Способ получения тепла
Изобретение относится к энергетике и может использоваться для отопления жилых и нежилых помещений. Задачей изобретения является повышение эффективности нагрева теплоносителя для системы отопления. Для решения поставленной задачи предложен способ получения тепла, состоящий в том, что газы, кислород и водород, под избыточным давлением, в объемном соотношении 1 к 3 поступают в теплоноситель системы отопления, перемешиваются и вступают в химическую реакцию с выделением теплоты в теплоноситель в перемещающейся зоне сжатия ударной волны, распространяющейся вдоль потока циркулирующего теплоносителя. 1 ил.
Известны способы получения тепла в отопительных печах и котлах, использующих горение органического топлива - сложного физико-химического процесса превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии. Приближенно можно описать природу горения как бурно идущее окисление углеводородов.
Известны фрикционные способы получения тепла для нагрева жидкостей, заключающиеся в том, что тепло получают в результате трения друг о друга и/или о жидкость твердых тел, приводимых в движение в сосуде с жидкостью. Например, А.С. СССР № 1627790, МКИ F24J 3/00, Бюл. № 6, 1991 г.
Известны также гидродинамические (струйные) способы нагрева жидкостей, при которых тепло получают за счет воздействия струй жидкости друг на друга или на механические препятствия, размещенные на пути струй. При этом в тепло превращается часть кинетической энергии струи как за счет трения ее потока о препятствия, так и за счет ударных воздействий при кавитационных процессах, возникающих при этом /Акунов В. Струйные мельницы. - М.: Машиностроение, 1967, - 269 с./.
Недостатком этих способов является то, что при этих способах нагрев теплоносителя достигается через промежуточное устройство, например через стенку котла, или посредством дополнительных устройств, например механических препятствий, что снижает эффективность получения тепла в используемых способах.
Целью изобретения является повысить эффективность способа получения тепла. Поставленная цель достигается тем, что газы, кислород и водород, под избыточным давлением, в объемном соотношении 1 к 3 поступают в теплоноситель системы отопления, например в воду, перемешиваются и вступают в реакцию с выделением теплоты в теплоноситель в перемещающейся зоне сжатия ударной волны, распространяющейся вдоль потока циркулирующего теплоносителя.
Таким образом, заявляемый способ получения тепла посредством химической реакции между кислородом и водородом в жидком теплоносителе соответствует критерию новизна.
Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид.
Для осуществления заявляемого способа получения тепла необходимо устройство, которое содержит: циркуляционный насос 1, система циркуляции теплоносителя 2, теплообменник 3, устройства ввода кислорода 4, устройство ввода водорода 5, устройство контроля соотношения элементов топлива 6, устройство создания звуковой ударной волны 7, гидроаккумулятор 8, предохранительный клапан 9. Циркуляционный насос 1 обеспечивает циркуляцию теплоносителя и перемешивание газов элементов топлива, кислорода и водорода.
Осуществление способа получения тепла.
Известно, что водород и кислород в соотношении 1:2 образует «гремучую смесь», которая может детонировать от воздействия света, тепла, ударов, при этом образуется вода и выделяется тепло. 2Н+О=Н2О+Q.
Известно, что ударная звуковая волна представляет собой распространение звуковых колебаний, которая имеет разную интенсивность в зависимости от мощности излучающего источника. Зона ударной волны представляет собой зону сжатия среды, которая отличается физическими параметрами: давлением, температурой, плотностью вещества.
Звуковая волна - это колебательный процесс в газе, жидкости или в твердом теле.
Звук - это упругие волны, продольно распространяющиеся в среде. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении ее характеристик от равновесных значений. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а ее отклонение - звуковым давлением. Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передается на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.
На базе этих явлений в теплоносителе происходит следующий процесс.
Растворенный и циркулирующий в теплоносителе системы отопления кислород и водород в зоне сжатия перемещающейся ударной волны, которая организуется устройством 7 для создания звуковой ударной волны, сближаются друг к другу на расстояние, достаточное для начала химической реакции взаимодействия с выделением теплоты, 2Н+О=Н2О+Q. Интенсивность реакции регулируется расходом топлива и генерацией ударной волны.
Способ получения тепла состоит в том, что газы, кислород и водород под избыточным давлением в объемном соотношении 1 к 3 поступают в теплоноситель системы отопления, перемешиваются и вступают в химическую реакцию с выделением теплоты в теплоноситель в перемещающейся зоне сжатия ударной волны, распространяющейся вдоль потока циркулирующего теплоносителя.
