|
© Дудышев В.Д.
Dudishev1@yandex.ru
http://new-energy21.ru
http://shop-dudishev.ru/
скайп: Dud063
Все новое –это хорошо забытое старое!
Совершенству нет предела!
Все гениальное – просто
Гений – парадоксов друг
Истинное знание – это знание причин
Глобальное развитие техники идет по спирали
Вместе мы сила!
Биография ученого - изобретателя Дудышева В.Д.
Введение
Основные цели и задачи автономной системы теплоэлектроснабжения
Кратко о сути этого проекта
Предпосылки к созданию эффективного автономного источника энергии
Конкретные задачи при разработке автономной минитеплоэлектростанции
Краткая история развития автономных теплоэлектростанций
Известные автономные теплоэлектростанции
Принцип работы серийной автономной теплоэлектростанции
Принцип работы предлагаемой автономной минитеплоэлектростанции
Универсальная всеядная вихревая электромагнитная горелка – горелка Дудышева
Экономичная электромагнитная топливная горелка Дудышева с вращающейся электродугой
Оригинальная вихревая горелка с паровым турбонаддувом
Простое устройство превращения воды в топливный газ
Озонирование воздуха
Новая технология для получения дармового топливного газа из любых углеводородных водных растворов (метод Дудышева)
Магнито - электрическая активация топлива и водотопливных эмульсий
Почему возникает экономия топлива при его обработке в активаторе?
Воздушное газирование и озонирование топлива и сильно забалластированных водою водотопливных эмульсий
О применении системы турбонаддува в качестве силового привода электрогенератора
Принцип турбонаддува и описание работы данного устройства
Что нужно сделать в первую очередь?
Краткое описание работы автономной минитеплоэлектростанции
Основные выводы
Заключение
Резюме
Литература и ссылки
В настоящей статье обоснована актуальность и техническая возможность радикального совершенствования автономных теплоэлектростанций на основе паровых турбин малой мощности и с использованием новых энерготехнологий и горелок Дудышева, позволяющих эффективно сжигать сильно забалластированные водою водотопливные эмульсии. Показано, что такие прорывные энерготехнологии позволят обеспечить радикальную экономию топлива в автономной топливной теплоэлектроэнергетике.
Энергетика – техническая основа цивилизации. С этим вряд ли кто будет спорить. Но пока вся мировая теплоэлектроэнергетика до сих пор весьма несовершенна и топливозатратна – и это тоже факт. Энергия – это самое важное для всей цивилизации и нужна нам постоянно не только в народном хозяйстве, но и в любом жилище, в повседневной жизни людей. Без источников электрической и тепловой энергии в наших домах уже не обойтись. Однако этих проблем немного меньше только в городах, в жилищах с централизованным электротеплоснабжением. Но таких централизованных источников энергии нет в удаленных от городов местах строительства коттеджных поселков. По мере стремления людей к автономным поселениям, по мере роста коттеджного и частного строительства в последние годы потребность в новых, эффективных и автономных источниках энергии значительно возрастает. Ветровые энергоагрегаты, микроГЭС, гелиоэлектростанции и прочие, включая известные дизель-электростанции пока не решают в должной мере проблемы автономного энергоснабжения. Иные более экзотические виды источников альтернативной энергии, типа уникальных магнито-электрических мотор-генераторов Бедини, по-прежнему еще только в стадии разработки, исследований, необходимых для создания промышленных образцов.
Одновременная генерация электричества и тепла — идея очень старая. Собственно, по такой схеме, позволяющей более полно использовать энергию топлива, работают теплоэлектроцентрали. Но если в дома электричество доставляется с более-менее низкими потерями, то потери тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения довольно велики. Особенно в России, где зимой зачастую подземные тепловые трассы отлично видны на поверхности — на них нет снега.
На Западе давно развивается альтернативное направление в снабжении зданий электричеством и теплом — сравнительно небольшие комбинированные теплоэлектростанции, обеспечивающие теплом и электрической энергией группы домов, больницы или небольшие предприятия. За последние несколько лет прогресс в этой области автономной энергетики ускоряется, но до совершенства еще далеко!
Так есть ли оптимальный путь развития таких устройств, работающих при минимальном потреблении топлива?
Основной целью создания автономной системы энергоснабжения больших и малых коммунальных объектов тепловой и электрической энергией является уход от энергоснабжения монополистами: энергетиками, газовиками, центральными тепловыми сетями. В месте расположения практически всех коммунальных объектов, будь-то, например, торгово-развлекательный комплекс, группа жилых или административных зданий всегда есть вода и система удаления продуктов жизнедеятельности человека — канализационные стоки. Поэтому можно оборудовать систему отделения твёрдых остатков фекалийных стоков (или другого исходного сырья), их сбраживание и выделение биогаза — топливного газа, который ничем не уступает природному газу. Понятно, что такой топливный газ будет почти бесплатным, мало того, появится ещё и “отход” производства — удобрения, плюс вредных выбросов в окружающую среду не происходит.
