Теплоэнергетическая установка

Теплоэнергетическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. использовано при проектировании и создании энергетических установок для производства электрической и тепловой энергии. Цель изобретения - повышение экономичности . Для этого теплоэнергетическая установка снабжена контактным теплообменным аппаратом (КГА) 14 с теплообменной поверхностью 15, подключенной к контуру (К) 9 охлаждения двигателя 3 внутреннего сгорания (ДВС) перед испарителем теплового насоса (ТН) 7 и с патрубками 16 и 17 подвода и отвода греющей среды, подключенными соответственно к газовой рубашке бака-аккумулятора (БА) 11, а через дополнительно ус-; тановленную задвижку 18 - к выхлопному трубопроводу 20 ДВС 3 перед котлом-утилизатором (КУ) 1. При работе с малыми теплоJL -ъ выми нагрузками сетевой теплоноситель, подаваемый по трубопроводу 6, нагревается в конденсаторе 10 ТН 7. охлаждая и конденсируя низкокипящий теплоноситель контура ТН 7. который в свою очередь нагревается в испарителе 8, охлаждая теплоноситель К 9 охлаждения ДВС 3. При этом происходит утилизация тепловыделений ДВС 3, теплоты отводимых по трубопроводу 20 от него выхлопных газов и скрытой теплоты парообразования содержащихся в них водяных паров. В этом случае теплоноситель К 9 догревается после ДВС 3 в теплообменной поверхности 15 КТА 14, в котором также греется рециркулируемый орошающий теплоноситель . По мере роста тепловых нагрузок сетевой теплоноситель последовательно догревается до требуемой температуры в БА 11 и КУ 1 продуктами сгорания дополнительно сжигаемого топлива и/или выхлопными газами ДВС 3. После БА 11 смесь газов подается в патрубок 16 КТА 14. Часть выхлопных газов ДВС 3 по байпасу 19 перепускается в патрубок 16 отвода греющей среды КТА 14, что позволяет избежать влияния процессов низкотемпературной коррозии в газоходах установки . 1 ил. it5 2v fe О CJ ON ON ГО ь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683160/06 (22) 25.04.89 (46) 23.03.91. 6юл. N. 11 (72) С.Д.Гулин, А.А.Поляков, А.Н.Орлов, С.А.Синатов и А.П.Капишников (53) 621,56(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР.

М 1495483, кл. F 02 G 5/00, 1987, (54) ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. использовано при проектировании и создании энергетических установок для производства электрической и тепловой энергии. Цель изобретения — повышение экономичности. Для этого теплоэнергетическая установка снабжена контактным теплообменным аппаратом (КТА) 14 с теплообменной поверхностью 15, подключенной к контуру (К)

9 охлаждения двигателя 3 внутреннего сгорания (ДВС) перед испарителем теплового насоса(ТН) 7 и с патрубками 16 и 17 подвода и отвода греющей среды, подключенными соответственно к газовой рубашке бака-аккумулятора (БА) 11, а через дополнительно ус- тановленную задвижку 18 — к выхлопному трубопроводу 20 ДВС 3 перед котлом-утилизатором (КУ) 1. При работе с малыми тепло„„RJ „, 1636624 А1 (я>з F 22 В 33/18, F 02 G 5/00 выми нагрузками сетевой теплоноситель, подаваемый по трубопроводу 6, нагревается в конденсаторе 10 ТН 7. охлаждая и конденсируя низкокипящий теплоноситель контура ТН 7. который в свою очередь нагревается в испарителе 8, охлаждая теплоноситель К 9 охлаждения ДВС 3. При этом происходит утилизация тепловыделений

ДВС 3, теплоты отводимых по трубопроводу

20 от него выхлопных газов и скрытой теплоты парообразования содержащихся в них водяных паров. В этом случае теплоноситель

К 9 догревается после ДВС 3 в теплообменной поверхности 15 КТА 14, в котором также греется рециркулируемый орошающий теплоноситель. По мера роста тепловых нагрузок сетевой теплоноситель последовательно догревается до требуемой температуры в БА 11 и КУ 1 продуктами сгорания дополнительно сжигаемого топлива и/или выхлопными газами ДВС 3. После БА 11 смесь газов подается в патрубок 16 КТА 14. Часть выхлопных газов ДВС 3 по байпасу 19 перепускается в патрубок 16 отвода греющей среды КТА 14, что позволяет избежать влияния процессов низкотемпературной коррозии в газоходах установки. 1 ил.

1836524 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при проектировании и создании энергетических установок для производства электрической и тепловой энергии, содержащих устройства утилизации тепла отработавших газов.

Цель изобретения — повышение экономичности.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемой энергетической установки.

Теплоэнергетическая установка содержит котел-утилизатор (КУ) 1, подключенный входным участком своего газового тракта 2 к двигателю 3 внутреннего сгорания (ДВС), а водяным трактом 4 на входе — к прямому

5, а на выходе — к обра гному 6 трубопроводам теплосети, Установка также содержит парокомпрессионный тепловой насос 7, испаритель 8 которого своей водяной полостью включен в контур 9 охлаждения ДВ С 3, а конденсатор 10 — в обратный трубопровод

6теплосети, и бак-аккумулятор(БА) 11 тепла с водяным объемом 12 и газовой рубашкой

13, включенными соответственно в обратный трубопровод 6 теплосети перед и в газовый тракт 2 после КУ 1. Кроме того, установка содержит контактный теплообменйый аппарат 14 с теплообменной поверхностью 15, подключенной к контуру 9 охлаждения ДВС 3 перед испарителем 8 теплового насоса 7 и с патрубками 16 и 17 соответственно подвода и отвода греющей среды, подключенными соответственно к газовой рубашке 13 БА 11, и через дополнительно установленную задвижку 18 посредством байпаса 19 к выхлопному трубопроводу 20 ДВС 3, соединяющему последний с газовым трактом 2 КУ 1. Кроме теплообменной поверхности 15 в состав контактного теплообменного аппарата 14 входят раэбрызгивающее устройство 21, например, форсуночного типа, каплеуловитель 22, сборник 23 конденсата и насос 24, составляющие рециркуляционный оросительный контур.

В установке также предусмотрены насос 25 и компрессор 26, установленные соответственно в контуре 9 охлаждения ДВС

3 и в контуре теплового насоса (TH) 7, В последнем между конденсатором 10 и испарителем 8 включен дроссель 27. КУ 1 и БА

11 имеют байпасы 28 и 29 и размещенные на них задвижки 30 и 31 соответственно. БА

11 имеет аварийный клапан 32.

Установка работает следующим образом, В режиме малых тепловых нагрузок при работающем ДВС 1 отпуск тепла потребителю (не показан) обеспечивается путем

25 15 при этом выполняет функции насадка, предназначенного для создания развитой

40

5

15 подачи сетевого теплоносителя по обратному трубопроводу 6 через конденсатор 10 ТН

7, где он нагревается, конденсируя низкокипящий теплоноситель контура ТН 7, Последний в свою очередь нагревается и испаряется в испарителе 8 путем охлаждения нагретого теплоносителя (воды) контура

9 охлаждения ДВС 3. При этом происходит утилизация тепловыделений непосредственно в ДВС 3, теплоты отводимых от него через выхлопной трубопровод 20 газов и скрытой теплоты парообраэования содержащихся в них водяных паров. Утилизация теплоты газов и скрытой теплоты парообразования осуществляется в контактном теплообменном аппарате 14, в теплообменной поверхности 15 которого нагревается теплоноситель контура 9, а также рециркулируемый орошающий теплоноситель, подаваемый насосом 24 в разбрызгивающее устройство 21 и нагреваемый путем непосредственного контакта с уходящими отработавшими газами, подаваемыми в патрубок 16. Теплообменная поверхность поверхности контакта орошающего теплоносителя и дымовых газов, и одновременно отводит тепло иэ зоны теплообмена, что приводит к его интенсификации, Температура нагреваемой воды контура 9 на выходе теплообменной поверхности 15 ограничивается температурой точки росы дымовых газов в контактном теплообменном аппарате

14, равной приблизительно 50 С. После сепарации влаги в каплеуловителе 22 газы подсушиваются путем смешения с частью (порядка 10% общего расхода) горячих газов, подаваемых из выхлопного трубопровода 20 при открытой задвижке 18 по байпасу 19, Это позволяет избежать влияния процессов низкотемпературной коррозии в выходных газоходах (не показаны) установки. В данном режиме КУ 1 отключен.

Остальная часть потока выхлопных газов

ДВС 3 проходит по байпасу 28 при открытой задвижке 30 и подается в EA 11, где догревают сетевой теплоноситель, поступающий из конденсатора 10 ТН 7. При минимальных тепловых нагрузках БА 11 байпасируется (частично или полностью) путем открытия задвижки 31.

При увеличении тепловой нагрузки у потребителя включается в работу КУ 1, в котором эа счет сжигания в потоке газов. дополнительного топлива вырабатывается недостающее количество теплоты, а отводимые продукты сгорания КУ 1 и выхлопные газы ДВС 3 подаются в газовую рубашку 13, БА 11, где греют водяной объем 12 сетевого

1636624

Формула изобретения

Теплоэнергетическая установка, содержащая котел-утилизатор, подключенный входным участком своего газового тракта к выхлопному трубопроводу двигателя внутреннего сгорания, а водяным на входе — к прямому, а на выходе — к обратному трубоСоставитель А, Булынко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Пилипенко

Редактор С. Пекарь

Заказ 805 Тираж 286 Подписное

ВНИИПИ Грсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 теплоносителя, обвод которого по байпасу

29 в данном режиме прекращают путем за крытия задвижки 31. Окончательный догрев сетевого теплоносителя происходит в КУ 1..

В данной установке может быть обеспечена практически полная утилизация выделяемой в ДВС 3 теплоты с использованием высшей теплоты сгорания топлива. Наличие в схеме установки КУ 1, ТН 7, БА 11 и контактного теплообменного аппарата 14 повышает экономичность установки на всех режимах ее работы. проводам теплосети, парокомпрессионный - тепловой насос, испаритель которого своей водяной полостью включен в контур охлаждения двигателя, а конденсатор — в

5 обратный трубопровод теплосети и бак-аккумулятор тепла с водяным объемом и газовой рубашкой, включенными соответственно в обратный трубопровод теплосети перед и в газовый тракт пОсле

10 котла-утилизатора. отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, установка снабжена контактным теплообменным аппаратом с теплообм енной поверхностью, подключенной к контуру ох15 лаждения двигателя перед испарителем теплового насоса, и с патрубками подвода и отвода греющей среды, подключенными соответственно к газовой рубашке бака- аккумулятора и через дополнительно

20 установленную задвижку — к выхлопному трубопроводу двигателя перед котлом.