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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2053375

АВТОНОМНИЙ ДЖЕРЕЛО ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ З низькопотенційного
ДЖЕРЕЛОМ ТЕПЛОТИ

Ім'я винахідника: Горлов О.О .; Ігнатьєвську О.А .; Лазарєв Л.Я. .; Москаленко В.В.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Ентек"

Використання: в теплоенергетиці для отримання електричної енергії шляхом утилізації теплоти різних низькопотенційних природних джерел, наприклад геотермальних.

Суть винаходу: корпус 1 з внутрішньої горизонтальної опорою 2 забезпечений кришкою 3. Між корпусом 1 і кришкою 3 встановлена глуха знімна перегородка 4, що відокремлює камеру з нормальним атмосферним тиском (вище перегородки) від камери з тиском, рівним тиску в конденсаторі. Турбіна 5 з паровпуска і вихлопних патрубком і генератор 6 пов'язані між собою своїми роторами 7 і 8 за допомогою зубчастих коліс. Насос 9 з робочим колесом, вхідним і вихідним патрубками розміщений під горизонтальною опорою. Робоче колесо насоса встановлено на власному роторі 10, який пов'язаний з роторами турбіни та генератора 6 конічним зубчастим колесом, причому осі роторів турбіни 5, генератора 6 і насоса 9 розташовані взаємно перпендикулярно. Соосно з генератором встановлений фальшвал 11, пов'язаний конічним зубчастим колесом з роторами турбіни 5 і насоса 9. Парогенератор 12 розміщений поза корпусом в зоні джерела теплоти і пов'язаний з вихідним патрубком насоса 9 і вхідним патрубком турбіни 5 трубопроводами 13 і 14. Теплообмінник конденсатора 15 розміщений поза корпусу в зоні приймача теплоти і пов'язаний з вихлопних патрубком турбіни і конденсатозбірники 16 гнучкими трубопроводами 17 і 18. конденсатозбірники 16 розташований в нижній частині корпусу і виконаний у вигляді циліндра, поперечний переріз якого набагато менше поперечного перерізу корпусу. 1 з. п. ф-ли, 1 мул.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використано для отримання електричної енергії шляхом утилізації теплоти різних низькопотенційних природних джерел, наприклад геотермальних або штучних, що утворюються, наприклад, при спалюванні деревних відходів на лісозаготівлях.

Відома електроенергетична установка з низькопотенційну джерелом теплоти, що містить корпус з кришкою і внутрішньої горизонтальної опорою, турбіну з паровпуска і вихлопних патрубком і електричний генератор, розміщені в корпусі над опорою і пов'язані між собою роторами, осі яких розташовані вертикально, насос з робочим колесом, вхідним патрубком і вихідним патрубком, сполученим з входом парогенератора, вихід якого з'єднаний з паровпуска турбіни, конденсатор з теплообмінником і конденсатозбірники рідкої фази робочого тіла циклу, клеми підключення споживача електроенергії, пов'язані з електричним генератором через перетворювач, блок запуску і блок регулювання.

Ця установка є найбільш близькою до пропонованого винаходу, але через низку конструктивних особливостей не забезпечує оптимальних значень ККД окремих своїх вузлів і всього циклу в цілому, а й надійності роботи насосного агрегату і системи регулювання.

Завдання, на вирішення якої спрямовано винахід, підвищення економічності та надійності установки при роботі з низькопотенційну джерелом теплоти.

Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні винаходу, забезпечення різних чисел оборотів турбіни електрогенераторів і насоса, а й забезпечення різних вихідних частот електричного струму без використання трансформатора.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в автономному джерелі електричної енергії з низькопотенційну джерелом теплоти, що містить корпус з кришкою і внутрішньої горизонтальної опорою, над якою розміщені пов'язані між собою за допомогою роторів електричний генератор і турбіна з паровпуска і вихлопних патрубком, а й насос з робочим колесом і вхідним і вихідним патрубками, парогенератор, конденсатор з теплообмінником і конденсатозбірниках перетворювач і блоки запуску та регулювання, при цьому парогенератор входом і виходом приєднаний відповідно до вихідного патрубка насоса і паровпуска турбіни, теплообмінник конденсатора приєднаний до вихлопного патрубка турбіни і конденсатозбірниках а електричний генератор через перетворювач і блоки запуску та регулювання за допомогою клем підключений до споживача електроенергії, встановлений додатковий електрогенератор, при цьому вали роторів турбіни і насоса встановлені вертикально, а вали роторів електрогенераторів горизонтально, причому опори валів електрогенераторів закріплені на внутрішній горизонтальній опорі, насос і конденсатосборник розміщені в корпусі під горизонтальною опорою, парогенератор і теплообмінник конденсатора поза корпусом, відповідно в зонах джерела і приймача теплоти, а ротори турбіни електрогенераторів і насоса пов'язані між собою за допомогою конічної зубчастої передачі.

Наявність двоходовому регулюючого клапана забезпечує пропуск робочого тіла через основний паропровід на турбіну або через обвідний паропровід крім турбіни в конденсатор.

Проведені розрахунки установок малої потужності для різних робочих тіл показали, що максимальне значення ККД циклу можна забезпечити в більшості випадків тільки при різних числах обертів основних елементів установки. Застосування схеми з взаємно перпендикулярним розташуванням роторів дозволяє реалізувати конструкцію з різним числом оборотів генератора насоса і турбіни, причому тут можливі різні комбінації генератор-турбіна, насос; генератор, турбіна-насос. У запропонованій схемі замість фальшвала можна встановити другий генеpатоp з іншого вихідний частотою електричного струму. Так, наприклад, на лісозаготівлях днем ​​працює другий генератор і забезпечує промислову частоту в 400 Гц для електроінструменту, ввечері працює перший генератор і забезпечує побутові потреби електричним струмом в 50 Гц. У багатьох випадках для забезпечення безкавітаціонной роботи насоса необхідно на вхідному патрубку забезпечити гарантований підпір стовпом рідини. Ця вимога найбільш просто може бути реалізовано зміною конструкції корпусу установки організацією в нижній його частині циліндричної шахти, в яку поміщається насос, підшипникова опора (одна або обидві) і ротор насоса.

На кресленні наведена принципова конструктивна схема пропонованого пристрою.

Корпус 1 з внутрішньої горизонтальної опорою 2 забезпечений кришкою 3. Між корпусом і кришкою встановлена ​​глуха знімна перегородка 4, що відокремлює камеру з нормальним атмосферним тиском (вище перегородки) від камери з тиском, рівним тиску в конденсаторі (нижче перегородки). Турбіна 5 з паровпуска і вихлопних патрубком і генератор 6 пов'язані між собою своїми роторами 7 і 8 за допомогою конічних зубчастих коліс, насос 9 з робочим колесом, вхідним і вихідним патрубком розміщений під горизонтальною опорою, робоче колесо насоса встановлено на власне роторі 10, який пов'язаний з роторами турбіни та генератора конічним зубчастим колесом, причому осі роторів турбіни, генератора і насоса розташовані взаємно перпендикулярно, співвісно з генератором встановлений на своїх підшипниках фальшвал 11, пов'язаний конічним зубчастим колесом з ротором турбіни і насоса, парогенератор 12 розміщений поза корпусом в області джерела теплоти і пов'язаний з вихідним патрубком насоса і вхідним патрубком турбіни трубопроводами 13 і 14.

Теплообмінник конденсатора 15 розміщений поза корпусом в області приймача теплоти і пов'язаний з вихлопних патрубком турбіни і Конденсатозбірники 16. Конденсатозбірники 16 розташований в нижній частині корпусу і виконаний у вигляді циліндра, поперечний переріз якого набагато менше поперечного перерізу корпусу. Клеми 19 підключення споживача електроенергії розміщені на зовнішній стороні корпусу 1 і пов'язані з генератором 6 через перетворювач 20. У завсімості від співвідношення між характеристиками генератора і споживача електроенергії перетворювач 20 забезпечує або випрямлення струму, або зміна його частоти і т.п. Блок запуску 21 установки призначений для введення установки в режим на початку роботи. Блок регулювання 22 при зміні тиску в магістралі 23 впливає на приводний механізм 24 двухходового регулюючого клапана 25, змінюючи співвідношення витрат робочого тіла між основним паропроводом 26 і обвідним паропроводом 27 турбіни.

