| Формула изобретения 1. Способ производства тепла посредством проводимой в камере сгорания экзотермической реакции находящегося в твердом состоянии магния с кислородом, подаваемым в камеру сгорания, характеризующийся тем, что магний размещают в камере сгорания, в которую подают контролируемое количество кислорода или смеси, содержащей кислород, воспламеняют магний, и для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают кислород или смесь, содержащую кислород. 2. Способ по п. 1 , характеризующийся тем, что при достижении необходимого количества выделенного тепла прекращают подачу кислорода или смеси, содержащей кислород, в камеру сгорания. 3. Способ по п. 2, характеризующийся тем, что для возобновления выделения тепла в камеру сгорания снова подают контролируемое количество кислорода или смеси, содержащей кислород, воспламеняют магний, для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают кислород или смесь, содержащую кислород, а при достижении необходимого количества выделенного тепла прекращают подачу кислорода или смеси, содержащей кислород, в камеру сгорания. 4. Способ по одному из п. п. 1-3, характеризующийся тем, что из продуктов, полученных в результате экзотермической реакции магния, регенирируют магний. 5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что магний регенирируют, используя энергию, полученную от возобновляемых источников энергии. |
Изобретение относится к области тепловой энергетики и может быть использовано в тепловых установках бытового и промышленного назначения.
Известен способ производства тепла посредством экзотермической реакции [патент СН616356 А5], в котором в качестве топлива используют магний в твердой форме, магний механически измельчают на куски, в порошок, на волокна или стружку, и эти частицы магния посредством воздушного потока, обеспечивающего непрерывную подачу частиц магния, вводят в топку котла (в камеру сгорания).
Используют магний в виде брусков стандартного размера, при помощи ротационного приспособления он может быть трансформирован в стружку или порошок и при помощи воздушного потока направлен в топку, где его частицы воспламеняются и производят тепло.
Однако известный способ является опасным и недостаточно энергоэффективным, поскольку частицы магния подают в камеру сгорания посредством воздушного потока, что может привести к воспламенению частиц магния за пределами камеры сгорания, а, следовательно, приводит к тепловым потерям и создает опасность. Кроме этого, затрудняется сбор продуктов, полученных в результате экзотермической реакции магния, которые могут быть регенерированы.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретенем, является повышение энергоэффективности производства тепла и повышение безопасности.
В известном способе производства тепла посредством проводимой в камере сгорания экзотермической реакции находящегося в твердом состоянии магния с кислородом, подаваемым в камеру сгорания, согласно изобретению, магний размещают в камере сгорания, в которую подают контролируемое количество кислорода или смеси, содержащей кислород, воспламеняют магний, и для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают кислород или смесь, содержащую кислород.
При достижении необходимого количества выделенного тепла прекращают подачу кислорода или смеси, содержащей кислород, в камеру сгорания.
Для возобновления выделения тепла в камеру сгорания снова подают контролируемое количество кислорода или смеси, содержащей кислород, воспламеняют магний, для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают кислород или смесь, содержащую кислород, а при достижении необходимого количества выделенного тепла прекращают подачу кислорода или смеси, содержащей кислород, в камеру сгорания.
Из продуктов, полученных в результате экзотермической реакции магния, можно регенирировать магний для его повторного использования.
Магний можно регенирировать из продуктов, полученных в результате экзотермической реакции магния, используя энергию, полученную от возобновляемых источников энергии. Это дополнительно повышает энергоэффективность производства тепла предложенным способом.
Размещение магния в камере сгорания обеспечивает его сгорание непосредственно в камере сгорания, что повышает энергоэффективность и безопасность производства тепла, а также облегчает сбор продуктов, полученных в результате экзотермической реакции магния, из которых можно регенерировать магний. Контролируемая подача кислорода или смеси, содержащей кислород (например, воздуха), а также прекращение и возобновление подачи кислорода или смеси, содержащей кислород, дает возможность регулировать не только общее количества выделенного тепла, но и скорость выделения тепла. Пример реализации способа.
Магний размещают в камере сгорания. В камеру сгорания подают контролируемое количество смеси, содержащей кислород - воздуха. Воспламеняют магний. Для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают воздух. При достижении необходимого количества выделенного тепла (контролируемого, например, по температуре нагретого выделенном теплом объема воды) прекращают подачу воздуха в камеру сгорания. Экзотермическая реакция магния с кислородом продолжается, пока в камере сгорания присутствует достаточно кислорода. При необходимости возобновить выделение тепла, в камеру сгорания снова подают контролируемое количество воздуха. Воспламеняют магний. Для поддержания горения в камеру сгорания контролированно подают воздух. При достижении необходимого количества выделенного тепла (контролируемого, например, по температуре нагретого выделенным теплом объема воды) прекращают подачу воздуха в камеру сгорания.
Полученный в результате горения магния оксид магния собирают и из него регенерируют металлический магний, используя энергию, полученную от возобновляемых источников энергии.