RU98230U1 - ENERGY INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Энергетическая установка с магнитогидродинамическим генератором (МГД), содержащая камеру сгорания бытовых и промышленных отходов, обеспечивающую подачу ионизированного газа в канал генератора, находящийся в зоне магнитного поля, создаваемого полюсной системой, отличающаяся тем, что она снабжена отсеком скопления ионизированного газа, который имеет форму сопла со входом, обеспечивающим нарастание скорости движения ионизированного газа, и с расширяющимся выходом, обеспечивающим падение скорости ионизированного газа, поступающего в область полюсной системы МГД генератора, который снабжен блоком, преобразующим постоянный ток в переменный. A power plant with a magnetohydrodynamic generator (MHD), containing a combustion chamber for domestic and industrial waste, providing ionized gas to the channel of the generator located in the magnetic field created by the pole system, characterized in that it is equipped with an ionized gas accumulation compartment, which has the shape of a nozzle with an input providing an increase in the speed of movement of the ionized gas, and with an expanding output providing a decrease in the speed of the ionized gas entering domain pole MHD generator system, which is provided with a unit that converts direct current into alternating.

Description

Энергетическая установка относится к области электротехники и предназначена для переработки бытовых и промышленных отходов путем их сжигания и получения электроэнергии. Энергетическая установка может использоваться в крупных населенных пунктах и на ряде промышленных объектов.The power plant belongs to the field of electrical engineering and is intended for the processing of household and industrial waste by burning it and generating electricity. The power plant can be used in large settlements and at a number of industrial facilities.

Известна установка, перерабатывающая бытовые отходы за счет сгорания их в камере с помощью электрической дуги [1], но в ней не предусмотрено получение электроэнергии.A known installation that processes household waste by burning them in a chamber using an electric arc [1], but it does not provide for the generation of electricity.

Наиболее близким аналогом является установка, где отходы перерабатываются в камере сгорания путем гидролиза, а электрическая энергия вырабатывается в энергетическом блоке, состоящим из котла, турбины и электрогенератора [2]. Недостатком такой установки является сложность устройства камеры сгорания и энергетического блока.The closest analogue is the installation where the waste is processed in the combustion chamber by hydrolysis, and electric energy is generated in the energy block, consisting of a boiler, turbine and electric generator [2]. The disadvantage of this installation is the complexity of the combustion chamber device and the energy block.

Предлагаемая энергетическая установка решает задачу устранения указанных недостатков.The proposed power plant solves the problem of eliminating these shortcomings.

Указанная задача решается тем, что в предлагаемой энергетической установке, содержится магнитогидродинамический генератор в которой имеется входной люк для ввода отходов, являющихся топливом, и которая создает ионизированный газ который поступает в канал, расположенный в зоне магнитного поля, создаваемого полюсной системой.This problem is solved by the fact that the proposed power plant contains a magnetohydrodynamic generator in which there is an access hatch for introducing waste fuel and which creates ionized gas that enters the channel located in the magnetic field created by the pole system.

Структурная схема энергетической установки приведено на фиг.1. В ней содержится три блока, разделенные контурными линиями. Блок I - камера сгорания, блок II - камера магнитогидродинамического генератора, блок III преобразователь постоянного тока в переменный.The structural diagram of the power plant is shown in figure 1. It contains three blocks separated by contour lines. Block I - a combustion chamber, block II - a chamber of a magnetohydrodynamic generator, block III is a DC to AC converter.

Принцип действия установки следующий. Камера сгорания I имеет входное отверстие 1 для загрузки отходов и отверстие 2 для вывода шлака, а также отсек 3, где скапливаются ионизированные газы. Отсек 3 выполнен виде сопла, благодаря которому, перед входом в блок 4 нарастает скорость движения ионизированного газа. Канал блока II также имеет форму сопла 4, но расширяющегося к выходу, за счет чего скорость газа падает и кинетическая энергия ионизированного газа превращается в электрическую, что обеспечивается наличием полюсной системы 5 создающий магнитный поток в канале II.The principle of operation of the installation is as follows. The combustion chamber I has an inlet 1 for loading waste and an opening 2 for discharging slag, as well as a compartment 3 where ionized gases accumulate. The compartment 3 is made in the form of a nozzle, due to which, before entering the block 4, the speed of movement of the ionized gas increases. The channel of block II also has the form of a nozzle 4, but expanding towards the exit, due to which the gas velocity drops and the kinetic energy of the ionized gas is converted into electrical energy, which is ensured by the presence of the pole system 5 creating a magnetic flux in channel II.

На клеммах генератора 6 возникает электродвижущая сила постоянного поля низкого напряжения. Использовать электрическую энергию при таких параметрах затруднительно, поэтому магнитодинамический генератор дополняется блоком III, преобразующим постоянный ток в переменный нужных параметров, подаваемый на клеммы 7.At the terminals of the generator 6 there is an electromotive force of a constant field of low voltage. Using electric energy with such parameters is difficult, therefore, the magnetodynamic generator is supplemented by block III, which converts direct current into alternating current parameters, supplied to terminals 7.