АВТОНОМНИЙ ДЖЕРЕЛО ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Працює наступним чином

Перед експлуатацією установки з камери, утвореної корпусом 1 і перегородкою 4, повинен бути відкачано повітря, тиск в цій камері повинно бути приблизно дорівнює тиску пари робочого тіла при температурі насичення, який визначається для кожного випадку розрахунковим шляхом.

При приміщенні парогенератора 12 в джерело теплоти робоче тіло випаровується, утворюється пар по трубопроводу 14 надходить в двоходовий регулюючий клапан 25 і через основний трубопровід 26 до турбіни 5. Обвідний трубопровід 27 в цей момент закритий. Пар приводить в обертання ротор 7 турбіни і пов'язані з ним конічними зубчастими колесами ротор 8 генератора і ротор 10 насоса. Виробляється в результаті цього електроенергія надходить до споживача через перетворювач 20 і клеми 19.

Відпрацював в турбіні пар через трубопровід 17 надходить в теплообмінник 15, де конденсується, віддаючи теплоту зовнішньому наступнику теплоти, що утворився конденсат надходить по трубопроводу 18 в нижню частину корпусу 1 і конденсатосборник 16, насос 9, робоче колесо якого закріплено на роторі 10, який пов'язаний конічним зубчастим колесом з ротором турбіни 7, забирає рідину через свій вхідний патрубок з конденсатосборника 16 і направляє її по трубопроводу 13 знову в парогенератор 12.

Блок запуску 21 забезпечує початок циркуляції робочого тіла через парогенератор 12 при включенні установки в роботу, коли потужності турбіни недостатньо для приводу насоса 9, при цьому використовується зовнішнє джерело енергії (на кресленні не показаний).

Блок регулювання 22 забезпечує роботу установки при будь-якому навантаженні із заданою частотою обертання.

При збільшенні частоти обертання (наприклад, при складанні навантаження) зростає тиск робочого тіла в вихідному патрубку насоса 9, через магістраль 23 це збільшення тиску передається блоку регулювання 22, який в свою чергу впливає через приводний механізм 24 на двоходовий регулюючий клапан 25 таким чином, що прикривається основний паропровід 26 і більше відкривається 27. При збільшенні зовнішнього навантаження (частота обертання падає) прикривається обвідний паропровід 27 і більше відкривається основний паропровід 26.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. АВТОНОМНИЙ ДЖЕРЕЛО ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ з низькопотенційну джерелом теплоти, що містить корпус з кришкою і внутрішньої горизонтальної опорою, над якою розміщені пов'язані між собою за допомогою роторів електричний генератор і турбіна з паровпуска і вихлопних патрубком, а й насос з робочим колесом і вхідним і вихідним патрубками, парогенератор, конденсатор з теплообмінником і конденсатосброніком, перетворювач і блоки запуску та регулювання, при цьому парогенератор входом і виходом приєднаний відповідно до вихідного патрубка насоса і паровпуска турбіни, теплообмінник конденсатора приєднаний до вихлопного патрубка турбіни і конденсатозбірниках а електричний генератор через перетворювач і блоки запуску та регулювання за допомогою клем підключений до споживача електроенергії, що відрізняється тим, що він містить додатковий електрогенератор, вали роторів турбіни і насоса встановлені вертикально, а вали роторів електрогенераторів горизонтально, причому опори валів електрогенераторів закріплені на внутрішній горизонтальній опорі, при цьому насос і кондесатосборнік розміщені в корпусі під горизонтальною опорою , парогенератор і теплообмінник конденсатора - поза корпусу відповідно в зонах джерела і приймача теплоти, а ротори турбіни, електрогенераторів і насоса пов'язані між собою за допомогою конічної зубчастої передачі.
2. Джерело електричної енергії по п.1, що відрізняється тим, що турбіна забезпечена обвідним паропроводом з регулюючим клапаном.

Версія для друку
Дата публікації 31.10.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів