Гравитационная установка

 

Изобретение относится к области энергетики и может использоваться в системах тепло- и электроснабжения. Оно позволяет повысить эффективность тепло- и электроснабжения за счет использования сил гравитации, объемного расширения и сжатия тел при нагреве и охлаждении, движения газовых пузырей в жидкостях и поступательного движения вихревого потока. В гравитационной установке, содержащей нагреватели, охладители, гидротурбину и циркуляционный насос, расположенные на разных уровнях по высоте и объединенные в замкнутый контур по потоку циркулирующей жидкости или суспензии с восходящей и нисходящей линиями, восходящая и нисходящая линии выполнены из трубопроводов и/или теплообменников. Составляющие контура могут быть различного исполнения. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может использоваться в системах тепло- и электроснабжения.

Известна гравитационная установка-прототип, преобразующая подводимое тепло в поток двухфазной жидкости, вырабатывающий механическую энергию в парожидкостной турбине [1]. Недостатком ее является наличие объемного конденсатора и использование только тепла и сил восходящего потока.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности установки за счет преобразования совокупности физических сил в механическую и/или тепловую энергию. Это силы гравитации, объемного расширения и сжатия тел при нагреве и охлаждении, энергии движения газовых пузырей в жидкостях и поступательного движения вихревого потока.

Для достижения указанного результата гравитационная установка включает нагреватели, охладители, гидротурбину и циркуляционный насос, расположенные на разных уровнях по высоте и объединенные в замкнутый контур по потоку циркулирующей жидкости или суспензии с восходящей и нисходящей линиями. Последние выполнены из трубопроводов и/или теплообменников. Составляющие контура для разных вариантов исполнения установки различны: на восходящей линии установлен газлифт или электрогидравлический насос; на восходящей линии в качестве нагревателя установлены вихревой и/или кавитационный теплонагреватель; восходящая линия для газлифта выполнена из набора жидкостных и газовых труб; на нисходящей линии в качестве охладителя установлен вихревой парогенератор; верхний и нижний уровни имеют открытые емкости; замкнутый контур герметизирован, а верхний и нижний уровни объединены пневмолинией; в качестве гидротурбины и нагревателя применена вихревая труба-турбина; в качестве гидротурбины применен ламинарный преобразователь давления; подпитка замкнутого контура от теплофикационной сети производится через отдельный вихревой теплогенератор и эжектор, а возврат жидкости в теплосеть - от холодного патрубка контурного вихревого теплогенератора. В вихревой трубе [2] поток превращается в тепловую энергию, до 1,5 раз превышающую энергию входящего потока. Вихревой парогенератор [3] понижает температуру потока за счет испарения жидкости. Электрогидравлический эффект (ЭГЭ) [5] преобразует энергию электрического разряда в давление. Применение вихревого ротора ускоряет восходящий поток. Охладителями нисходящего потока являются отопление, низкотемпературная среда и пр. Гидротурбина, расположенная на нижнем уровне, преобразует энергию потока рабочего тела в механическую энергию.

Возможность исполнения изобретения продемонстрирована на чертежах, где на фиг. 1 показан вариант использования установки для выработки механической энергии, на фиг. 2 показан вариант использования установки для получения тепла.

Установка содержит нагреватель 1, охладители 2, гидротурбину 3 и циркуляционный насос (не показан), установленные на разных уровнях по высоте и объединенные в замкнутый контур по циркулирующему потоку рабочего тела с восходящей и нисходящей линиями. Составляющие контура имеют разные, перечисленные выше и в формуле изобретения исполнения.

Находящееся внутри восходящей линии рабочее тело движется вверх под действием сил объемного теплового расширения от нагревателя 1, сил от газлифта, от вихревого вращения или от ЭГЭ до верхнего уровня контура. Затем, падая вниз, охлаждается в охладителях 2 (теплообменники, вихревой парогенератор). Ускоренный в нисходящей линии поток поступает на гидротурбину 3 (вихревую трубу-турбину, кавитационный и/или вихревой теплогенератор), где и преобразуется в механическую и/или тепловую энергию.

Источники информации 1. Патент РФ 2102631, F 03 G 3/00, 1998.

2. Патент РФ 2045715, F 25 B 29/00, 1995.

3. А.с. СССР 419687, 1975.

4. Владецкий О. Запряжем вихри! "ИР" 2, 2001, с. 5-7.

5. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л.: Машиностроение, 1986.

Формула изобретения

1. Гравитационная установка, содержащая нагреватели, охладители, гидротурбину и циркуляционный насос, расположенные на разных уровнях по высоте и объединенные в замкнутый контур по потоку циркулирующей жидкости или суспензии с восходящей и нисходящей линиями, отличающаяся тем, что восходящая и нисходящая линии выполнены из трубопроводов и/или теплообменников.

2. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что на восходящей линии установлен газлифт или электрогидравлический насос.

3. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что на восходящей линии в качестве нагревателя установлены вихревой и/или кавитационный теплонагреватель.

4. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что восходящая линия для газлифта выполнена из набора жидкостных и газовых труб.

5. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что на нисходящей линии в качестве охладителя установлен вихревой парогенератор.

6. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что верхний и нижний уровни имеют открытые емкости.

7. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что замкнутый контур герметизирован.

8. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что замкнутый контур герметизирован, а верхний и нижний уровни объединены пневмолинией.

9. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидротурбины и нагревателя применена вихревая труба-турбина.

10. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидротурбины применен ламинарный преобразователь давления.

11. Гравитационная установка по п.1, отличающаяся тем, что подпитка замкнутого контура от теплофикационной сети производится через отдельный вихревой теплогенератор и эжектор, а возврат жидкости в теплосеть - от холодного патрубка контурного вихревого теплогенератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2