Патенты автора Фролов Фёдор Сергеевич (RU)
Изобретение может быть использовано в термической переработке газообразных, жидких и твердых отходов. Способ термической переработки отходов включает получение перегретого водяного пара в детонационном пароперегревателе (3), при этом обеспечивают подачу сверхзвуковых струй перегретого водяного пара в реактор (1), сопровождаемую ударными волнами, с формированием в реакторе (1) устойчивых вихревых структур при поддержании повышенного давления для предотвращения подсоса атмосферного воздуха. Обеспечивают подачу отходов в реактор (1) непрерывно или порциями. Осуществляют переработку отходов в реакторе (1) с помощью перегретого водяного пара с предотвращением агломерации частиц отходов за счет воздействия ударными волнами. Отвод продуктов переработки отходов из реактора (1) осуществляют непрерывно или порциями. Перегретый водяной пар подают в реактор (1) в виде непрерывных сверхзвуковых струй, так что в реакторе (1) формируются устойчивые стационарные вихревые структуры. Непрерывные сверхзвуковые струи перегретого водяного пара получают благодаря комбинированному воздействию со стороны детонационных волн, непрерывно циркулирующих в детонационном пароперегревателе (3) по смеси горючее-окислитель, и со стороны теплонагруженных стенок детонационного пароперегревателя, на струи водяного пара, или на жидкие струи или пристеночные пленки питательной воды, непрерывно подаваемые в детонационный пароперегреватель (3). А именно непрерывные сверхзвуковые струи сильно перегретого водяного пара получаются благодаря термомеханическому воздействию детонационных волн, заключающемуся в перегреве водяного пара, а также в аэродинамическом дроблении жидких струй и пристеночных пленок на капли питательной воды, испарении капель питательной воды и перегреве образующегося водяного пара, и благодаря термическому воздействию теплонагруженных стенок детонационного пароперегревателя (3), заключающемуся в передаче тепла от теплонагруженных стенок к струям водяного пара и/или к жидким струям, и/или к пристеночным пленкам. Непрерывное поступление питательной воды в детонационный пароперегреватель (3) в виде струй водяного пара, или жидких струй, или пристеночных пленок обеспечивает охлаждение теплонагруженных стенок детонационного пароперегревателя. Отходы подвергаются аэродинамической фрагментации под действием как непрерывных сверхзвуковых струй перегретого водяного пара, так и под действием ударных волн, присоединенных к детонационным волнам, непрерывно циркулирующим в детонационном пароперегревателе (3). Продукты переработки отходов, отводимые из реактора, содержат горючий газ, используемый в качестве горючего в смеси горючее-окислитель и/или направляемый потребителю, а также жидкие кислоты и твердый нетоксичный остаток, направляемые потребителю. В качестве резервного горючего может быть использован, например, природный газ. Раскрыто устройство для термической переработки отходов. Технический результат заключается в повышении производительности высокотемпературной переработки отходов с помощью сильно перегретого водяного пара с получением горючего газа, кислот и твердого нетоксичного остатка без вредного воздействия на окружающую среду. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу и устройству для опреснения воды. Способ опреснения соленой воды, в котором опресняемая соленая вода, подаваемая в виде струи или пелены, периодически подвергается воздействию сильной ударной волны и высокоскоростного потока горячих газообразных продуктов детонации, приводящему к тонкой аэродинамической фрагментации струи или пелены опресняемой соленой воды. А образованный двухфазный факел подается тангенциально в вихревую зону, где в условиях сильно закрученного высокотемпературного потока происходит быстрое испарение микрокапель опресняемой соленой воды с образованием мелкодисперсной кристаллической морской соли, отделяемой от газообразных продуктов детонации и водяного пара благодаря полю центробежных сил. Газообразные продукты детонации и водяной пар выводятся из вихревой зоны в зону конденсации водяного пара и отделения его от газообразных продуктов детонации. Причем солевой остаток непрерывно удаляется из вихревой зоны в виде мелкодисперсной кристаллической морской соли. Способ реализован в устройстве, в котором системы фрагментации и испарения опресняемой соленой воды выполнены в виде импульсного генератора сильной ударной волны и высокоскоростного потока горячих газообразных продуктов детонации, присоединенного к вихревому реактору для испарения микрокапель опресняемой соленой воды с образованием мелкодисперсной кристаллической морской соли, соединенному с конденсатором водяного пара. Конденсатор водяного пара снабжен системой удаления газообразных продуктов детонации и системой отвода опресненной воды потребителю. Изобретение обеспечивает опреснение соленой воды с помощью термомеханического воздействия на струю или пелену соленой воды сильной ударной волной и высокоскоростным потоком горячих газообразных продуктов детонации, получаемыми в циклическом рабочем процессе с импульсно-детонационным сжиганием того или иного горючего. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ ДЕТОНАЦИИ В ТРУБЕ С ГОРЮЧЕЙ СМЕСЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ // 2672244
Изобретение относится к способам и устройствам сжигания газообразного или распыленного жидкого топлива в режиме газовой или капельной детонации и может быть использовано в различных технологических устройствах и энергетических установках, работающих на импульсно-детонационном или непрерывно-детонационном горении, например, для инициирования детонации в непрерывно-детонационной камере сгорания турбореактивного двигателя. Способ инициирования детонации в трубе с горючей смесью включает быстрое формирование турбулентного фронта пламени, его ускорение и усиление образовавшейся ударной волны с последующим переходом горения в детонацию. Формирование турбулентного фронта пламени осуществляется в высокоскоростном турбулентном потоке горючей смеси, образованной за счет турбулентного смешения перекрестных сверхзвуковых струй горючего и окислителя, при помощи форкамерно-факельного зажигания, при этом форкамера заполняется горючей смесью, поступающей из детонационной трубы, а зажигание горючей смеси в форкамере осуществляется при помощи слабого источника зажигания. В результате достигается быстрый переход горения в детонацию с очень коротким преддетонационным расстоянием и временем. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Способ организации рабочего процесса в непрерывно-детонационной камере сгорания турбореактивного двигателя включает двухступенчатое преобразование химической энергии топлива в полезную механическую работу и в кинетическую энергию реактивной струи. При осуществлении способа инициируют одну или несколько самоподдерживающихся детонационных волн в кольцевой камере сгорания с последующим преобразованием химической энергии топлива частично в тепловую и частично в кинетическую энергию при его сжигании в непрерывно-детонационном режиме в кольцевой камере сгорания при повышенном среднем давлении, получаемом с помощью компрессора, а затем частично преобразуют тепловую и кинетическую энергии течения в механическую энергию с помощью турбины, передающей крутящий момент компрессору, а также другим вспомогательным агрегатам, и в кинетическую энергию реактивной струи с помощью реактивного сопла. Крутящий момент на турбине создают проникающими из камеры сгорания вверх по потоку одной или несколькими косыми ударными волнами, движущимися в следе одной или нескольких самоподдерживающихся детонационных волн, непрерывно циркулирующих в кольцевой камере сгорания, а горячие продукты непрерывно-детонационного горения направляют в окружающее пространство непосредственно через реактивное сопло. Турбореактивный двигатель для осуществления способа содержит входное устройство, компрессор, инициатор детонации, кольцевую камеру сгорания, турбину и выходное реактивное сопло. Турбина размещена вверх по потоку от кольцевой камеры сгорания, а выходное реактивное сопло установлено вниз по потоку от последней. Изобретения позволят повысить эффективность рабочего процесса в турбореактивном двигателе. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.
