專利名稱:產生熱力和電力的反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型通常涉及工業動力工程領域，并且具體涉及產生熱力和電力的反應
O
背景技術：
能量產生是基于所謂的“烏舍連科(Usherenko)效應”，其在于當具有10 μ m 粒子尺寸的細粉通過粒子加速以達到1000m/S甚至更高的速度而流動穿透(flow penetration)金屬目標屏障(target-barrier)時的異常的熱能釋放(Usherenko S. M. Superdeep penetration of particles into barriers and creation of composite materials. Minsk, 1998, pp.2,7,46,117)。
與本實用新型最近似的是在俄羅斯聯邦專利中公開的一種基于“烏舍連科效應” 產生熱力和電力的反應器(RU 2201625C2, IPC G21B 1/00，G21B1/02，2003)。所述反應器包括具有給料器和真空間的用于粒子撞擊物粉末的密封料箱；殼體；用于熱載體的腔室； 增壓的工作室，其以筒形目標屏障的形式制造，并且在蓋子的端部被閉合；主目標屏障，其為彼此間具有間隙的產熱的肋形框架(rib-frame)的形式并且垂直安裝于筒形目標屏障的外側以便能夠借助于熱載體提取能量；中央管框架；主加速器；具有槽的環形擋板；現有的離心加速器的裝配器，其為具有肋狀物的圓盤形式；用于清理目標屏障內壁的裝置；用于粉末的收集器；用于熱載體的入口管和出口管；太陽能電池；以及用于反應器運行的自動控制和調節的單元；筒形目標屏障和殼體形成了用于熱載體的封罩。
由于以下所述，現有技術的劣勢是反應器的復雜性
第一，當反應器運行以實現1500m/c的圓周速度時，圓盤加速器應當以30000rpm 的速度旋轉。在此速度下，圓盤承受著巨大的離心力效應致使需要高強度的制造材料；
第二，具有大重量的其他的主加速器被置于同一個圓盤加速器上，加速器要求供給，并且將這些加速器布置在直徑500mm且以30000rpm的速度旋轉的圓盤上在技術上是困難的；
第三，即使假設理論上主加速器能夠被置于旋轉的圓盤加速器上，也可預料粒子撞擊物的預加速借助于離心力相對于目標屏障同軸。然而，因為由離心力和慣性力導致的力矢量將正切地擊中在目標物(target)上的粒子，所以通過慣性力的高速旋轉將不允許粒子轟擊目標屏障，并且甚至主加速器的存在也不會修正飛行路徑；
第四，反應器被假定為具有真空閥的全真空，這使得反應器的設計顯著復雜化；
第五，圓盤加速器應當沿著旋轉軸線移動以便確保利用可旋轉的刷子對沙粒表面的清潔，這實質上將導致結構的復雜化，這在于需要特殊驅動力來移動；以及
第六，使用能量提取式替代肋形框架(energy extractive replaced rib-frames)是低效的，并且肋形框架與目標屏障不是一體，僅通過接觸而產生的熱力傳輸的效率被大幅降低。
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實用新型內容
本實用新型旨在簡化反應器的設計、提高其可靠性和效率。
這通過根據本實用新型的產生熱力和電力的反應器來實現，所述反應器包括殼體，其具有錐形頂端部分和底端部分；目標物，其被安裝于殼體內，與殼體一起形成了熱載體的封罩；進給器，其位于目標物內，所述進給器被連接到供給管路上，所述供給管路布置在反應器垂直軸線上、具有出口管并且是可旋轉的，而且供給管路的出口管和進給器在橫截面上具有滴形的翼部(airfoil)；噴嘴式擴散器，其被制造在進給器的外壁內；殼體的底端錐形部分通過空氣管路連接，所述空氣管路穿過額外的熱交換器到達安裝在殼體外側的給料箱，并且目標物的內表面在橫截面上具有棘輪的外形。
本實用新型所達到的技術效果是簡化所述反應器的設計，提高其可靠性和效率。
通過
本實用新型，其中
圖1示意地圖示了根據本實用新型的反應器的橫截面；
圖2圖示了沿直線A-A截取的圖1所示的反應器的橫剖視圖，其示出了目標物和進給器的橫截面；
圖3圖示了沿直線B-B截取的圖1所示的反應器的橫剖視圖，其示出了供給管路的出口管的橫截面。
具體實施方式
