Электрод МГД-генератора Советский патент 1993 года по МПК H02K44/10 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для магнитогид- родинамического преобразования энергии, в частности, продуктов сгорания угольного топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности преобразования энергии и увеличение ресурса электрода.

На фиг.1 показан электрод МГД-генера- тора. разрез, и его крепление: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1:-на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Электрод МГД-генератора включает выходящую на огневую поверхность 1 керамическую емкость 2 с металлическим расплавом 3 внутри и электрический контакт 4, соединяющий металлический расплав с внешней электрической цепью.

В прилегающую к огневой поверхности область 5 сосуда 2 введен волокнистый керамический материал 6.

Область волокнистого материала включает слой 7, пропитанный металлическим расплавом, и слой 8, пропитанный жидким шлаком 9. имеющие общую границу 10.

Электрический контакт выполнен в форме металлического охлаждаемого стержня 11. Нижняя часть стержня покрыта 12 отвержденного металлического расплава, соприкасающимся с жидким металлическим расплавом. Верхняя часть стержня покрыта наростом 13 отвержденного шлака, омываемого жидким шла-. ком. Сосуд выполнен в форме желоба 14. Свободная поверхность 15 жидкого шлака расположена ниже края 16 борта 17 желоба. В области волокнистого материала уровень шлака доходит до края борта благодаря капиллярному поднятию в волокнистом материале, смачиваемом шлаком.

Желоб установлен на наклонном дне 18 канала МГД-генератора. Дно имеет пазы 19. От смежного желоба 20 желоб 14 отделен изолирующим желобом 21, открытым с одного конца 22 и также заполненным волокнистым керамическим материалом 23, который впитывает пленку шлака, оседающую из потока плазмы. Шлак опускается по волокнам на дно 24 желоба, откуда удаляется через открытый конец. Керамический воел

G

00

g

|0 00 00

со

локнистый материал может быть оформлен в виде пакета из листов керамической ткани.

При работе МГД-генератора на угольном топливе с кислым шлаком желоба и керамический волокнистый материал выполняют из корунда, бакора либо циркона. В качестве металлического расплава используют жидкий чугун. Контактный стержень 11 изготавливают из хромоникелевой стали.

Электрический ток проходит через стержень 11, металлический расплав, шлак и плазму. Обладая более высокой, чем шлак, электропроводностью, металлический расплав способствует равномерному распреде- лёниютока по огневой поверхности вдоль желоба. Слой шлака защищает металлический расплав от возникновения дуг, а волокнистый керамический материал демпфирует колебания шлака и расплава, воз- буждаемые трением потока о стенку канала МГД-генератора. ..

Поток плазмы направлен вдоль канала в сторону снижения его дна. Вместе с уклоном дна поток содействует уменьшению толщины пленки шлака на огневой поверхности, что уменьшает утечку тока вдоль канала. Дополнительным препятствием для утечки тока служат изолирующие желоба, разрывающие пленку шлака на участках между желобами 14 и 20 смежных электродов. Пазы 19, ориентированные под углом

45° к направлению желоба, уменьшает пе- редачу тепла от желоба к дну канала, способствуют выравниванию температуры по сечению желоба. Зазор между волокнистым

материалом и дном желоба облегчает перемешивание металлического расплава.

Жидкий шлак, удерживаемый на уровне бортов волокнистым материалом, сокращает путь тока в плазме, защищает борта от

прямого воздействия потока продуктов сгорания.

Формула из обретения

1. Электрод МГД-генератора, включающий выходящий на огневую поверхность керамический сосуд с металлическим расплавом и электрический контакт, соединяющий металлический расплав с внешней электрической цепью, отличаю щ и й с я

тем, что, с целью повышения эффективности преобразования энергии и увеличения ресурса, в сосуд, частично заполненный металлическим расплавом, введен волокни- „стый керамический материал, обладающий

свойством смачиваемости по отношению к жидкому шлаку и металлическому расплаву, причем свободная поверхность волокйисто- го материала со стороны канала расположена на одном уровне со стенками сосуда.

2, Электрод МГД-генератора по п, 1j от- 0 личающийся тем, что часть волокнистого материала размещена в области сосуда, заполненной металлическим расплавом. .

Составитель Я. Гохштейк

Техред М.МоргенталКорректор С. Шекмар

Редактор Т. Куркова

Заказ 1081Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Сущность изобретения: электрод МГД- генератора содержит открытый керамический сосуд, заполненный металлическим расплавом. Со стороны огневой поверхности в сосуд введен волокнистый керамический материал, пропитанный шлаком, .который покрывает поверхность металлического расплава. Волокнистый материал частично погружен в расплав. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.