Автономная система теплоснабжения и электроснабжения
Устройство предназначено для использования в автономных системах тепло- и электроснабжения. Дизель-генератор снабжен утилизатором тепла отработавших газов. Электроустановки гидромеханического теплогенератора подключены к дизель-генератору, а выходы утилизатора тепла отработавших газов и гидромеханического теплогенератора подключены к системе теплоснабжения через инжектор, активным потоком которого является поток воды из утилизатора тепла отработавших газов. Предлагаемая система кроме снижения расхода первичного энергоносителя (топлива) снижает и вредные выбросы в атмосферу. 1 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике, предназначено для использования в автономных системах тепло- и электроснабжения.
Известны гидромеханические теплогенераторы, в которых электрическая энергия, затрачиваемая на электропривод насоса, трансформируется в тепловую благодаря явлению кавитации, возникающему при срабатывании напора, создаваемого насосом ускорения потока воды и последующего его торможения. Температура воды на выходе из теплогенератора достигает 150oC. (Патент России 2045715 "Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости"). В авторском свидетельстве на полезную модель N 5014 "Система теплоснабжения" представлена схема системы теплоснабжения с гидромеханическим теплогенератором, электропривод насоса которого питается от электрической сети. Недостатком рассмотренной схемы теплоснабжения является низкий КПД использования первичного энергоносителя. Известно, что КПД выработки электроэнергии на тепловых электростанциях не превышает 35-38%; с учетом потерь в линиях электропередачи, трансформаторах и распределительных электрических сетях КПД по первичному топливу, сжигаемому на электростанциях, у потребителя электрической энергии, составляет 25-28%. Коэффициент трансформации электроэнергии в тепло- и гидромеханических теплогенераторах, описанных выше, достигает 1,5. В настоящее время при испытании гидромеханического теплогенератора в г. Рубцовске, использующего процессы кавитации и резонанса достигнут, коэффициент трансформации 2,5. (Газета "Алтайская правда" за 12.11.1998 г.). Коэффициент использования топлива гидромеханического теплогенератора по топливу в первом случае составит: 1,5 0,25 = 0,375 или 40%; во втором случае: (2,5 0,25) 100 = 62,5%. Современные отопительные котлы западных фирм обеспечивают коэффициент использования сжигаемого топлива до 93-95%. Известны автономные системы тепло- и электроснабжения, представляющие собой дизельную электростанцию с утилизатором тепла отработавших газов двигателя. Соотношение выработанной электрической и тепловой энергии 1:1,6. Для примера рассмотрим модуль BHKW фирмы CASPOWER - информационный материал прилагается. Коэффициент использования топлива дизельным двигателем в режиме выработки электроэнергии равен 35%. При работе в режиме источника автономного теплоснабжения и электроснабжения коэффициент использования топлива повышается до {0,35 (1 + 1,6)} 100% - 91%, т.е. достигает эффективности современных отопительных котлов. Известно, что автономные системы теплоснабжения требуют значительно меньших затрат на строительство и эксплуатацию, исключают значительные потери тепла в протяженных теплосетях с некачественной изоляцией, благодаря чему себестоимость выработки тепла снижается в 3-5 раз. (Комплексная программа внедрения автономных систем теплоснабжения. АО Росгазификация. 1997 г.). В целях повышения эффективности работы источников теплоснабжения предлагается система автономного тепло- и электроснабжения. Данное техническое решение основано на совместной работе дизельной электростанции с утилизатором тепла отработавших газов и гидромеханического теплогенератора. На чертеже представлена функциональная схема автономной системы тепло- и электроснабжения. Утилизатор тепла 5 выхлопных газов дизельного двигателя 4 с электрогенератором 3 и гидромеханический теплогенератор 2 подключены параллельно на входе к циркуляционному насосу 6 с электроприводом 7, а на выходе к инжектору 1, подключенному к подающему трубопроводу системы теплоснабжения, включающей отопительные радиаторы 8 и расширительный бак 9. Обратный трубопровод подключен к всасывающему патрубку насоса 6, электропривод которого 7 подключен к электрогенератору 3. Автономная система тепло- и электроснабжения работает следующим образом. При включении в работу циркуляционного насоса 6 охлажденная в отопительных радиоаторах 8 вода подается двумя параллельными потоками в нагреватели воды - утилизационный теплообменник 5 и гидромеханический теплогенератор 2. Гидравлические потери в утилизационном теплообменнике 5 незначительны, равны его гидравлическому сопротивлению, в то же время в гидравлическом теплогенераторе 2 гидравлическая энергия водяного потока преобразуется в тепловую и, следовательно, сопровождается значительным снижением напора на выходе из теплогенератора. Для согласования значительно отличающихся гидравлических напоров водонагревателей 2 и 5 с напором в подающем трубопроводе системы теплоснабжения служит инжектор 1, активным