Использование пароатмосферного двигателя в речном и морском флоте.

(51) 63 21/02 (2006.01) 63 21/04 (2006.01) 63 21/00 (2006.01) 63 21/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2013/0836.1 24.06.2013 15.12.2014, бюл. 12 Сложеникин Александр Александрович 2225805 1, 20.03.20041270380 1, 15.11.198603145505 , 20.06.19914417878 , 29.11.1983(54) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРОАТМОСФЕРНОГО ДВИГАТЕЛЯ В РЕЧНОМ И МОРСКОМ ФЛОТЕ(57) Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, используя энергию солнца,электроэнергию и в качестве резервного топлива паллеты, изготовленные из отходов древесины. Используемый во флоте пароатмосферный двигатель имеет два вида тепловых аккумуляторов. Первый вид-тепловые аккумуляторы, способные держать температуру 400-450 градусов Цельсия. Их зарядка осуществляется с помощью тепловакуумных трубок, использующих энергию солнца. Второй вид - способны держать температуру 1400 градусов Цельсия, разогреваются электроэнергией во время стоянки судов в порту. Также имеется резервный вид топлива - тепло,получаемое в результате сгорания древесных паллет, которые являются возобновляемыми источниками энергии. Все тепло вырабатываемое вышеперечисленными источниками энергии необходимо для работы пароатмосферного двигателя, который вырабатывает электроэнергию,которое приводит в движение судно и все его механизмы. При переходе судов на данный вид двигателя можно будет отказаться от традиционных видов топлива, такие как дизтопливо и мазут. При сгорании, которых происходит большое количество выбросов вредных веществ в атмосферу. К тому же запасы нефти на земле, из которого вырабатывается мазут и дизтопливо, весьма ограничены. Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, используя энергию солнце,электроэнергию и в качестве резервного топливапаллеты, изготовленные из отходов древесины. Как известно, более 90 всех плавсредств использующих в качестве двигателя двигатель внутреннего сгорания, находятся в теплых широтах,где довольно большое количество солнечных дней в году. А, следовательно, имею возможность на протяжении всего года использовать энергию солнца для зарядки тепловых аккумуляторов. Также известно, что все суда не постоянно находятся в движении. А очень большое количество времени находятся в портах, у причалов, на внешнем рейде. Где затраты энергии у них минимальные. А в это время солнечная энергия будет полностью заряжать тепловые аккумуляторы. На судах имеется большое количество мест,где можно разместить тепловакуумные трубки с зеркалами, а проще обвесить все судно паровакуумными трубками,единственное условие - зеркала нужно выполнить не из стекла, а из металла, чтоб во время непогоды их не повредило волнами и ветром. Или из очень прочного стекла. Тепловая энергия, полученная с помощью энергии солнца поступает в теплоаккумулятор. Задача изобретения заменить двигатель внутреннего сгорания на морском и речном транспорте на экологически чистую пароатмосферную установку. Принцип работы на фиг.1 показан горизонтальный разрез пароатмосферного двигателя. Обозначены 1-рабочий цилиндр первого двигателя, 2-диафрагма рабочего цилиндра первого двигателя, 3- коленчатый вал первого рабочего двигателя, 4-шатун, соединяющий диафрагму рабочего цилиндра и коленчатый вал первого рабочего двигателя, 5- моторгенератор первого рабочего двигателя, 6-маховик- ротор генератора первого рабочего двигателя, 7-единный блок двух работающих независимо друг от друга пароатмосферных двигателей, 8- термокамера, 9 теплопровод подачи тепловой энергии в термокамеру,10-рабочий цилиндр второго двигателя, 11-диафрагма рабочего цилиндра второго двигателя, 12-коленчатый вал второго рабочего двигателя, 13-шатун, соединяющий диафрагму рабочего цилиндра и коленчатый вал второго рабочего двигателя, 14- моторгенератор второго рабочего двигателя, 15-маховик-ротор генератора второго рабочего двигателя. На фиг.2 показан вертикальный разрез рабочего цилиндра одного из двух двигателей. Обозначены 1/1-рабочий цилиндр, 1/2-задняя стенка рабочего цилиндра, 1/3-стакан, 1/4- стальная сетка с крупными ячейками, 1/5- свеча с большими контактами, 1/6-трубопровод для отсоса лишнего конденсата, 1/7-форсунка подачи холодной воды в цилиндр. Принцип работы двигателя в рабочем цилиндре первого двигателя под 1 вода находится в стакане 1/3, на свечу 1/5 подается мощный 2 электроразряд, в результате чего происходит электрогидроудар открытый Юткиным. И образуется локально давление в 100 000 атмосфер. В следствии чего вода выстреливает из стакана. Проходя через ряды сеток, она получает дополнительный нагрев в результате трения о сетки. Стакан в цилиндре установлен под наклоном 10 градусов в сторону задней стенки цилиндра. В результате