Способ работы теплового двигателя

Авторы патента:

Изобретение относится к теплотехнике и м.бо использовано в транспортных и стационарных двигателях с диссоциируюпим рабочим телом (РТ). Изобретение позволяет повысить термический КПД теплового двигателя, В качествё Рт используют газообразное вещество, диссоциирующее при нагревании с увеличением газовой постоян-. ной и вьщелением тепла. РТ нагреваютj после чего в нем протекает реакция диссоциации, а выделяющееся при этом тепло расходуется на перегрев РТ, Т-ру перегрева выбирают из условия максимально возможной по условиям жаростойкости материалов двигателя как для обычного РТ либо из условия начала рекомбинации РТ в конце процесса расширения. Избыток тепла, выделившийся при реакции диссоциации, используют на регенеративньш подогрев РТ. Этот подогрев м.б. осуществлен , также путем сжатия РТ преимуществен но в компрессоре. 3 з,п. ф-лы. с (О (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 F 01 К 25/08

ГОСУДАРСТБЕННЬ!Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР61ТИЙ (21) 3814404/24-06 (22) 08.10,84 (46) 07.01.88, Бюл. Р 1 (72) E.Á.Ãëàãîëåâ (53) 621.438(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

282342, кл. F 01 К 25/00, !968.

Патент ФРГ У 3109393, кл, F Oi К 25/08, опублик. 1982. ( (54) СПОСОБ РАБОТ11 ТГПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к теплотехнике и м.б, использовано в транспортных и стационарных двигателях с диссоциируют им рабочим телом,РТ). (Изобретение позволяет повысить термический КПД теплового двигателя. В

„„SU„„1364753 А i качестве РТ используют газообразное вещество, диссоциирующее при нагревании с увеличением газовой постоян-. ной и выделением тепла. PT нагревают, после чего в нем протекает реакция диссоциации, а выделяющееся при этом тепло расходуется на перегрев РТ.

Т-ру перегрева выбирают из условия максимально возможной по условиям жаростойкости материалов двигателя как для обычного PT либо из условия начала рекомбинации РТ в конце процесса расширения, Избыток тепла, выделившийся при реакции диссоциации, используют на регенеративный подогрев

PT. Этот подогрев м.б. осуществлен также путем сжатия РТ преимущественно в компрессоре. 3 з.п. ф-лы.

1364753

Тираж 492

ВНИИПИ Заказ 3032

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано как на транспортных, так и стационарных двигателях с диссоциирующим рабочим телом.

Пелью изобретения является повьппение термического КПД теплового двигателя.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве рабочего тела двигателя используют газообразное вещество, диссоциирующее при нагревании с увеличением газовой постоянной и выделе-15 нием тепла, Рабочее тело нагревают до температуры, соответствующей началу реакции диссоциации любым известным методом: либо передачей тепла от сжигания топлива, либо от ядерного реак-20 тора, либо (для двигателя с одноразовым использованием цикловой порции рабочего тела) путем сжатия рабочего тела, После нагрева в рабочем теле протекает реакция диссоциации, 25 а выделяющееся при этом тепло ра:ходуется на перегрев рабочего тела.

Температуру перегрева выбирают из условия максимально возможной по условиям жаростойкости материалов двигателя как для обычного рабочего тела либо из условия начала рекомбинации рабочего тела в конце процесса расширения, так как для многих диссоциивуюших рабочих тел высокий перегрев нецелесообразен, Если температура перегрева выбрана, исходя.из второго условия, то заданного рабочего давления в цикле достигают соответствующим увеличением рабочего тела.

Избыток тепла, выделившейся при реакции диссоциации, используют на регенеративный подогрев рабочего тела. Этот подогрев может быть осуществлен также путем сжатия рабочего тела45 преимущественно в компрессоре. В слу ае поршневого двигателя сжатие IIpoизводят при обратном ходе поршня.

Пример. В качестве рабочего тела выбирают шестиокись хлора Cl O, 50 которая диссоциирует с вьщелением тепла: Cl Оь 2С109 + g, где Я=

1,7 + 0,5 ккал/моль вЂ” выделившееся при реакции тепло.

Рекомендуемые для этого рабочего тела параметры: 2-100 ата вЂ” давление в рабочем органе двигателя при температуре испарения, которая для

Cl O ранна температуре разложениявЂ”

250-65II C.

Пелесообразно осуществлять перегрев рабочего тела, не превьппающи6

Пдо

I 0 0С, т. е. температура перегревавЂ” о

350-750 С, температура рекомбинации и конденсации около 100 С, что соответствует давлению в конденсаторе

0 75 ата.

Проведенный сравнительный расчет цикла двигателя с выбранным рабочим телом и с водяным паром в качестве рабочего тела показал, что КПД двигателя, работающего по предлагаемому способу, повысился в 1,89 раза.

Кроме того, преимуществом предлагаемого способа работы является ис- г ключение из схемы двигателя громоэких перегревательных поверхностей нагрева и, следовательно, уменьшение теп-ловых потерь при нагреве рабочего тела.

Формула изобретения

I.Способ работы теплового двигателя с газообразным рабочим телом, диссоциирующим при нагревании с увеличением газовой постоянной и вьщелением тепла, путем нагрева рабочего тела, его перегрева и последующего расширения в двигателе, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что, с целью повьппения термического КПД, перегрев рабочего тела перед расширением осуществляют теплом, выделившимся при диссоциации.

2.Способ по п.1, шийся тем, что избыток тепла, выделившегося при диссоциации, отво-, дят на регенеративный подогрев рабочего тела.

З,Способ по п.1, о т л и ч а ювЂ”

m и и с я тем, что перегрев рабочего тела осуществляют до температуры, обеспечивающей начало рекомбинации в конце процесса расширения.

