Теплоэнергетическая установка

Теплоэнергетическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П Й .""А Н И Е ii 436165

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социвлистичвских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.02.72 (21) 1750609/24-6 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата о публикования описания 22.11.74 (51) М. Кл. F Olk 21/00

F 03g 7/00

Государственный комитет, Совета Министров СССР

Il0 делам изобретений н откРытий (53) УДК 62 1.438(088.8} (72) Авторы изобретения

В. В. Калачев и В. В. Вержбицкий (71) Заявитель

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое, училище им. H. Э. Баумана (54) ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к установкам, использующим атмосферное тепло, и может быть использовано как привод, например, электрогенератора.

Известны теплоэнергетические установки, использующие атмосферное тепло и содержащие турбину, холодильник, компрессор и бак с хладоагентом. Однако экономичность их невысока, так как рабочим телом в них является атмосферный газ.

Предложенная установка отличается тем, что холодильник ее вы полнен в виде эжектора, рабочее сопло и приемная камера которого соединены соответственно с баком и трактом за турбиной, а к магистрали за компрессором подключен выходной нагнетатель для удаления избытка рабочего тела. Кроме того, бак может содержать твердый хладоагент и соединен при этом с трактом за выходным нагнетателем.

Такое, выполнение установки, работающей по закрытому циклу, позволит использовать рабочее тело с,высокими термодинамическим и свойствами и повысить экономичность установки.

На фиг. 1 показана схема установки с жидким хладоагентом; на фиг. 2 — схема установки с твердым хладоагентом.

Теплоэнергетическая установка содержит замкнутый контур, включающий теплообмен2 ник 1, соединенный с турбиной 2 (или тепловой расширительной, машиной другого типа, например поршневого), которая в свою очередь соединена с холодильником 3, выполнен5 ным по эжекторной схеме и установленным перед компрессором 4 замкнутого контура. На

|выходе из компрессора установлено распределительное устройство 5, соединяющее компрессор с теплообменником 1 и с выходным

1о нагнетателем б, который через обратный клапан 7 связан с системой утилизации паров отработавшего хладоагента.

Система утилизации состоит из эжектора

8, питаемого отработавшим хладоагентом, во

15 всасывающем патрубке которого расположены теплообменные каналы теплообменника 1.

Система подачи хладоагента в холодильник включает в себя управляемый клапан 9, сое20 диняющий атмосферу с вытеснительным элементом 10, помещенным в баке 11 с жидким хладоагентом, который соединен с холодильником через управляющий, клапан 12.

Система запуска состоит из генератора ра25 бочего тела, которым в период подготовки является теплообменник 1, отделенный от остальной части контура обратным клапаном 13 и управляющим клапаном 14, а также из пусковой магистрали 15 подачи хладоагента с упЗО равляемым клапаном 16.

436165

Контур циркуляции отработавшего хладоагента седержит магистраль с установленным на ней двухходовым клапаном 17, соединяющую бак с хладоагентом с выходным нагнетателем 6, причем магистраль оканчивается узлом 18 впрыска отработавшего хладоагента. В верхней части бака хладоагента помещены брикеты 19 твердого хладоагента, которые расположены таким образом, что позволяют охлажденному хладоагенту и расплаву собираться в нижней части бака.

Для подачи хладоагента в холодильную камеру в теплоэнергетической установке, использующей теплоту плавления твердого хладоагента, смонтирована система, состоящая из газового аккумулятора давления 20, соединенная через управляемый клапан 21 и редуктор давления 22 с баком хладоагента. Силовой частью теплоэнергетической установки является приводимый турбиной 2 потребитель мощности 23, например электрогенератор.

Перед запуском теплоэнергетической установки осуществляется заполнение каналов теплообменника 1 некоторым количеством хладоагента,по пусковой магистрали 15 при кратковременном открытии клапанов 9, 12 и

16, 21. Часть хладоагента, поступившая в холодильник 3, вызывает частичное охлаждение рабочего тела, имеющего тот же самый химический состав, кто способствует снижению давления за турбиной 2.,В результате нагрева хладоагента в теплообменнике 1 за счет атмосферного тепла образуется рабочее тело, предназначенное для пуска теплоэнергетической установки. При открытом положении управляющего клапана осуществляется подача рабочего тела в турбину 2, которая, раскручивая вал, приводит в движение компрессор

4, создающий разрежение в холодильнике 3.

По мере раскрутки ротора теплоэнергетической установки при открытии, клапанов 9, 12, 14 и 21 выходят на режим компрессор 4 и выходной нагнетатель 6.

Вследствие, перепада давления в холодильнике 3 и баке 11 хладоагента при открытом клапане 12 жидкий хладоагент того же химического состава, что и рабочее тело, поступает в холодильник 3, охлаждая рабочее тело, отработавшее на турбине 2. Перепад давления,поддерживается передачей давления атмосферы в бак 11 через вытеснительный элемент 10 или подачей давления из газового аккумулятора давления 20, величина которого определяется работой редуктора pавления

22. Регулирование расхода хладоагента, а

35 следовательно, и регулирование мощностй всей установки осуществляется управляющим клапаном 12. После сжатия в компрессоре 4 рабочее тело поступает в распределительное устройство 5, которое, поддерживая заданное давление в замкнутом контуре, направляет избыточную часть рабочего тела в выходной нагнетатель 6, откачивающий ее в систему утилизации через обратный клапан 7. Вытекая через рабочее сопло эжектора 8, отработавший хладоагент эжектирует атмосферный газ, интенсифицируя теплообмен в теплообменнике 1. Часть рабочего тела .после распределительного устройства 5 поступает .в теплообменник 1, где нагревается до заданной температуры и впоследствии вновь расширяется .в тур бине.

Для использования теплоты плавления твердого хладоагента отработавшее рабочее тело после выходного нагнетателя 6 поступает через двухходовой клапан 17 в бак 11 с брикетами твердого хладоагента, т. е.,в это время отработавший хладоагент не подается в систему утилизации. За счет теплоты плавления хладоагент восстанавливает свои,первоначальные свойства и повторно .поступает в холодильник 3. После полного использования теплоты плавления клапан 17 .прекращает циркуляцию отработавшего рабочего тела и открывает ему доступ в систему утилизации.

Останов теплоэнергетической установки производится закрытием клапанов 12 и 14, а также клапанов 9 и 21. За счет движения по инерции ротора нагнетатели создают остаточное разрежение, которое позволяет снизить энергетические затраты при повторных пусках.

Предмет изобретения

1. Теплоэнергетическая установка закрытого,цикла с использованием атмосферного тепла, содержащая компрессор, теплообменник, турбину, холодильник и бак с хладоагентом, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности установки, холодильник выполнен в вид эжектора, рабочее сопло и приемная камера которого соединены соответственно с баком и трактом за турбиной, а к магистрали за компрессором, подключен выходной нагнетатель для удаления избытка рабочего тела.

2. Установка по п. 1, отл ич а ю.ща я ся тем, что бак содержит твердый хладоагент и дополнительно соединен с трактом за выходным нагнетателем.

436165

У У 17 ZZ

Ри8. 2

Составитель В. Ницкевич

Техред Л. Богданова

Редактор Н. Коган

Корректор А. Степанова

Заказ 3524/3 Изд. № 1808 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2