На этом принципе основано энергоснабжения значительной части города Амстердам, торгово-развлекательных комплексов и иных объектов в Европейском Союзе и Северной Америке, Китае, Индии и т.п. Около 20% энергетической потребности Индии, Китая, стран Евросоюза покрываются за счёт эксплуатации подобных установок. Но в предлагаемой технологии это является только своеобразным “запальным факелом”, лишь дающим жизнь совершенно новой технологии: сжигание топливного газа, выделяемого из... воды! Причём, выделяемым при минимальном электропотреблении из таких углеводородных растворов посредством наиболее перспективного метода – высоковольтного электроосмоса (метод Дудышева)/4-8/. Именно эта технология и сделает систему энергоснабжения любого объекта не только полностью автономной, но и по настоящему эффективной, работающей на полную мощность с минимальным потреблением исходного топлива.
Блок-схема экономичной системы автономного теплоэлектроснабжения любых коммунальных объектов приведена ниже
Предлагаю полезную идею и пути создания достаточно простых экономичных минитеплоэлектростанций, с применением в них в качестве исходного топлива углеводородных водных растворов и собранные в основном на основе стандартных, недорогих узлов.
Сущность предлагаемой автономной теплоэлектротехнологии состоит в использовании преимущественно воды в качестве топлива во всеядных горелках Дудышева и в возврате к паровой безпоршневой турбине в качестве силового привода электрогенератора
Уважаемые читатели!
При разработке этого нового, экономичного, многофункционального источника тепловой и электрической энергии, как всегда в жизни, подтвердилась известная народная мудрость о том, что все гениальное просто, а все полезное и новое – это просто хорошо забытое старое. Развитие техники (и энергетики, в частности) идет именно по спирали с возвратом ее зачастую на новом витке развития к прежним известным принципам, но только в новом облике, с конструктивной доработкой прежних известных устройств, и в новом более современном исполнении. Предпосылками к созданию таких экономичных минитеплоэлектростанций послужили предложенные и апробированные прорывные магнито-электроогневые технологии Дудышева.
При разработке новой, эффективной, экономичной автономной минитеплоэлектростанции необходимо решить следующие задачи:
- Разработка оптимальной структуры силовой части и системы управления такой автономной энергосистемы
- Разработка экономичной «всеядной» магнитоэлектрической горелки
- Разработка устройств экономии и газифицикации топлива для горелок
- Разработка устройств активации водотопливных эмульсий
- Модернизация конструкции известных минитурбин для их применения в качестве паровых скоростных турбин силового привода электрогенераторов
Все новое – это хорошо забытое старое! Посудите сами: цивилизация давно умеет преобразовывать один вид энергии, в иной вид энергии, например, химическую энергию топлива преобразовать в тепловую энергию, умеет добывать и тепло и электроэнергию с использованием топлива и известных устройств и машин. Но пока мировая энергетика делает это неэффективно со значительными топливозатратами и потерями энергии исходного топлива. Давно и широко известны различные машины (электрические, тепловые, гидромашины и др.) и их различное полезное сочетание в конкретных важных и широко применимых устройствах.
Сочетание электрической машины и гидромашины позволяет получить различные центробежные электрифицированные насосы
Фото Центробежный насос
А автономные электростанции давно были созданы на основе сочетания тепловых и электрических машин, например, типа “дизель –генераторов”, но, несмотря на их широкое и давнее применение, они пока малоэффективны и топливозатратны. Но жизнь настоятельно требует революционного прогресса в автономной энергетике и транспорте. Значит настало время радикального совершенствования минитеплоэлектростанций на основе полезного использования новых прорывных энерготехнологий.
Фото Дизель-электростанция
Давно известны различные тепловые машины, в том числе различные двигатели внутреннего сгорания, двигатели Стирлинга, различные паровые машины, газовые турбины и прочие. Много веков назад еще был известен принцип получения водяного пара и его полезного использования. Известны и методы его получения и устройства превращения энергии давления водяного пара в механическое вращение вала паровой машины. Но пока до сих пор по ряду причин, нам неизвестных, нет разработок и применения простых высокоскоростных паровых турбин в качестве силового привода электрогенератора в автономных минитеплоэлектростанциях.
Известны и минитурбины и принцип турбонаддува в тепловые двигатели и “железо” для его воплощения: различные турбированные нагнетатели воздуха на основе малогабаритных стандартных воздушных турбин, применяемых широко для тепловых моторов. Однако до сих пор пока нет эффективных, автономных и экономичных источников энергоснабжения типа “мотор- генераторов” с применением в них стандартных минитурбин, работающих от кинетической энергии струи водяного пара .
Целью данной разработки является радикальное совершенствование известных автономных теплоэлектростанций на основе прорывных энерготехнологий Дудышева и с использованием в них паровых скоростных минитурбин на основе известных стандартных турбин малой мощности.
Такие типовые автономные энергоузлы уже давно известны и выпускаются серийно.
