RU70348U1

RU70348U1 - ENERGY INSTALLATION OF DETONATION TYPE

Info

Publication number: RU70348U1
Application number: RU2007142208/22U
Authority: RU
Inventors: Степан Иванович ВАСИЛЕВСКИЙ; Владимир Израилович МОЛОДЕЦКИЙ
Original assignee: Степан Иванович ВАСИЛЕВСКИЙ; Владимир Израилович МОЛОДЕЦКИЙ
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2008-01-20

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике. Детонационная энергетическая установка содержит камеру сгорания, представляющую собой полый корпус, устройство дозированного ввода топлива в полость корпуса, устройство дозированной подачи окислителя в полость корпуса и искрообразующее устройство для поджигания топливной смеси, сопло, сообщенное с ресивером со стороны большего сечения, газоводы, сообщающие камеру сгорания с ресивером, и обратные клапана. Установка выполнена с двумя газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку, разделенную на две камеры и внутри одной камеры из которых размещены параллельно расположенные трубки, сообщенные с одного конца с полостью корпуса камеры сгорании, а с другой стороны - с другой камерой, которая через управляемый по функции открытия обратный клапан сообщена в полостью сопла со стороны его меньшего сечения. При этом установка снабжена стационарными источниками водорода и кислорода в виде баллонов или подключена к системе централизованной подачи этих компонентов. А два газовода оппозитно прикреплены к корпусу камеры сгорания с соосным расположением трубок, ресиверы обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью выдачи паровой смеси под давлением источнику потребления. 1 ил.The utility model relates to a power system. The detonation power plant contains a combustion chamber, which is a hollow body, a metering device for introducing fuel into the body cavity, a metering device for delivering oxidizer to the body cavity and a spark-generating device for igniting the fuel mixture, a nozzle communicated with the receiver from a larger section, gas ducts communicating with the combustion chamber with receiver and check valves. The installation was performed with two gas ducts, each of which is a closed shell divided into two chambers and inside one chamber of which there are placed parallel tubes communicating at one end with the cavity of the combustion chamber housing, and on the other hand, with the other chamber, which the check valve controlled by the opening function is communicated in the nozzle cavity from the side of its smaller section. In this case, the installation is equipped with stationary sources of hydrogen and oxygen in the form of cylinders or connected to a centralized supply system of these components. And two gas ducts are oppositely attached to the housing of the combustion chamber with a coaxial arrangement of tubes, the receivers of both gas ducts are interconnected with each other and with the supply line of the steam mixture under pressure to the source of consumption. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на электрических станциях, промышленных предприятиях и в отопительных котельных. В частности, полезная модель касается конструкции установки по получению высокопотенциальных газообразных продуктов сгорания горючего топлива для целей их дальнейшего использования и преобразования в другие виды энергии. Такая установка может рассматриваться в качестве автономного энергетического модуля при работе с независимыми источниками компонентов топлива, который можно устанавливать на отдельной площадке в местах, к которым затруднен централизованный подвод энергии.The utility model relates to a power system and can be used at power plants, industrial enterprises and in heating boiler rooms. In particular, the utility model relates to the design of the installation for producing high-potential gaseous products of combustion of combustible fuel for the purpose of their further use and conversion into other types of energy. Such an installation can be considered as an autonomous energy module when working with independent sources of fuel components, which can be installed on a separate site in places where centralized energy supply is difficult.

В настоящее время автономные источники энергии строятся либо на использовании ДВС с присоединенным к нему генератором электрического тока, либо на использовании ветровых установок, обеспечивающих привод вращения ротора генератора электрического тока. В первом случае, установка не обладает достаточной мощностью и не является экономичной, так как ДВС в постоянном режиме работы расходует чрезвычайно большое количество топлива (мазута). Во втором случае, получение электрической энергии полностью зависит от погодных условий, что не позволяет рассматривать такой способ получения энергии как стабильный.Currently, autonomous energy sources are built either on the use of internal combustion engines with an electric current generator connected to it, or on the use of wind turbines that provide the rotation drive of the electric current generator rotor. In the first case, the installation does not have sufficient power and is not economical, since the internal combustion engine in constant operation consumes an extremely large amount of fuel (fuel oil). In the second case, the production of electrical energy is completely dependent on weather conditions, which does not allow us to consider such a method of generating energy as stable.

