RU70965U1

RU70965U1 - KNOCK POWER INSTALLATION

Info

Publication number: RU70965U1
Application number: RU2007143064/22U
Authority: RU
Inventors: Степан Иванович ВАСИЛЕВСКИЙ; Владимир Израилович МОЛОДЕЦКИЙ
Original assignee: Степан Иванович ВАСИЛЕВСКИЙ; Владимир Израилович МОЛОДЕЦКИЙ
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2008-02-20

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике. Детонационная энергетическая установка содержит камеру сгорания, устройства дозированного ввода топлива дозированной подачи окислителя в полость камеры сгорания и искрообразующее устройство для поджигания топливной смеси, сопло, сообщенное с ресивером со стороны большего сечения, газоводы, сообщающие камеру сгорания с ресивером, и устройства, обеспечивающие однонаправленное перемещение газовых потоков. Устройства дозированного ввода топлива и дозированной подачи окислителя сообщены каналами с источниками водорода и кислорода соответственно. Установка снабжена электроискровыми разрядниками, смонтированными в каналах сообщения источников водорода и кислорода соответственно с устройствами дозированного ввода топлива и дозированной подачи окислителя для разложения водорода на атомы на участке ввода топлива в устройство дозированного ввода топлива и образования в кислороде озона на участке ввода окислителя в устройство дозированной подачи окислителя. Установка выполнена с двумя оппозитно расположенными и прикрепленными к корпусу камеры сгорания газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку, разделенную на две камеры, и внутри одной камеры из которых размещены параллельно расположенные трубки, сообщенные с одного конца с полостью корпуса камеры сгорания, а с другой стороны - с другой камерой в этой оболочке, которая через устройство, обеспечивающее однонаправленное перемещение газовых потоков, образованных в результате взрыва в камере сгорания, сообщена с соответствующим ресивером, а ресиверы обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью выдачи водяного газа под давлением источнику потребления. 1 ил.The utility model relates to a power system. The detonation power plant includes a combustion chamber, a metering device for injecting fuel of a metered supply of oxidizer into the cavity of the combustion chamber and a spark-generating device for igniting the fuel mixture, a nozzle communicated with the receiver from a larger cross-section, gas ducts communicating the combustion chamber with the receiver, and devices providing unidirectional movement gas flows. Devices for the metered input of fuel and the metered supply of the oxidizer are communicated by channels with sources of hydrogen and oxygen, respectively. The installation is equipped with electric spark arresters mounted in the communication channels of hydrogen and oxygen sources, respectively, with metered fuel injection and metered oxidant supply devices for decomposing hydrogen into atoms at the fuel metered input site and the formation of ozone in oxygen at the oxidizer input metered into the metered feed device oxidizing agent. The installation is made with two opposite gas ducts located and attached to the body of the combustion chamber, each of which is a closed shell divided into two chambers, and inside one chamber of which there are placed parallel tubes communicating at one end with the cavity of the combustion chamber body, and with on the other hand, with another chamber in this shell, which, through a device providing unidirectional movement of gas flows generated as a result of an explosion in the combustion chamber, is communicated with the corresponding etstvuyuschim receiver, both receivers and gazovodov communicated between itself and the backbone of the water dispensing pressurized gas source consumption. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на электрических станциях, промышленных предприятиях и в отопительных котельных. В частности, полезная модель касается конструкции установки по получению высокопотенциальных газообразных продуктов сгорания горючего топлива для целей их дальнейшего использования и преобразования в другие виды энергии. Такая установка может рассматриваться в качестве автономного энергетического модуля, который можно устанавливать на отдельной площадке в местах, к которым затруднен централизованный подвод энергии.The utility model relates to a power system and can be used at power plants, industrial enterprises and in heating boiler rooms. In particular, the utility model relates to the design of the installation for producing high-potential gaseous products of combustion of combustible fuel for the purpose of their further use and conversion into other types of energy. Such an installation can be considered as an autonomous energy module, which can be installed on a separate site in places where centralized energy supply is difficult.

В настоящее время автономные источники энергии строятся либо на использовании ДВС с присоединенным к нему генератором электрического тока, либо на использовании ветровых установок, обеспечивающих привод вращения ротора генератора электрического тока. В первом случае, установка не обладает достаточной мощностью и не является экономичной, так как ДВС в постоянном режиме работы расходует чрезвычайно большое количество топлива (мазута). Во втором случае, получение электрической энергии полностью зависит от погодных условий, что не позволяет рассматривать такой способ получения энергии как стабильный.Currently, autonomous energy sources are built either on the use of internal combustion engines with an electric current generator connected to it, or on the use of wind turbines that provide the rotation drive of the electric current generator rotor. In the first case, the installation does not have sufficient power and is not economical, since the internal combustion engine in constant operation consumes an extremely large amount of fuel (fuel oil). In the second case, the production of electrical energy is completely dependent on weather conditions, which does not allow us to consider such a method of generating energy as stable.

В рамках настоящей полезной модели рассматривается энергетическая установка, работающая на принципе детонации газовой смеси в детонационной камере сгорания, продукты сгорания которой используются в качестве рабочего тела для обеспечения привода энерговырабатывающего устройства. При этом также рассматривается вопрос получения компонентов топлива в условиях, при которых доставка этих компонентов из централизованных пунктов невозможна или ограничена.In the framework of this utility model, a power plant is considered that operates on the principle of detonation of a gas mixture in a detonation combustion chamber, the combustion products of which are used as a working fluid to drive an energy-generating device. At the same time, the issue of obtaining fuel components under conditions in which the delivery of these components from centralized points is impossible or limited is also considered.

Известны детонационные камеры сгорания, в которых инициирование газовой горючей смеси (ГГС) производится с помощью взрыва тонкой электропроводящей проволочки при пропускании по ней электрического тока. Однако в этом случае необходимо после каждого акта инициирования производить замену инициирующей проволоки, что не позволяет осуществлять Known combustion chambers are known in which the initiation of a gas combustible mixture (GHS) is performed using an explosion of a thin electrically conductive wire while passing an electric current through it. However, in this case, it is necessary after each act of initiation to replace the initiating wire, which does not allow

процесс детонации в циклическом режиме с большой частотой следования циклов (SU №840441, F23R 7/00, 1979).detonation process in a cyclic mode with a high frequency of repetition of cycles (SU No. 840441, F23R 7/00, 1979).

Известны также детонационные камеры сгорания, в которых инициирование ГГС осуществляется в циклическом режиме с заданной частотой следования циклов путем инициирования смеси с помощью электрического разряда на свече зажигания, установленной в корпусе детонационной камеры сгорания в месте подвода ГГС. При этом свеча зажигания снабжена двумя электродами, на которые подают напряжение от внешнего высоковольтного импульсного источника. При достижении определенной разности потенциалов на электродах свечи между ними происходит искровой разряд, от которого ГГС поджигается. В процессе горения пламя ускоряется по каналу детонационной камеры сгорания и горение переходит в детонацию (SU №1464626, F23R 7/00, 1987).Detonation combustion chambers are also known in which the initiation of the GHS is carried out in a cyclic mode with a given cycle repetition rate by initiating the mixture using an electric discharge on the spark plug installed in the housing of the detonation combustion chamber at the location of the GHS. In this case, the spark plug is equipped with two electrodes to which voltage is supplied from an external high-voltage pulse source. Upon reaching a certain potential difference on the spark plug electrodes, a spark discharge occurs between them, from which the GHS is ignited. During combustion, the flame accelerates through the channel of the detonation combustion chamber and combustion passes into detonation (SU No. 1464626, F23R 7/00, 1987).

Недостатком известных камер сгорания является невозможность инициирования потока ГГС, движущегося по каналу детонационной камеры сгорания со скоростью более 4-5 м/с, так как в этом случае искру "сдувает", т.е. теплоотвод от искрового разряда таким потоком настолько велик, что искра не успевает нагреть нужный объем ГГС до температуры воспламенения. Таким образом, у известных детонационных камер сгорания низкая надежность за счет нестабильного зажигания горючей смеси. Кроме того, отсутствует обратный клапан, установленный на выходе патрубка ввода смеси. Отсутствие клапана создает возможность в момент инициирования перетекать образующимся продуктам сгорания в магистраль подвода ГГС, что в свою очередь снижает давление продуктов сгорания в области инициирования и, как следствие, создает условия для погашения пламени, а также существенно ухудшает условия перехода горения в детонацию.A disadvantage of the known combustion chambers is the impossibility of initiating a GGS flow moving along the channel of the detonation combustion chamber at a speed of more than 4-5 m / s, since in this case the spark “blows”, i.e. the heat removal from the spark discharge by such a flow is so large that the spark does not have time to heat the required volume of GHS to the ignition temperature. Thus, the known detonation combustion chambers have low reliability due to unstable ignition of the combustible mixture. In addition, there is no check valve installed at the outlet of the mixture inlet pipe. The absence of a valve makes it possible at the time of initiation to flow the resulting combustion products into the GHS supply line, which in turn reduces the pressure of the combustion products in the initiation region and, as a result, creates conditions for flame suppression, and also significantly worsens the conditions for the transition of combustion into detonation.

Существенным параметром таких камер является формирование газов под давлением (продуктов сгорания), которые можно использовать в качестве рабочего агента для процесса преобразования механической энергии в электрическую. Получение газов, находящихся в состоянии высокого давления, An essential parameter of such chambers is the formation of gases under pressure (combustion products), which can be used as a working agent for the process of converting mechanical energy into electrical energy. Production of gases under high pressure

является основополагающим для решения вопроса экономичности и эффективности газогенераторов.is fundamental to address the issue of cost-effectiveness and efficiency of gas generators.

Известен двухкамерный пульсирующий газогенератор (SU №363738, C10J 3/20, 1973), содержащий две одинаковые камеры с соплами и патрубками для подвода и отвода рабочей среды, соединение U-образным газодинамическим каналом и боковым топливоподводом и снабженные соплами с волновыми трубами, причем камеры, газодинамический канал, волновые трубы и сопла расположены на одной оси. Камеры срабатывают поочередно. Когда в одной давление нарастает, в другой возникает разрежение.Known two-chamber pulsating gas generator (SU No. 363738, C10J 3/20, 1973), containing two identical chambers with nozzles and nozzles for supplying and discharging a working medium, a connection with a U-shaped gas-dynamic channel and a side fuel supply and equipped with nozzles with wave tubes, and the chambers , gas-dynamic channel, wave tubes and nozzles are located on the same axis. The cameras fire alternately. When pressure builds up in one, a vacuum occurs in the other.

Недостатком этого устройства являются малая мощность и эффективность.The disadvantage of this device is its low power and efficiency.

Известен пульсирующий газогенератор, содержащий две осесимметричные камеры сгорания, связанные между собой двумя U-образными газоводами, в середине каждого из которых установлена форсунка, подключенная к баку с компонентом топлива, запальное устройство и U-образные патрубки, расположенные в плоскости U-образных газоводов (SU №1331182, F02C 5/00, 1985).Known pulsating gas generator containing two axisymmetric combustion chambers, interconnected by two U-shaped gas ducts, in the middle of each of which there is a nozzle connected to the tank with a fuel component, an ignition device and U-shaped nozzles located in the plane of the U-shaped gas ducts ( SU No. 1331182, F02C 5/00, 1985).

Наиболее близким по технической сущности является пульсирующий газогенератор, содержащий две осесимметричные камеры сгорания, связанные между собой двумя U-образными газоводами, в середине каждого из которых установлена форсунка, подключенная к баку с компонентом топлива, запальное устройство и U-образные патрубки, расположенные в плоскости U-образных газоводов, при этом газогенератор выполнен с ресивером в виде камеры сгорания с соплом, который соединен с каждой камерой сгорания соответствующим U-образным патрубком, причем обе камеры сгорания объединены общей оболочкой, выполненной в виде эллипсоида вращения, и разделены центральной перегородкой в виде двояковогнутой линзы, при этом перегородка, форсунка и ресивер расположены на одной оси.The closest in technical essence is a pulsating gas generator containing two axisymmetric combustion chambers, interconnected by two U-shaped gas ducts, in the middle of each of which there is a nozzle connected to the tank with a fuel component, an ignition device and U-shaped nozzles located in the plane U-shaped gas ducts, while the gas generator is made with a receiver in the form of a combustion chamber with a nozzle, which is connected to each combustion chamber with a corresponding U-shaped pipe, both chambers Goran combined total shell shaped as an ellipsoid of rotation and separated by a central partition in the form of a biconcave lens, and the partition, the nozzle and the receiver are disposed on one axis.

При этом срезы концевых участков U-образных патрубков симметрично утоплены в ресивере, обращены друг к другу и выполнены в виде газозаборных динамических насадков, при этом ресивер соединен с полостью наддува Moreover, the sections of the end sections of the U-shaped nozzles are symmetrically recessed in the receiver, facing each other and made in the form of gas intake dynamic nozzles, while the receiver is connected to the boost cavity

каждого бака соответствующими дополнительными трубопроводами, в которых установлены обратные клапаны. Особенностью является то, что длина каждого U-образного газовода больше длины U-образного патрубка, их поперечные сечения прямоугольны, а площадь поперечного сечения U-образного газовода не меньше площади поперечного сечения U-образного патрубка (RU №2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, опубл. 1995.01.09). Данное решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.each tank with corresponding additional pipelines in which check valves are installed. A feature is that the length of each U-shaped gas duct is greater than the length of the U-shaped nozzle, their cross sections are rectangular, and the cross-sectional area of the U-shaped gas duct is not less than the cross-sectional area of the U-shaped nozzle (RU No. 2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, publ. 1995.01.09). This decision was made as a prototype for the claimed object.