потоком для которого служит поток из утилизатора 5, а пассивным является поток из теплогенератора 2. Избыточный напор из утилизатора 5 используется в инжекторе 1 для снижения давления на выходе из теплогенератора 2, что обеспечивает увеличение мощности теплогенератора по теплу, в связи с увеличением полезного срабатываемого напора в теплогенераторе. Автоматическая система регулирования поддерживает температуру на выходе из водонагревателей 2 и 5 в соответствии с заданным тепловым графиком. Предлагаемая автономная система тепло- и электроснабжения повышает коэффициент использования топлива до 140-145%, что видно из расчета. КПД дизельного двигателя, работающего в режиме дизельгенератора, достигает 35%. При утилизации тепла отработавших газов полученная тепловая энергия превышает в 1,6 раза выработанную электроэнергию при коэффициенте трансформации электроэнергии в тепло равном 2,5. Таким образом, в пересчете на тепловую энергию коэффициент использования топлива составит 0,35 (1,6 + 2,5) - 1,44 или 144%, что несопоставимо со всеми известными в настоящее время теплоэнергетическими установками. Аномальная генерация тепла, возникающая при принудительном движении воды, сопровождаемом кавитацией, может быть объяснена физическими процессами, протекающими на ядерно-атомном уровне. Источники информации 1. "Явление кавитации и проблема генерации тепла в жидкости". Л.В. Ларионов и др. Взрывчатые материалы и пиротехника. Сб. вып. 3-4. М. МОП РФ. Департамент промышленности, боеприпасов и спецхимии. 1966 г., стр. 3-6. 2. "Наблюдение нейтронов при кавитационном воздействии на дейтерийсодержащие среды". А.Г. Липсон и др. ЖТФ-1990-Т16-N 19, стр. 89-93.Формула изобретения
Автономная система теплоснабжения и электроснабжения, включающая дизель-генератор с утилизатором тепла отработавших газов и гидромеханический теплогенератор, отличающаяся тем, что электроустановки гидромеханического теплогенератора подключены к дизель-генератору, а выходы утилизатора тепла отработавших газов и гидромеханического теплогенератора подключены к системе теплоснабжения через инжектор, активным потоком которого является поток воды из утилизатора тепла отработавших газов.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Установка отопления и горячего водоснабжения // 2155302
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к установкам отопления, горячего водоснабжения индивидуальных жилых домов, отдельных сооружений при использовании низкопотенциальных источников тепла, хозбытовых стоков и других тепловых отходов
Дезинтегратор-трансформатор // 2155224
Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов, в том числе железобактерий, а также к трансформации скоростных напоров в статические и наоборот с нагревом воды за счет потерь энергии напоров и перехода потерь напоров в тепловую энергию, и может быть применено в системах локального отопления зданий и сооружений
Изобретение относится к использованию тепловой энергии для отопления зданий, в частности к насосным однотрубным системам отопления помещений многоэтажных зданий с водой в качестве теплоносителя
Устройство для нагрева жидкостей // 2153131
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева жидкостей, и может быть использовано в системах отопления зданий и сооружений, для нагрева воды, для производственных и бытовых нужд
Дезинтегратор-насос // 2152991
Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов в том числе железобактерий в локальных системах водяного отопления зданий и сооружений
Тепловой пункт // 2151345
Изобретение относится к открытым системам теплоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий
Система водяного отопления // 2151344
Изобретение относится к системам теплоснабжения и может быть использовано для отопления зданий и сооружений
Дезинтегратор отопления // 2149181
Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов, в том числе железобактерий, и может быть использовано в системах локального отопления зданий и сооружений потоком циркулирующей через теплообменники воды напором нагнетателя
Дезинтеграторный насос // 2149180
Изобретение относится к оборудованию для обеспечения дезинтеграции микроорганизмов, а также комфортных температурных условий в помещениях при локальном теплоснабжении зданий и сооружений
Автономная система обогрева помещения // 2148756
Отопительная установка // 2155914
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлостроении, в тепловых электростанциях, работающих по газотурбинному циклу, в газотурбинных двигателях
Устройство для нагрева жидкости // 2132025
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано как в системах отопления, так и в аппаратах нагрева широкого назначения
Система отопления помещений // 2121114
Изобретение относится к теплоснабжению от водогрейных установок в закрытой системе теплоснабжения
Электрический нагреватель // 2103618
Тепловой пункт системы теплоснабжения // 2023959
Система отопления // 2003004
Система отопления зданий пухового // 1780577
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано как в системах отопления, так и в аппаратах обогрева различного назначения