50 MPa opens the check valve 19, which closes the pipeline connecting the chamber combustion 1 and a hydropneumatic accumulator 7, and provides a discharge of the working fluid into a hydropneumatic accumulator 7, carrying out its “recharging”.

При последующем повороте золотника 4 (в положение «д» на чертеже) боковой отвод 6 позиционируется напротив выхлопного отверстия 16 в стенке патрубка 2 и происходит сброс остатков газопаровой смеси из камеры сгорания 1 в атмосферу.With the subsequent rotation of the valve 4 (to the “e” position in the drawing), the side outlet 6 is positioned opposite the exhaust hole 16 in the wall of the pipe 2 and the residues of the gas-vapor mixture from the combustion chamber 1 are discharged into the atmosphere.

Далее все повторяется до прогрева камеры, до уровня способного обеспечить эффективное испарение воды.Further, everything is repeated until the chamber warms up, to the level capable of ensuring effective evaporation of water.

Работа генератора после разогрева камеры сгорания 1 не отличается от описанной, кроме цикла подачи топлива: при повороте золотника 4 в положение «б» на чертеже, боковой отвод 6 позиционируется напротив сквозных отверстий 3 в стенке патрубка 2, одно из которых сообщено с баком для воды 9, а другое - с баком для энергоносителя 8, при этом по команде системы управления запорные краны 20, перекрывающие и трубопровод от бака для воды 9 и трубопровод от бака для энергоносителя 8, открываются, за счет чего в полость камеры сгорания 1 подсасывается порция воды и топлива. Дозирование воды и топлива в смеси осуществляется по команде системы управления.The operation of the generator after heating the combustion chamber 1 does not differ from that described, except for the fuel supply cycle: when the spool 4 is turned to position “b” in the drawing, the side outlet 6 is positioned opposite the through holes 3 in the wall of the pipe 2, one of which is connected to the water tank 9, and the other with a tank for energy carrier 8, and at the command of the control system, shut-off valves 20, which block both the pipeline from the water tank 9 and the pipeline from the tank for energy carrier 8, are opened, due to which a portion is sucked into the cavity of the combustion chamber 1 odes and fuels. Dosing of water and fuel in the mixture is carried out by command of the control system.

При этом вода и топливо, попадая в полость камеры сгорания 1 с прогретыми стенками, интенсивно испаряются, способствуя отведению тепла от ее поверхности. Водяной пар при высокой температуре диссоциируется на кислород и водород, причем, чем выше температура пара, тем выше степень диссоциации.In this case, water and fuel, falling into the cavity of the combustion chamber 1 with heated walls, intensively evaporate, contributing to the removal of heat from its surface. Water vapor at high temperature dissociates into oxygen and hydrogen, and the higher the temperature of the steam, the higher the degree of dissociation.

Углерод топлива соединяется с кислородом воды, при этом топливо газифицируется, превращаясь в раскаленные газы - окись углерода и водород С+Н2O=СО+Н2, которые сгорают в кислороде атмосферного воздуха, превращаясь в диоксид углерода и воду.The carbon of the fuel combines with the oxygen of the water, while the fuel is gasified, turning into hot gases - carbon monoxide and hydrogen C + H 2 O = CO + H 2 , which burn in the oxygen of atmospheric air, turning into carbon dioxide and water.

Эффект диссоциации воды позволяет дополнительно повысить эффективность сгорания топлива за счет дополнительного кислорода.The effect of dissociation of water can further increase the efficiency of fuel combustion due to additional oxygen.

Расход вакуума и сжатого воздуха восполняются работой вакуум-насоса 12.The flow of vacuum and compressed air are made up by the operation of the vacuum pump 12.

Описанная схема работы генератора энергии соответствует первому режиму работы и может быть реализована при сжигании дизельного топлива (на этапе запуска в работу) с последующей (после прогрева камеры сгорания 1) возможностью сжигания керосина и мазутов и их эмульсий в воде, причем доля воды может достигать 30%.The described operation scheme of the energy generator corresponds to the first mode of operation and can be implemented when burning diesel fuel (at the start-up stage) with the subsequent (after heating the combustion chamber 1) possibility of burning kerosene and fuel oil and their emulsions in water, and the proportion of water can reach 30 %

Claims (5)

