| 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 RU2031527
Бінарних магнітогідродинамічним ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ ВІДКРИТОГО ЦИКЛУ
Ім'я винахідника: Бітюрін В.А .; Зателепін В.Н.
Ім'я патентовласника: Інститут високих температур Наукового об'єднання "ІВТАН" РАН
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.10.30
Суть винаходу: бінарна МГДЕС відкритого циклу містить камеру 1 згоряння, канал МГД-генератора 4, парогенератор 6, систему 14 відбору пара, конденсатор 12, живильний насос 13 і турбіну 10, з'єднану з електрогенератором 11. Камера згоряння і канал МГД-генератора містять системи 5 охолодження і загальну з парогенератором систему 17 пароперегрева. Турбіна оснащена системою 15 проміжного відбору пара. Окислювач стискається в компресорі 8 і підігрівається в системі 7 прямого підігріву і в автономному підігрівачі 3. Системи відбору пара з'єднані з системою пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до магнітогідродинамічної (МГД) техніці, а саме до систем перетворення теплової енергії в електричну за допомогою промислових МГД-електростанцій (МГДЕС) відкритого циклу.
Відома бінарна МГДЕС відкритого циклу, що містить камеру згоряння з входом для палива і входом для окислювача, який пов'язаний з компресором окислювача через автономний підігрівач окислювача, канал МГД-генератора, парогенератор з системою прямого генерування пари і турбіну, з'єднану з електрогенератором [1].
Проте відома бінарна МГДЕС відкритого циклу не забезпечена системою регенерації тепла для підігріву окислювача, а це знижує ККД.
Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованої є бінарна МГДЕС відкритого циклу, що містить камеру згоряння з входом для палива, з системою охолодження і входом для окислювача, який пов'язаний з виходом автономного підігрівача окислювача, канал МГД-генератора з системою охолодження, включеної після системи охолодження камери згоряння, парогенератор з системою прямого підігрівача окислювача, включеної до автономного підігрівача окислювача, але після компресора окислювача, і з системою прямого генерування пари, включеної після системи охолодження каналу МГД-генератора, турбіну, з'єднану з електрогенератором, послідовно включені конденсатор і поживний насос, з'єднаний з входом системи охолодження камери згоряння [2].
Ця бінарна МГДЕС відкритого циклу є високоефективної і має велику вихідну потужність. Однак в ній робоче тіло, яке надходить в парогенератор, має відносно високу температуру, як правило, не нижче 2300 К, що знижує ККД перетворення енергії, так як температура пара не вище 870 К.
Винахід вирішує задачу створення високоефективної бінарної МГДЕС відкритого циклу.
Суть винаходу полягає в тому, що в бінарній МГДЕС відкритого циклу, що містить камеру згоряння з входом для палива, з системою охолодження і з входом для окислювача, який пов'язаний з виходом автономного підігрівача окислювача, канал МГД-генератора з системою охолодження, включеної після системи охолодження камери згоряння, встановлений на виході каналу МГД-генератора парогенератор, до складу якого входять система прямого підігріву окислювача, включена між компресором окислювача і автономним підігрівачем окислювача, система прямого генерування пари, поєднана з системою охолодження каналу МГД-генератора, парова турбіна з електрогенератором, поєднана з парогенератором, до виходу якої послідовно підключені конденсатор і поживний насос, з виходом, сполученим з входом системи охолодження камери згоряння, встановлені додатково система відбору пара, система проміжного відбору пара з турбіни, система пароперегрева парогенератора, система пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора , система введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора, при цьому система відбору пара з'єднана з системою проміжного відбору пара з турбіни і встановлена між виходом системи прямого генерування пари і входом турбіни, вхід системи пароперегрева з'єднаний з виходом системи відбору пара, а вихід - з системою пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора, яка приєднана до системи введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора.
Установка системи відбору пара і системи пароперегрева дає можливість перегріти пар і використовувати його в термодинамічній циклі каналу МГД-генератора з більш високою температурою ніж та, яку допускають лопатки парової турбіни. Установка системи введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора дає можливість ефективно здійснити регенерацію ентальпії в термодинамічній циклі МГДЕС. При цьому в результаті подачі пари в камеру згоряння і МГД-канал крім власне процесу регенерації ентальпії формується квазідвухфазное робоче тіло, що складається з областей з переважним вмістом пара і областей, що складаються з продуктів згорання. Розширення такого квазідвухфазного робочого тіла в електромагнітному полі призводить до нелінійного перерозподілу енергії між зоною, зайнятої переважно парою, і зоною з переважним вмістом продуктів згоряння. Спільне нелінійна взаємодія зазначених факторів призводить до підвищення ККД пропонованої бінарної МГДЕС відкритого циклу. Крім того, введення пара в канал МГД-генератора дає можливість знизити середню температуру робочого тіла на виході каналу МГД-генератора і тим самим спростити конструкцію парогенератора.
На кресленні зображена функціональна схема пропонованої бінарної МГДЕС відкритого циклу.
 |
Бінарна МГДЕС відкритого циклу містить камеру 1 згоряння з входом для палива, з системою 2 охолодження і з входом для окислювача, який пов'язаний з виходом автономного підігрівача 3 окислювача, канал МГД-генератора 4 з системою 5 охолодження, включеної після системи 2 охолодження камери згоряння, встановлений на виході каналу МГД-генератора 4 парогенератор 6, до складу якого входить система 7 прямого підігріву окислювача, включена між компресором 8 окислювача і автономним підігрівачем 3 окислювача, система 9 прямого генерування пари, поєднана з системою 5 охолодження каналу МГД-генератора, парову турбіну 10 з електрогенератором 11, з'єднану з парогенератором 6, до виходу якої послідовно підключені конденсатор 12 і поживний насос 13 з виходом, сполученим з входом системи 2 охолодження камери згоряння, систему 14 відбору пара, систему 15 проміжного відбору пара з турбіни 10, систему 16 пароперегрева парогенератора 6, систему 17 пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора, систему 18 введення перегрітої пари в камеру згоряння і канад МГД-генератора. |
Система 14 відбору пара з'єднана з системою 15 проміжного відбору пара з турбіни 10 і встановлена між виходом системи 9 прямого генерування пари і входом турбіни 10. Вхід системи 16 пароперегрева парогенератора 6 з'єднаний з виходом системи 14 відбору пара, а вихід - з системою 17 пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора, яка приєднана до системи 18 введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора.
МГДЕС працює наступним чином
В камеру 1 згоряння надходять паливо і окислювач, попередньо стиснений в компресорі 8, потім спочатку підігрітий в системі 7 прямого підігріву і далі в автономному підігрівачі 3. Перегрітий в системі 16 парогенератора 6 і системі 17 пароперегрева камери згоряння і МГД-каналу пар через систему 18 введення перегрітої пари подається в камеру 1 згоряння і канал МГД-генератора 4. Охолодження стінок камери згоряння і попередній підігрів живильної води забезпечуються системою 2 камери згоряння. Відпрацьовані гази, отримані при спалюванні суміші палива і окислювача в камері 1 згоряння, надходять в канал МГД-генератора 4. Одночасно з цим в камеру згоряння і канал МГД-генератора надходить перегріта пара через систему 18 введення перегрітої пари, тим самим формуючи робоче тіло каналу МГД-генератора, яке бере участь в перетворенні теплової енергії в електричну. Охолодження стінок каналу МГД-генератора забезпечується системою 5 охолодження каналу МГД-генератора, при цьому живильна вода підігрівається. Після каналу МГД-генератора 4 робоче тіло надходить в парогенератор 6, де забезпечує підігрів окислювача за допомогою системи 7, генерацію пари за допомогою системи 9 і і перегрів пара, відібраного системою 14 і системою 15 з турбіни 10, в системі 16 парогенератора 6.
Потім пара додатково перегрівається в системі 17 камери згоряння і МГД-каналу і надходить в камеру 1 згоряння і МГД-канал. Системи пароперегрева 16 парогенератора 6, пароперегрева 17 камери згоряння і МГД-каналу і введення перегрітої пари 18 забезпечують використання пара в бінарному циклі при більш високій температурі, повернення значної частки ентальпії для перетворення теплової енергії в високотемпературному циклі каналу МГД-генератора, використання процесу нелінійного перетворення енергії в квазідвухфазном робочому тілі МГД-генератора, що підвищує ККД бінарної МГДЕС.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Бінарних магнітогідродинамічним ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ ВІДКРИТОГО циклу, що містить камеру згоряння з входом для палива, з системою охолодження і з входом для окислювача, який пов'язаний з виходом автономного підігрівача окислювача, канал МГД-генератора з системою охолодження, включеної в контур охолодження після системи охолодження камери згоряння, встановлений на виході каналу МГД-генератора парогенератор, до складу якого входять система прямого підігріву окислювача, включена між компресором окислювача і автономним підігрівачем окислювача, система прямого генерування пари, поєднана з системою охолодження каналу МГД-генератора, парова турбіна з електрогенератором, поєднана з парогенератором, до виходу якої послідовно підключені конденсатор і поживний насос, вихід якого з'єднаний з входом системи охолодження камери згоряння, що відрізняється тим, що електростанція додатково містить систему відбору пара, систему проміжного відбору пара з турбіни, систему пароперегрева парогенератора, систему пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора і систему введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора, при цьому система відбору пара з'єднана з системою проміжного відбору пара з турбіни і включена між виходом системи прямого генерування пари і входом турбіни, причому вхід системи пароперегрева з'єднаний з виходом системи відбору пара, а вихід - з системою пароперегрева камери згоряння і каналу МГД-генератора, яка приєднана до системи введення перегрітої пари в камеру згоряння і канал МГД-генератора.
Версія для друку
Дата публікації 24.03.2007гг
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.