WO2018106143A1 - Устройство для повышения энергии потока жидкости - Google Patents
Устройство для повышения энергии потока жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018106143A1 WO2018106143A1 PCT/RU2017/000702 RU2017000702W WO2018106143A1 WO 2018106143 A1 WO2018106143 A1 WO 2018106143A1 RU 2017000702 W RU2017000702 W RU 2017000702W WO 2018106143 A1 WO2018106143 A1 WO 2018106143A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- liquid
- energy
- combustible
- treated
- agent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
- F23K5/20—Preheating devices
Definitions
- the invention relates to means for generating energy in a liquid and can be used in heat engineering for heating a liquid and for generating thermal energy, as well as in chemical industries for the destruction of disperse systems in a liquid and in other cases where the kinetic energy of the jet stream is used.
- the device under consideration includes a dielectric housing for the liquid being processed, made in the form of a hollow cylinder, and also a means of influencing the liquid being treated with a physical factor that causes an increase in its energy.
- a dielectric housing for the liquid being processed made in the form of a hollow cylinder, and also a means of influencing the liquid being treated with a physical factor that causes an increase in its energy.
- cylindrical hollow electrodes placed in the housing are used, oppositely positioned relative to each other with a gap between their ends, as well as a magnetic coil in which the housing with electrodes is placed.
- the flow of the processed liquid (water or water-salt solution) is supplied to the housing and is exposed to the magnetic field created by the magnetic coil and the constant high voltage arising between the electrodes.
- plasma discharges occur in the cavity of the housing and in the space between the electrodes, leading to the cavitation regime and the release of a significant amount of thermal and electric energy.
- Electric energy is diverted to the consumer electric circuit, for example, by inductive coupling, and thermal energy is diverted to the consumer heat network, in particular, by a heat exchanger system.
- the device in question is complex in design and manufacturing technology, due to the use of a large magnetic coils and electrodes, in order to increase the development of the working surfaces of which they are preliminarily processed by powerful laser radiation.
- the basis of the claimed invention is the task of simplifying the design of the device to increase the energy of the fluid flow.
- the device for increasing the energy of the fluid flow includes a housing for the fluid to be treated, as well as a means of influencing the processed fluid with a physical factor that causes an increase in its energy.
- the device further comprises a source of a gaseous or liquid combustible agent connected to the housing supplied to the process fluid, which is capable of dispersing the combustible agent in a liquid medium, and an ignition device is used as a means of influencing the process fluid, which ignites the combustible agent in the process stream liquids.
- electrodes placed in the housing are used as a source of a combustible agent, by means of which the process of electrolysis of the treated liquid is carried out to produce combustible gas.
- the presence of the source of the combustible agent and the ignition device described above makes it possible to create a liquid treatment mode using the inventive device in which, upon ignition under the influence of heat, an explosive dispersion of the combustible agent dispersed in the flow of the processed liquid takes place, which leads to its destruction (bursting of combustible gas bubbles or drops of flammable liquid), which is accompanied by an effective increase in thermal and kinetic energy in the liquid.
- vapor-liquid inclusions of a combustible agent in the treated liquid play the role of cavitation nuclei, causing cavitation phenomena in the ignition zone, which also lead to an increase in thermal and kinetic energy in the liquid.
- a non-combustible liquid for example, water or saline, is used as the liquid to be treated in the device.
- a line of natural combustible gas produced from oil or gas can be used wells, a cylinder with compressed combustible gas, including natural combustible gas, supplied under pressure to the liquid being treated to form bubbles, or a cylinder with combustible liquid, equipped with a nozzle providing droplets in the liquid being treated.
- an electric pulsed spark generator in particular, an electric pulsed spark generator, a laser emitter, etc. can be used.
- electrodes of the electrolysis unit placed in the casing are used as the source of the combustible agent, with the help of which the process of electrolysis of the treated liquid is carried out to produce combustible gas, it is not necessary to use a special external source of the combustible agent, which in some cases can help simplify the design of the device.
- electrodes can be used to ensure that an electrochemical reaction occurs in said electrolyte with the release of a combustible gas, hydrogen, dispersed in said electrolyte.
- Figure 1 presents a General view of the inventive device.
- the device comprises a hollow body 1 made with the possibility of passing through it a flow of the processed liquid, an ignition device 2, a source 3 of a combustible agent.
- an ignition device 2 in particular, a pulsed spark generator is used, which is located, in particular, in the output part of the housing.
