ГИДРОИМПУЛЬСНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2012 года по МПК A01G25/02 

Изобретение относится к устройствам для доставки и распыления воды на большие расстояния.

Известно устройство для доставки и распыления воды, содержащее ствол с запорным органом, водовоздушный бак, в верхней части которого установлена запальная свеча, впускной и выпускной клапаны (см. SU 1228804 А1, МПК А01G 25/02).

Известное устройство имеет недостаточную дальность боя струи, сбои в работе из-за недостаточной продувки и нарушения соотношения между топливом и окислителем.

Прототипом предлагаемого устройства является дождевальная установка, содержащая ствол с запорным органом, водовоздушный бак, в верхней части которого установлена запальная свеча, впускной и выпускной клапаны, электролизитер, блок управления, аккумулятор (см. журнал Изобретатель и рационализатор №3 за 2010 г., стр.5-7, МПК А01G 25/02).

Известное устройство имеет большую дальность боя струи воды, надежно в работе. Но оно имеет следующие недостатки. Источником энергии для него служит аккумулятор. Для длительной и интенсивной работы этого недостаточно, особенно при работе в местности, удаленной от источников электрической энергии. Кроме того, КПД этой установки невысокий.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение энергообеспеченности и КПД установки.

Сущность технического решения заключается в том, что в гидроимпульсной дождевальной установке, включающей ствол с запорным органом, водовоздушный бак с запальным устройством, с впускными и выпускными клапанами, электролизер, блок управления, аккумулятор, водовоздушный бак снабжен в верхней части водовоздушной полостью, соединенной через канал с впускным клапаном, размещенным в нижней части водовоздушного бака, причем полость снабжена форсунками с выходом их в водовоздушный бак и воздушной камерой, ствол снабжен турбиной с электрогенератором, регулятором потока воды, а сама установка дополнительно снабжена термохимическим реактором, соединенным через впускные и выпускные клапаны с верхней воздушной частью бака и со входом топливного клапана.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство. Использование турбины с электрогенератором, термохимического реактора позволяет длительную, автономную работу в любой местности, а снабжение водовоздушного бака дополнительной водовоздушной полостью и соединение термохимического реактора с воздушной полостью бака через клапаны, срабатывающие последовательно, позволяют использовать пар для выработки топлива, увеличения энергии выброса воды и повышения КПД.

Сущность технического решения заключается в том, что в гидроимпульсной дождевальной установке, включающей ствол с запорным органом, водовоздушный бак с запальным устройством, с впускными и выпускными клапанами, электролизер, блок управления, аккумулятор, водовоздушный бак снабжен в верхней части водовоздушной полостью, соединенной через канал с впускным клапаном, размещенным в нижней водной части бака, причем полость снабжена форсунками для впрыска воды с выходом их в воздушную часть бака и воздушной камерой, ствол снабжен турбиной с электрогенератором, регулятором потока воды, а сама установка дополнительно снабжена термохимическим реактором, соединенным через впускные и выпускные клапаны с верхней воздушной частью бака и со входом топливного клапана.

Использование турбины с электрогенератором, термохимического реактора позволяет длительную автономную работу в любой местности, а снабжение водовоздушного бака дополнительной воздушной полостью и соединение термохимического реактора с воздушной верхней частью бака через клапаны, срабатывающие последовательно, позволяют использовать энергию пара и паровоздушной смеси для выработки топлива, увеличения дальности выброса струи воды, увеличения КПД установки.

Устройство состоит из водонапорного бака 1, снабженного водовоздушной полосью 2, с форсунками 3, воздушной камерой 4, впускными клапанами 5 и 6 и выпускными 7 и 8 для парогазовой смеси, клапаном 9 подачи воды, впускным топливным клапаном 10, впускным клапаном 11, соединенным клапаном 12 через вентель 13 с полостью 2, запальной свечой 14, из ствола 15, снабженного запорным органом 16, турбиной 17, регулятором 18.

Верхняя часть бака 1 через впускной электромагнитный клапан 5 соединена с подогревателем 19, реакционной камерой 20 термохимического реактора 21 и через насос 22 с ресивером 23 и далее с впускным топливным клапаном 10. Последний через ресиверы 24 и 25 соединен с электролизером 26 и через топливопровод 27 может быть соединен с другим источником топлива, например смесью бензина или газа с воздухом.

Работает устройство следующим образом. Бак 1 через клапан 9 заполняется водой до определенного уровня. В верхнюю воздушную часть бака 1 от ресиверов 24 и 25, которые соединены с электролизером 26, поступает топливо Н₂ и окислитель O₂. После заполнения воздушной части топливом свечой 14 зажигается смесь. Давление в баке 1 поднимается, открывается запорный клапан 16 и происходит выброс воды по стволу 15. При движении воды по стволу 15 часть воды или вся вода может проходить через турбину 17 с помощью регулятора 18. При положении регулятора а'-а'' турбина 17 не задействована, при В'-В'' вся вода проходит через турбину 17. В других положениях регулятора соотношение потоков зависит от положения регулятора 18. Турбина 17 крутит электрогенератор (не показан). Последний запитывает электролизитер 26, блок управления (не показан), заряжает аккумулятор.

При достижении максимального давления в баке 1 открывается клапан 6 и в реактор 21 происходит вброс горячих газов. При уменьшении давления в баке 1 клапан 6 закрывается, а клапан 8 открывается. Газы из реактора 21 устремляются в бак 1, способствуя выбросу воды, передав перед этим часть тепла подогревателю 19 и реактору 20, заполняемому порошком угля или водной суспензией угля. При воспламенении топлива в баке 1 за счет увеличения давления открывается также клапан 11 и по каналу 12 происходит вброс воды в полость 2. Поступившая в полость 2 вода охлаждает верхнюю часть бака 1, сама нагревается и сжимает парогазовую смесь в камере 4. При понижении давления в баке 1 часть нагретой воды под давлением парогазовой камеры 4 через форсунки 3 впрыскивается в бак 1. Вода испаряется и поддерживает выплеск воды по стволу 15. После выплеска воды идет набор новой порции ее в бак 1 через клапан 9. При этом открывается электромагнитный клапан 5 и парогазовая смесь поступает в подогреватель 19 и в реакционную камеру 20, вступает в реакцию с нагретым углем, образуя синтез-газ СО и H₂, который насосом 22 направляют в ресивер 23, и далее, по мере необходимости, синтез-газ поступает как добавка к основному топливу или даже без него в камеру сгорания бака 1. После заполнения бака 1 новой порцией воды открывается электромагнитный клапан 7, соединяя полость бака 1 с атмосферой. При уменьшении давления близко к атмосферному клапан закрывается. В бак 1 поступает топливо Н₂ и кислород. Цикл повторяется.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для выброса и распыления жидкости, и может быть использовано для полива растений и пожаротушения. Гидроимпульсная дождевальная установка содержит ствол с запорным клапаном, водонапорный бак, снабженный запальной свечой, клапаном подачи воды и впускными и выпускными клапанами для подачи парогазовой смеси, электролизер, блок управления, аккумулятор. Ствол установки снабжен турбиной с электрогенератом, а также регулятором расхода воды через турбину. Водонапорный бак имеет в верхней части водовоздушную полость, сообщенную через канал с впускным клапаном, размещенным в нижней части бака. Водовоздушная полость снабжена форсунками с выходом их в водонапорный бак и воздушной камерой. Установка также снабжена термохимическим реактором, реакционной камерой и подогревателем. Водовоздушная полость бака посредством впускного клапана для подачи парогазовой смеси сообщена с подогревателем, реакционной камерой термохимического реактора и впускным топливным клапаном, связанным с электролизером и источником топлива. Использование изобретения позволит обеспечить длительное автономное энергоснабжение установки в любой местности и увеличить ее КПД. 1 ил.

Гидроимпульсная дождевальная установка, содержащая ствол с запорным клапаном, водонапорный бак, снабженный запальной свечой, клапаном подачи воды и впускными и выпускными клапанами для подачи парогазовой смеси, электролизер, блок управления, аккумулятор, отличающаяся тем, что ствол установки снабжен турбиной с электрогенератом, а также регулятором расхода воды через турбину, а водонапорный бак имеет в верхней части водовоздушную полость, сообщенную через канал с впускным клапаном, размещенным в нижней части бака, причем водовоздушная полость снабжена форсунками с выходом их в водонапорный бак и воздушной камерой, кроме того, установка также снабжена термохимическим реактором, реакционной камерой и подогревателем, при этом водовоздушная полость бака посредством впускного клапана для подачи парогазовой смеси сообщена с подогревателем, реакционной камерой термохимического реактора и впускным топливным клапаном, связанным с электролизером и источником топлива.