Спосіб та пристрій для одержання електричної енергії

Винахід стосується області електротехніки і призначений для промислового виробництва енергії. Відомий спосіб одержання електричної енергії шляхом перетворення теплової енергії в електричну за рахунок виникнення електромагнітної індукції при періодичному нагріванні й охолодженні феромагнетика вище і нижче температури крапки Кюрі /опублікована заявка Російської Федерації №2000128182 кл. Н02N10/00, опуб. 2002.11.10/. Відомий плазмений електротермодинамічний генератор, що працює за принципі перетворення теплової енергії в електричну шля хом індуктування переривчастого магнітного поля /патент Російської Федерації №2122767, кл. Н02К44/00, опублікований 27.11.1998/, який є найбільш близьким до технічних рішень, що заявляються нами - способу і пристрою для одержання електричної енергії. Генератор містить блок одержання плазми і блок перетворення теплової енергії в електричну. Блок перетворення містить газовий канал, з'єднаний із соплом блока одержання плазми. На вході і виході газового каналу розташовані електроди, з'єднані між собою з зовнішньої сторони каналу через перериватель, і джерело струму. Зовні канал охоплений магнітопроводом, у якому индуктуется переривчасте магнітне поле. На магнітопроводі виконана індукційна обмотка, яка підключена до ланцюга споживача. Відомому винаходу, обраному нами як прототип, притаманні наступні недоліки: - наявність у системі магнітопровіду з обмотками індукційного струму; - необхідність використання високовольтного джерела імпульсного струму; - постійна подача палива в нагрівач блока одержання плазми; Вищенаведені недоліки роблять спосіб малоекономічним , а пристрій у цілому дорогим. Винахід, який пропонується, вирішує задачу створення промислового способу одержання електричної енергії, що характеризується високою ефективністю і відносно низькими виробничими витратами, та пристрою, який відрізняється простотою конструкції за рахунок вилучення блока перетворення теплової енергії плазми в електричний струм, що складається , як правило, з магнітопроводу с обмотками індукційного струму. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі одержання електричної енергії, який включає генерацію плазми і перетворення енергії плазми в електричну енергію шляхом формування електромагнітної індукції, відповідно до запропонованого винаходу електромагнітну індукцію формують безпосередньо в середовищі плазми за рахунок взаємодії потоків двох газів, один із яких містить частинки феромагнетика, а інший - частки іонообмінної мінеральної речовини. Потоки взаємодіючих газів спрямовані під кутом відносно один одного. У якості іонообмінної мінеральної речовини використовують тонкодісперсний кристалогідратний порошок, наприклад, цеоліти, бентоніти, діатоміти, вермикуліти або їхньої суміші. З метою зниження виробничих витрат відпрацьовані частки феромагнетика і іонообмінної мінеральної речовини можуть бути повернуті в процес. У пристрої для одержання електричної енергії, який включає відповідно до прототипу блок генерації плазми та елементи для зняття струму згідно пропонованого винаходу блок генерації плазми виконаний у виді теплового муфеля, усередині якого співвісно встановлений змійовик. Пристрій додатково містить систему підготовки і подачі в тепловий муфель частинок іонообмінної мінеральної речовини і систему підготовки і подачі в змійовик частинок феромагнетика. Елементи для зняття струму введені в змійовик. Для повернення відпрацьованих часток феромагнетика і іонообмінної мінеральної речовини на виході теплового муфеля встановлений блок уловлювання часток, обладнаний системою трубопроводів повернення відпрацьованих часток у м уфель і/чи в змійовик. На фіг. представлена принципова схема, що ілюстр ує запропоновані спосіб і пристрій. Пристрій для одержання електричної енергії складається з теплового муфеля 1 і приєднаної до нього камери згоряння палива /газу/ 2, встановленого співвісно в муфелі змійовика 3 , до входу якого підключена система підготовки ферромагнетика 4. У змійовик на деякій відстані друг від друга введені елементи для зняття струму 5. Для підготовки і подачі в тепловий муфель іонообмінної мінеральної речовини пристрій оснащений системою 6. На виході теплового муфеля 1 встановлений блок уловлювання відпрацьованих часток 7, виконаний, наприклад, у вигляді водяної завіси. Блок 7 зв'язаний системою трубопроводів з тепловим муфелем 1 і змійовиком 3 для повернення відпрацьованих твердих часток. Вихід змійовика 3 трубопроводом 9 приєднаний до теплового муфеля. Запропонований пристрій, в основу якого покладений спосіб, що заявляється, працює в такий спосіб: У початковий період у камеру згоряння 2 подають пальний газ і стиснене повітря, при цьому утворюється факел що розігріває тепловий муфель 1. При досягненні температури в тепловому муфелі порядку 800-900оС починають подачу в тепловий муфель 1 частинок іонообмінної мінеральної речовини у вигляді водяної суспензії, а в змійовик 3 - також у виді водяної суспензії частки феромагнетика. Вода, випарюючись, перетворюється в пар і, таким чином, у робочому режимі по змійовику 3 протікає газ, що містить частки феромагнетика, що створюють неоднорідне магнітне поле, а в тепловому муфелі 1 - газ з частинками іонообмінної мінеральної речовини, що несуть із собою струм іонів і електронів. Оскільки на поверхні часток іонообмінної мінеральної речовини є плівкова вода, то за рахунок її розкладання при зазначених температурах утворюється водень, що забезпечує підтримування стійкої водневої плазми. При взаємодії двох потоків газів виникає електромагнітна індукція і у змійовику 3 індуктується струм, що знімається за допомогою елементів для його зняття. Відпрацьовані тверді частинки феромагнетика і іонообмінної мінеральної речовини уловлюють у блоці 7 і по трубопроводах 8 повертають у процес. У результаті і по змійовику й у тепловому муфелі проходить газ, що містить як частинки феромагнетика, так і частки іонообмінної речовини, при цьому , при перетинанні токового контуру, створюваного направленим рухом часток феромагнетика і/чи іонообмінної мінеральної речовини, неоднорідним магнітним полем виникає самоіндукція. Частинки іонообмінної мінеральної речовини складаються з ядра і молекулярно-плівкової води, що його оточує. Енергія розкладання плівкової води на водень і кисень істотно нижче в порівнянні з енергією дисоціації чистою водяною пару. При спалюванні водню тиск у тепловому муфелі перевищує тиск пального газу, внаслідок чого припиняється подача газу в муфель. Таким чином, при режимі, що встановлюється, виключається необхідність постійної подачі палива в тепловий муфель. За попередніми розрахунками запропонований винахід дозволить істотно знизити виробничі витрати на одержання електричної енергії в порівнянні з існуючими промисловими способами.