4.Способ по п.I о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что осуществляют регенеративный подогрев рабочего тела путем его сжатия, преимущественно в компрессоре,

Патент 205441 // 205441

Рабочее тело для геотермалбной энергетической установки // 188220

Аммиачная паросиловая установка // 58082

Способ испарения и конденсации легкокипящих жидкостей // 47507

Силовая установка, использующая разность температур воды надо льдом и атмосферного воздуха // 39486

Двигатель, использующий разность температур воды и окружающего воздуха // 13534

Тепловой двигатель // 11091

Паросиловой двигатель (варианты) // 2129661

Способ возврата энергии в процессе производства ароматических карбоновых кислот // 2435754

Изобретение относится к усовершенствованному способу утилизации энергии при получении ароматических карбоновых кислот жидкофазным окислением ароматических углеводородов, при котором в верхней части реактора образуется пар, содержащий растворитель реакции и воду, способ включает стадии: а) высокоэффективное разделение пара из верхней части реактора с образованием по меньшей мере газового потока высокого давления, содержащего воду и органические примеси; b) утилизацию тепла газового потока высокого давления путем теплообмена с теплопоглотителем, при котором образуется конденсат, содержащий примерно 20-60 мас.% воды, присутствующей в газовом потоке высокого давления, и отходящий газ высокого давления, содержащий примерно 40-80 мас.% воды, присутствующей в газовом потоке высокого давления, остается неконденсированным, и температура или давление теплопоглотителя повышается; и с) расширение отходящего газа высокого давления, неконденсированного на стадии (b), содержащего примерно 40-80 мас.% воды, присутствующей в газовом потоке высокого давления для утилизации энергии отходящего газа высокого давления в виде работы; и d) направление теплопоглотителя, температура и давление которого повышаются на стадии (с), на другую стадию способа для нагревания или использования вне способа

Способ работы теплового двигателя // 1364754

Изобретение относится к теп л технике и м,б

Способ организации рабочего процесса в энергоустановке // 1837111

Биогазовый барогальванический электротеплогенератор // 2492333

Изобретение относится к энергетике

Органический цикл ренкина прямого нагрева // 2502880

Изобретение относится к энергетике. Энергосистема основана на органическом цикле Ренкина и содержит средство для перегрева испаренной органической рабочей текучей среды, модуль органической турбины, соединенный с генератором, и первую трубу, через которую перегретая органическая рабочая текучая среда подается к турбине, в которой средство перегрева представляет собой комплект змеевиков, через которые протекает испаренная органическая рабочая текучая среда и которые находятся в прямом теплообменном взаимодействии с содержащими отходящее тепло газами. Изобретение позволяет безопасно, надежно и эффективно извлечь тепловую составляющую содержащих отходящее тепло газов для выработки энергии. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система и способ смазки объемных расширительных машин // 2559656

Изобретение относится к энергетике, в частности к способу смазки расширительной машины, при котором осуществляют подачу от испарителя рабочей среды, которая содержит смазочное средство, а также осуществляют отделение части смазочного средства от рабочей среды, причём подача рабочей среды в расширительную машину осуществляется с содержанием смазочного средства, уменьшенным вследствие отделения по меньшей мере части смазочного средства. Также представлены система смазки, а также паровая электростанция, которая включает в себя систему смазки согласно изобретению. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ утилизации теплоты тепловой электрической станции // 2560606

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний, и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Дополнительно используют систему маслоснабжения подшипников паровой турбины, состоящую из охладителя, бака и насоса, и конденсационную установку, состоящую из конденсатора паровой турбины с производственным отбором пара и системы маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора и утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя, нагревают в охладителе масла, нагревают в маслоохладителе и нагревают в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения или конденсатор водяного охлаждения, или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан С3Н8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560612

Изобретение относится к области энергетики к утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний и верхний сетевые подогреватели, подачу сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды и направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. В тепловой электрической станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и осуществляют утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя, снижают его температуру в теплообменнике-рекуператоре теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ работы тепловой электрической станции // 2560613

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для утилизации теплоты тепловой электрической станции (ТЭС). Осуществляют подачу пара отопительных параметров из отборов паровой турбины в паровое пространство верхнего и нижнего сетевых подогревателей, подачу сетевой воды от потребителей по обратному трубопроводу сетевой воды в теплообменник-охладитель сетевой воды и в нижний, и верхний сетевые подогреватели, направление сетевой воды в подающий трубопровод сетевой воды, направление отработавшего пара из паровой турбины в паровое пространство конденсатора, в котором пар конденсируется на поверхности конденсаторных трубок. Конденсат с помощью конденсатного насоса конденсатора паровой турбины направляют в систему регенерации. Используют конденсационную установку, имеющую конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара, и систему маслоснабжения подшипников паровой турбины с маслоохладителем. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара, утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора и утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды при помощи теплового двигателя с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина. В цикле Ренкина в качестве охлаждающей жидкости используют низкокипящее рабочее тело, циркулирующее в замкнутом контуре. Низкокипящее рабочее тело сжимают в конденсатном насосе теплового двигателя, нагревают в маслоохладителе и в теплообменнике-охладителе сетевой воды, испаряют и перегревают в конденсаторе паровой турбины с производственным отбором пара, расширяют в турбодетандере теплового двигателя и конденсируют в теплообменнике-конденсаторе теплового двигателя. В частном случае осуществления изобретения в качестве теплообменника-конденсатора теплового двигателя используют конденсатор воздушного охлаждения, конденсатор водяного охлаждения или конденсатор воздушного и водяного охлаждения. В качестве низкокипящего рабочего тела используют сжиженный пропан C3H8. Обеспечивается повышение коэффициента полезного действия ТЭС за счет утилизации избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды для дополнительной выработки электрической энергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.