| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2129213
ТЕПЛОВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ
Ім'я винахідника: Корнєєв Валентин Васильович
Ім'я патентовласника: Корнєєв Валентин Васильович
Адреса для листування: 393700, с.м.т. Первомайський, Тамбовської обл., Ул.Больнічная 4-3, Корнєєва Валентину Васильовичу
Дата початку дії патенту: 1998.06.18
Винахід призначений для вироблення електроенергії і може бути використано в народному господарстві. Теплова електростанція містить трубчастий циліндричний котел з нижнім і верхнім барабанами, турбіну з генератором, систему нагріву і охолодження робочого тіла, що включає вентилятор, насос, конденсатор з трубопроводами та повітроводами, обладнаними запірно-регулюючої арматурою. Суттєвими моментами станції є: застосування атмосферного повітря (взимку і влітку) для нагріву рідкого азоту і перетворення його в газову фазу із заданими параметрами тиску і температури, причому всмоктуючий колектор для атмосферного повітря встановлено на вході в котел з боку, протилежної входу робочого тіла в нижній барабан, а напірна лінія робочого тіла за насосом проходить через теплообмінник в противотоке з холодним повітрям з котла. Винахід дозволяє забезпечити екологічно чисту технологію отримання електроенергії з високою ефективністю.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області теплоенергетики, зокрема до технології вироблення електроенергії за традиційною схемою "котел-турбіна-генератор енергії" і, може бути широко використано в народному господарстві для вироблення електроенергії без утворення шкідливих відходів.
Загальновідомі способи отримання електроенергії на теплових електростанціях, де в якості робочого тіла використовують пар. Перед подачею пара на турбіну його потрібно нагрівати, використовуючи вугілля, природний газ або нафтопродукти природного походження. Відомі й способи вироблення електроенергії на гідроелектростанціях, вітрових енергетичних установках, приливних електростанціях, сонячних тепло-електрогенераторах, атомних електростанціях і ін. Теплові, атомні і гідроелектростанції приносять людству багато шкоди. Теплові викидають багато шкідливих газів і пилу. Гідроелектростанції порушують водний режим річок, підтоплюються лісу, згубно впливають на флору і фауну. Атомні приносять радіоактивні відходи, поховання яких представляє нескінченну проблему. Електростанції морських припливів і вітрові вважають екологічно чистими, однак вони малопотужні і не зможуть вирішити проблему енергетики.
Найближчим аналогом винаходу є звичайна теплова електростанція, що працює на твердому, газоподібному або рідкому паливі, описана в книзі "Основи гідравліки і теплотехніки" Чернов А.В. та ін. Видавництво "Енергія". Москва. 1976 р с. 378-379. Ця електростанція складається з котлоагрегату, турбіни з генератором, конденсатора, вентилятора, градирні, насоса з трубопроводами та запірно-регулюючої арматурою.
Для спорудження такої ТЕС, що представляє собою комплекс будівель і споруд, потрібні значні виробничі площі, великі запаси палива, що видобувається з надр землі, які не безмежні і за останній час сильно виснажилися.
Завдання винаходу полягає в створенні такої ТЕС, яка виключила б споживання палива і забезпечила екологічно чисту технологію отримання електроенергії з високою ефективністю.
Новий технічний результат досягається тим, що в тепловій електростанції, що містить трубчастий циліндричний котел з нижнім і верхнім барабанами для робочого тіла, турбіну з генератором і систему нагріву (охолодження) робочого тіла, що включає вентилятор, насос, конденсатор, теплообмінник, два компресори, дві посудини Дьюара з трубопроводами, виконаними у вигляді судин Дьюара, і запірно-регулюючої арматурою, як енергоносія застосований атмосферне повітря, в якості холодоагенту - рідке повітря, а як робоче тіло азот, що циркулює в системі котел-турбіна-конденсатор-посудину Дьара-насос -Теплообмінник-котел, причому останній встановлений горизонтально і забезпечений системою нагрівання робочого тіла, виконаної у вигляді повітропроводів, при цьому усмоктувальний колектор для подачі атмосферного повітря встановлено на вході в котел з боку, протилежної входу робочого тіла в нижній барабан, вентилятор встановлений в місці входу робочого тіла в нижній барабан, а напірна лінія робочого тіла за живильним насосом проходить через теплообмінник в противотоке з холодним повітрям з котла.
Новий технічний результат досягається і й тим, що верхній і нижній барабани котла з'єднані трубками, виконаними у вигляді концентричних кіл, перпендикулярних поздовжній осі котла, в обечайке котла під нижнім барабаном виконано вікно, що виходить в прибудований до обечайке котла короб прямокутного перерізу, всередині якого встановлено стрічковий транспортер для видалення льоду.
Крім того, технічний результат досягається тим, що тепло від хладагента, до другого штучно створеного рівня температури, відбирається за допомогою компресора, який створює вакуум у випарнику судини холодоагенту, змушує холодоагент кипіти при знижується температурі за рахунок внутрішньої енергії, а пара, що утворюється (газоподібний повітря ) викидає в навколишнє середовище.
Далі новий технічний результат досягається ще й тим, що поповнення втрат хладагента здійснюється другим компресором, який відбирає охолоджений в котлі повітря з газоходу після вентилятора і пропускає його через теплообмінник в противотоке з холодним робочим тілом після живильного насоса, в результаті холодне повітря стискається і надходить в ємність холодоагенту в необхідній кількості і якості.
Винахід ілюструється кресленнями, де показаний приклад заявляється електростанції. На фіг. 1 показана принципова схема електростанції, на фіг. 2 - поперечний розріз котла.
 |
 |
Пропонована теплова електростанція складається з горизонтального циліндричного котла 1 (фіг. 1-2), відцентрового вентилятора 2, активної турбіни з генератором 3, встановленої за котлом 1, конденсатора 4, судини Дьюара для рідкого робочого тіла 5, плунжерного насоса 6, теплообмінника 7, компресора 8, циркуляційного відцентрового наоса 9, судини Дьюара для холодоагенту 10, компресора відбору тепла 11, випарника 12.
Безпосередньо сам котел складається з обичайки 13, верхнього барабана 14, нижнього барабана 15. Верхній і нижній барабани з'єднані трубками 16, виконаними у вигляді концентричних кіл, перпендикулярних поздовжній осі котла.
Верхній барабан котла обладнаний мірним склом (на кресленнях не показано). На котлі 1 і змонтована ультразвукова установка (на кресленнях не показана) для видалення льоду з конструкцій котла. Під нижнім барабаном 15 котла 1 в обечайке 13 виконано вікно, що виходить в поздовжній канал прямокутного перетину-короб 17, всередині якого встановлено стрічковий транспортер 18 для видалення льоду у відвал. Короб 17 закритий кришкою 19. Кришка 19 змонтована на петлях 20 і має кут повороту. Котел встановлений на опорах 21, одна з яких виконана "мертвої". Пропонована теплова електростанція працює в такий спосіб.
Посудина Дьюара 5 заповнюється робочим тілом (рідким азотом) в необхідній кількості при температурі -198 o C.
Посудина Дьюара 10 заповнюється холодоагентом (рідким повітрям) при температурі -205 o C.
За допомогою плунжерного насоса 6 котел 1 заповнюється рідким азотом, після чого включається в роботу відцентровий вентилятор 2. Вентилятор 2 продуває внутрішній простір котла. Рідкий азот нагрівається і випаровується. При досягненні тиску в котлі, наприклад, 300 кгс / см 2 і температурі 0 o C газоподібний азот подається на турбіну 3, де виробляє роботу і охолоджується. Після турбіни 3 робоче тіло надходить в конденсатор 4, куди з протитечією за допомогою циркуляційного насоса 9 подається холодоагент (рідкий повітря) з температурою -205 o C. В конденсаторі робоче тіло повністю конденсується, охолоджується до -198 o C і стікає в посудину Дьюара 5 , а холодоагент нагрівається до температури -197 o C і надходить у випарник 12 судини Дьюара 10.
Випарник має значну довжину, яка необхідна для того, щоб збільшити час перебування холодоагенту у випарнику. Холодоагент тече по випарника неповним перетином, тобто має поверхню випаровування.
Охолодження холодоагенту проводиться за допомогою компресора 11, який створює вакуум у випарнику. Холодоагент інтенсивно кипить при низькій температурі за рахунок внутрішньої енергії. Пар (повітря) відбирається компресором 11 і видаляється в навколишнє середовище, а холодоагент охолоджується до заданої температури і стікає в посудину Дьюара 10, а за допомогою циркуляційного насоса 9 подається в конденсатор.
Кількість холодоагенту постійно зменшується за рахунок того, що компресор 11 викидає його в навколишнє середовище в газоподібному стані. Поповнення втрат холодоагенту відбувається за допомогою компресора 8, який відбирає холодне повітря з температурою -190 o C, що виходить з котла, і направляє його в теплообмінник 7, куди з протитечією попадається робоче тіло з температурою -198 o C.
Оскільки потік повітря від компресора 8 буде в три рази менше потоку робочого тіла, то в теплообміннику повітря ожіжающего і охолоджується до температури -197 o C і надходить у випарник 12 судини Дьюара 10, де відбудеться його подальше охолодження до необхідної температури.
В процесі роботи на трубках і барабанах котла утворюється лід. Лід скидається з конструкцією котла за допомогою ультразвуку, потрапляє на стрічковий транспортер 18 і видаляється у відвал.
Головною перевагою пропонованої теплової електростанції є те, що вона екологічно чиста. У порівнянні з іншими тепловими електростанціями, що застосовують або перетворювати енергію палива або атомного ядра, що заявляється ТЕС дозволяє використовувати атмосферне повітря та азот, які знаходяться в оборотному стані.
Для пропонованої електростанції не треба будувати будівель і споруд, крім турбінного залу. Теплова електростанція може працювати в автоматичному режимі і її можна будувати в будь-якому куточку земної кулі.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Теплова електростанція, яка містить трубчастий циліндричний котел, турбіну з генератором і систему нагріву (охолодження) робочого тіла, що включає компресор, конденсатор, теплообмінник і посудину Дьюара з трубопроводами та запірно-регулюючої арматурою, яка відрізняється тим, що містить вентилятор, насос, другий посудину Дьюара і другий компресор, які разом з першим компресором складають контур холодоагенту - рідкого повітря, як енергоносій застосований атмосферне повітря, а як робоче тіло - азот, що циркулює в системі котел - турбіна - конденсатор - посудина Дьюара - насос - теплообмінник - котел, причому останній встановлений горизонтально, забезпечений системою нагрівання робочого тіла, виконаної у вигляді повітропроводів, при цьому усмоктувальний колектор для подачі атмосферного повітря встановлено на вході в котел з боку, протилежної входу робочого тіла в нижній барабан, вентилятор встановлений в місці входу робочого тіла в нижній барабан , а напірна лінія робочого тіла за живильним насосом проходить через теплообмінник в противотоке з холодним повітрям з котла.
2. Електростанція по п.1, що відрізняється тим, що верхній і нижній барабани котла з'єднані трубками, виконаними у вигляді концентричних кіл, перпендикулярних поздовжній осі котла, в обечайке котла під нижнім барабаном виконано вікно, що виходить в прибудований до обечайке короб прямокутного перерізу, всередині якого встановлено стрічковий транспортер для видалення льоду.
3. Електростанція по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що тепло від хладагента до другого штучно створеного рівня температури відбирається за допомогою компресора, який створює вакуум в посудині хладагента, змушує холодоагент кипіти при знижується температурі за рахунок внутрішньої енергії, а пара, що утворюється ( газоподібний повітря) викидає в навколишнє середовище.
4. Електростанція по пп.1 - 3, що відрізняється тим, що поповнення втрат хладагента здійснюється другим компресором, який відбирає охолоджений в котлі повітря з газоходу після вентилятора і пропускає його через теплообмінник в противотоке з холодним робочим тілом після живильного насоса, в результаті холодне повітря скраплюється і надходить в ємність холодоагенту в необхідній кількості і якості.
5. Електростанція по пп.1 - 4, яка відрізняється тим, що в котлі встановлені обмерзанню, наприклад, у вигляді ультразвукового генератора.
Версія для друку
Дата публікації 13.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.