Недостатком прототипа является недостаточная экономичность и малая мощность ввиду невозможности получения газов высокого давления. При работе на жидких компонентах топлива и окислителя не учитываются их особенности как смеси, позволяющей получить на выходе высокое давление газов от взрыва и не учитываются особенности получения этих компонентов в условиях, удаленных от источников возможного получения топлива и окислителя. Данное устройство больше работает как двигатель, чем генератор выработки рабочего агента.The disadvantage of the prototype is the lack of efficiency and low power due to the inability to obtain high pressure gases. When working on the liquid components of the fuel and the oxidizing agent, their features as a mixture, allowing to obtain a high gas pressure from the explosion, are not taken into account, and the features of obtaining these components under conditions remote from the sources of the possible production of fuel and oxidizing agent are not taken into account. This device works more as an engine than a working agent generator.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по использованию детонационного способа цикличного сгорания топливной смеси, образованной из водорода и кислорода для получения парового потока высокого давления, который можно было бы использовать в качестве рабочего тела устройства вращения генератора электрического тока через турбину или поршневую машину для этого генератора. При этом также решается задача повышения энергетической отдачи взрыва за счет введения в качестве компонентов топлива атомов водорода и обогащенного озоном кислорода в качестве окислителя. Также решается задача повышения экономичности в части вопроса как расхода компонентов топливной смеси, так и в части получения этих компонентов на месте размещения установки.This utility model is aimed at solving the technical problem of using the detonation method of cyclic combustion of a fuel mixture formed from hydrogen and oxygen to produce a high-pressure steam stream that could be used as a working fluid for rotating an electric current generator through a turbine or piston machine generator. At the same time, the problem of increasing the energy return of the explosion is also solved by introducing hydrogen atoms and oxygen enriched with ozone as an oxidizing agent as fuel components. It also solves the problem of increasing efficiency in terms of both the consumption of components of the fuel mixture, and in terms of obtaining these components at the installation site.

Достигаемый при этом результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик в части повышения энергоотдачи, а также повышении экономичности и экологичности и автономности работы при использовании природного сырья (воды) или централизованной подачи компонентов топливной смеси.The result achieved in this case is to improve operational characteristics in terms of increasing energy efficiency, as well as increasing the efficiency and environmental friendliness and autonomy of work when using natural raw materials (water) or a centralized supply of components of the fuel mixture.

Указанный технический результат достигается тем, что детонационная энергетическая установка, содержащая камеру сгорания, представляющую собой полый корпус, устройство дозированного ввода топлива в полость корпуса, устройство дозированной подачи окислителя в полость корпуса и искрообразующее устройство для поджигания топливной смеси, сопло, сообщенное с ресивером со стороны большего сечения, газоводы, сообщающие камеру сгорания с ресивером, и устройства, обеспечивающие однонаправленное перемещение газовых потоков, при этом устройства дозированного ввода топлива и дозированной подачи окислителя сообщены каналами с источниками водорода и кислорода соответственно, снабжена электроискровыми разрядниками, смонтированными в каналах сообщения источников водорода и кислорода соответственно с устройствами дозированного ввода топлива и дозированной подачи окислителя для разложения водорода на атомы на участке ввода топлива в устройство дозированного ввода топлива и образования в кислороде озона на участке ввода окислителя в устройство дозированной подачи окислителя, при этом установка выполнена с двумя оппозитно расположенными и прикрепленными к корпусу камеры сгорания газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку, разделенную на две камеры, и внутри одной камеры из которых размещены параллельно расположенные трубки, сообщенные с одного конца с полостью корпуса камеры сгорания, а с другой стороны - с другой камерой в этой оболочке, которая через устройство, обеспечивающее однонаправленное перемещение газовых потоков, образованных в результате взрыва в камере сгорания, сообщена с соответствующим ресивером, а ресиверы обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью выдачи водяного газа под давлением источнику потребления.The specified technical result is achieved in that the detonation power plant containing a combustion chamber, which is a hollow body, a metering device for introducing fuel into the body cavity, a metering device for delivering oxidizer to the body cavity and a spark-generating device for igniting the fuel mixture, a nozzle communicated with the receiver from the side larger cross-section, gas ducts communicating the combustion chamber with the receiver, and devices that provide unidirectional movement of gas flows, while The dosed fuel input and the dosed oxidant supply are communicated by channels with hydrogen and oxygen sources, respectively, equipped with electric spark arresters mounted in the channels of hydrogen and oxygen sources, respectively, with the dosed fuel input and dosed oxidant supply devices for the decomposition of hydrogen into atoms at the fuel injection site into the device the dosed input of fuel and the formation of ozone in oxygen at the site of the input of the oxidizing agent into the dosing device I, at the same time, the installation was performed with two gas ducts located opposite and attached to the body of the combustion chamber, each of which is a closed shell divided into two chambers, and inside one chamber of which are placed parallel tubes communicating at one end with the cavity of the chamber body combustion, and on the other hand, with another chamber in this shell, which through a device that provides unidirectional movement of gas flows generated as a result of an explosion in the combustion chamber ene with a corresponding receiver, both receivers and gazovodov communicated between itself and the backbone of the water dispensing pressurized gas source consumption.

