Гелиоустановка Советский патент 1983 года по МПК F24J3/02 

(51) ГЕЛИОУСТАНОВКА Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к устройствам аккумулирования солнечной энергии в продуктах парогазовой конверсии углеводородов. Известна гелиоустановка, содержащая концентратор и расположенный в его фокальной зоне спиральный приемник-реактор, заполненный каталиэатоIpOM и имеющий входной патрубок, выполненный в виде корпуса теплообменника, змеевик которого подсоединен к средней части приемника-реактора. Солнечное излучение фокусируется концентратором на внутренней части спирали приемника-реактора, запояпенной.катализатором и связанной теп пообменником коаксиально с ней распо ложенной наружной частью спирали предварительного подогрева (входным па-г рубком). Солнечный нагреввызыв« ет Ч1ротекание химической реакции в. газовой смеси, подаваемой в приеймил реактор и контактирующей с катализатором 1 3 . Однако в известной гелиоустановке, может протекать лишь один тип химической реакции, опредепяекй 1Й используемым катализатором и уровнем нагрева приемника-реактора, что ограничйвает диапазон использования установки. Кроме того, геометрическая форма приёмника-реактора не позволяет наиболее полно использовать поступающее солнечное изл учение. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки. Другой целью изобретения является повышение КПД установки. ПосУавленная цель достигается тем, что катализатор выполнен в виде различного типа наполнителей, расположенных по длине приемника-реактора, а последний имеет дополнительный патрубок в виде заполненного катализатором корпуса теплообменника, змеевик которого также подсоединен k средней части приемника-реактора. Кроме того, приемник-реактор имее конусооб)азную или сферическую форму На фиг.1 показан вариант приемника-реактора конусообразной формы, в котором солнечное излучение направлено на внутреннюю поверхность конуса; на фиг.2 - приемник-реактор в ви де коаксиально расположенных двух частей спирали; на фиг.З приемникреактор, конусообразной формы, в котором солнечное излучение направлено на внешнюю поверхность конуса; на фиг.А - приемник-реактор в виде двух коаксиально расположенных частей спи рали; на фиг.5 - приемник-реактор сферической формы, в котором солнечное излучение напраблено на внутреннюю поверхность сферы; на фиг.6 приемник-реактор в виде д .ух коаксиально расположенных частей спирали; на фиг.7 приемник-реактор сферической формы, в котором солнечное излучение направлено на внешнюю поверхность сферы; на фиг.8 - приемник реактор выполнен в виде коаксиально расположенных двух частей спирали. Гелиоустановка содержит концентратор (не показан) и расположенный в его фокальной зоне спиральнь приемник-реактор 1-,, заполненный катализатором и имеющий входной патрубок, выполненный в виде корпуса 2 теплообменника, змеевик 3 которого подсоединен к средней части приемникареактора 1. Катализатор .выполнен в виде различного типа наполнителей Ц, расположенных по длине приемникареактора 1, а последний имеет дополнительный патрубок в виде заполненного катализатором корпуса 5 теплообменника, змеевик 6 которого также подсоединен к средней части приемника-реактора 1. Приемник-реактор 1 может иметь конусообразную форму (фиг.-) или сферическую (фиг.5-8) форму, причем солнечное излучение направлено либо на внутреннюю (фиг.1 2 , 5, 6), либо на внешнюю (фиг.З, k, 7, 8) поверхность приемника-реактора 1. Приемник-реактор 1 может быт выполнен в виде коаксиально располо.женных двух частей спирали (фиг.2, Ц, 6, В). Приемник-реактор 1 снабжен теплоизоляцией (не показана). Гелиоустановка работает следующим образом. Осевой расфокусировкой концентратора добиваются необходимого температурного распределения на приемникереакторе 1, заполненном катализатором, выполненным в виде различного типа наполнителей 4 (ход солнечных лучей показан на чертежах длинными стрелками). Тип наполнителей выбирают исходя из конкретной реакции исходных газов, подаваемых в установку (ход газов на чертежах показан короткими стрелками). Предварительный нагрев газов ведут во входном патрубке, причем начальную ступень химической реакции проводят непосредственно во входном патрубке. Снабжение гелиоустановки различного типа наполнителями k и дополнительным патрубком с катализатором позволяет проводить многоступенчатые химические реакции исходных газов, подаваемых в установку, а выполнение приемника-реактора 1 конусообразной или сферической формы - полнее утилизировать солнечную энергию, что, в конечном счете, расширяет функциональные возможности гелиоустановки и повышает ее КПД. формула изобретения 1. Гелиоустановка, содержащая концентратор и расположенный в его фокальной зоне спиральный приемникреактор, заполненный катализатором и имеющий входной патрубок, выполненный в виде корпуса теплообменника, змеевик которого подсоединен к средней чести приемника-реактора, о т личающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможноЬтей, катализатор выполнен в виде различного типа наполнителей, расположенных по длине приемника-реактора , а последний имеет дополнительный патрубок в виде заполненного катализатором корпуса теплообменника, змеевик которого также подсоединен к средней части приемника-реактора. 2.Гелиоустановка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД приемник-реактор имеет конусообразную форму. 3.Гелиоустановка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, приемник-реактор имеет сферическую форму. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 639307, кл. F 24 J 3/02, 1978.

7

5 j

t

ЙЛ