| 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 RU2148175
ТЕПЛОВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ
Ім'я винахідника: Корнєєв Валентин Васильович
Ім'я патентовласника: Корнєєв Валентин Васильович
Адреса для листування: 393700, Тамбовська обл., П.г.т.Первомайскій, ул.Больнічная, буд.4, кв.3, Корнєєва Валентину Васильовичу
Дата початку дії патенту: 1999.06.02
Винахід відноситься до теплоенергетики. Електростанція складається з котла 1, вентилятора 2, пароперегрівача 3 з вбудованим транспортером 4, вентилятора 5, турбіни 6, конденсатора 7, судини Дьюара для робочого тіла 8, насоса 9, теплообмінника 10, компресора 11, судини Дьюара для холодоагенту 12 з випарником 13, компресора 14 і насоса 15. котел 1 заповнюється кріогенної рідиною, наприклад рідким азотом, за допомогою насоса 9. Вентилятор 2 продуває котел 1 атмосферним повітрям. Азот в котлі нагрівається, випаровується і надходить в пароперегрівач 3, який продувається атмосферним повітрям вентилятором 5. Досягнувши заданих параметрів тиску і температури в пароперегрівачі, робоче тіло надходить на турбіну 6, де виробляє роботу і охолоджується. Після турбіни робоче тіло надходить в конденсатор 7, де конденсується, і стікає в посудину Дьюара 8, з якого насосом 9 подається в котел 1. Хладагент в конденсаторі нагрівається і надходить у випарник 13. Відбір тепла від холодоагенту здійснюється компресором 14, який створює вакуум в випарнику, холодоагент кипить при знижується температурі, а пар (повітря) викидає в навколишнє середовище. Температура холодоагенту при цьому знижується до заданої, а охолоджений холодоагент стікає в посудину Дьюара 12 і насосом 15 подається в конденсатор. Поповнення втрат холодоагенту здійснюється за допомогою компресора 11, який відбирає холодне повітря з газоходу після вентилятора 2 і подає його в теплообмінник 10, куди з протитечією надходить переохолоджену рідкий азот (робоче тіло) з посудини Дьюара 8. У результаті теплообміну повітря зріджується, охолоджується до заданої температури і надходить у випарник 13 для подальшого охолодження. Винахід дозволяє підвищити ККД циклу.
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 на турбіні використовують водяну пару. Перед подачею пара на турбіну його треба нагрівати, використовуючи вугілля, природний газ або нафтопродукти природного походження.
Відомі й способи вироблення електроенергії на гідроелектростанціях, вітрових енергетичних установках, приливних електростанціях, сонячних теплоелектрогенератор, 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 (прототипом) є теплова електростанція за патентом RU 2129213, кл. F 01 K 25/10, 1998 г., що містить трубчастий циліндричний котел, турбіну з генератором і систему нагріву (охолодження) робочого тіла, що включає вентилятор, теплообмінник, конденсатор, дві посудини Дьюара, два компресори, два насоси, випарник з трубопроводами та запірно -регулююча арматурою.
Недоліком цієї електростанції є низький коефіцієнт корисної дії, який в кращому випадку буде близько 25%.
Завдання винаходу полягає в тому, щоб значно підвищити коефіцієнт корисної дії теплового циклу.
Новий технічний результат досягається тим, що в тепловій електростанції, що містить трубчастий циліндричний котел, турбіну з генератором і систему нагріву (охолодження) робочого тіла, що включає вентилятор, теплообмінник, конденсатор, дві посудини Дьюара, два компресори, два насоси з трубопроводами, виконаними у вигляді судин Дьюара і запірно-регулюючої арматурою в якості енергоносія застосований атмосферне повітря, в якості холодоагенту і робочого тіла кріогенна рідина і після котла встановлений пароперегрівач, виконаний, наприклад, у вигляді противоточного кожухотрубного теплообмінника, забезпеченого вентилятором.
Крім того технічний результат досягається тим, що внизу кожуха пароперегрівача виконано вікно, що виходить в прибудований короб прямокутного перерізу, всередині якого встановлено транспортер для видалення льоду у відвал.
Далі новий технічний результат досягається ще й тим, що в пароперегрівачі встановлені обмерзанню, наприклад, у вигляді ультразвукового генератора.
Винахід ілюструється схемою, де показаний приклад заявляється електростанції.
 |
Пропонована теплова електростанція складається з горизонтального циліндричного трубчастого котла 1, вентилятора 2, пароперегрівача 3 з вбудованим транспортером 4, вентилятора 5, активної турбіни з генератором 6, конденсатора 7, судини Дьюара для рідкого робочого тіла 8, живильного насоса 9, теплообмінника 10, компресора 11 , судини Дьюара для холодоагенту 12, з випарником 13, компресора 14 і циркуляційного насоса 15. Пароперегрівач 3 виконаний, наприклад, у вигляді противоточного теплообмінника, в нижній частині кожуха якого виконано вікно, що виходить в прибудований поздовжній короб прямокутного перерізу, всередині якого встановлено транспортер 4 для видалення льоду у відвал. На пароперегрівнику 3 змонтована ультразвукова установка (на схемі не показана) для видалення льоду з конструкцій пароперегрівача. |
ТЕПЛОВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ працює наступним чином
Посудина Дьюара 12 заповнюється кріогенної рідиною при температурі -212 o C, яка буде використовуватися в якості холодоагенту.
За допомогою живильного насоса 9 котел 1 заповнюється рідким робочим тілом, після чого включається в роботу вентилятор 2. Вентилятор 2 продуває внутрішній простір котла. Кріогенна рідина в казані нагрівається і випаровується. Газоподібне робоче тіло з дуже низькою температурою надходить у пароперегрівача 3. Чи включається в роботу вентилятор 5. Вентилятор 5 продуває внутрішній простір пароперегрівача атмосферним повітрям, який подається в пароперегреватель з протитечією робочого тіла. Температура атмосферного повітря (енергоносія) в залежності від пори року і районів планети Земля коливається від -80 o C або 193 K (Антарктида) до +50 o C або 323 K (Африка, Сахара).
Температура робочого тіла після пароперегрівача буде трохи нижче зазначених значень і буде в межах 190 K - 320 K.
При досягненні тиску в котлі, і пароперегрівача, наприклад, 300 кгс / см 2 і заданої температури, яку можна регулювати, газоподібне робоче тіло подається на турбіну 6, де виробляє роботу і охолоджується. Після турбіни 6 робоче тіло надходить в конденсатор 7, куди з протитечією за допомогою циркуляційного насоса 15 подається холодоагент з температурою -212 o C (61 K). У конденсаторі робоче тіло повністю конденсується, охолоджується до - 198 o C і стікає в посудину Дьюара 8, а за допомогою живильного насоса 9 знову подається в котел. Холодоагент нагрівається до температури -197 o C і надходить у випарник 13 судини Дьюара 12.
Випарник 13 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 14, який створює вакуум у випарнику. Холодоагент інтенсивно кипить за рахунок внутрішньої енергії. Пар відбирається компресором 14 і видаляється в навколишнє середовище, а холодоагент охолоджується до заданої температури і стікає в посудину Дьюара 12. З судини Дьюара 12 за допомогою циркуляційного насоса 15 холодоагент подається в конденсатор 7.
Кількість холодоагенту постійно зменшується за рахунок того, що компресор 14 викидає його в навколишнє середовище в газоподібному стані. Поповнення втрат холодоагенту відбувається за допомогою компресора 11, який відбирає холодне повітря з температурою -190 o C, що виходить з котла після вентилятора 2 і після поділу його на установці поділу повітря направляє його в теплообмінник 10, куди з протитечією подається робоче тіло з температурою -198 o C.
В процесі роботи на конструкціях пароперегрівача утворюється лід, який скидається за допомогою ультразвуку. Лід потрапляє на транспортер 4 і видаляється у відвал.
Головною перевагою пропонованої теплової електростанції є те, що вона екологічно чиста і коефіцієнт корисної дії в порівнянні з прототипом збільшений майже в 3 рази.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Теплова електростанція, яка містить трубчастий циліндричний котел, турбіну з генератором і систему нагріву (охолодження) робочого тіла, що включає теплообмінник, вентилятор, конденсатор, дві посудини Дьюара, два компресори, два насоси з трубопроводами та запірно-регулюючої арматурою, як енергоносія в якої застосований атмосферне повітря, що відрізняється тим, що в якості робочого тіла і холодоагенту застосована кріогенна рідина і після котла встановлений пароперегрівач, забезпечений вентилятором.
2. Теплова електростанція по п.1, що відрізняється тим, що внизу кожуха пароперегрівача виконано вікно, що виходить в прибудований короб прямокутного перерізу, всередині якого встановлено транспортер для видалення льоду у відвал.
3. Теплова електростанція по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що в пароперегрівачі 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.