Есть «Вечный двигатель второгорода»!
/>...- Г-голубчики, — сказал ФедорСимеонович озадаченно, разобравшись в почерках. — Это же п-проблема БенБ-бецалая. К-калиостро же доказал, что она н-не имеет р-решения.
— Мы сами знаем, что она не имеет решения, — сказал Хунта, немедленно ощетиниваясь.- Мы хотим знать, как ее решать.
— К-как-то ты странно рассуждаешь, К-кристо… К-как же искать решение, к-когдаего нет? Б-бесмыслица какая-то…
— Извини, Теодор, но это ты странно рассуждаешь. Бессмыслица — искать решение,если оно и так есть. Речь идет о том, как поступать с задачей, которая решенияне имеет…
А.Стругацкий,Б.Стругацкий. Понедельник начинается в субботу.
Уважаемые Господа!
Вечныйдвигатель второго рода это такой двигатель, который не подчиняется Второмузакону термодинамики.
В1824 году С. Карно в своем сочинении «Размышления о движущей силе огня и о машинах,способных развивать эту силу» высказал мысль, что «тепловая машина не поглощаеттепло, превращая ее в работу, а передает его холодному телу». В. Томпсон (лордКельвин), Р. Клаузиус, М. Планк возвели эту мысль в ранг закона. Современнаятрактовка Второго закона термодинамики звучит так: «Для перевода теплоты вработу необходим источник тепла и охладитель более низкой температуры».Того, кто осмеливался противоречить этому закону, называют изобретателямивечного двигателя второго рода.
Этотзакон распространяется на тепловые электростанции. Наверное, все знают, что длявыработки электроэнергии надо подвести тепло к воде в парогенераторе «ПГ» (см.Рис. 1), затем испарить ее и поднять давление пара. После этого пар с высокимдавлением поступает в турбину «Т», вращает ее ротор вместе с ротором генератора«Г», а последний вырабатывает электроэнергию. После турбины, пар с низким давлениемпоступает в конденсатор «К» (охладитель) и там конденсируется — пар переходит всостояние жидкости (воды). После конденсатора, вода снова подается впарогенератор конденсатным насосом «КН».
/>При отводе тепла из конденсатора, в окружающую среду (реки,озера, моря) выбрасывается более половины подведенного тепла. Вот как мы греем«матушку Землю!
Выбростепла в конденсаторе делается для того, чтобы уменьшить затраты энергии наподнятие давления пара. Для поднятия давления водяного пара с низким давлением,сначала его надо перевести в состояние жидкости (сконденсировать), поднятьдавление воды в насосах, подать в парогенератор, снова подвести к воде теплодля ее испарения и поднятия давления пара.
Ярешил придумать что-нибудь для увеличения КПД цикла и улучшения экологическойобстановки в местах размещения ГРЭС, ТЭЦ, АЭС.
Дляизобретательства в теплоэнергетике надо знать азы термодинамики.
Принормальных условиях для выкипания воды, сначала надо нагреть ее до 100°С, затем подвести тепло для испарения.Испарение происходит при отрыве молекул воды с поверхности кипения. О распределениивнутренних энергий в процессе кипения можно судить по Рис.2.
/>
Здесь, I' — теплота идущая на нагрев воды дотемпературы кипения.
R — теплотаидущая на испарение кипящей воды — теплота парообразования
Придальнейшем подводе тепла к пару, идет его перегрев – увеличение внутреннейэнергии с повышением температуры.
Теплотапарообразования R состоит из теплоты разъединения молекул U и теплоты расширения L. При нормальных условиях теплота расширения L в 12,5 раз меньше теплоты разъединения U.
Впроцессе получения электроэнергии, теплота разъединения U выбрасывается в окружающую среду, а теплота расширения L участвует в полезной работе. Вот из-за неё то и вся дракапойдет.
Яподумал, все дело в состоянии массы — жидкое оно, или газообразное. Как этотак? Для поднятия давления в жидкости надо затратить энергии во много разменьше, чем для поднятия того же давления в паре? Значит надо найти другой,менее энергоемкий способ поднятия давления пара, или найти другой способперевода пара в состояние жидкости (воды).
Известно,что „Удавалось перегревать воду при нормальных условиях на десятки градусов.Однако, в конце концов, такая вода вскипает. Кипение происходит крайне бурно,напоминая взрыв“.
Язадал себе задачу успокоить перегретую воду — найти способ ее успокаивания(чтобы не взрывалась). Потом создать такие условия, когда внутренняя энергияперегретой воды была бы больше, чем внутренняя энергия пара при том же давлениисжатия.
Мояпрофессия — инженер теплоэнергетик, специализация — виброналадка вращающегосяоборудования. Т.е. в голове всякие ускорения, центробежные силы и др. Поэтому,возник вопрос, как влияют центробежные силы инерции на процесс кипенияжидкости?
Представьте,что Вас послали на Солнце в барокамере и термостате. На Солнце вес увеличиваетсяв 30 раз и составит для человека 2 — 3 тонны. Ну и как в этих условиях бегать,прыгать? Короче, летальный исход от веса! Ну а молекулы воды другое дело. К нимможно подвести много тепла и тогда произойдет их отрыв (прыжок) с поверхности.Но с увеличением тепла в жидкой массе должна расти ее температура кипения. Т.е.воду для кипения надо будет нагревать не до 100°С, а до большей температуры.
/>
Имитироватьувеличение веса в молекулах воды можно во вращающемся цилиндре (см. Рис. 3).Вес молекул увеличится от возрастания центробежных сил в массе.