В рамках настоящей полезной модели рассматривается энергетическая установка, работающая на принципе детонации газовой смеси в детонационной камере сгорания, продукты сгорания которой, используются в качестве рабочего тела для обеспечения привода энерговырабатывающего устройства. При этом также рассматривается вопрос получения компонентов топлива в условиях, при которых доставка этих компонентов из централизованных пунктов невозможна или ограничена.In the framework of this utility model, a power plant is considered that operates on the principle of detonation of a gas mixture in a detonation combustion chamber, the combustion products of which are used as a working fluid to provide an energy-generating device drive. At the same time, the issue of obtaining fuel components under conditions in which the delivery of these components from centralized points is impossible or limited is also considered.

Известны детонационные камеры сгорания, в которых инициирование газовой горючей смеси (ГГС) производится с помощью взрыва тонкой электропроводящей проволочки при пропускании по ней электрического тока. Однако в этом случае необходимо после каждого акта инициирования Known combustion chambers are known in which the initiation of a gas combustible mixture (GHS) is performed using an explosion of a thin electrically conductive wire while passing an electric current through it. However, in this case, it is necessary after each act of initiation.

производить замену инициирующей проволоки, что не позволяет осуществлять процесс детонации в циклическом режиме с большой частотой следования циклов (SU №840441, F23R 7/00, 1979).to replace the initiating wire, which does not allow to carry out the detonation process in a cyclic mode with a high frequency of repetition of cycles (SU No. 840441, F23R 7/00, 1979).

Известны также детонационные камеры сгорания, в которых инициирование ГГС осуществляется в циклическом режиме с заданной частотой следования циклов путем инициирования смеси с помощью электрического разряда на свече зажигания, установленной в корпусе детонационной камеры сгорания в месте подвода ГГС. При этом свеча зажигания снабжена двумя электродами, на которые подают напряжение от внешнего высоковольтного импульсного источника. При достижении определенной разности потенциалов на электродах свечи между ними происходит искровой разряд, от которого ГГС поджигается. В процессе горения пламя ускоряется по каналу детонационной камеры сгорания и горение переходит в детонацию (SU №1464626, F23R 7/00, 1987).Detonation combustion chambers are also known in which the initiation of the GHS is carried out in a cyclic mode with a given cycle repetition rate by initiating the mixture by means of an electric discharge on the spark plug installed in the housing of the detonation combustion chamber at the point of supply of the GHS. In this case, the spark plug is equipped with two electrodes to which voltage is supplied from an external high-voltage pulse source. Upon reaching a certain potential difference on the spark plug electrodes, a spark discharge occurs between them, from which the GHS is ignited. During combustion, the flame accelerates through the channel of the detonation combustion chamber and combustion passes into detonation (SU No. 1464626, F23R 7/00, 1987).

Недостатком известных камер сгорания является невозможность инициирования потока ГГС, движущегося по каналу детонационной камеры сгорания со скоростью более 4-5 м/с, так как в этом случае искру "сдувает", т.е. теплоотвод от искрового разряда таким потоком настолько велик, что искра не успевает нагреть нужный объем ГГС до температуры воспламенения. Таким образом, у известных детонационных камер сгорания низкая надежность за счет нестабильного зажигания горючей смеси. Кроме того, отсутствует обратный клапан, установленный на выходе патрубка ввода смеси. Отсутствие клапана создает возможность в момент инициирования перетекать образующимся продуктам сгорания в магистраль подвода ГГС, что в свою очередь снижает давление продуктов сгорания в области инициирования и, как следствие, создает условия для погашения пламени, а также существенно ухудшает условия перехода горения в детонацию.A disadvantage of the known combustion chambers is the impossibility of initiating a GGS flow moving along the channel of the detonation combustion chamber at a speed of more than 4-5 m / s, since in this case the spark “blows”, i.e. the heat removal from the spark discharge by such a flow is so large that the spark does not have time to heat the required volume of GHS to the ignition temperature. Thus, the known detonation combustion chambers have low reliability due to unstable ignition of the combustible mixture. In addition, there is no check valve installed at the outlet of the mixture inlet pipe. The absence of a valve makes it possible at the time of initiation to flow the resulting combustion products into the GHS supply line, which in turn reduces the pressure of the combustion products in the initiation region and, as a result, creates conditions for flame suppression, and also significantly worsens the conditions for the transition of combustion into detonation.

Существенным параметром таких камер является формирование газов под давлением (продуктов сгорания), которые можно использовать в качестве рабочего агента для процесса преобразования механической энергии в электрическую. Получение газов, находящихся в состоянии высокого давления An essential parameter of such chambers is the formation of gases under pressure (combustion products), which can be used as a working agent for the process of converting mechanical energy into electrical energy. Production of high pressure gases

является основополагающим для решения вопроса экономичности и эффективности газогенераторов.is fundamental to address the issue of cost-effectiveness and efficiency of gas generators.

Известен двухкамерный пульсирующий газогенератор (SU №363738, C10J 3/20, 1973), содержащий две одинаковые камеры с соплами и патрубками для подвода и отвода рабочей среды, соединение U-образным газодинамическим каналом и боковым топливоподводом и снабженные соплами с волновыми трубами, причем камеры, газодинамический канал, волновые трубы и сопла расположены на одной оси. Камеры срабатывают поочередно. Когда в одной давление нарастает, в другой возникает разрежение.Known two-chamber pulsating gas generator (SU No. 363738, C10J 3/20, 1973), containing two identical chambers with nozzles and nozzles for supplying and discharging a working medium, a connection with a U-shaped gas-dynamic channel and a side fuel supply and equipped with nozzles with wave tubes, and the chambers , gas-dynamic channel, wave tubes and nozzles are located on the same axis. The cameras fire alternately. When pressure builds up in one, a vacuum occurs in the other.

Недостатком этого устройства являются малая мощность и эффективность.The disadvantage of this device is its low power and efficiency.

Известен пульсирующий газогенератор, содержащий две осесимметричные камеры сгорания, связанные между собой двумя U-образными газоводами, в середине каждого из которых установлена форсунка, подключенная к баку с компонентом топлива, запальное устройство и U-образные патрубки, расположенные в плоскости U-образных газоводов (SU №1331182, F02C 5/00, 1985).Known pulsating gas generator containing two axisymmetric combustion chambers, interconnected by two U-shaped gas ducts, in the middle of each of which there is a nozzle connected to the tank with a fuel component, an ignition device and U-shaped nozzles located in the plane of U-shaped gas ducts ( SU No. 1331182, F02C 5/00, 1985).

Наиболее близким по технической сущности является пульсирующий газогенератор, содержащий две осесимметричные камеры сгорания, связанные между собой двумя U-образными газоводами, в середине каждого из которых установлена форсунка, подключенная к баку с компонентом топлива, запальное устройство и U-образные патрубки, расположенные в плоскости U-образных газоводов, при этом газогенератор выполнен с ресивером в виде камеры сгорания с соплом, который соединен с каждой камерой сгорания соответствующим U-образным патрубком, причем обе камеры сгорания объединены общей оболочкой, выполненной в виде эллипсоида вращения, и разделены центральной перегородкой в виде двояковогнутой линзы, при этом перегородка, форсунка и ресивер расположены на одной оси.The closest in technical essence is a pulsating gas generator containing two axisymmetric combustion chambers, interconnected by two U-shaped gas ducts, in the middle of each of which there is a nozzle connected to the tank with a fuel component, an ignition device and U-shaped nozzles located in the plane U-shaped gas ducts, while the gas generator is made with a receiver in the form of a combustion chamber with a nozzle, which is connected to each combustion chamber with a corresponding U-shaped pipe, both chambers Goran combined total shell shaped as an ellipsoid of rotation and separated by a central partition in the form of a biconcave lens, and the partition, the nozzle and the receiver are disposed on one axis.

При этом срезы концевых участков U-образных патрубков симметрично утоплены в ресивере, обращены друг к другу и выполнены в виде газозаборных динамических насадков, при этом ресивер соединен с полостью наддува Moreover, the sections of the end sections of the U-shaped nozzles are symmetrically recessed in the receiver, facing each other and made in the form of gas intake dynamic nozzles, while the receiver is connected to the boost cavity

каждого бака соответствующими дополнительными трубопроводами, в которых установлены обратные клапаны. Особенностью является то, что длина каждого U-образного газовода больше длины U-образного патрубка, их поперечные сечения прямоугольны, а площадь поперечного сечения U-образного газовода не меньше площади поперечного сечения U-образного патрубка (RU №2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, опубл. 1995.01.09). Данное решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.each tank with corresponding additional pipelines in which check valves are installed. A feature is that the length of each U-shaped gas duct is greater than the length of the U-shaped nozzle, their cross sections are rectangular, and the cross-sectional area of the U-shaped gas duct is not less than the cross-sectional area of the U-shaped nozzle (RU No. 2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, publ. 1995.01.09). This decision was made as a prototype for the claimed object.

Недостатком прототипа является недостаточная экономичность и малая мощность в виду невозможности получения газов высокого давления. При работе на жидких компонентах топлива и окислителя не учитываются их особенности как смеси, позволяющей получить на выходе высокое давление газов от взрыва и не учитываются особенности получения этих компонентов в условиях, удаленных от источников возможного получения топлива и окислителя. Данное устройство больше работает как двигатель, чем генератор выработки рабочего агента.The disadvantage of the prototype is the lack of efficiency and low power in view of the impossibility of obtaining high pressure gases. When working on the liquid components of the fuel and the oxidizing agent, their features as a mixture, allowing to obtain a high gas pressure from the explosion, are not taken into account, and the features of obtaining these components under conditions remote from the sources of the possible production of fuel and oxidizing agent are not taken into account. This device works more as an engine than a working agent generator.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по использованию детонационного способа цикличного сгорания топливной смеси, образованной из водорода и кислорода для получения парового потока высокого давления, который можно было бы использовать в качестве рабочего тела устройства вращения генератора электрического тока через турбину или поршневую машину для этого генератора. При этом так же решается задача повышения экономичности в части вопроса как расхода компонентов топливной смеси, так и в части получения этих компонентов на месте размещения установки.This utility model is aimed at solving the technical problem of using the detonation method of cyclic combustion of a fuel mixture formed from hydrogen and oxygen to produce a high-pressure steam stream that could be used as a working fluid for rotating an electric current generator through a turbine or piston machine generator. At the same time, the problem of increasing efficiency is also solved in terms of the issue of both the consumption of components of the fuel mixture and the production of these components at the installation location.

Достигаемый при этом результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, а так же повышении экономичности и экологичности и автономности работы при использовании природного сырья (воды).The result achieved in this case is to improve operational characteristics, as well as increase the economy and environmental friendliness and autonomy of work when using natural raw materials (water).

Указанный технический результат достигается тем, что энергетическая установка детонационного типа, содержащая собой полый корпус, устройство дозированного ввода топлива в полость корпуса, устройство дозированной The specified technical result is achieved in that the detonation type power plant, comprising a hollow body, a metering device for introducing fuel into the body cavity, a metering device

подачи окислителя в полость корпуса и искрообразующее устройство для поджигания топливной смеси, сопло, сообщенное с ресивером со стороны большего сечения, газоводы, сообщающие камеру сгорания с ресивером, и устройства, обеспечивающие однонаправленное перемещение газовых потоков, снабжена источниками компонентов топливной смеси в виде баллона с водородом и баллона с кислородом, сообщенных отдельными каналами соответственно с устройством дозированного ввода топлива в полость корпуса и устройством дозированной подачи окислителя в полость корпуса, или выполнена с блоком подключения указанных устройств дозированной подачи к каналам централизованной раздачи водорода и кислорода, при этом установка выполнена с двумя оппозитно расположенными и прикрепленными к корпусу камеры сгорания газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку, разделенную на две камеры и внутри одной камеры из которых размещены параллельно расположенные трубки, сообщенные с одного конца с полостью корпуса камеры сгорании, а с другой стороны - с другой камерой в этой оболочке, которая через устройство, обеспечивающее однонаправленное перемещение газовых потоков, образованных в результате взрыва в камере сгорания, сообщена с соответствующим ресивером, а ресиверы обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью выдачи водяного газа под давлением источнику потребления.supplying the oxidizing agent to the body cavity and the spark-generating device for igniting the fuel mixture, the nozzle communicated with the receiver from the larger section, the gas ducts communicating the combustion chamber with the receiver, and devices providing unidirectional movement of gas flows are equipped with sources of components of the fuel mixture in the form of a cylinder with hydrogen and an oxygen cylinder communicated in separate channels, respectively, with a metering device for introducing fuel into the cavity of the housing and a metering device for supplying oxidizer to the body of the housing, or is made with a unit for connecting the indicated metered supply devices to the centralized distribution channels of hydrogen and oxygen, while the installation is made with two opposed gas ducts located and attached to the housing of the combustion chamber, each of which is a closed shell divided into two chambers and inside of one chamber of which tubes located in parallel are located, connected at one end with the cavity of the combustion chamber body, and on the other hand, with the other chamber in this shell, otorrhea through a device that provides one-directional movement of the gas flow formed by the explosion in the combustion chamber communicated with a corresponding receiver, both receivers and gazovodov communicated between itself and the backbone of the water dispensing pressurized gas source consumption.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These signs are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг.1 - блок-схема энергетической установки.Figure 1 is a block diagram of a power plant.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция модульной энергетической установки, относящейся к категории устройств повышенной экономичности при получении и преобразовании электрической, According to this utility model, the design of a modular power plant is considered, which belongs to the category of devices of increased efficiency when receiving and converting electrical,

тепловой и других видов энергии в энергетических установках путем низкозатратного получения высокопотенциальной тепловой энергии горячих газов (водяных паров) под давлением посредством детонационного сжигания газовой смеси в периодически действующей детонационной энергетической установке.thermal and other types of energy in power plants by low-cost production of high-potential thermal energy of hot gases (water vapor) under pressure through detonation combustion of a gas mixture in a periodically operating detonation power plant.

Энергетическая установка детонационного типа (фиг.1) содержит камеру сгорания 1, представляющую собой полый корпус 2, выполненный например, в виде сферы или эллипсоида или иной формы из материала, сохраняющего механические качества при высоких температурах и давлениях. С камерой сгорания 1 связано устройство 3 дозированного ввода топлива в полость корпуса, которое может представлять собой устройство типа форсунки, оснащенной обратным клапаном (для исключении проникновения при детонационном взрыве газов в систему подачи топлива) и имеющую узел регулирования объема порционной подачи топлива. С камерой сгорания 1 так же связано устройство 4 дозированной подачи окислителя в полость корпуса камеры сгорания для образования топливной смеси. В качестве топлива для рассматриваемой установки используется водород, а в качестве окислителя используется кислород, полученные электролитическим методом путем разложения воды.The detonation type power plant (Fig. 1) contains a combustion chamber 1, which is a hollow body 2, made for example in the form of a sphere or an ellipsoid or other shape made of a material that retains mechanical properties at high temperatures and pressures. A device 3 for the metered injection of fuel into the cavity of the housing is connected to the combustion chamber 1, which can be a nozzle-type device equipped with a check valve (to prevent the penetration of gases into the fuel supply system during a detonation explosion) and having a unit for controlling the volume of fuel supply. With the combustion chamber 1 is also connected a device 4 of a metered supply of oxidizing agent into the cavity of the housing of the combustion chamber to form a fuel mixture. Hydrogen is used as fuel for the installation in question, and oxygen obtained by the electrolytic method by decomposition of water is used as an oxidizing agent.

Искрообразующее (электрозапальное) устройство 5 подключено к источнику 6 высокого напряжения для образования искры и поджигания топливной смеси и представляет собой по крайней мере один электроискровой разрядник высокого напряжения. Предпочтительно использование нескольких электроискровых разрядников, включающихся в работу последовательно с некоторой временной задержкой для обеспечения полноты сгорания смеси и создания детонационной волны. Использование нескольких разрядников обусловлено тем, что при формировании одной искры проявляется невозможность инициирования потока ГГС, движущегося по каналу детонационной камеры сгорания со скоростью более 4-5 м/с, так как в этом случае искру "сдувает", т.е. теплоотвод от искрового разряда таким потоком настолько велик, что искра не успевает нагреть нужный объем ГГС до Spark-forming (electrozapalnoe) device 5 is connected to a source of high voltage 6 to form a spark and ignite the fuel mixture and is at least one high-voltage spark gap. It is preferable to use several electric spark arresters, which are put into operation sequentially with some time delay to ensure complete combustion of the mixture and create a detonation wave. The use of several arresters is due to the fact that during the formation of one spark, it is impossible to initiate a GGS flow moving along the channel of the detonation combustion chamber with a speed of more than 4-5 m / s, since in this case the spark "blows off", i.e. the heat sink from the spark discharge in such a stream is so large that the spark does not have time to heat the desired volume of the GHS to

температуры воспламенения. А при использовании нескольких разрядников возможно пролонгировать искровую фазу по длительности, путем последовательного искрообразования, что позволит перевести в горение максимальный объем сформированной в камере сгорания топливной смеси и обеспечить создание условий для детонации.flash point. And when using several arresters, it is possible to prolong the spark phase in duration by sequential sparking, which will allow the maximum volume of the fuel mixture formed in the combustion chamber to be transferred to combustion and to ensure the creation of conditions for detonation.

После формирования в камере сгорания топливной смеси производится подача напряжения на центральный электроискровой разрядник 5 (расположенный по центру камеры сгорания), что приводит к взрыву части смеси, образовавшейся в зоне этого разрядника. В результате образования высокоскоростного потока возможен срыв искры, но в этот момент напряжение с запаздыванием по времени подеется на вторые или последующие пары электроискровых разрядников, расположенных ближе к газоводам, трубки которых так же выполняют функцию камер сгорания. Это приводит к «разгону» газового потока в зоне перед входом в трубки. В результате последовательного поджигания происходит разгон горячих газов в камере до скорости, близкой к скорости звука, и образование высокого давления этих газов.After the formation of the fuel mixture in the combustion chamber, voltage is applied to the central electrospark spark gap 5 (located in the center of the combustion chamber), which leads to the explosion of a part of the mixture formed in the zone of this spark gap. As a result of the formation of a high-speed flow, a spark can breakdown, but at this moment the voltage with a delay in time will be applied to the second or subsequent pairs of electric spark arresters located closer to the gas ducts, whose tubes also serve as combustion chambers. This leads to "acceleration" of the gas flow in the zone before entering the tube. As a result of sequential ignition, the hot gases in the chamber are accelerated to a speed close to the speed of sound, and the formation of high pressure of these gases.

Установка выполнена с двумя газоводами, каждый из которых представляет собой замкнутую оболочку 7, разделенную на две камеры 8 и 9 разного объема относительно друг друга и большего объема, чем камера сгорания 1. Внутри камеры 8 большего объема размещены по крайней мере две параллельно расположенные трубки 10, сообщенные с одного конца с полостью корпуса 2 камеры сгорании 1, а с другой стороны - с камерами 9 меньшего объема. Количество трубок определяется условием прохождения потока газов с максимальной скоростью и оптимальной газодинамикой. Трубки в камере большего объема выполнены калиброванными, то есть расчетными по длине и диаметру по типу ствола огнестрельного оружия (калибр ствола, например карабина или винтовки) для обеспечения разгона газового потока по длине трубок. Возможно исполнение этих трубок со средствами закрутки газового потока (например, наличие направляющего аппарата на входе в каждую трубку). Трубки на входе могут иметь сопловой The installation is made with two gas ducts, each of which is a closed shell 7, divided into two chambers 8 and 9 of different volumes relative to each other and larger than the combustion chamber 1. Inside the chamber 8 of a larger volume at least two parallel tubes 10 are placed communicated at one end with the cavity of the housing 2 of the combustion chamber 1, and on the other hand, with chambers 9 of a smaller volume. The number of tubes is determined by the condition of the passage of the gas flow at maximum speed and optimal gas dynamics. The tubes in the larger chamber are calibrated, that is, calculated according to the length and diameter of the type of barrel of a firearm (barrel gauge, such as a carbine or rifle) to ensure acceleration of the gas flow along the length of the tubes. It is possible to design these tubes with means for swirling the gas stream (for example, the presence of a guide apparatus at the inlet of each tube). Inlet tubes may have nozzle

раструб для улучшения газодинамики потока в трубке. Образовавшийся в камере сгорания поток горячих газов под давлением поступает в каналы трубок и разгоняется по ним в направлении камер 9 меньшего объема.bell to improve the gas dynamics of the flow in the tube. The stream of hot gases formed in the combustion chamber under pressure enters the ducts of the tubes and accelerates through them in the direction of the smaller chambers 9.

Камеры 9 через управляемые по функции открытия обратные клапана 11 сообщены с полостью сопел 12 со стороны его меньшего сечения. Сопла 12 сообщены с ресиверами 13 со стороны большего сечения. При этом ресиверы 13 обоих газоводов сообщены между собой и с магистралью 14 выдачи газа под давлением источнику потребления. В канале этой магистрали размещен блок 15 со стопорным и регулирующими клапанами подачи газа под давлением из ресиверов в направлении источника потребления 16. В качестве источника потребления могут использоваться газовая турбина или поршневая машина объемного вытеснения, предназначенные для вращения генератора электрического тока. В этой же магистрали может устанавливаться предохранительный (сбросный) клапан для снятия избыточного давления.The chambers 9 through the check valves 11 controlled by the opening function are connected with the cavity of the nozzles 12 from the side of its smaller section. The nozzles 12 are in communication with the receivers 13 from the larger section. In this case, the receivers 13 of both gas ducts are interconnected with each other and with the line 14 for the delivery of gas under pressure to the consumption source. In the channel of this highway there is a block 15 with shut-off and control valves for supplying gas under pressure from the receivers in the direction of the source of consumption 16. As a source of consumption, a gas turbine or a piston volume displacement machine designed to rotate the electric current generator can be used. In the same line, a safety (relief) valve can be installed to relieve excess pressure.

Особенностью данной установки является то, что два газовода оппозитно прикреплены к корпусу камеры сгорания с соосным расположением трубок 10. При таком исполнении давление газов (водяных паров) в камере сгорания при истечении через трубки одного газовода уравновешиваются обратным вектором давления газов (водяных паров), истекающих через трубки другого газовода.A feature of this installation is that two gas ducts are mounted opposite to the combustion chamber body with the coaxial arrangement of the tubes 10. With this design, the pressure of the gases (water vapor) in the combustion chamber when flowing through the pipes of one gas duct is balanced by the inverse vector of the gas pressure (water vapor) flowing out through the tubes of another gas duct.

Межтрубные полости оболочек 7 газоводов могут быть сообщены магистралью 17 между собой, с источником подачи охлаждающего агента (гидро- или пневмонасос 18) в эти полости и с трубопроводом 19 вывода указанного агента из межтрубной полости оболочки. Данная система позволяет охлаждать нагретые трубки. В качестве рабочего агента для охлаждения трубок может использоваться воздух, в том числе и специально охлажденный. В этом случае используется пневмонасос для подачи под давлением в эту полость воздуха.The annular cavities of the shells 7 of the gas ducts can be communicated by the highway 17 with each other, with a source of supply of a cooling agent (hydraulic or pneumatic pump 18) in these cavities and with a pipe 19 for withdrawing the specified agent from the annular cavity of the shell. This system allows you to cool heated tubes. Air can be used as a working agent for cooling the tubes, including specially cooled air. In this case, an air pump is used to supply air under pressure to this cavity.

Корпус 2 камеры сгорания 1 может быть помещен в оболочку 20, полость между оболочкой 20 и корпусом камеры сгорания 1 может быть сообщена каналом 21 с источником подачи охлаждающей жидкости (например, воды) The housing 2 of the combustion chamber 1 can be placed in the shell 20, the cavity between the shell 20 and the housing of the combustion chamber 1 can be communicated by a channel 21 with a coolant supply source (for example, water)

под давлением и с каналом 22 вывода указанного агента из этой полости в систему охлаждения воды (или иной охлаждающей жидкости). Данная система может представлять собой систему жидкостного охлаждения корпуса, аналогичная по исполнению автомобильной системе охлаждения ДВС. Возможна подача охлаждающего агента с последующим использованием его тепловой энергии на цели отопления или горячего водоснабжения в энергоустановках стационарного типа.under pressure and with a channel 22 for withdrawing the specified agent from this cavity into the water cooling system (or other cooling liquid). This system may be a body liquid cooling system, similar in performance to an ICE automotive cooling system. It is possible to supply a cooling agent with the subsequent use of its thermal energy for heating or hot water supply in stationary type power plants.

Получение водорода и кислорода как компонентов топливной смеси для заявленной установки обеспечивается использованием баллона 23 с водородом и баллона 24 с кислородом, которые через соответствующую предохранительную аппаратуру, используемую при работе с газовыми баллонами, сообщены, соответственно, с устройством 3 дозированного ввода топлива в полость корпуса и с устройством 4 дозированной подачи окислителя в полость корпуса камеры сгорания. При таком исполнении установка становится автономной. Однако, подвод компонентов топлива может быть осуществлен централизовано по каналам подачи водорода и кислорода от магистральной сети. Для этого установка должна быть выполнена с блоком 25 подключения указанных устройств дозированной подачи к каналам централизованной раздачи водорода и кислорода.The production of hydrogen and oxygen as components of the fuel mixture for the claimed installation is provided by using a cylinder 23 with hydrogen and a cylinder 24 with oxygen, which, through the corresponding safety equipment used when working with gas cylinders, are connected, respectively, with the device 3 dosed injection of fuel into the cavity of the housing and with a device 4 dosed supply of oxidizer in the cavity of the housing of the combustion chamber. With this design, the installation becomes autonomous. However, the supply of fuel components can be carried out centrally through the supply channels of hydrogen and oxygen from the main network. To do this, the installation must be performed with block 25 connecting the indicated devices of metered supply to the channels of the centralized distribution of hydrogen and oxygen.

Известно, что соединение водорода с кислородом происходит в большинстве случаев с взрывом. Энергия выделяемая в детонационном сжигании (взрыве) значительно превышает энергию обычного горения водорода в среде кислорода, а так же энергию, затрачиваемую на диссоциацию воды на водород и кислород в общеизвестном электролизере.It is known that the combination of hydrogen with oxygen occurs in most cases with an explosion. The energy released in detonation combustion (explosion) significantly exceeds the energy of ordinary hydrogen combustion in an oxygen medium, as well as the energy spent on the dissociation of water into hydrogen and oxygen in a well-known electrolyzer.

Энергия выделяемая в детонационном сжигании (взрыве) значительно превышает энергию обычного горения водорода в среде кислорода, а так же энергию, затрачиваемую на диссоциацию воды на водород и кислород в общеизвестном электролизере.The energy released in detonation combustion (explosion) significantly exceeds the energy of ordinary hydrogen combustion in an oxygen medium, as well as the energy spent on the dissociation of water into hydrogen and oxygen in a well-known electrolyzer.

Данные особенности трансформаций с выделением энергии являются базой для использования водорода и кислорода в качестве компонентов These features of transformations with energy release are the basis for the use of hydrogen and oxygen as components

топлива для высокоэнергетической установки согласно настоящей полезной модели.fuels for a high-energy installation according to this utility model.

Дозированная порция кислорода и дозированная порция водорода поступают в камеру сгорания 1, где смешиваются с образованием топливной смеси. В этот момент происходит многоразовое поджигание смеси. Находящаяся в полости корпуса смесь воспламеняется и взрывается. Фронт пламени и расширяющиеся продукты сгорания в виде водяного пара истекают в трубки 10 газоводов. При этом давление в канале детонационной камеры сгорания повышается. В калиброванных трубках происходит разгон газов. После выхода детонационной волны из трубок высокоскоростной поток горячих газов пропускается через обратный клапан 11, попадает в сопло, в котором происходит падение скорости потока с повышением его давления. В этот момент поток газов попадает в ресивер. Далее цикл повторяется.A metered portion of oxygen and a metered portion of hydrogen enter the combustion chamber 1, where they are mixed to form a fuel mixture. At this point, the mixture is repeatedly ignited. The mixture in the body cavity ignites and explodes. The flame front and expanding combustion products in the form of water vapor expire in the tube 10 of the gas ducts. In this case, the pressure in the channel of the detonation combustion chamber rises. In calibrated tubes acceleration of gases occurs. After the detonation wave exits the tubes, a high-speed flow of hot gases is passed through a non-return valve 11 and enters the nozzle, in which the flow velocity decreases with increasing pressure. At this point, the gas stream enters the receiver. Next, the cycle repeats.

Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть реализована с использованием технологий, используемых при изготовлении детонационных камер сгорания (№840441, F23R 7/00, опубл. 1979. SU №1464626, F23R 7/00, опубл. 1987, RU №1706282, F23R 7/00 опубл. 1995.11.27 (на газообразном топливе), RU №2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, опубл. 1995.01.09 (на жидком топливе и жидком окислителе).This utility model is industrially applicable, can be implemented using technologies used in the manufacture of detonation combustion chambers (No. 840441, F23R 7/00, publ. 1979. SU No. 1464626, F23R 7/00, publ. 1987, RU No. 1706282, F23R 7/00 publ. 1995.11.27 (on gaseous fuels), RU No. 2026514, F23R 7/00, F02C 5/00, publ. 1995.01.09 (on liquid fuels and liquid oxidizing agents).

Claims

A detonation-type power plant containing a combustion chamber, consisting of a hollow body, a metering device for introducing fuel into the body cavity, a metering device for delivering oxidizer to the body cavity and a spark-generating device for igniting the fuel mixture, a nozzle in communication with the receiver from a larger cross-section, gas ducts communicating a combustion chamber with a receiver, and devices providing unidirectional movement of gas flows, characterized in that it is equipped with sources of fuel components a distinct mixture in the form of a cylinder with hydrogen and a cylinder with oxygen, communicated in separate channels, respectively, with a metering device for introducing fuel into the cavity of the housing and a metering device for supplying oxidizer to the cavity of the housing, or is made with a unit for connecting said metering devices to the channels for centralized distribution of hydrogen and oxygen, in this case, the installation is made with two opposite located and attached to the housing of the combustion chamber gas ducts, each of which is a closed shell divided into two chambers, and inside one chamber of which there are placed parallel tubes communicating at one end with the cavity of the combustion chamber body, and on the other hand, with the other chamber in this shell, which through the device provides unidirectional movement of gas flows formed as a result of an explosion in the combustion chamber, it is communicated with the corresponding receiver, and the receivers of both gas ducts are connected with each other and with the gas supply line under pressure to the source of consumption.