чего вся вода, вылетевшая из стакана,попадает на заднюю стенку цилиндра, разогретую термокамерой. В результате электрогидроудара, а также трения о сетки и попадания на горячую стенку цилиндра вода мгновенно превращается в пар. Согласна закона физики, конденсация пара равна температуре кипения жидкости вещества. А,следовательно, если водяной пар температурой 100 градусов охладить всего на один градус, он превратится в конденсат. А затем конденсат нагреть на один градус он снова превратится в пар. При этом его объем уменьшится в 1630 раз. В результате чего внутри цилиндра 1 создается разряжение в 0,98 атмосфера. Конденсация пара происходит за счет впрыскивания в рабочий цилиндр через форсунку 1/7 небольшого количества холодной воды. Во время конденсации пара внутри цилиндра образуется разряжение и на внешнюю стенку диафрагмы 2 давит давление в 1 кг/см 2. Диафрагмы изготовлены из силиконовой резины (мембрана) . Производитель(Бельгия). Твердость, Шор А 40 Высокоэластичная Условная прочность 68 кгс/см 2 Температурный диапазон от -70 С до 250 С. А следовательно на каждый квадратный метр площади диафрагмы будет воздействовать давление в 10 тонн, которое прогибает диафрагму, которая в свою очередь увлекает за собой шатун 4 и,следовательно, проворачивает коленчатый вал 3. На конце коленчатого вала имеется маховик 6 который выполняет роль ротора в генераторе, а сам генератор 5 имеет два режима. При первом режиме он работает как мотор и выполняет роль стартера для запуска пароатмосферного двигателя. Стартер раскручивает пароатмосферный двигатель. После того как в цилиндре постоянно происходит парообразование,конденсации и снова парообразование, и цикличность становится постоянной, стартер отключается и переходит в режим генератора и начинает выработку электроэнергии. Управлением подачи электроразряда на свечу и впрыска холодной воды через форсунку занимается компьютерная программа, которая полностью контролирует все параметры работы пароатмосферного двигателя. Большая часть выработанной энергии генератором поступает на гребные винты судна с электроприводом, а часть на электрогидроразряд Юткина. В результате, которого в несколько раз уменьшается расход тепловой энергии из теплового аккумулятора. Такая конструкция двигателя, а именно два двигателя в одном блоке выбрана для значительного сокращения теплопотерь при работе пароатмофсерного двигателя и его компактности. На больших судах может быть установлено порядка десяти таких энергоустановок. И в зависимости от требуемой мощности, в определенный период работы судно будет запускать то или иное количество энергоустановок. Второй теплоаккумулятор существует для того,что не всегда имеются солнечные дни, а переход судна может затянуться на несколько недель, а,следовательно той энергии, которая вырабатывается тепловыми энерготрубками не будет хватать. В этом случае дополнительное тепло будет поступать из теплового аккумулятора с плавящимся ТАМ с температурой в 1400 градусов, который в состоянии держать данную температуру в течение нескольких недель. Данный теплоаккумалятор будет разогреваться до 1400 градусов во время стоянки в портах от центральных электросетей. В случае полной разрядки первого и второго тепловых аккумуляторов, имеется резервный источник тепла котел, разогревающий термомасло до 450 градусов,тепловая энергия с данного котла обеспечит работу пароатмосферных двигателей, а излишки тепла аккумулируется в первом тепловом аккумуляторе. Древесные паллеты взяты в качестве резервного теплового источника потому что они являются возобновляемым источником тепловой энергии,чтоб судно перешло в разряд экологически чистого вида транспорта. А,следовательно,и налогообложение данного судна как в случае с электромобилями будет в несколько раз ниже. Древесные паллеты при сгорании имеют высокую теплоотдачу. Технический результат достигается путем установки на суда пароатмосферных установок,которые вырабатывают максимум электроэнергии при минимальных затратах тепловой и солнечной энергии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Пароатмосферный двигатель, используемый в речном и морском транспорте, состоящий из двух гребных винтов с электроприводом,отличающийся тем, что состоит из двух тепловых аккумуляторов, резервного теплового котла, десяти блоков, покрытых термонепроницаемой оболочкой,в каждом из которых находятся по два пароатмосферных двигателя,каждый пароатмосферный двигатель имеет коленчатый вал,рабочий цилиндр с диафрагмой,шатун,соединяющий диафрагму с коленчатым валом,моторгенератор, выполняющий роль стартера и генератора, маховик, выполняющий одновременно и роль маховика и роль ротора в генераторе, в каждом блоке между двумя рабочими цилиндрами находится тепловая камера.