Газовый тепловой двигатель приводит во вращение электрогенератор, который превращает механическую энергию в электрическую. Вырабатываемая электроэнергия используется для электроснабжения автономных объектов. Тепло, образуемое при работе газового двигателя, утилизируется с помощью теплообменников системой охлаждения двигателя и системой отвода выхлопных газов. Дальше это тепло передается в систему обогрева и горячего водоснабжения. Существенными недостатками такого серийного автономного энергоузла являются наличие гонного теплового поршневого двигателя, общая сложность устройства, значительные массо-габариты и его дороговизна, а также значительное потребление топлива. Задача состоит в резком упрощении конструкции и эффективности работы известных автономных теплоэлектростанций на основе новых энерготехнологий Дудышева.
Дополнительные пояснения к сути проекта новой экономичной турбинной минитеплоэлектростанции
Электроогневая и магнито-электрические технологии сжигания водотопливных эмульсий открывают возможности радикальной экономии топлива во всей теплоэнергетике /2,3/. Сочетание всеядной, экономичной электроогневой горелки Дудышева, оригинального простого парогенератора-скороварки Дудышева, стандартной паровой турбины и стандартного электрогенератора весьма перспективно для малой теплоэлектроэнергетики. В качестве основы конструкции такого необычного “мотор –генератора” для минитеплоэлектростанции такого типа целесообразно использовать стандартный энергоузел типа электрифицированного центробежного насоса. Причем надо использовать его в обратимом режиме.
Тогда с подачей пара высокого давления в вихревую «улитку» и турбину центробежного типа и получается простая паровая турбина, которая и будет вращать электромотор в генераторном режиме. Именно такое сочетание “центробежный электронасос с малогабаритным парогенератором - скороваркой и электроогневой всеядной горелкой Дудышева”, весьма эффективно и перспективно в малой теплоэлектроэнергетике, поскольку позволит энергоагрегату устойчиво работать на сильно забалластированных водотопливных эмульсиях.Одновременно существенно (в разы) снизятся и габариты и стоимость самих таких энергоузлов и вырабатываемой ими тепловой и электрической энергии (в расчете на выработанный кВт\час ) Обо всем этом подробнее ниже.
Конструкция и принцип работы нового автономного энергоузла достаточно просты. Этот энергоузел в своей главной части состоит из парогенератора, паровой, например улиточного типа, турбины, и электрогенератора. Алгоритм работы автономного энергоузла тоже достаточно традиционный и известный. Вначале приготовляем водяной пар нужного давления путем нагревания и испарения воды в прочной емкости от специальной экономичной горелки. Затем этим водяным паром определенного высокого давления раскручиваем стандартную улиточную турбину, на валу которой размещен и вал стандартного электрогенератора. Турбиной вращаем этот стандартный электрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Отработанный пар снова частично подаем в паровой котел, а частично используем для теплоснабжения жилого помещения.
Структурная схема построения автономного источника энергии из стандартных узлов с автомобильной турбиной
Упрощенные блок – схемы новой эффективной автономной энергетической установки на основе вихревой паровой турбины приведены на рис.1,2
Блок -схема основной силовой части автономной теплоэлектростанции с парогенератором и стандартной турбиной, работающей от энергии пара. Подробнее о конструкции основных узлов автономного источника энергии типа “мотор – генератор” расскажем ниже. Вначале поясним рисунками и фото отдельные узлы конструкции силовой части нового достаточно простого автономного энергетического узла.
Оригинальный простой парогенератор для вращения турбины автономного источника тепловой и электрической энергии. Известны различные водяные парогенераторы. Однако они весьма сложны, дороги и не вполне подходят для использования в нашем автономном источнике энергии. Нами разработан оригинальный и простой паровой котел двойного назначения: он может работать как источник водяного пара высокого давления и как эффективный генератор паротопливного горючего газа, в случае добавления в него органических жидкостей (ниже рисунок и фото).
Фото: Термохимический парогенератор –реактор Дудышева для получения водяного пара и топливного газа –“скороварка Дудышева”
Обозначения:
- Металлический полый прочный цилиндр термохимического реактора (нержавейка)
- Верхняя крышка реактора
- Впускной патрубок для ввода выхлопных газов (достает почти до дна)
- Выпускной патрубок для вывода водяного пара и топливного газа (приварен к крышке 2)
- Заливочная горловина с ввертной закрывашкой и аварийным клапаном
- Термоизолирующее покрытие снаружи реактора и металлическая мочалка внутри емкости с водою (внутри цилиндра 1не показаны на фото 8)
- Клапаны ввода и вывода газов из реактора 1 (не показаны на фото)
Конструктивное и технологическое объединение прорывных энерготехнологий академика Дудышева (вихревая, магнито-электрооогневая технологии и прочие ) в одном важном теплоэнергетическом устройстве – топливной горелке, позволяет создать универсальную, “всеядную” топливную горелку, широко применимую для котельных установок и прочих огневых технологий. Она может с успехом работать на любом топливе: на мазуте и на влажном газе низкого качества, и даже на сырой нефти, значительно эмульгированной водою. Данная горелка обеспечивает наиболее полное сгорание любого топлива и водотопливных эмульсий с максимальным выделением теплоты сгорания.