При этом в качестве источника водорода и кислорода может быть использовано устройство электролитического разделения воды на водород и кислород для автономной работы установки или использованы баллоны с водородом и с кислородом, периодически поставляемые соответствующей In this case, an electrolytic separation of water into hydrogen and oxygen can be used as a source of hydrogen and oxygen for autonomous operation of the installation, or cylinders with hydrogen and oxygen, periodically supplied by

службой доставки. Также в качестве источника водорода и кислорода может быть использована система централизованной подачи водорода и кислорода, например при работе установки в качестве энергетического модуля на заводе, получающем водород и кислород как продукты специального технологического процесса.delivery service. Also, a centralized hydrogen and oxygen supply system can be used as a source of hydrogen and oxygen, for example, when the unit is operated as an energy module in a plant that receives hydrogen and oxygen as products of a special technological process.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These signs are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг.1 - блок-схема энергетической установки.Figure 1 is a block diagram of a power plant.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция модульной энергетической установки, относящейся к категории устройств повышенной экономичности при получении и преобразовании электрической, тепловой и других видов энергии в энергетических установках путем низкозатратного получения высокопотенциальной тепловой энергии горячих газов (водяных паров) под давлением посредством детонационного сжигания газовой смеси в периодически действующей детонационной энергетической установке. При этом установка работает на топливной смеси, образованной из водорода и кислорода, получаемых из источников. В качестве источника водорода и кислорода может быть использовано устройство 1 электролитического разделения воды на водород и кислород для автономной работы установки или использованы баллоны 2, 3, соответственно с водородом и с кислородом, периодически поставляемые соответствующей службой доставки. Также в качестве источника водорода и кислорода может быть использована система централизованной подачи водорода и кислорода, например при работе установки в качестве энергетического модуля на заводе, получающем водород и кислород как продукты специального технологического процесса.According to this utility model, the design of a modular power plant is considered, which belongs to the category of devices of increased efficiency when receiving and converting electric, thermal and other types of energy in power plants by low-cost production of high-potential thermal energy of hot gases (water vapor) under pressure by detonation combustion of a gas mixture in periodically operating detonation power plant. In this case, the installation operates on a fuel mixture formed from hydrogen and oxygen obtained from sources. As a source of hydrogen and oxygen, an electrolytic separation device 1 of water for hydrogen and oxygen can be used for the autonomous operation of the installation, or cylinders 2, 3, respectively, with hydrogen and oxygen, periodically supplied by the corresponding delivery service, can be used. Also, a centralized hydrogen and oxygen supply system can be used as a source of hydrogen and oxygen, for example, when the unit is operated as an energy module in a plant that receives hydrogen and oxygen as products of a special technological process.

Детонационная энергетическая установка (фиг.1) содержит камеру сгорания 4, представляющую собой полый корпус, выполненный, например, в виде сферы или эллипсоида или иной формы из материала, сохраняющего механические качества при высоких температурах и давлениях. С камерой сгорания 4 связано устройство 5 дозированного ввода топлива в полость корпуса камеры сгорания, которое может представлять собой устройство типа форсунки, оснащенной обратным клапаном (для исключении проникновения при детонационном взрыве газов в систему подачи топлива) и имеющую узел регулирования объема порционной подачи топлива. С камерой сгорания 4 также связано устройство 6 дозированной подачи окислителя в полость корпуса камеры сгорания для образования топливной смеси.The detonation power plant (figure 1) contains a combustion chamber 4, which is a hollow body, made, for example, in the form of a sphere or an ellipsoid or other shape of a material that retains mechanical properties at high temperatures and pressures. A device 5 for metered fuel injection into the cavity of the body of the combustion chamber is connected to the combustion chamber 4, which may be a nozzle-type device equipped with a check valve (to prevent the penetration of gases into the fuel supply system during a detonation explosion) and having a unit for controlling the volume of fuel supply. With the combustion chamber 4 is also connected a device 6 for dosed supply of oxidizing agent into the cavity of the housing of the combustion chamber to form a fuel mixture.

Установка снабжена первым электроискровым разрядником 7, смонтированным в канале сообщения источника водорода с устройством дозированного ввода топлива для разложения водорода на атомы на участке 8 ввода топлива в устройство дозированного ввода топлива. Установка также снабжена вторым электроискровым разрядником 9, смонтированным в канале сообщения источника окислителя (кислорода) с устройством дозированной подачи окислителя для образования в кислороде озона на участке 10 ввода окислителя в устройство дозированной подачи окислителя.The installation is equipped with a first electrospark spark gap 7 mounted in the channel of communication of a hydrogen source with a metered fuel input device for decomposing hydrogen into atoms at a fuel input section 8 into a metered fuel input device. The installation is also equipped with a second electrospark spark gap 9 mounted in the channel of the oxidizer (oxygen) source with a dosed oxidizer supply device to generate ozone in oxygen at the oxidizer input section 10 into the dosed oxidizer supply device.

Искрообразующее (электрозапальное) устройство 11 подключено к источнику высокого напряжения для образования искры и поджигания топливной смеси и представляет собой по крайней мере один электроискровой разрядник высокого напряжения. Предпочтительно использование нескольких электроискровых разрядников, включающихся в работу последовательно с некоторой временной задержкой для обеспечения полноты сгорания смеси и создания детонационной волны. Использование нескольких разрядников обусловлено тем, что при формировании одной искры проявляется невозможность инициирования потока ГГС, движущегося по каналу детонационной камеры сгорания со скоростью более 4-5 м/с, так как в этом случае искру "сдувает", т.е. теплоотвод от искрового разряда таким потоком настолько велик, что искра не успевает нагреть нужный объем ГГС до Spark-forming (electrozapalnoe) device 11 is connected to a high voltage source to form a spark and ignite the fuel mixture and is at least one high-voltage spark spark gap. It is preferable to use several electric spark arresters, which are put into operation sequentially with some time delay to ensure complete combustion of the mixture and create a detonation wave. The use of several arresters is due to the fact that during the formation of one spark, it is impossible to initiate a GGS flow moving along the channel of the detonation combustion chamber with a speed of more than 4-5 m / s, since in this case the spark "blows off", i.e. the heat sink from the spark discharge in such a stream is so large that the spark does not have time to heat the desired volume of the GHS to

температуры воспламенения. А при использовании нескольких разрядников возможно пролонгировать искровую фазу по длительности, путем последовательного искрообразования, что позволит перевести в горение максимальный объем сформированной в камере сгорания топливной смеси и обеспечить создание условий для детонации.flash point. And when using several arresters, it is possible to prolong the spark phase in duration by sequential sparking, which will allow the maximum volume of the fuel mixture formed in the combustion chamber to be transferred to combustion and to ensure the creation of conditions for detonation.

После формирования в камере сгорания топливной смеси производится подача напряжения на центральный электроискровой разрядник 11 (расположенный по центру камеры сгорания), что приводит к взрыву части смеси, образовавшейся в зоне этого разрядника. В результате образования высокоскоростного потока возможен срыв искры, но в этот момент напряжение с запаздыванием по времени подается на или последующие пары электроискровых разрядников, расположенных ближе к газоводам, трубки которых также выполняют функцию камер сгорания. Это приводит к «разгону» газового потока в зоне перед входом в трубки. В результате последовательного поджигания происходит разгон горячих газов в камере до скорости, близкой к скорости звука, и образование высокого давления этих газов.After the formation of the fuel mixture in the combustion chamber, voltage is applied to the central electrospark spark gap 11 (located in the center of the combustion chamber), which leads to the explosion of a part of the mixture formed in the zone of this spark gap. As a result of the formation of a high-speed flow, a spark can breakdown, but at this moment the voltage with a delay in time is applied to or subsequent pairs of electric spark arresters located closer to the gas ducts, the tubes of which also serve as combustion chambers. This leads to "acceleration" of the gas flow in the zone before entering the tube. As a result of sequential ignition, the hot gases in the chamber are accelerated to a speed close to the speed of sound, and the formation of high pressure of these gases.

Установка выполнена с двумя газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку, разделенную на две камеры 12 и 13 разного объема относительно друг друга и большего объема, чем камера сгорания 4. Внутри камеры 12 большего объема размещены по крайней мере две параллельно расположенные трубки 14, сообщенные с одного конца с полостью корпуса камеры сгорании, а с другой стороны - с камерами 13 меньшего объема. Количество трубок определяется условием прохождения потока газов с максимальной скоростью и оптимальной газодинамикой. Трубки в камере большего объема выполнены калиброванными, то есть расчетными по длине и диаметру по типу ствола огнестрельного оружия (калибр ствола, например карабина или винтовки) для обеспечения разгона газового потока по длине трубок. Возможно исполнение этих трубок со средствами закрутки газового потока (например, наличие направляющего аппарата на входе в каждую трубку). Трубки на входе могут иметь сопловой The installation is made with two gas ducts, each of which is a closed shell, divided into two chambers 12 and 13 of different volumes relative to each other and larger than the combustion chamber 4. Inside the chamber 12 of a larger volume at least two parallel tubes 14 are placed, communicated at one end with the cavity of the combustion chamber body, and on the other hand, with smaller chambers 13. The number of tubes is determined by the condition of the passage of the gas flow at maximum speed and optimal gas dynamics. The tubes in the larger chamber are calibrated, that is, calculated according to the length and diameter of the type of firearm barrel (barrel gauge, such as a carbine or rifle) to ensure acceleration of the gas stream along the length of the tubes. It is possible to design these tubes with means for swirling the gas stream (for example, the presence of a guide apparatus at the inlet of each tube). Inlet tubes may have nozzle

раструб для улучшения газодинамики потока в трубке. Образовавшийся в камере сгорания поток горячих газов под давлением поступает в каналы трубок и разгоняется по ним в направлении камер 9 меньшего объема.bell to improve the gas dynamics of the flow in the tube. The stream of hot gases formed in the combustion chamber under pressure enters the ducts of the tubes and accelerates through them in the direction of the smaller chambers 9.

