ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F22B27/14 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоэнергетическим установкам, предназначенным для получения тепловой энергии, и может найти применение в любых отраслях промышленности для получения горячей воды и пара заданных параметров.

Известна теплоэнергетическая установка, содержащая котельный агрегат, включающий топочное устройство, трубную систему с барабанами, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухонагреватель, вспомогательные устройства, включающие водоподготовительные, топливоприготовительные и питательные устройства (Киселев И.А. Котельные установки. М. Высшая школа, 1979, с.164).

Наиболее близкой к изобретению является теплоэнергетическая установка для комбинированного производства тепловой и механической энергии, содержащая парогенератор для периодического парообразования, выход и вход которого по рабочей среде соединены соответственно с входом и выходом парового и гидравлического цилиндров вблизи одного из их торцов, в каждом из которых размещены механически связанные поршни (патент СССР N 676, кл. F 26 B 27/14, опубл. 1925).

Однако КПД этой установки низок из-за потерь на сжатие рабочего агента.

Задачей изобретения является повышение КПД и создание автономной компактной установки.

Для этого теплоэнергетическая установка, содержащая парогенератор для периодического парообразования, выход и вход которого по рабочей среде соединены соответственно с входом и выходом парового и гидравлического цилиндров, в каждом из которых размещены механически связанные поршни, дополнительно содержит второй парогенератор, причем выход второго парогенератора соединен с вторым входом парового цилиндра, а вход с вторым выходом гидравлического и расположены вблизи противоположных торцов соответствующих цилиндров, при этом оси цилиндров параллельны, а механическая связь между поршнями выполнена в виде шарнирно-рычажного механизма, причем на наружной поверхности поршня парового цилиндра выполнены выточки, взаимодействующие с подпружиненными шариком механизма задержки хода поршня при их совмещении, пружина размещена во втулке, закрепленной на боковой поверхности цилиндра, а степень ее сжатия изменяется с помощью регулировочного винта.

Предлагаемая установка схематически представлена на чертеже.

Теплоэнергетическая установка содержит паровой цилиндр 1, поршень 2 с уплотняющими кольцами 3, связанный одним концом через трубопровод с патрубком 4 с парогенератором 5, а второй конец через трубопровод с патрубком 6 с парогенератором 7. Цилиндр 1 снабжен механизмом задержки в виде шарика 8, размещаемого поочередно в выточках 9, выполненных на корпусе поршня 2, пружины 10 и регулировочного винта 11, установленных на втулке 12, закрепленной на корпусе парового цилиндра 1, на котором выполнены выпускные отверстия 13 и 14, размещенные за торцами поршня 2 при его нахождении в одном из крайних положений и связанные между собой и потребителем при помощи трубопровода 15. Паровой цилиндр 1 жестко связан с гидравлическим цилиндром 16 при помощи перемычки 17. Оси цилиндров параллельны. Второй выход 19 гидроцилиндра 16 связан через трубопровод 18 с парогенератором 7, а первый выход 21 через трубопровод 20 с парогенератором 5. Поршни 2 парового цилиндра 1 и поршень 22 гидравлического цилиндра 16 соединены между собой при помощи рычага 23, выполненного поворотным вокруг оси 24, закрепленной по центру перемычки 17, и взаимодействующего своими пазами 25 на концах рычага с пальцами 26, закрепленными посередине поршней 2 и 22 с уплотняющими кольцами 27. На торцах гидравлического цилиндра 16 в патрубках 28 установлены всасывающие 29, а в патрубках 19 и 21 нагнетательные 30 клапаны. Парогенераторы 5 и 7 размещены в одной топке.

Теплоэнергетическая установка работает следующим образом.

Парогенератор 5 заправляют водой на 1/5-1/3 его объема и зажигают топливо в топке. Пар, полученный в парогенераторе 5, рабочее давление которого определяется регулировочным винтом 11 механизма задержки, поступает через трубопровод с патрубком 4 в левый конец парового цилиндра 1 и перемещает поршень в правую часть цилиндра, при этом выпускное отверстие 13 открывается и пар через трубопровод 15 поступает к потребителю. Так как поршень 2 связан с поршнем 22 через рычаг 23, то поршень 22 переместится в противоположную сторону и вытеснит воду, которой предварительно была заполнена правая часть гидравлического цилиндра 16, через трубопровод 18 с патрубком 19 в парогенератор 7, где вода преобразуется в пар, который поступает в правую часть парового цилиндра 1 через трубопровод с патрубком 6, при этом поршень 2 переместится в левую часть цилиндра, а пар через выпускное отверстие 14 по трубопроводу 15 поступит к потребителю.

Использование: в теплоэнергетике, преимущественно для комбинированного производства тепловой и механической энергии. Сущность изобретения: теплоэнергетическая установка, содержащая парогенератор 5 для периодического парообразования, выход и вход которого по рабочей среде соединены соответственно с входом и выходом парового 1 и гидравлического 16 цилиндров вблизи одного из торцов, в каждом из которых размещены механически связанные поршни 2 и 22, снабжена вторым парогенератором 7, причем выход второго парогенератора 7 соединен с вторым входом парового цилиндра, а вход с вторым выходом 19 гидравлического цилиндра 16, расположенными вблизи противоположных торцев соответсвующих цилиндров, при этом оси цилиндров параллельны, а механическая связь между поршнями выполнена в виде шарнирно-рычажного механизма 23. На наружной поверхности поршня 2 парового цилиндра 1 выполнены выточки 9, взаимодействующие с подпружиненным шариком 8 механизма задержки хода поршня при их совмещении, включающего также пружину 10, размещенную во втулке 12, закрепленной на боковой поверхности цилиндра 1. Степень сжатия пружины 10 изменяется с помощью регулировочного винта 11. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая парогенератор для периодического парообразования, выход и вход которого по рабочей среде соединены соответственно с входом и ыходом парового и гидравлического цилиндров вблизи одного из их торцов, причем поршни парового и гидравлического цилиндров механически связаны, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным парогенератором, причем выход дополнительного парогенератора соединен с вторым входом парового цилиндра, а вход с вторым выходом гидравлического, расположенным вблизи проивоположных торцов, при этом оси цилиндров параллельны, а механическая связь между поршнями выполнена в виде шарнирно-рычажного механизма. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом задержки хода поршня парового цилиндра, выполненным в виде подпружиненного шарика, выточек на наружной поверхности поршня и втулки, закрепленной на боковой поверхности цилиндра, при этом пружина установлена во втулке и степень ее сжатия изменяется с помощью регулировочного винта.