1. Генератор энергии, содержащий связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя и баком для воды, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом, отличающийся тем, что камера сгорания выполнена в виде емкости со стенками, рассчитанными на работу при давлении, по меньшей мере, 60 МПа, при этом в качестве средства воспламенения энергоносителя использована емкость сжатого до 40 МПа воздуха, выполненная с возможностью сообщения с полостью камеры сгорания, и свеча зажигания, при этом в состав генератора включен вакуум-насос, выход высокого давления которого сообщен с емкостью сжатого воздуха, вакуумный выход которого сообщен с вакуумной емкостью, при этом распределительный узел выполнен с возможностью последовательного соединения полости камеры сгорания с вакуумной емкостью, с баком для воды и баком для энергоносителя, с емкостью сжатого воздуха, с гидропневмоаккумулятором, с атмосферой, с последующим повторением этой последовательности.1. An energy generator comprising a combustion chamber connected to a hydropneumatic accumulator, connected to an energy carrier tank and a water tank, equipped with safety and non-return valves, equipped with an energy carrier ignition means and a distribution unit, characterized in that the combustion chamber is made in the form of a tank with walls designed to work at a pressure of at least 60 MPa, while the capacity of compressed air up to 40 MPa is used as a means of igniting the energy carrier, made with the possibility of communication with the cavity of the combustion chamber, and the spark plug, while the generator includes a vacuum pump, the high pressure output of which is in communication with the capacity of the compressed air, the vacuum output of which is in communication with the vacuum capacity, while the distribution unit is configured to connect the chamber cavity in series combustion with a vacuum tank, with a water tank and a tank for energy, with a compressed air tank, with a hydropneumatic accumulator, with the atmosphere, followed by the repetition of this sequence. 2. Генератор энергии по п.1, отличающийся тем, что полости камеры сгорания придана округлая, предпочтительно шарообразная форма.2. The energy generator according to claim 1, characterized in that the cavity of the combustion chamber is given a rounded, preferably spherical, shape. 3. Генератор энергии по п.1, отличающийся тем, что вакуумная емкость выполнена с возможностью сохранения вакуума около - 0,1 МПа.3. The energy generator according to claim 1, characterized in that the vacuum tank is configured to maintain a vacuum of about - 0.1 MPa. 4. Генератор энергии по п.1, отличающийся тем, что распределительный узел выполнен в виде патрубка с цилиндрической или конической полостью, в стенках которого выполнены сквозные отверстия, каждое из которых сообщено с одним из узлов, коммутируемых с камерой сгорания, при этом в полости патрубка установлен золотник с возможностью вращения соосно с продольной осью патрубка, содержащий продольный канал, конец которого сообщен с наружной поверхностью золотника боковым отводом, при этом сквозные отверстия в стенках патрубка размещены с возможностью поочередного их сообщения с боковым отводом золотника.4. The energy generator according to claim 1, characterized in that the distribution unit is made in the form of a pipe with a cylindrical or conical cavity, in the walls of which there are through holes, each of which is communicated with one of the nodes commutated with the combustion chamber, while in the cavity a spool mounted for rotation coaxially with the longitudinal axis of the nozzle, comprising a longitudinal channel, the end of which is connected to the outer surface of the spool by a lateral outlet, while through holes in the walls of the nozzle are positioned the duty of their alternate communication with the side tap of the spool. 5. Генератор энергии по п.1, отличающийся тем, что узлы генератора энергии, коммутируемые с камерой сгорания, сообщены с ней через обратные клапаны. 5. The energy generator according to claim 1, characterized in that the nodes of the energy generator, commutated with the combustion chamber, communicate with it through check valves.
RU2012123362/06A 2012-06-05 2012-06-05 Energy generator RU2504673C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123362/06A RU2504673C1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Energy generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123362/06A RU2504673C1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Energy generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012123362A RU2012123362A (en) 2013-12-10
RU2504673C1 true RU2504673C1 (en) 2014-01-20

Family

ID=49682853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012123362/06A RU2504673C1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Energy generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2504673C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1077318A (en) * 1952-08-06 1954-11-05 Brown Column disconnector for very high voltage installations
WO2004092557A2 (en) * 2003-04-14 2004-10-28 Clean Energy, Inc. Internal explosion engine and generator using non-combustible gases
RU2293858C2 (en) * 2005-05-04 2007-02-20 Алексей Александрович Никифоров Power generator
RU2324828C1 (en) * 2006-09-13 2008-05-20 Геннадий Петрович Гребенюк Chamber engine of grebieniuck
RU2396445C2 (en) * 2008-09-17 2010-08-10 Бесарион Чохоевич Месхи Mag chamber engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1077318A (en) * 1952-08-06 1954-11-05 Brown Column disconnector for very high voltage installations
WO2004092557A2 (en) * 2003-04-14 2004-10-28 Clean Energy, Inc. Internal explosion engine and generator using non-combustible gases
US7076950B2 (en) * 2003-04-14 2006-07-18 Clean Energy, Inc. Internal explosion engine and generator using non-combustible gases
RU2293858C2 (en) * 2005-05-04 2007-02-20 Алексей Александрович Никифоров Power generator
RU2324828C1 (en) * 2006-09-13 2008-05-20 Геннадий Петрович Гребенюк Chamber engine of grebieniuck
RU2396445C2 (en) * 2008-09-17 2010-08-10 Бесарион Чохоевич Месхи Mag chamber engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012123362A (en) 2013-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20171354A1 (en) Zero discharge propulsion system and ammonia fuel generating system
CN107407228B (en) Transmitting-expansion and regenerative Thermal Motor
CN201318218Y (en) Decarbonizing device
CN204114962U (en) Portable combustible gas emergent discharge combustion apparatus
CN102844544B (en) Heat engine
CA2859958C (en) Multistage method for producing hydrogen-containing gaseous fuel and thermal gas-generator unit
RU2504673C1 (en) Energy generator
CA1038632A (en) Vapor generator
RU2489584C1 (en) Energy generator
JP2018031067A (en) Generator of "mixture gas containing pressurized water vapor and hho gas" and utilization method thereof
RU123464U1 (en) ENERGY GENERATOR
RU2489583C1 (en) Energy generator
RU2491433C1 (en) Power generator
RU125630U1 (en) ENERGY GENERATOR
RU2491434C1 (en) Power generator
RU121304U1 (en) ENERGY GENERATOR
RU125631U1 (en) ENERGY GENERATOR
RU121303U1 (en) ENERGY GENERATOR
JP2020070797A (en) Explosion implosion engine system including brown gas generation system and utilizing explosion implosion function of brown gas
KR100898602B1 (en) Gasification apparatus for atmospheric liquid fuel
JP6802449B1 (en) An explosive implosion 4-cycle engine system that utilizes the explosive implosion function of brown gas equipped with a brown gas generation system.
CN105873643B (en) It can implosion engine (IEEX-EM) using the heat release type in safe guard system (SPS) and the flare system of other safety devices
RU2686138C1 (en) Method for obtaining highly overheated steam and detonation steam generator device (options)
CN102226434A (en) Positive-negative-type gasoline gas generator and canning device thereof
US9914642B2 (en) Method for producing hydrogen-containing gaseous fuel and thermal gas-generator plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160606