Двигун

Пропонований винахід відноситься до автомобільної техніки і до тепло-електроенергетики, зокрема до парових двигунів і двигунів вн утрішнього згоряння. Відомі, парові двигуни що містять пароутворювач, камеру і механізми добору потужності і завантаження робочого тіла у камеру. Відомі, двигуни внутрішнього згоряння що містять камеру згоряння, механізми добору потужності роторний чи поршневий і завантаження палива і розвантаження газів (ж. Техніка молоді №7,95, 31). Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є двигун, що містить камеру, механізми добору потужності і завантаження палива і розвантаження газів, пароутворювач з робочим тілом (ж. Техніка і наука, 82, №7, с.35). Однак у прототипі двигун протягом одного циклу працює тільки як двигун внутрішнього згоряння, а протягом другого циклу працює тільки як паровий і пароутворювач, розташований поза камерою. У відомих двигунах відбуваються великі втрати тепла. Тільки до 50% тепла безпосередньо використовується на нагрівання пара і створення тиску. Для підвищення к.п.д. двигунів виготовляють трубчасті пароутворювачі, покривають труби каталізатором горіння. Це призводить до підвищення вартості двигунів, але дає малий ефект. В основу винаходу поставлена задача створення двигуна с вн утрішнім згорянням палива с одноразовим утворенням пару у камері. Забезпечення роботи двигуна на будь-якому виді палива за рахунок уведення у реактор пласта рідких, легкоплавких солей і лугів з частками окислів, та металів, з можливістю окислення палива в розплаві. Технічний результат, що може бути отриманий при здійсненні винаходу, полягає в підвищенні к.п.д, швидкості нагрівання, ефективності вироблення пари для двигунів, надійності, пожежнобезпечності, спрощенні конструкції. У зниженні шкідливих викидів, маса габаритних характеристик і вартості. У використанні будь-якого виду палива і відходів. · Поставлена задача зважується за рахунок того, що у двигуні встановлено принаймні один реактор, що містить пласт розплаву солей і лугів з частками окислів, та металів, з можливістю окислення палива в розплаві. Камера внутрішнього згоряння одночасно є пароутворювачем і контактує з центральною поверхнею роторів чи шестерень механізму добору потужності і завантаження у камеру тепла, палива і води з окислювачем, один з яких контактує з розплавом в реакторі, а другий з робочім тілом і окислювачем у баку. Робочим тілом у двигун у є газ і пари води і пара і розплав солі. Робоче тіло у двигун у вводиться в камеру при критичній температурі і тиску. Ущільнення між роторами утворюється пластом солі. Суть винаходу пояснюється кресленням. На фіг. 1, представлений у розрізі загальний вид пропонованого двигуна. Двигун внутрішнього згоряння паровий і парогідравлічний складається з камери 7 внутрішнього згоряння, що одночасно є камерою пароутворення й контактує з центральною поверхнею роторів механізму добору потужності і завантаження у камеру тепла, палива і води з окислювачем що виконаний з двох роторів 5, 6, один з яких контактує з розплавом у реакторі 1, а другий з водою й окислювачем у баку 8, і турбіни 10, направляючої камери 9, вихідних патрубків 11, реактора 1, що містить пласт розплаву повареної солі з частками окислів, та металів 2, з можливістю окислення палива в розплаві, сопла 3, патрубка 4 введення окислювача і палива в розплав, бака з водою і з окислювачем 8 с патрубком 4-1. Робота двигуна внутрішнього згоряння парового і парогідравлічного, у якого робочим тілом є гази й пара, здійснюється в такий спосіб. Вихідна сировина, у якості якої використовуються, промислові, побутові відходи, вугілля чи нафта з бункера, завантажується в герметичний реактор. Температурний режим підтримується за рахунок внутрішнього окислювання в розплаві солей 2 частини газу і (чи) коксу, що виділяються при піролізу. Кисень подається через патрубок 4. При цьому 95% хімічної енергії палива використовується на нагрівання розплаву і відходів. Паливо в реакторі нагрівається від 100°С зверху до 800°С у корпуса і до 3000°С у центрі розплаву. Унизу 1 у розплаві, відбувається піроліз палива, тобто відбувається руйнування структури сировини і його розкладання на вуглець і водень, за рахунок впливу на кожну молекулу по всьому обсязі речовини температури і прискорювачів окислювання. Піролізний газ і вуглевод разом із пластом розплаву солі 2, утягується першим валом 5 з реактора 1 у камеру 7. Другим валом 6 з баку 8 разом із пластом води втягується повітря. У камері відбувається згоряння СО і Η з киснем повітря й утворення пари при контакті розплавленого пласта солі і води на валах. У камері 7 створюється тиск, що давить на половину площі роторів і приводить їх в обертання. Ущільнення між роторами створюється пластом солі. При подальшому обертанні валів пласт застиглої солі на першому валі знову розплавлюється в реакторі, а на другому змочується водою і процес повторюється. Пара через вали надходить у другу камеру 9 і приводить в рух турбіну 10 чи поршень і після них через сопла 11 проходить через холодильник і повертається в систему (не показано) чи випускається в повітря. Двигун може працювати тільки на водні без вихлопів у навколишнє середовище. Вартість сажі, що залишилася, 3 гривні за кг, що дорожче вартості палива. На фіг.2 представлений у розрізі загальний вид пропонованого двигуна внутрішнього згоряння, парового і парогідравлічного. Робота двигуна в якому робочим тілом є розплав солі 2, пара і гази, здійснюється в такий спосіб. Вихідна сировина завантажується в сопло 3 герметичного реактора 1. Через патрубок 4 імпульсно подається повітря. У реакторі відбувається згоряння С, СО і Η з киснем повітря й утворення пари СО2. У камері 7 створюється тиск, що давить через розплав на половини роторів двигунів 5, 6, 17, 18 і приводить їх в обертання. Для підвищення тиску і спалювання розчинених у солі газів у камерах через нижні вали 6, 18 може подаватися с баків 8, 8-1 пласт води з повітрям. Підвищений тиск у камері 9 не приводить до зворотного обертання роторів 5 і 6 так як на верхню і нижню частку кожного вала діють однакові тиски. Розплав солі проходить через трубу 12 до розширювального баку 13 і клапана повернення солі 14. У цей час, знижується імпульсний тиск в реакторі, відкривається випускний клапан 16, і гази з нього через патрубок 15 випускаються в пальник чи на турбіну (не показано). Тиск у реакторі зменшується, і розплав через клапан 14 повертається в реактор. Потім процес повторюється. Розплавлена сіль рухається по колу і приводить в обертання вали і навантаження. В даний час немає таких пристроїв як реактори, що містять шар розплаву солей і лугів з частками окислів, та металів 2, з можливістю окислення палива в розплаві, що працюють і на нескінченній даровій енергії електричних зарядів, що утворяться в будь-якому електроліті з частками окислів, та металів, при дробленні, розриві, зіткненні будь-яких речовин - наприклад вугілля і води. Відомо, що в 1куб.см. подвійних електричних зарядів з ємністю 1 фарада при напрузі 1 вольт міститься заряд у 1 кулон. Якби удалося рознести ці заряди на відстань 1км, то вони б відштовхувалися чи притягалися один до іншого із силою близько 1 тони. Однак у реальності на малих тілах при рознесенні зарядів на тілі залишаються тільки мільйонні долі електричних зарядів. Весь інший заряд розштовхується величезними електростатичними силами і стікає без здійснення корисної роботи в навколишній простір. В реакторі всі ці заряди прискорюють реакції і роблять корисну роботу. Солі й окисли прискорюють розкладання вугілля за рахунок упровадження К, Са в межбазисні ґрати графіту, зменшують енергію зв'язку і служать каталізатором горіння вуглецю і CO. Наприклад, СаСО3 прискорює швидкість їхнього горіння в 7 разів, NaCl у 3 рази. Пара води також служить каталізатором горіння. Без пари води оксид вуглецю не горить. За таких умов у зоні окислювання розвиваються високі температури і тиски. Швидкістю горіння легко керувати. Наприклад, уведення 1% йоду чи його солей зменшує швидкість окислювання в 100 разів. Виділення Н, тепла і прискорення реакцій виробляється також електрохімічними реакціями. При введенні в розплав часток металу виходить маса гальванічних елементів - електродами є метали і кокс, а електролітом розплавлені солі. Ці елементи є електрохімічними каталізаторами розкладання речовин. У них відбувається електроліз речовин з утворенням атомарного кисню, водню, Na, Cl, металотермія, електричні розряди зі швидкостями близькими до світлових, зухвалу могутню кавітацію. А величезна електрична енергія подвійних електричних шарів на поверхні часток металів заряджає паливо й прискорює реакції. Кінетична енергія кавітаційного пухирця, що за хлопнувся, досягає 119Дж чи 7,44 1020еВ чи 7,44 1011ГеВ. Це величезна величина. Тому кавітаційні міхури руйн ують самі міцні матеріали. Сучасні прискорювачі дають лише сотні ГеВ. Тиск у міхурі (2*107Па) 10млн. Н/м 2 і швидкість розширення до 200м/с. Якщо газовий міхур досягне найбільшого розміру, тиск усередині нього різко падає. Розплавлений метал, що міститься в ньому, скипає і викидається в розплав разом з величезною електричною енергією подвійних електричних шарів на поверхні часток металів. Кавітаційний міхур працює як універсальний прискорювач реакцій будь-яких речовин, що потрапили в його обсяг. У ньому можуть відбуватися й екзотермічні й ендотермічні хімічні і ядерні реакції, реакції розподілу і синтезу, наприклад: 1Н1+1Н1>1Н2+1,442МеВ. Місцеві перегріви вище 3000°С і кавітація виникають і при термічних реакціях іонізованих алюмінію і натрію з окислами. Швидкістю реакцій керують і магнітними полями і кавітацією. Підвищення віддачі енергії горіння палива й одержання аномально високих температур досягається за рахунок активної взаємодії електро-заряджених часток палива з навколишнім його іонізованим окислювачем, утворення і з'єднання атомарного водню, ОН, О з води, а також натрію і хлору при електролізі, при реакціях з розпеченими металами і вуглецем. При з'єднанні атомарних речовин досягаються аномально високі температури. Наявність розплавленої солі з високою теплопровідністю і теплоємністю, могутня кавітація і електрогідравлічні удари підсилюють цей ефект порівнюючи його з ефектом підвищення температури до 10000°С у стиснутої магнітними полями плазми. Загальне використання перерахованих вище фізико-хімічних процесів приводить до автокаталітичного прискорення реакцій окислювання і розкладу, підвищення температури окислювання. В реакторі виявлена надлишкова енергія. З грами деревних обпилювань за секунди перетворили в пару і частково сплавили 10г нержавіючої сітки з температурою кипіння 3000°С і 4г алюмінію перетворили в дрібні пари оксиду. Це порозумівається тим, що додаткова енергія виділяється в результаті використання електричної енергії речовин. Відновлення сірки із сульфідів і окислів відбувається в присутності бокситу. Пари сірки барботують через розплав і осаджуються на холодних стінках холодильника. Кисень витягають магнітними полями в ємності (не показані) чи використовують для внутрішнього горіння. Реактор ПК 1, розміром з цебро дозволяє одержати з відходів, водень і синтез газ у кількості, достатній для роботи легкового автомобіля. При застосуванні ПК для забезпечення паливом двигунів автомобілів, тракторів, літаків вони стають пожаробезпечними, тому що у секунди з ТБО (твердих побутових відходів) виділяються грами водню і вуглецю, що при вибуху не можуть заподіяти шкоди транспортному засобу. Комплекс не чуттєвий до хімічного і теплофізичного складу сировини. Сортування не потрібно. Працює і на рудах і на отруто хімікатах і на вугільній породі і на сланцях і на токсичному паливі. Одночасно при роботі може одержувати пар з температурою 1000°С, одержувати недосяжні для хімічних палив температури і тиск. Приклад 1. Як. паливо в топку завантажують залізну руду і ТБО(тверді побутові відходи). У цьому випадку відбувається відновлення руди з виділенням тепла. Добавка поташу прискорює швидкість реакції в кілька разів. Fe2O3+H2=2Fe 3O4+H2 O Реакція проходить з подальшим одержанням чистих металів. Приклад 2. Як паливо в топку завантажують окисли, наприклад бора і кремнію. У цьому випадку відбувається безгазове горіння в розплаві солі з виділенням тепла. Приклад 3. Як паливо в топку завантажують обпилювання руди і металів. У цьому випадку Η є окислювачем. Реакції йдуть у розплаві солі з виділенням тепла - Ті Н2-69,5, FeH2-0,84, ZnH2-169,3кДж/моль. Отримані дорогі продукти застосовуються для збереження водню, одержання порошків і покрить. Токсичні речовини СІ, F, S реагують у розплаві солей з металами і лугами з утворенням корисних речовин і тепла, наприклад: 2Са(ОН)2+Сl2=Са Сl2+Са(СlO)2+2Н2О Енергії одна тонна ТБО (твердих побутових відходів) виділяє 3000кВт із к.п.д. 90%, а для запуску топки потрібно 10кВт, після чого вона працює автономно. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються в пропонованому реакторі дозволяють перетворити шкідливі речовини, наприклад, сірководень і хлор в екологічно безпечні з'єднання і чисту сірку і довести викиди в атмосферу до припустимих. Результати іспитів викидів приведені нижче. СО