Паровая судовая энергетическая установка, генерирующая пар из забортной воды лазерным источником тепла

Полезная модель относится к паровым судовым энергетическим установкам использующими в качестве газообразующего вещества воду и источник тепла для генерации избыточного давления пара, которым создается пропульсивная толкающая сила для движения судна и может быть использована для надводных и подводных судов различного назначения.
Известные паровые судовые энергетические установки (СЭУ) для судов с химическим источником тепловой энергии или ядерным источником тепла в которых осуществляется замкнутый цикл генерации водяного пара из воды размещенной на борту и многократный цикл преобразования его потенциальной энергии в механическую в паровой турбине, механической паровой турбины в электрическую в электрогенераторе, электрической электрогенератора в механическую в электродвигателе, которая за тем через понижающий редуктор используется для вращения винта, создающего пропульсивную энергию для движения.
Известна ядерная энергетическая установка с атомным реактором для атомных подводных лодок и с использованием в качестве рабочего тела забортной воды, содержащая канал для подачи воды в парогенератор, парогенератор в котором установлены тепловыделяюще элементы и управляющие реакцией стержни ядерного реактора и сопло (Патент РФ №2380563).
Недостатками всех известных СЭУ с ядерными реакторами, а так же с ядерным источником тепла ТВЭЛ являются сложность и большие габариты установки, снижающие полезный объем судна, радиоактивное заражение воды, гидроакустическая шумность и необходимость использования наружных рулевых устройств, увеличивающих гидросопротивление при движении судна и, соответственно, снижающих скорость.
Кроме того известно что одним из главных источников шума в надводных судах и АПЛ является шум от внутренних агрегатов, которыми являются циркулирующий в реакторе теплоноситель и средства его подачи, что снижает скрытность движения судна и .
Известен лазерный ракетный двигатель, использующий непрерывный лазерный источник тепла (ЛИТ), для генерации рабочего тела (патент US №4036012, МПК Н05Н 1/24).
Известна лазерная резка металла под водой (ООО "РНЛТ", Санкт-Петербург).
Известно открытие №65 «Светогидравлический эффект» генерации водяного пара сверхвысокого давления при воздействии на поверхность воды тепловой энергии лазерного луча.
При создании полезной модели ставились задачи:
- резко упростить конструкцию и снизить габариты СЭУ,
- исключить радиоактивное загрязнение конденсата выходящего из сопла,
- обеспечить управление судном без использования наружных рулевых устройств,
- обеспечить гидростатическую и гидродинамическую бесшумность.
- обеспечить безопасность для животных, обитающих в водной среде и случайное травмирование или гибель людей при работе на стоянке или при движении судна.
Задачи решены тем, что СЭУ установлена в кормовом отсеке судна, содержит цилиндрический парогенератор с поворотным устройством, изменяющими направление выходящего из парогенератора конденсата или в горизонтальной плоскости для надводных судов или всеракурсное для ПЛ и лазерный источник тепла (ЛИТ), установленный у торцевой стенки.
Эти отличительные признаки заявленной ПМ обеспечивают достижение заявленных целей.
При работе паровой судовой энергетической установки нет переноса масс рабочего тела - насыщенного пара и конденсата.
Они не движутся по парогенератору к выходу, а изменяется лишь градиент давления непрерывно генерируемого насыщенного пара и непрерывно образующегося конденсация в постоянных объемах.
На выходе из парогенератора будет заметно лишь небольшое движение теряющего давление конденсата и поэтому для изменения направления движения судна достаточно поворачивающегося сопла, изменяющего направление потока конденсата выходящего из парогенератора.
Это доказывается простым примером
Если в емкость с водой опустить горизонтально шланг с выходящим из него водяным паром, то на входе из шланга будет лишь виден слабый поток теряющего давление конденсата.
Давление насыщенного пара не зависит от его объема и поэтому для генерации достаточно небольшого объема и соответственно, не большой по мощности источник тепла, каким является использованный, в заявленной ПМ ЛИТ.
Для заднего хода (реверса) или торможения, а так же для изменения направления движения судна в канале парогенератора перед соплом установлены шарнирно задвижки или насадка с приводом, изменяющие направление осевого потока конденсата на боковое для подруливания судна к причалу или в обратном направлении для движения судна назад.
СЭУ с ЛИТ обеспечивает реализацию нового способа создания пропульсивной толкающей судно силы без скоростного движения газообразного рабочего тела - насыщенного пара.
СЭУ с ЛИТ, характеризуется простейшей конструкцией без перьевых рулевых устройств, используемых на надводных судах и вертикальные и горизонтальные для ПЛ, и в десятки раз меньшими габаритом и весом, что, например, позволяет при том же размере кораблей и ПЛ разместить почти в 2 раза больше ракет.
При работающей СЭУ с ЛИТ, обеспечивается полная гидростатическая и гидродинамическая бесшумность при движении судна, что важно для всех судов, но особенно для военных судов - кораблей и ПЛ, с обеспечением скрытности и возможности обнаружения, а так же обеспечивается .100% экологическая безопасность.