- Electrodes of an electrolysis unit (not shown in the drawing), which ensures the flow in the liquid being treated, which, in particular, uses an aqueous solution of sodium chloride, an electrochemical reaction with the release of fuel dispersed in the specified electrolyte gas - hydrogen.
- the device operates as follows.
- a combustible agent gas or liquid
- the source 3 which is dispersed in the specified stream.
- the device 2 ignition at the exit of the housing 1 occurs explosive destruction of a combustible agent, accompanied by an increase in energy in the liquid and an increase in heat, which causes its heating.
- the energy released in the liquid can be used advantageously.
- the expanding thermal energy can be supplied to the consumer’s heating network using a heat exchange device.
- the kinetic energy of a fluid flow can, in particular, be used to impact various physical objects.
- the invention can be used in industries where it is required to receive and use the energy generated in the fluid stream.
- the invention can find application in heat engineering, in the technology of water purification and disinfection, in technological processes where destructive energy impact on various media is required and in other cases where the kinetic energy of the jet stream is used.
- An advantage of the claimed device is the ability to achieve, with the use of simple in construction means and structural elements, an operating mode that accompanies the incorporation of a large amount of thermal and kinetic energy.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Устройство для повышения энергии потока жидкости включает корпус для обрабатываемой жидкости, а также средство воздействия на обрабатываемую жидкость физическим фактором, обуславливающим повышение ее энергии. При этом устройство дополнительно содержит связанный с корпусом источник газообразного или жидкого горючего агента, подаваемого в обрабатываемую жидкость выполненный с возможностью диспергирования горючего агента в жидкой среде, а в качестве средства воздействия на обрабатываемую жидкость использовано устройство поджига, обеспечивающее поджиг горючего агента в потоке обрабатываемой жидкости.
Description
Устройство для повышения энергии потока жидкости
Область техники
Изобретение относится к средствам для получения энергии в жидкости и может быть использовано в теплотехнике для нагрева жидкости и для получения тепловой энергии, а также в химических отраслях промышленности для разрушения дисперсных систем в жидкости и в других случаях, где используется кинетическая энергия струйного потока.
Предшествующий уровень техники
Известны устройства, в которых с помощью средств, обеспечивающих механическое воздействие или воздействие каким - либо физическим фактором на протекающую во внутреннем пространстве устройства жидкость, достигается изменение ее энергетического состояния и выделение энергии (см., например, RU 94023002, RU 94038565, RU 134302, RU 2363900).
В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для повышения энергии потока жидкости, в частности тепловой и электрической энергии [RU147711].
Рассматриваемое устройство включает диэлектрический корпус для обрабатываемой жидкости, выполненный в виде полого цилиндра, а также средство воздействия на обрабатываемую жидкость физическим фактором, обуславливающим повышение ее энергии. В качестве указанного средства использованы размещенные в корпусе цилиндрические полые электроды, встречно расположенные друг относительно друга с промежутком между их торцами, а также магнитная катушка, в которую помещены корпус с электродами.
Поток обрабатываемой жидкости (воды или водно-солевого раствора) подается в корпус и попадает под воздействие магнитного поля, создаваемого магнитной катушкой, и постоянного высокого напряжения, возникающего между электродами. В результате в полости корпуса а пространстве между электродами возникают плазменные разряды, приводящие к режиму кавитации и выделению значительного объема тепловой и электрической энергии. Электрическая энергия отводится в потребительскую электрическую цепь, например, с помощью индуктивной связи, а тепловая энергия отводится в потребительскую тепловую сеть, в частности, системой теплообменников.
Рассматриваемое устройство является сложным по конструкции и технологии изготовления, что обусловлено использованием в нем крупногабаритной магнитной
катушки и электродов, для увеличения развитости рабочих поверхностей которых предварительно проводится их обработка мощным лазерным излучением.
Раскрытие изобретения
В основу заявляемого изобретения положена задача упрощения конструкции устройства для повышения энергии потока жидкости.
Поставленная задача решается тем, что устройство для повышения энергии потока жидкости включает корпус для обрабатываемой жидкости, а также средство воздействия на обрабатьшаемую жидкость физическим фактором, обуславливающим повышение ее энергии. При этом согласно изобретению устройство дополнительно содержит связанный с корпусом источник газообразного или жидкого горючего агента, подаваемого в обрабатьшаемую жидкость выполненный с возможностью диспергирования горючего агента в жидкой среде, а в качестве средства воздействия на обрабатьшаемую жидкость использовано устройство поджига, обеспечивающее поджиг горючего агента в потоке обрабатываемой жидкости.
В частном случае изобретения в качестве источника горючего агента использованы помещенные в корпусе электроды, с помощью которых осуществляется процесс электролиза обрабатываемой жидкости с получением горючего газа.
Наличие описанных выше источника горючего агента и устройства поджига обеспечивает возможность создания с помощью заявляемого устройства такого режима обработки жидкости, при котором при поджиге под действием теплового воздействия происходит взрыв диспергированного в потоке обрабатываемой жидкости горючего агента, что приводит к его разрушению (разрыву пузырей горючего газа или капель горючей жидкости), что сопровождается эффективным повышением тепловой и кинетической энергии в жидкости. Кроме того, парожидкостные включения горючего агента в обрабатываемой жидкости играют роль кавитационных зародышей, вызывающих в зоне поджига кавитационные явления, также приводящие к повышению тепловой и кинетической энергии в жидкости.
В качестве обрабатываемой жидкости в устройстве используют негорючую жидкость, например, воду или солевой раствор.
В качестве источника горючего агента могут быть, в частности, использованы магистраль природного горючего газа, добываемого из нефтяных или газовых
скважин, баллон со сжатым горючим газом, в том числе с природным горючим газом, подаваемым под давлением в обрабатываемую жидкость с образованием пузырей, или баллон с горючей жидкостью, снабженный форсункой, обеспечивающей образование капель в обрабатываемой жидкости.
В качестве устройства поджига могут быть использованы, в частности, электрический импульсный искрообразователь, лазерный излучатель и прочее.
В случае, когда в качестве источника горючего агента использованы помещенные в корпусе электроды электролизной установки, с помощью которой осуществляется процесс электролиза обрабатываемой жидкости с получением горючего газа, не требуется использования специального внешнего источника горючего агента, что в ряде случаев может способствовать упрощению конструкции устройства. В частности, в случае обработки воды или солевого водного раствора могут быть использованы электроды, обеспечивающие протекание в указанном электролите электрохимической реакции с выделением диспергированного в указанном электролите горючего газа - водорода.
Краткое описание чертежей
Предлагаемое изобретение поясняется прилагаемым чертежом.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства.
Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство содержит полый корпус 1, выполненный с возможностью прохождения через него потока обрабатываемой жидкости, устройство поджига 2, источник 3 горючего агента. В качестве устройства 2 поджига использован, в частности, импульсный искрообразователь, расположенный, в частности, в выходной части корпуса.
В качестве источника 3 горючего газа, использованы, в частности, электроды электролизной установки (на чертеже не показана), обеспечивающей протекание в обрабатываемой жидкости, в качестве которой, в частности, использован водный раствор хлорида натрия, электрохимической реакции с выделением диспергированного в указанном электролите горючего газа - водорода.
Устройство работает следующим образом.
В поток негорючей жидкости, движущийся в корпусе 1, подается от источника 3 горючей агент (газ или жидкость), который диспергируется в указанном потоке. При срабатывании устройства 2 поджига на выходе из корпуса 1 происходит
взрывное разрушение горючего агента, сопровождающееся повышением энергии в жидкости и вьщелением тепла, которое обуславливает ее нагрев.
Выделяющаяся в жидкости энергия может быть полезно использована. В частности, вьщеляющаяся тепловая энергия может подаваться в тепловую сеть потребителю с помощью устройства теплообмена. Кинетическая энергия потока жидкости может быть, в частности, использована для ударного воздействия на различные физические объекты.
Промышленная применимость
Изобретение может быть использовано в областях промышленности, где требуется получать и использовать энергию, вырабатываемую в потоке жидкости. В частности, изобретение может найти применение в теплотехнике, в технологии очистки и обеззараживания воды, в технологических процессах, где требуется разрушающее энергетическое воздействие на различные среды и в других случаях, где используется кинетическая энергия струйного потока.
Преимуществом заявляемого устройства является возможность достижения с помощью используемых в нем простых по конструкции средств и конструктивных элементов режима работы, сопровождающего вьщелением большого количества тепловой и кинетической энергии.
Claims
1.Устройство для повышения энергии потока жидкости, включающее корпус для обрабатываемой жидкости, а также средство воздействия на обрабатываемую жидкость физическим фактором, обуславливающим повышение ее энергии, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит связанный с корпусом источник газообразного или жидкого горючего агента, подаваемого в обрабатываемую жидкость, выполненный с возможностью диспергирования горючего агента в жидкой среде, а в качестве средства воздействия на обрабатываемую жидкость использовано устройство поджига, обеспечивающее по джиг горючего агента в потоке обрабатываемой жидкости.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника горючего агента использованы помещенные в корпусе электроды электролизной установки, с помощью которой осуществляется процесс электролиза обрабатываемой жидкости с получением горючего газа.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016148591A RU2657389C1 (ru) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | Способ образования кавитационных зон в потоке негорючей жидкости и управления их разрушением, а также устройство для осуществления способа |
| RU2016148591 | 2016-12-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018106143A1 true WO2018106143A1 (ru) | 2018-06-14 |
Family
ID=62492308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000702 WO2018106143A1 (ru) | 2016-12-09 | 2017-09-25 | Устройство для повышения энергии потока жидкости |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657389C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018106143A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612140A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-12 | 江苏科技大学 | 一种空化热发生器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075619C1 (ru) * | 1994-10-13 | 1997-03-20 | Алексей Викторович Афанасьев | Устройство для обработки жидкого топлива кавитацией |
| WO2010002535A2 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | H R D Corporation | High shear process for air/fuel mixing |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488432C2 (ru) * | 2008-03-05 | 2013-07-27 | Александр Андрианович Шумков | Способ создания водотопливной эмульсии |
-
2016
- 2016-12-09 RU RU2016148591A patent/RU2657389C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2017
- 2017-09-25 WO PCT/RU2017/000702 patent/WO2018106143A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075619C1 (ru) * | 1994-10-13 | 1997-03-20 | Алексей Викторович Афанасьев | Устройство для обработки жидкого топлива кавитацией |
| WO2010002535A2 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | H R D Corporation | High shear process for air/fuel mixing |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612140A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-12 | 江苏科技大学 | 一种空化热发生器 |
| CN109612140B (zh) * | 2018-11-19 | 2020-06-30 | 江苏科技大学 | 一种空化热发生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2657389C1 (ru) | 2018-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Hydrodynamic cavitation as a promising route for wastewater treatment–A review | |
| US6200486B1 (en) | Fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids | |
| US6408614B1 (en) | High-power pressure wave source | |
| KR101891438B1 (ko) | 수처리용 글로우 플라즈마 반응장치 및 그 작동방법 | |
| WO2018106143A1 (ru) | Устройство для повышения энергии потока жидкости | |
| BR202012000015U2 (pt) | gerador de cativação hidrodinâmica e hidrossônica | |
| JP6741248B2 (ja) | オゾンを含む超微細気泡の発生装置 | |
| JP4969939B2 (ja) | 超微細気泡発生方法 | |
| CZ2019772A3 (cs) | Zařízení pro čištění kapalin a způsob čištění kapalin s využitím tohoto zařízení | |
| RU2370924C2 (ru) | Газоразрядная камера для создания низкотемпературной неравновесной плазмы | |
| US6733727B1 (en) | Condensation induced water hammer driven sterilization | |
| RU2488432C2 (ru) | Способ создания водотопливной эмульсии | |
| JP2009046980A (ja) | 液体燃料微粒子化処理装置 | |
| RU2188084C2 (ru) | Устройство для возбуждения акустического излучения | |
| RU2397015C1 (ru) | Устройство для кавитационного измельчения, активации, дезинфекции вещества | |
| KR20140002783A (ko) | 미생물, 유기적 및 화학적 물질로 오염된 물을 정화하기 위한 장치 | |
| WO1998042987A1 (fr) | Dispositif pour influencer l'ecoulement d'un fluide | |
| JP2010059840A (ja) | 液状燃料の分子活性イオン化装置 | |
| KR20050089000A (ko) | 수소 발생장치 | |
| GB2293437A (en) | Heat source for boiler | |
| RU2554255C1 (ru) | Электровзрывной реактивный пульсирующий двигатель | |
| RU2724749C1 (ru) | Устройство для повышения качества дизельного топлива | |
| WO2022175691A2 (en) | Energy cell | |
| KR20130062085A (ko) | 전기방전장치 | |
| CN113286763B (zh) | 用于连续流中的液体的等离子体处理的方法和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17879032 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17879032 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |