Вакуумно-испарительная МикроГЭС

рисунок от автора проекта:

Логическая схема работы:

Для справки 0.2 грамма пара дадут почти 500 калорий . Если это будет происходить 1 раз в секунду,
выделяемая мощность будет равна 2 квт. 

Масло это простейший пример затворной жидкости (для понимания принципа). Что вовсе не означает, что в конкретной авторской конструкции применяется оно же. Может быть и некая другая жидкость с необходимыми свойствами.
 

...в "торичеллиевой" пустоте, не надо создавать центров конденсации, или иных заморочек. Все гораздо проще.

В трубе начнется НЕПРЕКРАЩАЮЩИЙСЯ процесс кипения. При этом, СКОЛЬКО молекул вылетело из жидкости, столько и ОПУСТИЛОСЬ по стенкам (они - центры конденсации)

По русски - если для выработки ПАРА чайник надо ГРЕТЬ на плите, подводя химическую энергию, то в МикроГЭС это для нас делает гравитация. Простым и надежным способом.

Вы умеете ПОЛУЧАТЬ ПАР. При всем при этом Ваш пар БОЛЕЕ энергонасыщен чем любой ПЕРЕГРЕТЫЙ пар (пар на ТЭЦ перегревают и обезвоживают для увеличения выхода ЭНЕРГИИ). Почему? потому что - ТЕПЛОВЫЕ машины, даже самые продвинутые, - ОБОГРЕВАЮТ атмосферу, их КПД (ТЭЦ например) - 40 процентов. У нас с Вами все наоборот, атмосфера ОХЛАЖДАЕТ нашу трубу ПОДВОДЯ к ней рассеяную тепловую энергию.

Ну и само собой понятно, что пар образуется МГНОВЕННО как только вода попадает в зону РАЗРЯЖЕНИЯ.

Стоит только сказать, что под турбиной плавающем в воде ПОПЛАВКОМЫМ соплом с гидродинамическим клапаном. Именно он собирает и направляет пар в СОПЛО, одновременно пропуская жидкую фазу(воду) обратно....

В качестве генератора я применяю двигатели от скважинных насосов, так как они зарекомендовали себя нормально на всех типах МикроГЭС

Вакуумные паровые машинки требуют не нагрева, как в классике, а охлаждения. Только не перепутайте не для получения пара, а для его конденсации

ПОПЛАВКОВЫЙ гидродинамический клапан:

Это что то ввиде перевернутой воронки, плавающей на границе воды и масла, собирающее пар и направляющее его в сопла турбины. Турбина вместе с погружным эл.двигателем расположена над маслом

Можно добавить что воронка обязана быть дополнена ЮБКОЙ (на высоту столба запорной жидкости,плавать в воде). Это вполне работоспособная конструкция. Зазор между стенками юбки и основной трубою - тоже немаловажен

Также вовсе необязательно двигатель-генератор размещать вверху,но разные типы станций имеют и разное решение.

 

Как Вы регулируете число оборотов вала генератора?

Применяется специальная крыльчатка вместо штатных насосных колес,и калибровочные отверстия. При снятой нагрузке затворная жидкость подступает к отверстиям сокращая количество испаряемого газа. И наоборот.


Попытка заменить погружной двигатель любым другим обречена на неудачу. Можно вообще вынести турбину вместе с генератором за пределы трубы (тогда и погружной двигатель не обязателен), что очень сооблазняет, но появляются проблемы с герметизацией, изоляцией и т.д.. Причем, это настолько серьезно,что лучше и не пробовать..
 

А что мешает, этим же каплям опять испарится над затворной жидкостью до того, как они возвратятся?

Скорее всего - ЗАТВОРная жидкость... Точнее ее вес. Процесс идет в одну сторону

Те капли конденсата, которые уже образовались на стенках трубы над затворной жидкостью ,но еще не успели под нее возвратится, а к стенкам и не прилипнет, а будет идти дождь.

...в торичеллевой пустоте, не надо создавать центров конденсации,или иных заморочек. Все гораздо проще. Как только установится УРОВЕНЬ, в трубе начнется НЕПРЕКРАЩАЮЩИЙСЯ процесс кипения. При этом,СКОЛЬКО молекул вылетело из жидкости,столько и ОПУСТИЛОСЬ по стенкам(они - центры конденсации)

Какое лучше применить масло в гидрозатворе ?

Лучше то, которое меньше окисляется и смешивается с водой, из доступных это кремнийорганические типа ПМС-5, ПМС-20 и все подобные.
 

Всегда помним о том, что температура это всего лишь скорость молекул. Капля, падая вниз набирает скорость или можно говорить температуру, при этом естественно она начинает интенсивно испаряться, сбрасывая  приобретенную энергию. Так продолжается до тех пор, пока она не закрывается маслом.

И вот тут капля уже несет свою энергию до нижнего слоя воды, т.к. потерь на испарение нет. Соответственно нижний слой воды приобретает повышенную температуру и начинает более быстрое испарение в воронке. Часть своей теплоты капля отдает маслу, и если сделать хорошую теплопередачу от слоя масла к воде в воронке, это ускорит испарение.

Ну вот где то так, в согласии с обычными законами физики.

Конечно интереснее когда процесс конденсации идет быстро. Для этого можно воспользоваться способом - увеличением высоты зоны конденсации. При этом уже появится свое давление столба пара, в результате давление вверху и внизу столба будут различаться, именно на столько сколько нужно для конденсации.

Ну и дальше- мощность установки будет равна весу падающих капель умноженное на высоту, с которой они падают( без испарения) в единицу времени.

Это заметьте, мы не привлекаем энергию окружающей среды. Только гравитация. В точности как в природе- испарение, конденсация, падение.
 

-------------------

Вакуум с помощью дешевого насоса дает худший вакуум по сравнению с вытеснением паром.

 
Насчет турбинки- скорость пара в вакууме сверхзвуковая. Исходя из этого для согласования скорости пара и лопаток турбины,
нужно чтобы пар подходил к лопаткам как можно под меньшим углом, но взаимодействовал как можно большее время.

Такая турбинка должна выглядеть как длинный цилиндр, с лопатками с малым углом атаки. Ну и естественно в корпусе-обечайке.
 

Замечание по получению вакуума:   пар плохо вытесняет воздух, но хорошо вытесняет воду! и после конденсации получается очень хороший вакуум, который может испортится только растворенными газами в воде (следовательно воду желательно применить более чистую и прокипеченую)