Спосіб роботи параплазмового пальника благути “екотерм”

1. Спосіб роботи параплазмового пальника, котрий включає подачу кисневмісної речовини, наприклад води або водяної пари всередину корпусу пальника, нагрівання корпусу пальника до високої температури, при якій водяна пара дисоціює на складові або водень і кисень, наприклад, 1100 °С, процес загоряння і процес згоряння водню і кисню з виділенням додаткової хімічної або 3 ряння і процес згоряння водню і кисню з виділенням додаткової хімічної або теплової енергії в середині корпуса горілки без доступу атмосферного повітря та подачу параплазмового факелу на виконання корисної роботи, нагрівання корпусу горілки здійснюють в межах, наприклад, 1100-1200°С, причому при зниженні температури до нижньої межі корпус горілки додатково нагрівають, а при підвищення температури до верхньої межі корпус горілки охолоджують, наприклад, шляхом подачі води на зовнішню поверхню горілки з можливістю послідуючої подачі водяної пари для виконання корисної роботи, водяну пару після виконання корисної роботи, щонайменше частково охолоджують і подають повторно в корпус горілки та для охолодження її поверхні. Запропонована сукупність ознак, забезпечує зниження тривалості часу для перетворення молекул води на водень і кисень та збільшує тривалість часу для здійснення процесу згоряння одержаного водню і кисню в середині корпусу горілки, що в свою чергу знижує витрати зовнішньої енергії для забезпечення роботи параплазмової горілки і підвищує її потужність. Спосіб роботи параплазмової або параводневої горілки пояснюється рисі на якому зображено корпус 1 горілки в вигляді циліндричного стакана з кришкою 2. В середині корпуса 1 встановлено циліндричну втулку 3 із каналом 4, яка забезпечена в нижній частині отворами 5. Навколо втулки З розташовані втулки 6. Порожнини між втулками 6 з'єднані за допомогою отворів 7 розташованих у втулках 6. В корпус 1 у його верхній частині вмонтовано пристрій для подачі води 8. Над корпусом горілки 1 вмонтовано екран 9 у верхній частині якого містяться отвори 10. Нижня частина екрана 9 забезпечена пристроями для подачі води під тиском 11 і газовими горілками 12 або джерело енергії може бути виконано в вигляді індуктора електромагнітного поля. Працює параплазмова горілка слідуючим чином. На початку за допомогою наприклад, газових горілок 12 нагрівається корпус 1 до температури, наприклад, 1100°С. В середину корпуса 1 через трубопровід 8 подається вода, наприклад, нагріта переважно до температури фазового переходу води із рідинного в газове становище. При взаємодії води із розпеченою поверхнею корпуса 1 і втулкою 3 вода випаровується і через отвори 7 у втулках 6 та отвір 5 у втулці 3 через канал 4 параплазмовий факел спрямовується на виконання корисної роботи. При згорянні палива і окислювача, що подається через горілки 12, продукти згоряння між екраном 9 і корпусом 1 через отвори 10 спрямовуються вверх. При нагріванні корпуса 1 горілки до температури вище 1100°С подача палива і окислювача припиняється. Вода, що подається в горілку в пустотах між корпусом 1 і втулкою 3 нагрівається до високої температури під дією якої відбуваються процеси дисоціації молекул водяної пари на водень і кисень і рекомбінації молекул водню і кисню на молекули водяної пари з виділенням додаткової хімічної або теплової енергії. Подача попередньо нагрітої води в параводневу 42536 4 або в параплазмову горілку зменшує термін часу на перетворення молекул води на водень і кисень та витрати тепла, що накопичилося в корпусі 1 горілки при нагрівання корпуса від зовнішнього джерела енергії до температури, наприклад 1100°С. При такій температурі (1, стор. 63) вода перетворюється у параплазмове становище. В процесі руху параплазми через порожнини між втулками 6 і отвори 7 та в каналі 4 постійно відбуваються процеси дисоціації молекул водяної пари на водень і кисень з поглинанням енергії 432,5кДж/моль. Властивістю молекул водню і кисню є процес самозагоряння при температурі вище 450°С із виділенням додаткової хімічної енергії 573 кДж/моль (3, стор. 709,719). При проходженні молекул водяної пари або параплазмової суміші через отвори 7 у втулках 6 здійснюється процес розрідження, що при високій температурі сприяє процесу дисоціації молекул водяної пари на водень і кисень. Крім того отвори 7 виконані таким чином, що в процесі дроселювання водяної пари через отвори температура робочого тіла підвищується (4, стор.208). У зв'язку з тим, що в процесі проходження параводневої або параплазмової суміші через полості порожнини між втулками 6 та в каналі 4 постійно відбуваються процеси дисоціації із поглинанням енергії 432,5 кДж/моль і процеси рекомбінації із виділенням додаткової хімічної енергії 573 кДж/моль, тому корпус 1 горілки нагрівається від виділеної додаткової хімічної енергії. При підвищенні температури корпуса 1 горілки, наприклад 1200°С в простір між корпусом 1 і екраном 9 подається вода, яка може також бути нагрітою до температури близької до фазового переходу в газове становище. В процесі взаємодії води із корпусом 1 вода перетворюється в водяну пару, яка через отвори 10 разом із параплазмовим факелом подається для виконання корисної роботи. Коли температура корпуса 1 стане меншою 1100°С відбувається процес нагрівання корпуса 1 до заданої температури. Відпрацьоване робоче тіло, зокрема вода конденсується (на Фіг.1) не показано і повторно подається в горілку. Завдяки конструктивним особливостям горілки та подачі в корпус горілки гарячої води, наприклад, при температурі 90-95°С приблизно у двічі скорочуються витрати енергії на перетворення води у водяну пару та скорочується термін часу на перетворення водяної пари у водень і кисень, що в свою чергу збільшує термін часу на здійснення процесу згоряння водню і кисню із виділенням додаткової хімічної енергії. Збільшення швидкості руху, наприклад, води при охолодженні корпусу 1 горілки до швидкості, яка перевищує швидкість звуку, дозволяє одержати додаткову теплову енергію за рахунок перетворення кінетичної енергії потоку води на теплову енергію, що визначається рівнянням V2/2Cp, де V- швидкість в м/сек., Ср - теплоємність в дж/(кг. град) (4, стор. 249). Таке технічне рішення забезпечує нагрівання і охолодження корпусу горілки в окреслених межах, що не дозволяє здійснювати нагрівання корпусу 1 горілки до температури плавлення і одночасно зменшує витрати природного газу і електричної енергії для забезпечення роботи горілки. 5 42536 Заявлене технічне рішення має суттєві відмінності або винахідницький рівень від відомих технічних рішень в галузі теплоенергетики, базується на підставі законів термодинаміки, теорії згоряння та тепломасообміну, що забезпечує його промислову придатність та підвищує ефективність роботи параплазмових горілок. Джерела інформації: Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 1. Журнал «Современная электрометаллургия» №2, 2006р., стор. -61 -65. 2. Заявка на патент України на винахід № а 200900226. 3. И.Т. Гороновский и др. Краткий справочник по химии «Наукова думка», Киев-1974. 4. А.Г. Головинцов и др. «Техническая термодинамика и теплопередача» Из-во «Машиностроение», Москва 1970г. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601