Целесообразно также ее оснащение мощными электроактиваторами топлива и озонаторами воздуха типа «Корона»- серийной продукцией КБ «Нитрон».
Подробнее в статье “Об автоновинках КБ Нитрон”
Упрощенно “всеядная” топливная горелка Дудышева показана на рисунке ниже.
Изобретение относится к горелкам для энергетических котлов, газотурбинных и парогазовых установок и любых топок промышленных печей. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков относится горелка для сжигания топлива, содержащая корпус, топливопровод, и соединённый с форсункой. При всех достоинствах, существующая горелки не может обеспечить радикальную экономию топлива, обладает пониженной надёжностью из-за явления нагара, пониженной топливной экономичностью и пониженным КПД в связи с невозможностью воспламенения обеднённых топливных смесей и как следствие приводящее к неполному сгоранию топливной смеси, перерасходу топлива и высокой токсичности выхлопных газов.
Технический результат данной полезной модели состоит в том, что она дополнительно снабжена электрическим изолятором, размещённым в корпусе горелки снаружи топливопровода и форсунки, и в эффекте вращения электрической дуги, при наличии в горелке источника постоянного магнитного поля, например, постоянного электромагнита или постоянного магнита и в образовании между соплом форсунки топливопровода и коническим диффузором корпуса горелки, бегущей концентричной дуги зажигания, приводящей к повышению интенсивности воспламенения и горения топливной смеси, и как следствие, к снижению расхода топлива и улучшению экологической чистоты отходящих газов. Дополнительные положительные эффекты такой универсальной горелки состоят в её эффективном запуске и возможности работы горелки на обеднённых топливных смесях, а также в повышении её надёжности и срока эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство горелки, содержащей корпус, топливопровод, соединённый с форсункой, дополнительно введен электрический изолятор, размещённый в корпусе горелки снаружи топливопровода и форсунки, источник постоянного магнитного поля, выполненный в виде постоянного электромагнита или постоянного магнита, размещённого таким образом, чтобы магнитные силовые линии источника магнитного поля пересекали рабочий зазор между выходным соплом форсунки и коническим диффузором корпуса горелки, например, постоянный электромагнит или постоянный магнит установлен на внешней части корпуса горелки, причём топливопровод горелки является магнитопроводом замыкающим магнитные силовые линии в указанном выше рабочем зазоре горелки, что приводит к образованию между выходным соплом форсунки и коническим диффузором корпусом горелки вращающейся электрической дуги - плазмы.
Фото Магнитопламенная горелка Дудышева (с вращением электрической дуги)
Видео работы магнито-плазменной горелки с вращением электрической дуги - горелки Дудышева
На рис. 6, 7 показана в двух проекциях универсальная горелка с вращением электрической дуги, содержащая металлический корпус 1, топливопровод 2 с электроизолятором 3, сопло форсунки 4 топливопровода 2, конический диффузор 5 корпуса 1, кольцевой постоянный магнит 6, коаксиально размещённый с наружной части корпуса 1 горелки, камеру сгорания 7, магнитные силовые линии 8 магнитного диполя кольцевого постоянного магнита 6, замыкающие его магнитные полюса между коническим диффузором 5 корпуса 1 горелки и соплом форсункой 4 топливопровода 2, где и происходит электрический разряд в виде вращающейся электрической дуги 9.
Принцип работы, достаточно полное описание конструкции и обозначения к элементам конструкции всеядной топливной горелки Дудышева раскрыты в статье “Методы и устройства радикальной экономии топлива в теплоэнергетике и тепловых двигателях”
Обозначения элементов к данному рисунку и пояснения принципа работы данного парогазогенератора тут в статье Дудышева “Русский турбонаддув в ДВС”
Эффект существенной экономии топлива при сохранении прежней теплоты сгорания ,за счет добавления водяного пара в состав топливной смеси, для любых горелок давно известен. Нами разработано и апробировано простое устройство типа скороварки-парогенератора с выходным дозатором расхода и давления перегретого водяного пара, который целесообразно добавлять либо к топливовоздушной смеси, либо непосредственно направлять его в пламя на выходе топливной горелки. Наши опыты показывают возможность достижения трех –пятикратной экономии любого исходного топлива в любых горелках (миникотельны) при внедрении данной прогресивной технологиии с использованием таких простых минипарогенераторов.
Фото Эффект значительного роста факела пламени при дозированной подаче на раскаленный предмет внутри пламени тонко распыленной воды
Многопрофильная подготовка топлива и окислителя(воздуха) для всеядной горелки Дудышева. Предлагаемые оригинальные всеядные магнитоэлектрические горелки Дудышева, как показывают наши первые опыты, могут эффективно работать практически на одной воде с добавлением не более 5-10 % топлива.
