Спосіб роботи плазмового електрогенератора

Спосіб роботи плазмового електрогенератора, який включає енергетичний вплив на водяну пару, що змушує вільні електрони зміщуватися в одному упорядкованому русі у напрямку дії силових магнітних ліній і створювати електричний струм, який відрізняється тим, що розігріту машинну пару з 3 У пропонованому винаході одержують, концентрують енергію в середовищі плазми з наступним її відводом і використанням, одночасно знімаючи вимогу, пов'язану з додатковою енергетикою й додатковим встаткуванням у порівнянні з аналогом (прототипом). Ця мета досягається тим, що пристрій складається із циліндричної камери, заповненої будьяким газом через штуцер у корпусі або при атмосферному тиску, що містить повітря. На торцях камери змонтовані інфрачервоні випромінювачі, оснащені нагрівальним елементом, а в центрах інфрачервоних випромінювачів установлені рентгенівські трубки, розгорнуті випромінюючими поверхнями назустріч одна одній. У середній частині камери вздовж її осі встановлені котушки, з'єднані між собою послідовно й зв'язані проводами через бічну стінку камери із клемами струмоприймальної системи. Інфрачервоні випромінювачі працюють у режимі термічної дисоціації середовища для ослаблення й руйнування молекулярних зв'язків. Рентгенівські випромінювачі забезпечують гостроспрямоване випромінювання вздовж осі й забезпечують іонізацію даного середовища, надають руху газам за рахунок нерівномірної іонізації газу. У пристрої відбувається перетворення кінетичної енергії й електромагнітної в електромагнітну з накопиченням її в плазмі розряду. У пристрої відбувається поглинання теплової й електромагнітної енергії в газоподібному середовищі при нормальному або підвищеному тиску за рахунок ударної хвилі й температурного поля при збільшенні температуропровідності середовища за рахунок несиметричності іонізаційних процесів, причому в плазмі цього розряду утворення двох самоузгоджених азимутальних полів тороїдальної форми й погоджених з ними осьовими полями конічної форми індукційних струмів, забезпечується задана щільність накопичення енергії й регулювання строку існування плазмового утворення. У пристрої відбувається утвір самостискаючого плазмового утворення сфероїдальних полів тороїдальної форми, магнітне поле в якому створюється й підтримується струмами самої плазми. У результаті іонізації газу утворюються індукційні струми іонного компонента й індукційні струми електронного компонента із замкненими витками, що утворюють у газовому середовищі два азимутальні поля тороїдальної форми й два осьові поля конічної форми із звуженням до центру циліндра. Рухи індукційних струмів іонного й електронного компонента мають один напрямок, і вони стягаються до центру. Злиття двох тороїдальних конфігурацій виключено за рахунок того, що вони мають на поверхні однаковий за знаком заряд. Вказаний пристрій є складним у виготовленні. Найближчим за технічною суттю аналогом, вибраним як прототип, є спосіб фотоелектричних перетворювачів (ФЕП). Виробництво електрики на сонячних батареях засноване на принципі фотоелектричного ефекту, який під дією тих або інших причин примушує вільні електрони зміщуватися в одному напрямку, і такий впорядкований рух електронів в металевих провідниках і напівпровідниках є електричним струмом. Це є процес перетворен 67462 4 ня нейтрального атома в іон, а саме, процес іонізації матеріалів, які при освітленні їх поверхні здатні виділяти електрони. Як приклад іонізації, можна навести метали натрію і калію, які здатні при освітленні їх поверхні виділяти вільні електрони. В даний час більшість фотоелектричних перетворювачів (ФЕП) виробляються з напівпровідникового матеріалу кремнію, найпоширенішого після кисню хімічного елементу в природі. Капіталовкладення, витрачені на виготовлення сонячної батареї, при їх десятирічному терміні окупності навряд чи можна вважати за правильно використані кошти. До того ж розміщення сонячних батарей вимагає великих площ. Крім того, існують ще труднощі з експлуатацією сонячних батарей, пов'язані з накопиченням енергії на акумуляторах постійного струму і подальшим її перетворенням у промисловий вид струму. Все це указує лише на можливість індивідуального застосування сонячних батарей або їх застосування у випадках, коли провідна доставка енергії практично неможлива, наприклад, доставка енергії в космос. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом введення нових технологічних операцій і їх взаємозв'язкузабезпечити отримання дешевого виробництва електроенергії в промисловому масштабі. Ця задача вирішується тим, що у способі роботи плазмового електрогенератора, який заснований на енергетичному впливі на водяну пару, що змушує вільні електрони зміщуватися в одному упорядкованому русі у напрямку дії силових магнітних ліній і створювати електричний струм, розігріту машинну пару з великою швидкістю безперервним потоком пропускають з парової турбіни теплоелектростанції через дюралюмінієву трубу, і на кожну порцію пари в трубі впливають магнітним полем, причому трубу всередині покривають діелектриком, а зверху трубу оперізують електромагнітною обмоткою, при цьому на вхід електромагнітної обмотки подають змінний струм частотою 50 Гц і з імпульсами прямокутної форми експоненціально-спадаючим заднім фронтом струму, яким керує контролер на підставі показань термопари, величини температури пари в трубі і показань магнітометра. Щоб привести об'єм парової хмари труби до стану, що відповідає умовам закону Кюрі, при якому співвідношення величин напруженості магнітного поля Η і температури Τ має дорівнювати 0,79 (const=0,79 - точка Кюрі намагнічування води), що приведе атоми водню, кисню і молекули води кластерів парової хмари, із звичайною фізичною властивістю води, під впливом магнітного поля, до стану, коли атоми кластерів парової хмари набувають повної свободи переміщення усередині кластерів і, переміщуючись залежно від температури -3 -8 пари з швидкістю від 10 до 10 за секунду, змінюють внутрішню структуру побудови кластерів, перебудовують їх у вид ланцюжка моделі H7О3 іонів, де дипольні моменти кластерів структури ланцюжка побудови орієнтуються в один бік у напрямку дії силових ліній магнітного поля. Як показали квантово-механічні розрахунки, структура ланцюжка, у порівнянні з протоноцент 5 рованою і іншими структурами побудови моделі іонів, має найбільшу за абсолютною величиною енергію зв'язку. В результаті дії магнітного поля дипольні моменти структури ланцюжка моделей шикуються у послідовні ланцюжки з'єднання, де на основі гетерополярного зв'язку відбувається приєднання позитивного знаку потенціалу напруженості диполя нижнього кластера до негативного знаку потенціалу напруженості верхнього диполя кластера, що стоїть поряд (також, як це відповідає з'єднанню хімічних гальванічних елементів в батарею), що складе суму напруженості дипольних моментів кластерів у з'єднанні ланцюжка E  E1  E2    En , де n - кількість кластерів в послідовному з'єднанні ланцюжка, довжина якого дорівнює середній висоті парової хмари в трубі пристрою, а самі вертикальні послідовно побудовані з'єднання ланцюжків кластерів, шляхом гетерополярного зв'язку з'єднуються у паралельне з'єднання електричних ланцюгів парової хмари і вже є великим плазмовим кристалом з'єднання, що є процесом переходу води із звичайною фізичною властивістю, властивістю діелектрика другого класу, у воду з фізичною сегнетоелектричною властивістю, коли утворюється умова відповідності закону Кулона, і в паровій хмарі виникає електропровідність, за якою вільні електрони під впливом магнітного поля, переміщаючись усередині хмари, спрямовуються до однієї з поверхонь хмари, обмеженої металевими решітками-електродами, де електрони, скупчуючись, утворюють зону з негативним потенціалом, а на протилежному боці хмари, збідненому електронами, і також обмеженому металевою решіткою-електродом, утворюється позитивна полярність у вигляді електростатичної напруги високого потенціалу, що дорівнює сумарній величині напруженості кожного диполя всіх кластерів парової хмари, сполучених в