Япровел опыт по испарению воды во вращающемся цилиндре. При увеличении центробежныхсил, от увеличения радиуса поверхности кипения возрастала температура кипения.В первом приближении определил увеличение внутренней энергии, при увеличениирадиуса кипения на один сантиметр.
Получилось,что температура кипения чистой воды увеличивается не только от увеличения давлениясжатия, но и от увеличения центробежных сил в молекулах на вращающейсяповерхности. Этот эффект был также открыт в 1971 году в Америке.
Согласноданных измерений в опыте, я просчитал, что для того, чтобы внутренняя энергиякипящей воды была равна внутренней энергии пара, при нормальных условиях, надоиметь радиус внутренней вращающейся поверхности воды в цилиндре 1,9 метра. Т.о.если этот радиус будет больше, то пар с нормальными параметрами будетпереходить в состояние жидкости на этой поверхности (силы не хватит оторватьсяот поверхности „Солнца“). Процесс перехода пара в состояние жидкостина вращающейся поверхности назван «Коллапсация пара».
Расчетыпоказали, что энергия массы, вращающейся с частотой n = 3000 об/мин на поверхности с радиусом 1,9 метра близка кэнергии движения массы со звуковой скоростью и к теплоте расширения L.
Материалыпо опытам со сверхзвуковыми движениями потоков газов говорят об однойфизической природе скачков уплотнения на острие крыла и переходом пара всостояние жидкости на вращающейся поверхности. Причем, затрачиваемые энергии впроцессах перехода пара в состояние жидкости равны теплоте расширения пара L. Исходя из этого, для уточнения, мной выполнен расчетрадиуса коллапсации пара для компенсации теплоты расширения. Этот радиусполучился равным 1,05 метра.
Дляподтверждения правильности рассуждений рассмотрен процесс эрозионного износалопаток паровых турбин (вырывы металла жидкостью), работающих на сухомнасыщенном паре при атмосферном давлении. Начало эрозионного износа лопатокначинается на радиусе примерно 1 метр. Эти наблюдения подтверждают такжеспециалисты МЭИ. Значит, рассуждения и расчеты радиуса коллапсации выполненыправильно.
Т.о.найден новый способ перевода пара в состояние жидкости!
Представьте,что в цилиндре Рис. 3 близко к наружному диаметру выполнены отверстия, а сам цилиндрпомещен в корпус с напорным и всасывающим патрубками и системой уплотнений. Этобудет центробежный насос с гидрозатвором в рабочем колесе. На Рис. 4 показан разрез насоса.
/>Работа насоса происходит следующим образом.
Пар с низким давлением поступает во всасывающий патрубок насоса. Попадая вотверстия барботажного цилиндра, он раскручивается и приобретает центробежнуюсилу. Под действием этой силы пар направляется к поверхности гидрозатвора.Когда молекулы пара окажутся на этой поверхности, они перейдут в состояниеперегретой жидкости. Центробежные силы не дадут им снова оторваться отповерхности. По радиусу гидрозатвора будет происходить приращение давлениясжатия перегретой воды, как в обычном центробежном насосе. С большим давлениемперегретая вода будет выходить из гидрозатвора рабочего колеса насоса. Послевыхода из рабочего колеса перегретая вода прекратит вращаться и снова перейдетв состояние пара, но с высоким давлением.
Энергия,затрачиваемая на коллапсацию единицы массы пара будет равна теплоте расширения L. Т.е. для повышения давления пара не надо будетвыбрасывать теплоту разъединения U. Для переводапара в состояние жидкости надо будет затрачивать работу равную теплотерасширения L. Т.к. теплота L в турбинах также используется для совершения работы, то тепло,используемое полезно, будет равно теплоте перегрева пара.
/>Схема работы паросиловой установки с применениемдвухфазного насоса будет выглядеть, как показано на Рис. 5.
Здесь:ПП – пароперегреватель; Т – турбина; Г – Генератор; ДН – Двухфазный насос.
Издвухфазного насоса, пар с высоким давлением поступает в пароперегреватель и тамперегревается. Перегретый пар с высоким давлением из пароперегревателяпоступает на турбину. В турбине тепловая энергия пара переходит в энергиювращения ротора турбины. Последний вращает ротор генератора, которыйвырабатывает электроэнергию. После турбины, пар низкого давления поступает вдвухфазный насос. В двухфазном насосе происходит повышение давления паранизкого давления до давления пара высокого давления. Далее цикл повторяется.
Никакихтебе конденсаторов, где выбрасывается тепло в природу! Теплота разъединения U в процессе не участвует. Правда, для совершения полезнойработы надо перегревать пар. Тепловые расчеты показывают, что при хорошемперегреве и давлении, КПД цикла можно довести до 70 %.
Воттак и был опрокинут Второй закон термодинамики.
В2000 году, я взял патент на «Способ работы двухфазного насоса». При защитепатента, эксперт отказался включать в заявку «Способ перегрева жидкости навращающейся поверхности», т.к. это открытие было сделано в Америке в 1971 году.Эксперт также отказался включать в патент «Цикл паросиловой установки сдвухфазным насосом» пока не будет открытой публикации по опровержению Второгозакона термодинамики.
Зазаслуги в теплоэнергетике и за патент, я удостоен звания «Лауреат конкурсаинженер года России» за 2000 год.
Послеполучения патента, я пытался найти заинтересованных лиц во внедрении моегоизобретения, однако тщетно. Все понимают важность моих предложений, носсылаются на финансовые трудности.
Список литературы
МихайловскийВ.В. (mih-vv@udomlya.tver.ru) Есть «Вечный двигатель второгорода»
/>