Камеры 13 через управляемые по функции открытия обратные клапана 15 сообщены с полостью сопел 16 со стороны их меньшего сечения. Сопла 16 сообщены с ресиверами 17 со стороны их большего сечения. При этом ресиверы обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью 18 выдачи газа (водяного пара под давлением) источнику потребления 19. В канале этой магистрали может быть размещен блок 20 со стопорным и регулирующими клапанами подачи газа под давлением из ресиверов в направлении источника потребления 19. В качестве источника потребления могут использоваться газовая турбина или поршневая машина объемного вытеснения, предназначенные для вращения генератора электрического тока. В этой же магистрали может устанавливаться предохранительный (сбросный) клапан для снятия избыточного давления.The chambers 13 through controlled by the opening function check valves 15 are connected with the cavity of the nozzles 16 from the side of their smaller section. Nozzles 16 are in communication with receivers 17 from the side of their larger cross-section. In this case, the receivers of both gas ducts are interconnected with each other and with the gas supply line 18 (pressure steam) to the consumption source 19. In the channel of this highway, block 20 can be placed with pressure shut-off and control valves for supplying gas from the receivers in the direction of the consumption source 19. As a consumption source, a gas turbine or a piston volume displacement machine designed to rotate an electric current generator can be used. In the same line, a safety (relief) valve can be installed to relieve excess pressure.

Особенностью данной установки является то, что два газовода оппозитно прикреплены к корпусу камеры сгорания с соосным расположением трубок 14. При таком исполнении давление газов (водяных паров) в камере сгорания при истечении через трубки одного газовода уравновешивается обратным вектором давления газов (водяных паров), истекающих через трубки другого газовода.A feature of this installation is that two gas ducts are mounted opposite to the combustion chamber body with the coaxial arrangement of the tubes 14. With this design, the pressure of the gases (water vapor) in the combustion chamber when one gas duct flows through the tubes is balanced by the inverse vector of the pressure of the gases (water vapor) flowing out through the tubes of another gas duct.

Межтрубные полости оболочек газоводов могут быть сообщены магистралью между собой, с источником 21 подачи охлаждающего агента (гидро- или пневмонасос) в эти полости и с трубопроводом вывода указанного агента из межтрубной полости оболочки. Данная система позволяет охлаждать нагретые трубки. В качестве рабочего агента для охлаждения трубок может использоваться воздух, в том числе и специально охлажденный. В этом случае используется пневмонасос для подачи под давлением в эту полость воздуха.The annulus of the shells of the gas ducts can be communicated between each other, with a source 21 for supplying a cooling agent (hydraulic or pneumatic pump) to these cavities and with a pipeline for withdrawing the specified agent from the annular cavity of the shell. This system allows you to cool heated tubes. Air can be used as a working agent for cooling the tubes, including specially cooled air. In this case, an air pump is used to supply air under pressure to this cavity.

Корпус камеры сгорания может быть помещен в оболочку, полость между оболочкой и корпусом камеры сгорания 4 может быть сообщена каналом 22 с источником подачи охлаждающей жидкости (например воды) под давлением и The housing of the combustion chamber can be placed in the shell, the cavity between the shell and the housing of the combustion chamber 4 can be communicated by channel 22 with a supply of coolant (e.g. water) under pressure and

с каналом вывода указанного агента из этой полости в систему охлаждения воды (или иной охлаждающей жидкости). Данная система может представлять собой систему жидкостного охлаждения корпуса, аналогичная по исполнению автомобильной системе охлаждения ДВС. Возможна подача охлаждающего агента с последующим использованием его тепловой энергии на цели отопления или горячего водоснабжения в энергоустановках стационарного типа.with a channel for withdrawing the specified agent from this cavity into the water cooling system (or other cooling liquid). This system may be a body liquid cooling system, similar in performance to an ICE automotive cooling system. It is possible to supply a cooling agent with the subsequent use of its thermal energy for heating or hot water supply in stationary type power plants.

Известно, что соединение водорода с кислородом происходит в большинстве случаев с взрывом. Энергия, выделяемая в детонационном сжигании (взрыве), значительно превышает энергию обычного горения водорода в среде кислорода, а также энергию, затрачиваемую на диссоциацию воды на водород и кислород в общеизвестном электролизере. Еще более увеличивается объем выделяемой энергии при взрывном взаимодействии атомов водорода с чистым кислородом. Учитывая, что после распада под действием искрового разряда молекулы водорода на атомы водорода, последние не сразу объединяются, на это требуется некоторое время, необходимое для отдачи атомами водорода их энергии. Это свойство учитывается в установке тем, что разрядники 7 и 9 установлены непосредственно на участках ввода в устройства дозирования компонентов топлива.It is known that the combination of hydrogen with oxygen occurs in most cases with an explosion. The energy released in detonation combustion (explosion) significantly exceeds the energy of ordinary hydrogen combustion in an oxygen environment, as well as the energy spent on the dissociation of water into hydrogen and oxygen in a well-known electrolyzer. The amount of energy released during the explosive interaction of hydrogen atoms with pure oxygen increases even more. Considering that after the decay of a hydrogen molecule into hydrogen atoms by a spark discharge, the latter do not immediately combine, this takes some time necessary for the hydrogen atoms to give back their energy. This property is taken into account in the installation in that the arresters 7 and 9 are installed directly on the input portions of the fuel component metering devices.

Данные особенности трансформаций с выделением энергии являются базой для использования водорода и кислорода в качестве компонентов топлива для высокоэнергетической установки согласно настоящей полезной модели.These features of transformation with energy release are the basis for the use of hydrogen and oxygen as fuel components for a high-energy installation according to this utility model.

Дозированная порция обогащенного озоном кислорода и дозированная порция атомарного водорода поступают в камеру сгорания 4, где смешиваются с образованием топливной смеси. В этот момент происходит многоразовое поджигание смеси. Находящаяся в полости корпуса смесь воспламеняется и взрывается. Фронт пламени и расширяющиеся продукты сгорания в виде водяного пара истекают в трубки 14 газоводов. При этом давление в канале детонационной камеры сгорания повышается. В калиброванных трубках A dosed portion of oxygen enriched in ozone and a dosed portion of atomic hydrogen enter the combustion chamber 4, where they are mixed to form a fuel mixture. At this point, the mixture is repeatedly ignited. The mixture in the body cavity ignites and explodes. The flame front and expanding combustion products in the form of water vapor expire in the tubes 14 of the gas ducts. In this case, the pressure in the channel of the detonation combustion chamber rises. In calibrated tubes

происходит разгон газов. После выхода детонационной волны из трубок высокоскоростной поток горячих газов пропускается через обратный клапан 15, попадает в сопло, в котором происходит падение скорости потока с повышением его давления. В этот момент поток газов попадает в ресивер. Далее цикл повторяется.acceleration of gases occurs. After the detonation wave exits the tubes, a high-speed stream of hot gases is passed through a non-return valve 15 and enters the nozzle, in which the flow velocity drops with increasing pressure. At this point, the gas stream enters the receiver. Next, the cycle repeats.

Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть реализована с использованием технологий, используемых при изготовлении детонационных камер сгорания (№840441, F23R 7/00, опубл. 1979, SU №1464626, F23R 7/00, опубл. 1987, RU №1706282, F23R 7/00, опубл. 1995.11.27 (на газообразном топливе), RU №2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, опубл. 1995.01.09 (на жидком топливе и жидком окислителе).This utility model is industrially applicable, can be implemented using technologies used in the manufacture of detonation combustion chambers (No. 840441, F23R 7/00, publ. 1979, SU No. 1464626, F23R 7/00, publ. 1987, RU No. 1706282, F23R 7/00, publ. 1995.11.27 (on gaseous fuels), RU No. 2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, publ. 1995.01.09 (on liquid fuels and liquid oxidizing agents).

Claims

1. A detonation power plant containing a combustion chamber, which is a hollow body, a metering device for introducing fuel into the body cavity, a metering device for supplying oxidizer to the body cavity and a spark-generating device for igniting the fuel mixture, a nozzle communicated with the receiver from a larger section, gas ducts, communicating the combustion chamber with the receiver, and devices that provide unidirectional movement of gas flows, while the device metered fuel input and metered feed and the oxidizer are communicated by channels with sources of hydrogen and oxygen, respectively, characterized in that it is equipped with electric spark arresters mounted in the channels of communication of sources of hydrogen and oxygen, respectively, with metered fuel injection devices and metered supply of oxidizer to decompose hydrogen into atoms at the site of the fuel input into the metered device the introduction of fuel and the formation of ozone in oxygen at the site of the input of the oxidizing agent into the device for dosed supply of the oxidizing agent, gas duct with two gas ducts located opposite and attached to the body of the combustion chamber, each of which is a closed shell divided into two chambers, and inside one chamber of which there are placed parallel tubes communicating at one end with the cavity of the combustion chamber body and the other parties - with another chamber in this shell, which through a device providing unidirectional movement of gas flows generated as a result of an explosion in the combustion chamber is in communication with the corresponding Verom and receivers both gazovodov communicated between itself and the backbone of the water dispensing pressurized gas source consumption.

2. The detonation power plant according to claim 1, characterized in that a device for the electrolytic separation of water into hydrogen and oxygen is used as a source of hydrogen and oxygen.

3. The detonation power plant according to claim 1, characterized in that cylinders with hydrogen and oxygen are used as a source of hydrogen and oxygen.

4. The detonation power plant according to claim 1, characterized in that a centralized supply of hydrogen and oxygen is used as a source of hydrogen and oxygen.