Но для того, чтобы эффективно и полно сжигать значительно забалластированные водою любые водотопливные эмульсии в оригинальной магнитоэлектрической горелке, необходимо обеспечить условия для этого, например, надо осуществить мощную предварительную активацию воздуха(окислителя) и водотопливной эмульсии электрическим и магнитными полями и озоном и прочее, а затем качественно раздробить эту эмульсию и смешать ее с активированным воздухом в скоростном вихре.
Как известно, озонирование воздуха приводят к улучшению его окислительных свойств, и как следствие к существенному повышению степени сгорания любого топлива в любых огневых технологиях. Например, в горелках, и тепловых моторах, что в итоге, и приводит к существенной экономии топлива и снижению токсичности отходящих газов, например, выхлопных газов на автотранспорте и иных видах транспорта с тепловыми двигателями. Существующие аналоги - озонаторы и ионизаторы воздуха не позволяют достичь высокой производительности по озону, а также весьма сложны и дороги. Творческий коллектив КБ «Нитрон» решил эти непростые научно- технические задачи и представляет новое поколение озонаторов-ионизаторов воздуха типа «Корона-1» , «Корона-2».
Видеофильмы Дудышева про озонаторы воздуха «Корона-1» , «Корона-2» Часть1 Часть2
Фото коронного электрического разряда внутри озонатора ”Корона”
Фото работы озонатора Корона в ДВС автомобиля
На данном фото показана работа озонатора воздуха «Корона». Хорошо видно интенсивное синее свечение коронного электрического разряда, внутри рабочей камеры этого озонатора. Этот красивый электрофизический процесс “стекания” коронного электрического разряда с электродов особых конструкций, сопровождается выработкой озона, что и обеспечивает активацию воздуха (окислителя), и, как результат, интенсификацию любых огневых технологий и значительную экономию топлива.
Комплекция изделия Вихревой озонатор воздуха “Корона-2”
Подробнее про озонаторы воздуха «Корона» в статье Дудышева В.Д. "Гибридный вихревой озонатор воздуха «Корона-2» для экономии топлива"
Как показали опыты, такая мощная магнито-электрическая активация топлива, позволяет сэкономить топливо в горелках и ДВС -до 20-25%.
Этот мощный экономайзер с кавитационным эффектом, применим для активации любого топлива, и водотопливных эмульсий. Он разработан и освоен в мелкой серии специалистами КБ «Нитрон» (Россия,Самара). Данное устройство структурирует и дробит молекулы любого топлива кавитацией и сильными импульсными электромагнитными полями, что увеличивает его теплоемкость и качество его горения в составе топливной смеси . Что в итоге, весьма эффективно улучшает работу любой горелки и любого теплового двигателя на любом авто и обеспечивает экономию топлива до 20-25%.
Несмотря на кажущуюся простоту данного технического решения, этот топливный активатор позволяет эффективно экономить топливо на любом автотранспорте. Применение наших простых, но эффективных магнито-электрических активаторов с кавитационной функцией сравнимо с заправкой автомобиля более качественным и дешевым топливом, обладающим одновременно свойством глубокой и качественной очистки двигателя внутреннего сгорания. Этот универсальный активатор топлива применим на любом типе ДВС, предельно прост по конструкции, удобен при установке и эксплуатации, и поэтому существенно дешевле аналогов.
При применении такого оригинального кавитационного магнито-электрического активатора топлива появляется возможность использовать марки бензина с более низким октановым числом. Благодаря комплексной электромагнитной обработке топлива, оно приобретает эффект повышения октанового числа. Испытания этого уникального магнито-электроактиватора топлива на различных бензиновых и дизельных моторах уже показали его высокую эффективность и надежность в работе.
В бензине и дизельном топливе (независимо от октановых и цетановых чисел) под воздействием интегрированных полиградиентов: температуры, давления, вязкости, серы, смол, масел, конденсата и других химических присадок всегда происходит формирование уплотнённых групп углеводородных молекул. И до 60% из них, не сгорая, выбрасываются с выхлопом и дожигаются в катализаторе. Как известно, топливо в основном состоит из длинных цепочек молекул углеводородов. В обычном режиме горения топливо не успевает полностью сгорать в камерах двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Под воздействием сильных электромагнитных полей сложные молекулы топлива изменяют свою структуру и свойства, в частности частично дробятся, а частично ионизируются вследствие мощного влияния внешнего электромагнитного поля. В то же самое время молекулы углеводорода изменяют свою конфигурацию, вследствие этого сила связи между молекулами топлива и их поверхностное натяжение в кластерах топлива существенно уменьшается.Ммагнито-электрический активатор топлива ускоряет процесс дробления и ионизации сложных кластеров исходного топлива и эффективно разделяет длинные и сложные частицы топлива на более мелкие фракции, повышая тем самым его внутреннюю энергию и равномерно распределяя их в потоке таким образом, чтобы горение топлива в ДВС происходило более эффективно.
Пример: Если взять сухое деревянное полено и попытаться поджечь его одной спичкой ничего не выйдет. А если это же полено, настругать на мелкие щепочки получится целая куча этих щепочек. И от одной спички, этот ворох сухих щепочек воспламенится, как порох! Причем, когда сгорает полено, после него остается головешка, а после сгорания вороха сухих щепочек, только пепел! Это говорит о том, что чем меньше фракции топлива по величине, тем полнее оно сгорает. Топливо, проходящее через активатор, активируется отчасти и потому, что некоторые молекулы топлива на время превращаются в катионы (катоды), а значит активнее соединяются с окислителем - кислородом. Разная полярность молекул углерода и кислорода позволяет им связываться, обеспечивая почти полное сгорание топлива, а количество выхлопных газов уменьшается на порядок.
В результате этой мощной активации топлива, существенно возрастает полнота сгорания топливо- воздушной смеси в камерах сгорания ДВС, а тепловой двигатель развивает большую мощность при меньшем потреблении топлива, увеличивается его КПД, а также уменьшается количество токсичных выхлопов несгоревших углеводородов и угарного газа. Данный активатор топлива производится для всех видов ДВС, включая автотранспорт, сельскохозяйственную технику и разную мототехнику (мотоциклы, мопеды и т.д).
Для упрощения воспламенения и эффективного сжигания сильно забалластированных водотопливных эмульсий во всеядной магнито -электроогневой горелке Дудышева необходимо предельно гомогенизировать в вихре, газифицировать воздухом под давлением и дозированно заозонировать эту водотопливную эмульсию, и затем тонко распылить ее на срезе этой необычной магнито-электрогорелки. Как показывают опыты, такой оригинальный метод активации топлив. позволяет с одной стороны, существенно поднять их калорийность, теплотворную способность, а с другой стороны, способствует их более тонкому распылению (топлив и водотопливных эмульсий) при разрыве воздушных пузырьков в этих жидкостях, при их выходе с топливных форсунок, на их срезе. Ниже на рисунках показаны некоторые первые простые опытные устройства газификации и озонирования водотопливных эмульсий
Фото Опытная установка газификации и озонирования водотопливных эмульсий
Устройство для озонирования топлива
Разработано простое, электрифицированное устройство для получения топливного горючего газа из любых водотопливных углеводородных эмульсий. В нем удачно совмещены и реализованы в одном устройстве сразу три принципа: электроосмотического насоса – испарителя, термического кавитационного испарителя жидкого топлива и вихревого смесителя для получения дешевого топливного газа. Высоковольтное электрическое поле, образованное дополнительным внешним маломощным электрическим источником, и поданное внутрь рабочего резервуара с такой эмульсией служит для эффективной малозатратной подачи через капилляры и электростатического испарения этой диэлектрической водотопливной эмульсии с поверхности диэлектрических капилляров.
В состав данного реакторного устройства для получения топливного газа электросмосом входит также и вихревой смеситель этого топливного газа с воздухом и иными компонентами. По сравнению с аналогами данное устройство намного эффективнее в работе, потому что оно менее энергозатратное и дешевое в производстве. Количество приготовляемой смести будет регулироваться в зависимости от текущего энергопотребления объекта. Затем данная горючая смесь попадает в дизель-генератор, вырабатывающий электрическую энергию и оборудованный системой утилизации сбрасываемого тепла. Утилизируемой тепло уходит в систему отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, частично на внутренние нужды элементов энергогенерирующей системы.
Эффективный топливный газогенератор
Выводы по подразделу «Технология и реактор для получения топливного газа электроосмотическим методом Дудышева»
Данная система автономного энерготеплоснабжения, с использованием топливного газа полученного из водотопливных эмульсий в качестве дармового углеводородного сырья фекалийных водных растворов, крайне актуальна для России, так как срок существования имеющихся инженерных коммунальных тепловых систем технологически и экономически практически исчерпан. Система извлечения биогаза из фекальных стоков, широко применяема в мире. Но она имеет несколько существенных недостатков: существенные стартовые затраты (из-за стоимости больших ёмкостей) и значительную занимаемую площадь, которая мало где есть, ограничительные требования по объёму фекальных стоков. А также недостаточное быстродействие в получении биогаза, необходимость дорогих материалов. Поэтому она нуждается в существенной модернизации.
Предлагаемая технология получения дармового топливного газа из фекалийных водных растворов высоковольтным электросмосом (технология академика Дудышева) лишена этих недостатков, причем её также можно применять не только для автономного энергоснабжения в любых наземных объектах, но и в любом транспорте с тепловыми энергосиловыми установками, к примеру, на автотранспорте.
В качестве силового агрегата для автономного источника энергии малой мощности до 20-30 квт целесообразно использовать стандартную сдвоенную воздушно-газовую скоростную турбину из серийного узла турбонаддува, уже достаточно широко применяемых в автомобильных тепловых моторах. Приведение ее во вращение целесообразно делать водяным паром высокого давления или сжатым газом, например, воздухом.
Ниже такая стандартная турбина от турбонаддува ДВС показана на рисунках и фото.
Фото Сдвоенная воздушно-газовая турбина стандартного узла турбонаддува дизельного ДВС
Установка турбины в турбированном дизеле
Конструкция стандартного узла турбонаддува ДВС в разрезе
Для того, чтобы сжечь больше топлива в одном и том же объёме теплового двигателя, а другими словами, увеличить мощность, необходимо подать больше воздуха. Этого можно добиться, сжав воздух любым способом. Самый проверенный и распространенный способ, компрессор, как правило, центробежный. Но его надо привести в действие, заставить крутиться.
Самый распространенный способ заставить вращаться компрессор, это использовать энергию выхлопных газов, то есть утилизировать то, что вылетает в выхлопную трубу. Чтобы этого добиться, компрессор агрегатируют (сажают на один вал) с турбиной, как правило, осевой. Прежде чем выхлопные газы выбросить в атмосферу, их направляют через сопловый аппарат на рабочие лопатки турбины, что приводит к ее вращению. Турбина, сидящая на одном валу с компрессором, заставляет его сжимать воздух. Вот теперь сжатый воздух можно направлять в смесеобразующую камеру или непосредственно в цилиндр. Созданы все условия для увеличения подачи топлива, а значит, и для прибавки мощности, не изменяя объем камеры сгорания.
Доработка и полезное использование стандартного узла турбонаддува
В нашем случае нового полезного применения этого стандартного турбинного узла - турбонаддува в качестве паровой турбины целесообразно полезное использования одновременно обеих этих турбин для приведения их во вращение от водяного пара высокого давления вместе с электрогенератором на их общем валу.
Рис. Упрощенная конструкция узла турбонаддува
Рис . Каскадирование двух турбин стандартного узла турбонаддува при их работе от водяного пара под давлением
Для нового полезного применения узла турбонаддува в автономной экономичной теплоэлектростанции нового типа, известный блок этих двух стандартных турбин необходимо оснастить простым парогенератором с регулируемым клапаном давления, выход которого надо завести патрубком на тангенциальный вход одной из этих турбин, причем обе эти турбины необходимо сочленить прочными патрубками для подачи и работы водяного пара в обеих турбинах. Причем осевой выход отработанного водяного пара надо направить через соответствующие патрубки снова в паровой котел и в систему автономного тепловодоснабжения (на рисунке показан только один из них). Необходимо также согласовать мощности и скорости вращения этих турбин, сидящих на одном валу на подшипниках скольжения, со скоростью вращения и мощностью стандартного электрогенератора посредством дополнительного редуктора. Перспективным видом такого редуктора может служить бесконтактный магнитный редуктор Дудышева.
Вначале приготавливаем водотопливную эмульсию с нужной концентрацией топлива в ней. Затем обрабатываем – активируем, озонируем раздельно водотопливную эмульсию а при необходимости, и газифицируем ее) и воздух, затем их интенсивно смешиваем в вихревом гомогенизаторе, и затем подаем эту необычную, дешевую, синтетическую топливовоздушную смесь в вихревую всеядную магнито-электрическую горелку Дудышева. Она обеспечивает воспламенение и эффективное горение такой синтетической топливо- воздушной смеси, приготовленной на основе дешевой водотопливной эмульсии, в плоскости плазмы, полученной путем вращения электрической дуги в магнитно- электрической горелке Дудышева. Таким образом, посредством данной новой прорывной электроогневой технологии мы и получаем дешевую тепловую энергию при минимальном расходе топлива.
И затем от нее через пламя и нагреваем воду в паровом малогабаритном котле-«скороварке Дудышева». Вскоре вскипевшая вода превращается в пар высокого давления. Далее водяной пар через перепускной регулируемый клапан дозированного расхода нужного давления поступает в вихревую паровую турбину, приводит ее и электрогенератор на ее валу во вращение и затем выходит из вихревой улитки в систему автономного тепловодоснабжения . Благодаря высокой кинетической энергии реактивных струй водяного пара, она и приводит паровую реактивную турбину во вращение. Механическая энергия вращения паровой турбины передается через ее вал и муфту сцепления на вал вращения рабочего электрогенератора.
Процесс преобразования воды в водяной пар высокого давления циклически повторяется. Выходящий водяной пар постепенно охлаждается, отдавая тепловую энергию в радиаторах системы автономного теплоснабжения, конденсируется на выходе из теплообменников в специальной камере и снова возвращается в виде воды, посредством специального насоса в паровой котел. Регулирование момента вращения паровой турбины, и как следствие, мощности автономной теплоэлектростанции, осуществляется изменением (регулированием) расхода подаваемого синтетического топлива в горелку , а также изменением расхода и давления водяного пара, подаваемого в турбину.
- Существующие автономные теплоэлектростанции морально устарели и неэффективны и по принципу действия, и по конструкции, и по расходу топлива, и по себестоимости вырабатываемой полезной энергии.
- В существующих автономных теплоэлектростанциях типа мотор-генераторов, с поршневыми тепловыми двигателями целесообразно применить в качестве силового привода паровые скоростные турбины от стандартных узлов турбонаддува с некоторой их модернизацией.
- Магнито- электрические горелки Дудышева позволяют эффективно сжигать любые водотопливные эмульсии, даже сильно забалластированные (до 80-90% )водою при условии их предварительной активации, озонирования воздуха и качественного приготовления такой синтетической топливовоздушной смеси.
- Данные модернизации известных автономных теплоэлектростанций позволят в несколько раз улучшить их массогабаритные показатели, снизить их стоимость и многократно снизить себестоимость производимой ими тепловой и электрической энергии.
Предлагаемый новый автономный источник тепловой и электрической энергии обладает целым рядом неоспоримых преимуществ перед аналогами - известными мотор - генераторами. Вкратце его главные достоинства состоят в простоте и эффективности. Благодаря эффективному преобразованию химической энергии водотопливных эмульсий в тепловую энергию во всеядной электроогневой горелке Дудышева, получаем перегретый пар нужного давления при минимальных затратах топлива в оригинальной миникотельной.
Благодаря использованию стандартной турбины от иных серийных устройств, обеспечиваем эффективное превращение тепловой энергии в механическую энергию вращения вала турбины.
В итоге, коэффициент полезного действия данного энергетического устройства может достигать 60-80%, и выше, т.е. в 3-4 раза выше, чем у существующих морально устаревших дизель-электростанций на основе тепловых поршневых двигателей внутреннего сгорания, по прежнему широко применяемых на многих видах современного транспорта, и в автономных источниках электроэнергии типа дизель-генераторов и в иных отраслях техники. Благодаря существенному упрощению механики аналогов для приведения рабочего вала теплового мотора во вращение и вследствие предельного упрощения системы управления такой тепловой машиной, такая парогазовая турбина становится намного экономичнее, дешевле и долговечнее по сравнению с поршневыми ДВС.
Безусловно, такие автономные источники энергии в виде совмещенной экономичной парогазовой турбины и электрогенератора, на ее валу, могут быть с успехом применены в малой и средней теплоэлектроэнергетике для одновременной выработки тепла и электроэнергии при максимальном топливосбережении.
Такие оригинальные автономные минитеплоэлектростанции на основе паровых турбин будут в десятки раз компактнее и дешевле по сравнению со всеми аналогами. Одновременно, в связи с тем, что они будут использовать в основном воду в качестве топлива в несколько раз снизится и себестоимость произведенной ими тепловой и электрической энергии и срок окупаемости всей системы.
Давно существуют объективные причины и сложились все предпосылки для быстрого создания и широкого использования таких новых эффективных автономных источников энергии для широкого использования их в автономных системах теплоэлектроснабжения во всем мире. Ищем соратников, партнеров и инвесторов.
- Дудышев В.Д. Реактивная парогазовая турбина Дудышева – новый эффективный движитель 21 века
- Дудышев В.Д. Методы и устройства радикальной экономии топлива в теплоэнергетике и тепловых двигателях
- Дудышев В.Д. Радикальное топливосбережение на автотранспорте и теплоэнергетике
- Дудышев В.Д. Автономная система энергоснабжения любых коммунальных объектов тепловой и электрической энергией
- Дудышев В.Д. Дешевый топливный газ и водород из фекалийных водных растворов -электроосмосом -ж-л “Экология и промышленность России” -август 2004 г.
- Дудышев В.Д. Эффективный топливный газогенератор
- Видео: Электротопливный газогенератор Дудышева
- Видео опыта: Получение топливного газа из углеводородных водных растворов методом Дудышева
- Дудышев В.Д. Перспективные разработки КБ “Нитрон”
- Дудышев В.Д. Устройство превращения воды в топливный газ
- Дудышев В.Д. Как сэкономить половину расходов на топливо для авто?
- Дудышев В.Д. Всеядная магнитная горелка с вращением электрической дуги - Положительное решение ФИПС от 20.06.05 по заявке на полезную модель РФ 20050 97452
- Дудышев В.Д. “Об автоновинках КБ Нитрон”
- Дудышев В.Д. Электростатическая реактивная гидротурбина, патент РФ на полезную модель 82781 от 19.09.2008 г.
- Дудышев В.Д. Гибридный вихревой озонатор воздуха “Корона-2” для экономии топлива в любом моторе
- Видеофильмы Дудышева про озонаторы воздуха «Корона-1» , «Корона-2» Часть1 Часть2
- Видео работы магнито-плазменной горелки с вращением электрической дуги - горелки Дудышева
- Видеофильм “Электрогневая технология эффективного сжигания топлив и веществ – технология Дудышева”
- Компактные теплоэлектростанции на базе газопоршневых когенераторных установок
|
