section Accueil
Production, Amateur
Radio amateur
avions de modèle, fusée
Utile, divertissant 		maître furtif
électronique
physique
de la technologie
invention 		espace Mystery
Mystères de la Terre
Secrets de l'océan
infiltration
section Carte
début
forum
Utilisation de matériel est autorisé à titre de référence (pour les sites - hyperliens)
invention
Fédération de Russie Patent RU2272919

ELECTRICITE DE PUISSANCE AUTONOME ET DE CHALEUR

ELECTRICITE DE PUISSANCE AUTONOME ET DE CHALEUR

Nom de l'inventeur: Oleg Timiryazev
Le nom du titulaire du brevet: Limited Liability Company "NPO Inversion" (RU); Oleg Timiryazev
Adresse de correspondance: 624740, région de Sverdlovsk, Nizhny Salda Str.. Université, 29 / I 45
Date de début du brevet: 21.05.2004

L'invention concerne un sources autonomes mobiles d'électricité et de chaleur. L'appareil est constitué d'un moteur à combustion interne (ICE) pour le carburant pipeline d'alimentation dans la boucle de refroidissement par liquide avec échangeur de chaleur et le tuyau d'échappement avec un échangeur de chaleur liquide-gaz, un générateur d'électricité et un cadre selon l'invention, un échangeur de chaleur gaz-liquide est réalisé sous forme de vapeur à chaleur avec la chambre de combustion et un éjecteur de gaz circuits fluidiques gaz-liquide échangeur de chaleur relié au consommateur ou à l'échangeur de chaleur intermédiaire. vannes de régulation ponctuelles peuvent être installés sur les routes de l'alimentation en carburant vers les générateurs de vapeur moteur et de chaleur, et le carburant pour eux peuvent être partagés. Avant la buse de la cavité d'éjection de gaz est formé, qui est le récepteur, et la buse agit lui-même comme un allumeur. Circuit de refroidissement à la glace liquide peut être relié par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur intermédiaire sur le circuit de vapeur à chaleur échangeur de chaleur liquide-liquide. L'invention fournit une extension de la fonctionnalité d'un haut degré d'harmonisation et d'augmenter l'efficacité grâce à une meilleure utilisation de la chaleur des gaz d'échappement et de la vapeur d'eau.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un chaleur et d' énergie électrique, et plus particulièrement à une des sources autonomes mobiles d'électricité et de chaleur, conçus pour des centrales thermiques à des fins diverses, y compris en cas d'urgence (dans les fermes, dans l'armée et la marine, etc.).

Un dispositif sur la base du moteur à combustion interne (ICE), conçu pour produire de l'électricité et de la chaleur, dans lequel un générateur de courant électrique relié au moteur par l'intermédiaire d'un ensemble de convertisseur de couple hydrodynamique est connecté au système de récupération de chaleur, les gaz d'échappement du fluide de travail du convertisseur de couple et le liquide de refroidissement du moteur ( h. Allemagne №2605932, pr.14.02.76, publ.1981 g, F 02 B 63/04).

Les inconvénients du dispositif connu comprennent une faible efficacité, les pertes de chaleur associées à l'énergie des gaz d'échappement, des limites importantes dans l'obtention de l'énergie thermique pour les besoins de chauffage et d'eau chaude, en raison de la puissance utilisée par le moteur.

Certains de ces inconvénients sont éliminés dans un dispositif pour la co-production d'électricité et de chaleur (n. US №4226214, F 02 B 63/04, NKI 123-2, s. №923272 du 10/07/78).

Ce dispositif se compose d'une alimentation en carburant du moteur à combustion interne à la conduite et une boucle de refroidissement par liquide avec échangeur de chaleur et le tuyau d'échappement avec un échangeur de chaleur gaz-liquide et un générateur d'énergie électrique et le cadre.

Les inconvénients de ce dispositif sont des possibilités limitées pour obtenir de l'énergie thermique pour les besoins de chauffage et d'eau chaude, un niveau d'harmonisation bas, un champ d'application étroit, l'utilisation insuffisante de vapeur d'eau et de la chaleur des produits de combustion de ICE.

La tâche à résoudre avec l'aide d'une source indépendante d'électricité et de chaleur, est d'étendre les fonctionnalités de l'appareil avec un haut degré d'harmonisation et d'accroître l'efficacité grâce à une meilleure utilisation de la chaleur des gaz d'échappement et de la vapeur d'eau contenue dans ces gaz.

La source autonome d'électricité proposée et la chaleur se compose d'un moteur à combustion interne, avec une alimentation en carburant sur la route et le circuit de liquide de refroidissement avec échangeur de chaleur, le collecteur d'échappement vers l'échangeur de chaleur gaz-liquide, un générateur électrique et le cadre. Selon l'invention, un échangeur de chaleur gaz-liquide est réalisé sous forme de vapeur à chaleur avec la chambre de combustion et une buse d'éjection de gaz qui communique avec le tuyau d'échappement du moteur à combustion interne, d'un liquide-liquide des circuits d'échangeur de chaleur sont reliés au consommateur ou à l'échangeur de chaleur intermédiaire.

Système d'alimentation en carburant dans un moteur à combustion interne et de la vapeur de chaleur peut être installé sur un grand-régulatives vannes d'arrêt d'entrée.

En outre, le circuit de liquide de refroidissement du moteur de combustion interne peut être communiquée à travers un échangeur de chaleur intermédiaire avec au moins un circuit de vapeur à chaleur échangeur de chaleur liquide-liquide.

Par ailleurs, la cavité avant que l'éjection de gaz de la buse peut être réalisé en tant que récepteur.

Compte tenu de la haute température d'échappement du moteur à combustion de gaz buse éjecteur allumeur peut être un mélange combustible dans la chambre de combustion de chaleur vapeur.

Schéma du dispositif représenté sur la Fig.

ELECTRICITE DE PUISSANCE AUTONOME ET DE CHALEUR

Stand-alone source d'électricité et de chaleur est constitué du moteur à combustion interne 1, l'arbre est relié par l'intermédiaire du 2 générateur d'embrayage d'énergie électrique 3. Les carburants (par exemple, le méthane) est introduit dans le moteur à combustion interne 1 à la ligne d'alimentation 4, qui part de la seconde ligne d'alimentation en carburant 5 de chaleur des générateurs de vapeur 6. le moteur à combustion interne possède circuit de liquide de refroidissement 7 avec la pompe 8 et l'échangeur de chaleur intermédiaire 9, l'autre circuit qui communique avec l'enveloppe de l'échangeur de chaleur gaz-liquide 10 6. chauffer l'échangeur de chaleur à vapeur 9 circule à travers la pompe d'alimentation en eau 11. chauffer la chambre de vaporisation 6 est la préparation d'un mélange de gaz 12, la chambre de combustion tourbillonnaire 13 chemisé 10, une buse 14, une chambre de mélange 15 avec une chemise 16, un échangeur de chaleur gaz-liquide, le liquide de refroidissement (eau) qui est alimenté par une pompe 17 inclus dans le circuit d'échange thermique avec les échangeurs de chaleur 18, 19 (utilisateurs). Chemises 10 et 16 de l'échangeur de chaleur peuvent être reliés par des conduites à la vanne 20. Pour la section transversale minimale de la buse 14 montée buse 21 pour l'alimentation de l'éjection du fluide de travail (eau chaude ou vapeur) d'une chemise 10 échangeur de chaleur liquide-gaz dans la chambre de mélange 15. A travers les buses 22, les mélanges de réfrigérant T1 sont fournis au consommateur. Une partie de l'échangeur de chaleur de refroidissement 17 à travers la buse 23 peut pénétrer dans la chambre de mélangeage vers la sortie. La partie condensée du mélange de liquide de refroidissement T2 via la ligne 24 du consommateur vers le tuyau d'alimentation en amont de la pompe 11. Sur la cuisson de la chambre 25 coaxialement vortex de combustion inférieure une buse de l'éjecteur de gaz 26 à travers le récepteur 27, en communication avec le tuyau d'échappement 28, le moteur à combustion interne 1. Le réseau d'alimentation en carburant du 1 du moteur à combustion la vapeur d' eau de chauffage et 6 régulatif set-vannes 29 et 30. le consommateur 31 T1 réfrigérant peut recevoir en tant que non dissoutes inclusions gazeuses (CO 2, N 2), et après la séparation des inclusions gazeuses et de les décharger à travers une vanne 32.

Stand-alone source d'électricité et de chaleur fonctionne comme suit.

Les contours de pré-remplis échangeurs de chaleur réfrigérants circulants.

Le combustible (méthane) se nourrissent à travers la ligne 4, grâce à la régulation de la vanne d'arrêt 29 entre dans le système de l'intérieur 1. moteur à combustion Démarrage du moteur 1 au moyen du démarrage démarreur du moteur ou de l'essence alimentation en carburant (non représenté). Une fois le moteur à combustion interne 1 au mode de sortie nominale du générateur d'énergie électrique 3 par l'intermédiaire de l'embrayage 2 est relié à l'arbre du moteur, et commence à produire de l'énergie électrique, dont la plupart est fourni à des utilisateurs différents, et une quantité d'énergie électrique est prise pour l'entraînement des pompes 8, 11 et 17.

Le liquide circuit 7 de refroidissement par l'intermédiaire de la pompe 8 circule du liquide de refroidissement qui évacue la chaleur à partir d'un moteur fonctionnant à combustion interne 1 et l'échangeur de chaleur intermédiaire 9 envoie par sa pompe à eau d'appoint entrant 11, entrant par la ligne 24 et, si nécessaire, à partir d'une source externe. A partir de l'échangeur de chaleur 9 circule l'eau chauffée dans la chemise gaz-liquide de l'échangeur de chaleur 10 qui entoure la chambre de combustion 13, la buse à vortex 14 et 6 de la chaleur de la vapeur.

la vapeur de chaleur 6 peut consommer le même carburant que le moteur 1. à combustion Par conséquent, la ligne d'alimentation 4 de se détacher du second tube 5 au cours de laquelle le méthane, compartiment par l'intermédiaire d'une vanne de régulation 30 pénètre dans la chambre d'un mélange combustible de la préparation 12, et en outre dans un mélange avec l'air provenant de la pressurisation de l'air ambiant ou d'un ventilateur, - la chambre de combustion de vortex 13. dans cette chambre 13 à travers le collecteur d'échappement 28, l'éjecteur récepteur 27 et le gaz de la buse 26 reçoit des produits de combustion DVS 1. Avec la température de sortie d'environ 600 ° C, les gaz enflamment le mélange air-gaz dans la chambre de combustion du vortex 13 (pour les autres types de carburant peut être monté bougie d'allumage). Produits de moteur à combustion de combustion 1, agissant à travers la buse de l'éjecteur de gaz 26, de créer des conditions favorables pour le travail de la chambre de combustion de vortex 13 et la chambre de préparation d'un mélange gazeux de 12 pour fournir le mélange à basse pression d'aspiration de la chambre 12, qui dans la plupart des conditions d'exploitation exclut l'utilisation de ventilateurs et des compresseurs d'air et la production d'un mélange combustible dans le processus de combustion d'organisation.

Les produits de combustion formés dans la chambre de combustion tourbillonnaire 13, le moteur à combustion interne à combustion produits 1 venant à travers la buse 26 éjectés, et évacués à travers la buse 14 dans la chambre de mélange 15, ainsi que l'éjection de fluide (gaz d'échappement de glace).

Une partie de l'eau chaude (ou de la vapeur) produite dans l'enveloppe 10 à travers la buse 21 pénètre dans la chambre de mélange 15, ce qui crée un flux est éjecté vers le mélange de gaz d'échappement du moteur à combustion interne et les produits de combustion provenant de la combustion de la chambre de tourbillonnement 13. Une autre partie de l'eau surchauffée ou à la vapeur provenant de la chemise 10 peut être évacué consommateurs. Une autre partie de l'eau surchauffée peut circuler à travers la vanne 20 dans le circuit d'échange de chaleur 18 de la pompe 17 et l'enveloppe 16. Les consommateurs d'énergie thermique sont dans le même circuit - échangeur de chaleur 19. Une partie de la chemise d'eau chaude 16 à travers la buse 23 que le flux d'éjection pénètre dans la chambre de mélange l'achèvement du processus d'obtention des liquide de refroidissement T1 consommation caractéristiques smesevogo requises retirées par la buse 22 consommateur 31. le réfrigérant mixte constitué d'eau, de vapeur d'eau et de gaz non dissous. Sur le chemin vers le consommateur 31, il peut être libéré à partir des gaz non dissous, par exemple dans un séparateur à vortex (non représenté) et le gaz dérivé à travers la vanne 32 dans l'environnement.

T2 réfrigérant condensé (de l'eau) est fournie par la ligne 24 à l'entrée de la pompe 11.

Étant donné que les produits de combustion et le 1 du moteur à combustion, la chambre de combustion 13 du assez tourbillon d'eau, puis après la chaleur de condensation et le retourne entre les consommateurs d'alimentation en ligne, le fonctionnement dans la plupart des cas, excepté le maquillage consommation d'eau provenant de sources externes. cavités de travail post cylindres à combustion interne 1 à travers le tuyau d'échappement 28 avec la chambre de combustion de vortex 13, dans la zone axiale où la pression réduite est créé, entretenu, en outre, les buses d'éjection 21 et 23, fournit forcées de vidange des cavités de travail cylindres ICE à partir des gaz de combustion, ce qui augmente l'efficacité de l'ICE .

Avec régulation vanne d'arrêt 30 peut être réglée requise au moment où le niveau de consommation de carburant et, par conséquent, le niveau de production de chaleur.

En contrôlant le débit de pompes et de vannes (telles que la soupape 20) peut recevoir le niveau de température du liquide de refroidissement de l'utilisateur demandé.

Le dispositif revendiqué sans arrêt et le réajustement permet à l'utilisateur de recevoir en même temps ou séparément, ou que les ressources dont il a besoin à un moment donné (électricité, eau chaude, vapeur, chauffage à eau chaude, les mélanges de liquide de refroidissement).

La conception modulaire permet au dispositif de fonctionner séparément du 1 moteur à combustion interne, un générateur d'énergie électrique thermique à vapeur 3 et 6. En particulier, les générateurs de vapeur de chaleur peuvent être utilisés pour désinfecter les conteneurs et les locaux, le nettoyage des pistes et des routes ferroviaires, et comme une source d'eau chaude et du liquide de refroidissement.

REVENDICATIONS

1. Source de chaleur et d'électricité autonome, comprenant une alimentation en carburant du moteur à combustion interne à la canalisation, et le circuit de refroidissement par liquide avec un orifice de sortie de l'échangeur de chaleur à l'échangeur de chaleur gaz-liquide, un générateur d'électricité et un châssis, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur gaz-liquide est réalisé sous forme de vapeur à chaleur avec la chambre de combustion et un éjecteur de gaz, dont la buse communique avec le tuyau d'échappement du moteur à combustion interne, et un contour de fluide de l'échangeur de chaleur gaz-liquide relié au consommateur ou à l'échangeur de chaleur intermédiaire.

2. source d'électricité et de chaleur selon la revendication 1 Stand-alone, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation en carburant du moteur à combustion communique avec la voie d'alimentation en carburant à la vapeur de la chaleur.

3. source d'électricité et de chaleur selon la revendication 2 Stand-alone, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation en carburant dans un moteur à combustion interne, et monté soupapes de vapeur de la chaleur régulatives.

4. source d'électricité et de chaleur selon la revendication 1 Stand-alone, caractérisé en ce que le circuit de liquide de refroidissement du moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur intermédiaire en communication avec le fluide caloporteur du circuit échangeur de chaleur à vapeur.

5. source d'électricité et de chaleur selon la revendication 1 Stand-alone, caractérisé en ce que la cavité de l'avant de la buse de l'éjecteur de gaz est un récepteur.

6. source d'électricité et de chaleur selon la revendication 1 Stand-alone, caractérisé en ce que la buse de l'éjecteur de gaz est de l'allumeur.

Version imprimable
Date de publication 30.01.2007gg