Недостаток изображенной одноканальной энергетической установки состоит в том, что при низком выходном напряжении, порядка 1-ЗВ, для получения значительных мощностей, от канала к преобразователю требуется отводить токи измеряемые сотнями кА.The disadvantage of the depicted single-channel power plant is that at a low output voltage of the order of 1-3V, in order to obtain significant powers, currents measured in hundreds of kA are required to be removed from the channel to the converter.

Усовершенствование энергетической установки предусматривает устранение этого недостатка за счет использования многоканального магнитодинамического генератора, причем каналы направлены радиально относительно оси генератора. Кроме того, предложена возможность заменить полюсную систему постоянными магнитами.Improving the power plant provides for the elimination of this drawback through the use of a multi-channel magnetodynamic generator, and the channels are directed radially relative to the axis of the generator. In addition, it was proposed to replace the pole system with permanent magnets.

Устройство и принцип действия генератора поясняются фиг.2 где дан эскиз поперечного сечения генератора и фиг.3 эскиз продольного сечения генератора.The device and principle of operation of the generator are illustrated in figure 2 where a sketch of the cross section of the generator and figure 3 is a sketch of a longitudinal section of the generator.

Магнитодинамический генератор такой установки заключен в цилиндрическую оболочку 8, в которой между постоянными магнитами 9, расположены каналы 10. Ионизированный газ подается в полость 11. На фиг.2 указаны направления векторов: Ф - вектор потока индукции, i - вектор тока в каналах, F - вектор силы, препятствующей проникновению газа по каналам.The magnetodynamic generator of such an installation is enclosed in a cylindrical shell 8, in which channels 10 are located between the permanent magnets 9. Ionized gas is supplied to the cavity 11. In FIG. 2, the directions of the vectors are indicated: Ф - induction flux vector, i - current vector in the channels, F - the vector of the force that prevents the penetration of gas through the channels.

Сама конструкция магнитодинамической машины описана в [3].The design of the magnetodynamic machine itself is described in [3].

На фиг.3 показано пунктиром направление газа, входящего в полость 11, и далее продвигающегося в каналы 10, число которых на фиг.2 равно двенадцати. На фиг.3 показаны электроды 12, от которых отводится постоянный ток. Благодаря увеличению числа каналов, результирующая электродвижущая сила возрастает кратно числу каналов, а ток в канале уменьшается обратно пропорционально кратности числа каналов, что упрощает съем тока с электродов 12. при заданной мощности генератора.Figure 3 shows the dotted line direction of the gas entering the cavity 11, and then advancing into the channels 10, the number of which in figure 2 is twelve. Figure 3 shows the electrodes 12, from which a direct current is drawn. Due to the increase in the number of channels, the resulting electromotive force increases by a multiple of the number of channels, and the current in the channel decreases inversely with the multiplicity of the number of channels, which simplifies the removal of current from the electrodes 12. at a given generator power.

Использование постоянных магнитов 9 позволяет упростить полюсную систему и увеличить значение индукции в каналах.The use of permanent magnets 9 can simplify the pole system and increase the value of induction in the channels.

Технико-экономическая эффективность предложенной энергетической установке обусловлена тем, что в ней обеспечивается повышенная производительность в заданных габаритах, а следовательно уменьшаются расходы на утилизацию бытовых и промышленных отходов.The technical and economic efficiency of the proposed power plant is due to the fact that it provides increased productivity in the given dimensions, and therefore reduces the cost of disposing of household and industrial waste.

Литература:Literature:

1. Патент GB 2289324, А, от 15.11.1995 г.1. Patent GB 2289324, A, November 15, 1995

2. Патент RU 2143086, с 1 от 28.04.1998 г.2. Patent RU 2143086, from 1 dated 04/28/1998

3. Курбасов А.С.«Электрические машины с радиальным перемещением подвижной массы», «Электричество», №1. 2009 г.3. Kurbasov AS "Electric machines with radial movement of the moving mass", "Electricity", No. 1. 2009 year

Claims (1)

Энергетическая установка с магнитогидродинамическим генератором (МГД), содержащая камеру сгорания бытовых и промышленных отходов, обеспечивающую подачу ионизированного газа в канал генератора, находящийся в зоне магнитного поля, создаваемого полюсной системой, отличающаяся тем, что она снабжена отсеком скопления ионизированного газа, который имеет форму сопла со входом, обеспечивающим нарастание скорости движения ионизированного газа, и с расширяющимся выходом, обеспечивающим падение скорости ионизированного газа, поступающего в область полюсной системы МГД генератора, который снабжен блоком, преобразующим постоянный ток в переменный.

A power plant with a magnetohydrodynamic generator (MHD), containing a combustion chamber for domestic and industrial waste, providing ionized gas to the generator channel located in the magnetic field created by the pole system, characterized in that it is equipped with an accumulation compartment of ionized gas, which has the shape of a nozzle with an input providing an increase in the speed of movement of the ionized gas, and with an expanding output providing a decrease in the speed of the ionized gas entering domain pole MHD generator system, which is provided with a unit that converts direct current into alternating.