設備包括殼體(1)，進給器(2)位于殼體(1)中。反應器的垂直軸線為具有聯接到進給器O)的出口管(3')的供給管路(3)，進給器(2)和供給管路(3)的出口管(3') 在橫截面上具有滴形的翼部(正如已知的，對來流最小的迎面阻力)。目標物(4)位于進給器( 和殼體(1)之間；目標物的內表面在橫截面上具有棘輪的外形。目標物(4)和殼體 (1)形成了填充有熱載體(6)的封罩。噴嘴式擴散器(5)被安裝在進給器(2)上并且還通過出口管(3')與供給管路C3)連接。傳感器(7)被安裝在目標物內，傳感器把信號發送到與進給器⑵和供給管路⑶同軸地連接的變速器⑶的控制單元。變速器⑶還被同軸地連接到與渦輪機(10)相連的發電機(9)。空氣管路(11)被安裝在殼體(1)的底端錐形部分上，空氣管路穿過額外的熱交換器(1 并且被連接到具有分離器的進給器(2) 的接收料箱(13)。
設備按照以下方式工作
電動機模式的發電機(9)借助于變速器⑶開始使進給器⑵與具有出口管 (3')的供給管路C3) —起旋轉。進給器和出口管具有對抗來流的空氣動力阻力的滴形外形。料箱(1 的進給器( 接收在離心力下到達噴嘴式擴散器(5)的粒子撞擊物的粉末材料。壓縮機(未示出)的供給管路C3)被供給壓縮空氣，以從噴嘴( 吹出粒子撞擊物。 粒子撞擊物開始轟擊目標物G)，其由于“烏舍連科效應”的原因而產熱。熱載體(6)由于溫度的原因開始膨脹并使渦輪機(10)旋轉。此后渦輪機(10)開始使發電機(9)急速旋轉，其進入發電狀態。在殼體(1)內的過壓下，以及在旋轉的具有出口管(3')(其實際上起到風扇作用)的供給管路(3)的影響下，未到達目標物(4)的粒子通過空氣管路(11)被運送到料箱(13)內，在料箱(13)內粒子從空氣中分離出來并且隨之再被送回到進給器(2) 內。然而由目標物(4)所加熱的空氣使熱力返回到額外的熱交換器(12)，成為加熱熱載體 (6)的第一步。由于從噴嘴式擴散器(5)飛出的粒子具有與旋轉圈成切線的飛行路徑，目標物的內表面在橫截面上具有棘輪的形式，從而粒子以直角落在表面部分上以有效地穿透目標物G)。安裝在目標物⑷內的傳感器(7)借助于進入到變速器⑶的信號來判定例如獲得在旋轉速度穩定時的最高溫度的效果。由于已知的通過研磨劑(噴砂處理)的流體清潔效果，目標物的表面通過吹動帶有粒子撞擊物的空氣來不斷地自我凈化(并非所有粒子撞擊物都穿透目標物)。
通過改變進給器O)的直徑(例如最大至3m)，能夠實現達到對應SOOOrpm的 1200m/s的圓周速度的改進，與最相似的30000rpm相比，其通過降低離心負荷顯著地降低了對旋轉部件設計的要求。直接對渦輪單元(渦輪機和發電機)而言，需要3000rpm的改進以產生50Hz標準電流頻率。在進給器( 旋轉時，噴嘴式擴散器(5)的區域被增壓，這就產生了對飛濺的粒子撞擊物的一定的阻力。然而，在所述區域(進給器( 和目標物(4) 之間)的不對稱外形上產生均勻的低壓是可能的；此低壓將便于粒子撞擊物穿透金屬。以 1比4或者更高的傳輸比使用變速器(8)使得反應器與渦輪單元聯接。由反應器產生的雙階段熱力提取(借助于額外的熱交換器“空氣-熱載體”通過空氣在目標物內的提取， 以及直接通過熱載體在目標物外側的提取)將顯著提高輸出效率。
權利要求
1. 一種產生熱力和電力的反應器，包括具有錐形頂端部分和底端部分的殼體；安裝于所述殼體內的目標物，所述目標物與所述殼體一起形成了熱載體的封罩，所述反應器的特征在于，進給器被置于所述目標物內側并且被連接到供給管路上，所述供給管路布置在所述反應器的垂直軸線上、具有出口管并且為可旋轉的，所述供給管路的出口管和進給器在橫截面上具有滴形的翼部，噴嘴式擴散器被制造在所述進給器的外壁內，所述殼體的所述底端錐形部分通過空氣管路連接，所述空氣管路穿過額外的熱交換器到達安裝在所述殼體外側的給料箱，并且所述目標物的內表面在橫截面上具有棘輪的外形。
專利摘要
本實用新型大體涉及工業動力工程領域，且具體涉及產生熱力和電力的反應器。本實用新型所達到的技術效果是簡化反應器的設計，提高其可靠性和效率。為實現技術效果，產生熱力和電力的反應器包括具有錐形頂端和底端部分的殼體，安裝于殼體內的目標物，其與殼體一起形成熱載體的封罩，根據本實用新型，進給器被置于目標物內且連接到供給管路上，供給管路布置在反應器垂直軸線上、具有出口管且為可旋轉的，供給管路的出口管和進給器在橫截面上具有滴形翼部，噴嘴式擴散器被制造在進給器的外壁內，殼體的底端錐形部分通過空氣管路連接，空氣管路穿過額外的熱交換器到達安裝在殼體外側的給料箱，且目標物的內表面在橫截面上具有棘輪外形。
文檔編號G21B1/00GKCN202307164SQ201120305032
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月19日
發明者阿爾達克·卡德利別科維奇·庫賽諾夫 申請人:阿爾達克·卡德利別科維奇·庫賽諾夫導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan