专利名称:产生热力和电力的反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型通常涉及工业动力工程领域，并且具体涉及产生热力和电力的反应
O
背景技术：
能量产生是基于所谓的“乌舍连科(Usherenko)效应”，其在于当具有10 μ m 粒子尺寸的细粉通过粒子加速以达到1000m/S甚至更高的速度而流动穿透(flow penetration)金属目标屏障(target-barrier)时的异常的热能释放(Usherenko S. M. Superdeep penetration of particles into barriers and creation of composite materials. Minsk, 1998, pp.2,7,46,117)。
与本实用新型最近似的是在俄罗斯联邦专利中公开的一种基于“乌舍连科效应” 产生热力和电力的反应器(RU 2201625C2, IPC G21B 1/00，G21B1/02，2003)。所述反应器包括具有给料器和真空间的用于粒子撞击物粉末的密封料箱；壳体；用于热载体的腔室； 增压的工作室，其以筒形目标屏障的形式制造，并且在盖子的端部被闭合；主目标屏障，其为彼此间具有间隙的产热的肋形框架(rib-frame)的形式并且垂直安装于筒形目标屏障的外侧以便能够借助于热载体提取能量；中央管框架；主加速器；具有槽的环形挡板；现有的离心加速器的装配器，其为具有肋状物的圆盘形式；用于清理目标屏障内壁的装置；用于粉末的收集器；用于热载体的入口管和出口管；太阳能电池；以及用于反应器运行的自动控制和调节的单元；筒形目标屏障和壳体形成了用于热载体的封罩。
由于以下所述，现有技术的劣势是反应器的复杂性
第一，当反应器运行以实现1500m/c的圆周速度时，圆盘加速器应当以30000rpm 的速度旋转。在此速度下，圆盘承受着巨大的离心力效应致使需要高强度的制造材料；
第二，具有大重量的其他的主加速器被置于同一个圆盘加速器上，加速器要求供给，并且将这些加速器布置在直径500mm且以30000rpm的速度旋转的圆盘上在技术上是困难的；
第三，即使假设理论上主加速器能够被置于旋转的圆盘加速器上，也可预料粒子撞击物的预加速借助于离心力相对于目标屏障同轴。然而，因为由离心力和惯性力导致的力矢量将正切地击中在目标物(target)上的粒子，所以通过惯性力的高速旋转将不允许粒子轰击目标屏障，并且甚至主加速器的存在也不会修正飞行路径；
第四，反应器被假定为具有真空阀的全真空，这使得反应器的设计显著复杂化；
第五，圆盘加速器应当沿着旋转轴线移动以便确保利用可旋转的刷子对沙粒表面的清洁，这实质上将导致结构的复杂化，这在于需要特殊驱动力来移动；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，并且肋形框架与目标屏障不是一体，仅通过接触而产生的热力传输的效率被大幅降低。
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实用新型内容
本实用新型旨在简化反应器的设计、提高其可靠性和效率。
这通过根据本实用新型的产生热力和电力的反应器来实现，所述反应器包括壳体，其具有锥形顶端部分和底端部分；目标物，其被安装于壳体内，与壳体一起形成了热载体的封罩；进给器，其位于目标物内，所述进给器被连接到供给管路上，所述供给管路布置在反应器垂直轴线上、具有出口管并且是可旋转的，而且供给管路的出口管和进给器在横截面上具有滴形的翼部(airfoil)；喷嘴式扩散器，其被制造在进给器的外壁内；壳体的底端锥形部分通过空气管路连接，所述空气管路穿过额外的热交换器到达安装在壳体外侧的给料箱，并且目标物的内表面在横截面上具有棘轮的外形。
本实用新型所达到的技术效果是简化所述反应器的设计，提高其可靠性和效率。
通过
本实用新型，其中
图1示意地图示了根据本实用新型的反应器的横截面；
图2图示了沿直线A-A截取的图1所示的反应器的横剖视图，其示出了目标物和进给器的横截面；
图3图示了沿直线B-B截取的图1所示的反应器的横剖视图，其示出了供给管路的出口管的横截面。
具体实施方式
设备包括壳体(1)，进给器(2)位于壳体(1)中。反应器的垂直轴线为具有联接到进给器O)的出口管(3')的供给管路(3)，进给器(2)和供给管路(3)的出口管(3') 在横截面上具有滴形的翼部(正如已知的，对来流最小的迎面阻力)。目标物(4)位于进给器( 和壳体(1)之间；目标物的内表面在横截面上具有棘轮的外形。目标物(4)和壳体 (1)形成了填充有热载体(6)的封罩。喷嘴式扩散器(5)被安装在进给器(2)上并且还通过出口管(3')与供给管路C3)连接。传感器(7)被安装在目标物内，传感器把信号发送到与进给器⑵和供给管路⑶同轴地连接的变速器⑶的控制单元。变速器⑶还被同轴地连接到与涡轮机(10)相连的发电机(9)。空气管路(11)被安装在壳体(1)的底端锥形部分上，空气管路穿过额外的热交换器(1 并且被连接到具有分离器的进给器(2) 的接收料箱(13)。
设备按照以下方式工作
电动机模式的发电机(9)借助于变速器⑶开始使进给器⑵与具有出口管 (3')的供给管路C3) —起旋转。进给器和出口管具有对抗来流的空气动力阻力的滴形外形。料箱(1 的进给器( 接收在离心力下到达喷嘴式扩散器(5)的粒子撞击物的粉末材料。压缩机(未示出)的供给管路C3)被供给压缩空气，以从喷嘴( 吹出粒子撞击物。 粒子撞击物开始轰击目标物G)，其由于“乌舍连科效应”的原因而产热。热载体(6)由于温度的原因开始膨胀并使涡轮机(10)旋转。此后涡轮机(10)开始使发电机(9)急速旋转，其进入发电状态。在壳体(1)内的过压下，以及在旋转的具有出口管(3')(其实际上起到风扇作用)的供给管路(3)的影响下，未到达目标物(4)的粒子通过空气管路(11)被运送到料箱(13)内，在料箱(13)内粒子从空气中分离出来并且随之再被送回到进给器(2) 内。然而由目标物(4)所加热的空气使热力返回到额外的热交换器(12)，成为加热热载体 (6)的第一步。由于从喷嘴式扩散器(5)飞出的粒子具有与旋转圈成切线的飞行路径，目标物的内表面在横截面上具有棘轮的形式，从而粒子以直角落在表面部分上以有效地穿透目标物G)。安装在目标物⑷内的传感器(7)借助于进入到变速器⑶的信号来判定例如获得在旋转速度稳定时的最高温度的效果。由于已知的通过研磨剂(喷砂处理)的流体清洁效果，目标物的表面通过吹动带有粒子撞击物的空气来不断地自我净化(并非所有粒子撞击物都穿透目标物)。
通过改变进给器O)的直径(例如最大至3m)，能够实现达到对应SOOOrpm的 1200m/s的圆周速度的改进，与最相似的30000rpm相比，其通过降低离心负荷显著地降低了对旋转部件设计的要求。直接对涡轮单元(涡轮机和发电机)而言，需要3000rpm的改进以产生50Hz标准电流频率。在进给器( 旋转时，喷嘴式扩散器(5)的区域被增压，这就产生了对飞溅的粒子撞击物的一定的阻力。然而，在所述区域(进给器( 和目标物(4) 之间)的不对称外形上产生均勻的低压是可能的；此低压将便于粒子撞击物穿透金属。以 1比4或者更高的传输比使用变速器(8)使得反应器与涡轮单元联接。由反应器产生的双阶段热力提取(借助于额外的热交换器“空气-热载体”通过空气在目标物内的提取， 以及直接通过热载体在目标物外侧的提取)将显著提高输出效率。
权利要求
1. 一种产生热力和电力的反应器，包括具有锥形顶端部分和底端部分的壳体；安装于所述壳体内的目标物，所述目标物与所述壳体一起形成了热载体的封罩，所述反应器的特征在于，进给器被置于所述目标物内侧并且被连接到供给管路上，所述供给管路布置在所述反应器的垂直轴线上、具有出口管并且为可旋转的，所述供给管路的出口管和进给器在横截面上具有滴形的翼部，喷嘴式扩散器被制造在所述进给器的外壁内，所述壳体的所述底端锥形部分通过空气管路连接，所述空气管路穿过额外的热交换器到达安装在所述壳体外侧的给料箱，并且所述目标物的内表面在横截面上具有棘轮的外形。
专利摘要
本实用新型大体涉及工业动力工程领域，且具体涉及产生热力和电力的反应器。本实用新型所达到的技术效果是简化反应器的设计，提高其可靠性和效率。为实现技术效果，产生热力和电力的反应器包括具有锥形顶端和底端部分的壳体，安装于壳体内的目标物，其与壳体一起形成热载体的封罩，根据本实用新型，进给器被置于目标物内且连接到供给管路上，供给管路布置在反应器垂直轴线上、具有出口管且为可旋转的，供给管路的出口管和进给器在横截面上具有滴形翼部，喷嘴式扩散器被制造在进给器的外壁内，壳体的底端锥形部分通过空气管路连接，空气管路穿过额外的热交换器到达安装在壳体外侧的给料箱，且目标物的内表面在横截面上具有棘轮外形。
文档编号G21B1/00GKCN202307164SQ201120305032
公开日2012年7月4日 申请日期2011年8月19日
发明者阿尔达克·卡德利别科维奇·库赛诺夫 申请人:阿尔达克·卡德利别科维奇·库赛诺夫导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan