Способ работы замкнутой газотурбинной установки

 

Изобретение позволяет повысить эффективность. Неконденсируемое рабочее тело сжимается в компрессоре 1, последовательно нагревается и насыщается парами конденсируемого рабочего тела в регенеративном теплообменнике 2 при контакте с промежуточным жидким рабочим телом, в теплообменнике 4 при контакте с рабочим телом, нагретым в источнике 3 тепла и в поверхностном теплообменнике 5 теплом источника 3. Смесь расширяется в турбине 6 и последовательно охлаждается с конденсацией конденсируемого рабочего тела в теплообменнике 7 при контакте с промежуточным рабочим телом в теплообменнике 9, отдавая тепло во вспомогательный цикл, и в теплообменнике 10, отдавая тепло во вспомогательный цикл, и в теплообменнике 10, отдавая тепло стоку 13. Жидкое конденсируемое рабочее тело подается насосом 8 на нагрев в источник 3 тепла. Эффектность повышается путем использования в регенерации конденсируемого рабочего тела. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 01 К 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4349435/24-06 (22) 22.12.87 (46) 23.01.90. Бюл. И 3 (72) Е.И.Андреев, А.С.Никанова и А.О.Саенко (53) 621.438(088.8) (56) Ратников Е.Ф. и др. Газы как теплоносители и рабочие тела ядерных энергетических установок. — М.:

Атомиздат, 1978, с. 175, рис. 11.2. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ЗАМКНУТОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность. Неконденсируемое рабочее тело сжимается в компрессоре

t последовательно нагревается и насыщается парами конденсируемого рабочего тела в регенеративном теплооб„„SU„„1537843 А1

2 меннике 2 при контакте с промежуточ- ным жидким рабочим телом, в теплообменнике 4 при контакте с рабочим телом, нагретым в источнике 3 тепла, и в поверхностном теплообменнике 5 теплом источника 3. Смесь расширяется в турбине 6 и последовательно охлаждается с конденсацией конденсируемого рабочего тела в теплообменнике 7 при контакте с промежуточным рабочим телом в телообменнике 9, отдавая тепло во вспомогательный цикл, и в теплообменнике 10, отдавая тепло стоку 13. Жидкое конденсируемое рабочее тело подается насосом 8 на нагрев в источник 3 тепла. Эффективность повышается путем использования в регенерации конденсируемого рабочего тела. 1 ил.

1537843

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в силовых установках.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности.

На чертеже представлена принципиальная схема замкнутой газотурбинной установки, реализующей способ.

Замкнутая газотурбинная установка содержит установленные в тракте рабочего тела компрессор 1, регенеративный контактный теплообиенник 2, подключенные к источнику 3 тепла контактный теплообменник 4 и поверхностный теплообиенник 5, турбину 6 с электрогенератором, регенеративный контактный теплообменник 7 и подсоединенные через насос 8 к источнику

3 тепла поверхностные теплообменники

9и 10.

Установка также содержит вспомогательный паросиловой контур, по источнику тепла подключенный к теплообменнику 9 и состоящий из турбины 11 с электрогенератором, когденсатора 12, подключенного вместе с теплообмен ником 10 к стоку 13 тепла, и насоса 14. При этом регенеративные контактные теплообменники 2 и 7 сообща30 ются между собой через поверхностный теплообменник 15 и промежуточные контуры 16 и 17, соединенные перемычкой с насосом 18.

Способ реализуется следующим образом.

Неконденсируемое рабочее тело сжимается в компрессоре 1 и направляется в регенеративный контактный теплообменник 2, где осуществляется

40 регенеративный нагрев смеси неконденсируемого и конденсируемого рабочих тел при ее контакте с промежуточным жидким конденсируемым рабочим телом, нагретым в системе регенерации и подаваемым из контура 16. При этом про45 межуточное тело испаряется и охлаждается, а в смеси увеличивается содержание паров конденсируемого тела. В контактном теплообменнике 4 смесь нагревается при контакте с нагретым в источнике 3 тепла жидким конденснруемым телом. При этом последнее испаряется и увеличивается содержание его паров в смеси.

В поверхностном теплообменнике 5 55 смесь нагревается за счет тепла, поступающего иэ источника 3, при этом носителем тепла может являться жидкое конденсируемое рабочее тело.

Нагретая смесь расширяется в турбине .

6, вырабатывая электроэнергию. Отработавшая смесь поступает в регенеративный контактный теплообменник 7, где она приводится в контакт с промежуточным жидким конденсируемым телом, охлажденным в системе регенерации. При этом промежуточное тело нагревается, а из смеси конденсируется часть паров конденсируемого рабочего тела. В поверхностных теплообменниках 9 и 10 продолжается охлаждение смеси с конденсацией иэ нее паров конденсируемого тела, которое насосом 8 подают на нагрев в источник

3 тепла. При этом в теплообменнике

9 тепло отводится во вспомогательный паросиловой контур, sa счет чего испаряется ниэкокипящее рабочее тело, которое расширяется в турбине 11, конденсируется в конденсаторе 12 и насосом 14 подается обратно в теплообменник 9. Тепло от теплообменника

10 и конденсатора 12 отводится к стоку 13 тепла.

Из теплообменника 10 неконденсиру» емое рабочее тело, освобожденное с определенной степенью от паров кон- денсируеиого тела, подается на сжатие в компрессор 1 и цикл замыкается.

При этом нагреваеиый в теплообменнике 7 и охлаждаеиый в теплоЬбменнике

2 потоки промежуточного рабочего тела, циркулирующие в контурах 17 и

16, обмениваются теплом в теплообменнике 15. Часть конденсируеиого рабочего теЛа, испаряющегося в теплообиеннике 2 и конденсирукщегося в теплообменнике 7, передается иэ контура

17 в контур 16 по перемычке с насосом 18 °

В качестве неконденсируемого теплообиенника может использоваться гелий, конденсируемого - натрий-калиевый сплав, а рабочего тела вспомогательного паросилового контура — вода, Изобретение позволяет повысить эффективность работы газотурбинной установки путем использования в системе регенерации конденсируемого рабочего тела, вступающего в контакт со смесью рабочих тел, а также нагрева смеси при ее контакте с конденсируемым телом, нагретым в источнике тепла.

5 1537843 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тело нагревают в источнике теплоты, Способ работы замкнутой газотур- а перед нагревом смеси от источника бинной установки путем сжатия отдель- теплоты в поверхностном теплообменно неконденсируемого и жидкого конден- нике ее нагревают при контакте с сируемого рабочих тел, регенеративно- нагретым в источнике теплоты жидким

5 го нагрева смеси рабочих тел, нагре- конденсируемым телом с его испаренива смеси от источника теплоты в по- ем, при этом регенеративное охлаждеверхностном теплообменнике, расшире- ние смеси осуществляют при контакте ния смеси с совершением полезной ра- 1р смеси с промежуточным жидким конденботы, регенеративного охлаждения сируемым телом с одновременным его смеси и охлаждения смеси в поверх- нагревом и конденсацией из смеси ностном теплообменнике с конденса- конденсируемого тела, а регенеративцией коиденсируемого рабочего тела, ный нагрев смеси осуществляют при отличающийся тем, что, с 15 контакте смеси с промежуточным жидким целью повышения эффективности, сжа- конденсируемым телом с его охлажденитое жидкое конденсируемое рабочее ем и испарением.

Составитель С.Кузнецов

Редактор Е. Папп Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 153 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101