122699. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés energia átalakítására
4 132699. 4. ábra pedig a 3. ábra szerinti csatornának a keresztmetszetét az A—A vonalak mentén mutatja. E berendezés ugyanúgy működik, mint 5 azt az 1. és 2. ábra kapcsán elmagyaráztuk, azonban azzal a különbséggel, hogy a munkacsatornában az elektronok keresztirányú mozgása nem a munkacsatorna gyűrűalakú keresztmetszete folytán, ha-10 nem azáltal válik, lehetővé, hogy az elektronokat a munkacsatorna oldalfalán alkalmazott (1.2a, 12b) ... elektródák fogják fel és minden esetben egy-egy (13a, 13b) ... külső rövidzárlati kör a munkacsatorna 15 szembeufckvő falán elrendezett megfelelő (14a, 141^ ... emittálö elektródákhoz vezeti. A (12a, 12b) ... és (14a, 11b) ... elektródák, továbbá a (13a, 13b) ... rövidzárlati vezetékek ugyanazt a munka mene-20 let teszik lehetővé egyszeresen összefüggő keresztmetszetű áram.Ilási csatornájú generátoroknál, amint azt az 1, és 2. ábra kapcsán gyűrűalakú keresztmetszetű (kétszeresen összefüggő keresztmetszetű) áram-25 lási csatornájú generátoroknál megadtuk. Az egyes elektronok a (4) nyilakkal megadott irányban mozognak, A (2) mágneses erővonalak iránya a 4, ábrából tűnik ki. 30 Az ilyen áramlási csatornában az elektronok állandó megujjíLásáról kell gondoskodnunk- ezzel szemben azonban a generátort egyszerűbben építhetjük fel és a munkafolyadék súrlódási viszonyai is clö-35 nyösebben alakulhatnak.• Jó hatásfokkal; és kedvezői kapocsfeszültség» mellett történő energiaátalakítás nagy töltéssűrűség alkalmazását teszi szükségessé. Azonban ekkor a munkafolyadékban 40 mindenütl. egyenlő számban jelenlévő nagyszámú pozitív ionok és elektronok könynyebhen egyesülhetnek és így egymást közömbösítve, a villamos ionizálást csökkentik. Ez a rekombinációs veszteség pozitív 45 ionok és szabad elektronok között nem nagy, úgy hogy az eljárásnál alkalmazható feltételek mellett nem okoz jelentős veszteséget, A szabad elektronok azonban egyes elemi anyagrészecskékhez tapadhatnak, 50 .aanikoris így negatív ionok keletkeznek. A negatív ionok és a pozitív ionok között az egyesülés sokkal nagyobb valószínűséggel bír, mint a szabad elektronok és a pozitív ionok között, ennek következtében «55-- különösen nagy töltéssűrűség mellett — a negatív ioilok a pozitív ionokkal rendkívül gyorsan rekombinálódnak. A negatív ionok keletkezése leginkább a munkafolyadék neulralis elemi részecskéinek természetétől függ. így nemes gázok, fém- 60 gőzök, továbbá nitrogén úgyszólván nem mutatnak hajlandóságot szabad elektronok lekötésére, Ezzel szemben az ú. n. elektrónegatív gázok, mint klór, vízgőz,, oxigén, széndioxid elektronokat igen könnyen ad- 65 szorbeálnak és bennük egy nagy menynyiségű negatív ion létesüli Az energiaátalakításhoz a neutrális munkafolyadékrészecskéken kívül csak pozitív ionokra és ' szabad elektronokra van szükségünk; a 70 negatív ionok a munkavégzésben, nem vesznek részt, hanem csak ugyanannyi pozitív ion munkáját közömbösítik, A negatív ionok tehát nagymértékű einergiavesztesé- • get okozhatnak. így pl., ha negatív ionok 75 nem képződnek, akkor pl. 30000 kW teljesítményű generátornak az ionizációs munkaszükséglete mintegy 250 kW. Elektrónegatív gázoknak bizonyos feltételek (alacsony hő, nagy nyomás) mellett mun- 80 kaíolyadékul való alkalmazásánál a negatív ionok és így a rekombinálódő ionok mennyisége oly nagy lehet, hogy a generátor 30000 kW hasznos teljesítménye sem volna elegendő a szükséges ionizáció el- 85 érésére. A negatív ionok keletkezéséinek káros hatását kiküszöbölhetjük, ha olyan munkafolyadékot választunk, mely nem hajlamos negatív ionok képzésére. Az effajta mun- 90 kafolyadék áramlását azonban csak külső energia hozzá vezetésé véli, pl. külső hevítéssel érhetjük cl. Gyakoriali szempontból rendkívül jelentősége van annak, hogy a' generátor mint belső égésű gép legyen 95 kiképezhető, amikoris a keletkező füstgázokat lehet a generátor munkafolyadékául felhasználni. A füstgázok azonban nagy • mennyiségű elektronelniyeló tulajdonságú alkatrészt, pl. széndioxidot és vízgőzt tar- 100 talmaznak. Az elektronok, ezekkel az alkatrészekkel képezett ionokban azonban csak nagyon kicsi energiával kapcsolódnak, mely kapcsolatot magas hőmérséklettel és alacsony nyomással meg tudjuk 100 szüntetni, amikoris a keletkezett negatív ionok szabad elektronokra és neutrális gázmolekulákra disszociálódnak, még mielőtt a pozitív és negatív ionok rekombinációja bekövetkeznék. így pl. 6—800 fokú és 0.02 ll( —0.05 atm. nyomású, elektrónegatív alkatrészeket is tartallmazó füstgázok a találmány szerinti eljáráshoz már jó hatásfokkal alkalmazhatók. Az elektrónegatív alkatrészeket a füst- ill gázokban csökkenthetjük, ha olyan tüzelőanyagot használjunk, melynek égéstermékei, vízgőzt nem. vagy csak kis mennyi-