послідовні ланцюжки з сумарною результуючою n E   Ei i 1 і ємністю заряду k Q  2n f pi Nim , i 1 де N - число диполів в площі поперечного перетину хмари в трубі пристрою, p - електричний момент одиниці об'єму, що створює умову для відведення електричної напруги в зовнішній ланцюг. До того ж контролер має програму, яка здійснює ще й функцію дії з перемикання напрямку силових ліній магнітного поля обмотки, чим створює зміну, з частотою 50 герц, напрямку з тривалістю півперіоду дії дипольних моментів кластерів парової хмари протягом 0,1 секунди і зміну напряму переміщень вільних електронів від однієї поверхні хмари до іншої, що утворює поточним безперервним потоком через трубу пристрою, паровою хмарою на металевих решітках-електродах електричну напругу змінного струму з частотою 50 Гц. Це дозволить отримати очікуваний технічний результат, а саме виробництво дешевої електрое 67462 6 нергії в промислових масштабах шляхом доповнення і вдосконалення устаткування енергії теплоелектростанції, яке забезпечить значне здешевлення собівартості електроенергії, оскільки принцип дії плазмового електрогенератора заснований на науково обґрунтованому способі виробництва, що знижує питому витрату засобів на здобич енергії за рахунок здешевлення вартості виготовлення, спрощеної конструкції устаткування і за рахунок отримуваної економії при фактичній відсутності витрати палива на виробництво пари. Спосіб пояснюється кресленням. На кресленні зазначені позиції: 1 - діелектрик; 2 - струмознімна решітка; 3 - дюралюмінієва труба; 4 - зовнішній ланцюг; 5 - пристрій; 6 - термопара; 7 - датчик; 8 - струмознімна решітка; 9 - магнітометр; 10 - контролер. Дюралюмінієва труба 3, усередині покрита діелектриком 1, а зверху опоясана електромагнітною обмоткою 11. Через трубу безперервним потоком пропускають розігріту пару. Об'єм пари в трубі обмежується струмознімними решітками 2 і 8. Пара в трубі знаходиться під впливом магнітного поля, керованого контролером 10. За показаннями вимірювань термопарою 6 температур і за вимірюваннями магнітної напруженості датчиком 7 магнітометра 9, ступінь напруженості магнітного поля регулюється контролером за допомогою пристрою 5. Електрична напруга змінного струму знімається струмознімними решітками 2 і 8 і відводиться до зовнішнього ланцюга 4. Плазмовий електрогенератор за допомогою трубопроводу з'єднують з виходом працюючої парової турбіни. Пару парової турбіни з великою швидкістю пропускають через дюралюмінієву трубу 3, усередині покриту діелектриком 1, а зверху оперезану електромагнітною обмоткою 11. Усередині, біля входу і виходу, труби пристрою встановлені металеві решітки 2 і 8, до яких припаяні дроти для відведення електроенергії в зовнішній ланцюг 4. Керування напруженістю магнітної обмотки 11 за допомогою пристрою 5 здійснює контролер 10, який на основі підключених до контролера 10 термопар 6 і магнітометра 9, визначальних показань температури Τ і ступеня магнітної напруженості Η парової хмари, що знаходиться у трубі 3, керує зміною ступеня напруженості магнітного поля з метою постійного підтримання співвідношення напруженості магнітного поля Η і температури Т, яке дорівнює 0,79, що є постійним значенням "точки Кюрі" намагніченості води, і при якому вода парової хмари, знаходячись усередині труби 3, із звичайною фізичною властивістю переходить у воду з фізичною сегнетоелектричною властивістю. При цьому контролер 10, разом з подачею на вхід електромагнітної обмотки напруги, що підтримує співвідношення, подає одним посилом і напругу змінного струму частотою 50 Гц, з тривалістю кожного півперіоду 0,1 секунд і експоненціальною фо 7 67462 рмою сигналу, що приводить до зміни дії напрямків силових магнітних ліній на 180°, причому дію напруженості силових магнітних ліній примушують вільні електрони парової хмари позмінно перемі 8 щатися до однієї або іншої металевої решітки, що дає можливість по проводах відводити з металевих решіток 2 і 8 в зовнішній ланцюг 4 електричний струм. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601