способ применения плазмы для получения теплоносителя

Формула изобретения

1. Способ применения плазмы для получения теплоносителя путем смешения топлива с окислителем и последующего сжигания полученной смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что в камере сгорания образуют плазменный факел путем использования электрического тока, магнитного поля и воды или водных растворов, а в процессе горения получают теплоноситель в виде перегретого пара и продуктов сгорания, которые при помощи трубопроводов и регулируемых элементов направляют для обеспечения работы устройств для нагрева воды, приготовления пищи и обогрева помещения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплоноситель используют по замкнутому циклу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения теплоносителя.

Известен пароводяной плазмотрон, содержащий корпус, установленный в нем электродержатель с закрепленным в нем электродом, сопло, закрепленное на корпусе с зазором относительно электрода, образующим камеру формирования дуги, систему патрубков в корпусе, патрубка для подачи воды с регулирующим устройством, а также устройство парообразования (патент N 2041039 МПК В 23 К 10/00).

Известен способ плазменной резки металла, при котором используют водосодержащую среду, подаваемую двумя потоками, один из которых, рабочий, служит для плазмообразования, а другой, дополнительный - для защиты режущей дуги (патент N 2060128 МПК В 23 К 10/00).

Однако пароводяной плазмотрон и способ плазменной резки металла имеют ограниченные технические возможности (резка, сварка, наплавка) и не могут быть использованы для получения теплоносителя.

Известен способ получения нагретой рабочей среды путем смешения топлива с окислителем и последующего сжигания полученной смеси на катализаторе в камере сгорания (патент N 1327796 МПК F 23 C 11/00 - прототип).

Однако этот способ имеет сложную технологическую схему (топливо предварительно смешивается с водой при массовом их соотношении, обеспечивающем термическое самообогащение топлива, а окислитель подают на смешение в стехиометрическом количестве при получении в процессе сжигания нагретой рабочей среды в виде смеси испарившейся воды и продуктов сгорания) и ограниченные возможности, которые связаны со стационарным исполнением устройства, специальным подбором топлива и большими энергозатратами на предварительный нагрев смеси топлива, а также не обладает простотой обслуживания и не обеспечивает экологическую безопасность процесса получения нагретой рабочей среды.

Изобретение направлено на упрощение технологической схемы процесса получения теплоносителя, расширение его технических возможностей и областей применения, обеспечение экологической безопасности и простоты обслуживания.

Это достигается тем, что в камере сгорания образуют плазменный факел путем использования электрического тока, магнитного поля и воды или водных растворов, а в процессе горения получают теплоноситель в виде перегретого пара и продуктов сгорания, которые при помощи трубопроводов и регулируемых элементов направляют для обеспечения работы устройств для нагрева воды, приготовления пищи и обогрева помещения.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображена структурная схема реализации способа применения плазмы для получения теплоносителя. На чертеже представлены следующие обозначения: 1 - емкость для воды или водяных растворов; 2 - плазмотрон; 3 - камера сгорания плазменного факела; 4 - трубопровод для подачи теплоносителя для обогрева помещения; 5 - вентиль (регулируемый элемент); 6 - трубопровод для обеспечения работы устройства для приготовления пищи; 7 - трубопровод для нагрева воды; 8 - трубопровод для возврата отработавшего теплоносителя; 9 - трубопровод для подачи воды или водных растворов в емкость 1.

Способ осуществляют следующим образом.

При подаче напряжения на плазмотрон 2 и включении его в работу возникает искра, которая перерастает в дуговой разряд. При подаче воды или водных растворов в зону дугового разряда и за счет сильного нагрева образуется пар. В результате высокой температуры дугового разряда и давления пара плазма выталкивается через осевое отверстие в камеру сгорания 3, где образуется плазменный факел. В камере сгорания происходит перегрев пара. Перегретый пар и продукты сгорания образуют теплоноситель, который при помощи трубопроводов (4,6,7) и регулируемых элементов 5 поступает к устройствам для обогрева помещения, приготовления пищи и нагрева воды. По мере необходимости тот или иной трубопровод может быть перекрыт при помощи соответствующих регулируемых элементов 5.

Теплоноситель (перегретый пар) перемещается по трубопроводам и выполняет свою основную функцию - отдает тепло. После этого он может разогревать воду в емкости 1 или превращаться в воду, которая повторно используется по замкнутому циклу.

Применение данного способа позволяет значительно упростить технологический процесс получения теплоносителя и передачу тепла, расширить его возможности и области применения, обеспечить экологическую безопасность и простоту обслуживания.