Энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения Российский патент 2022 года по МПК F25B1/00 F02G1/04 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в качестве энергохолодильной системы для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например для специальных фортификационных сооружений.

Известны автономные стационарные энергохолодильные системы для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, представляющие собой структурно-функциональное объединение преобразователя прямого цикла (двигателя) и преобразователя обратного цикла (холодильной машины), предназначенных для совместного производства электрической энергии и холода за счет энергии высокотемпературного источника теплоты. Энергохолодильные системы могут создаваться на основе различных типов преобразователей, причем двигатель служит для получения электрической энергии, а холодильная машина - для получения холода. Для нормального функционирования двигателя и холодильной машины от них необходимо отводить тепло (1 и 2 законы термодинамики), и ввиду отсутствия связи с атмосферой, это низкопотенциальное тепло должно аккумулироваться и складироваться внутри объекта. Поэтому охлаждение преобразователей осуществляется за счет теплоаккумулирующего вещества (TAB), в качестве которого выступает вода, при температуре около +4°С, что обуславливает необходимость создания хранилищ с большими объемами для хранения холодной воды и воды аккумулировавшей тепло от двигателя и холодильной машины. При этом установлено, что срок режима полной изоляции зависит, прежде всего, от объема запасенного TAB (Гришутин М.М., Севастьянов А.П. Теория и методы расчетов автономных энергохолодильных установок. М.: Изд. МЭИ, 1992. - 240 с.).

Известны структурные решения теплоотведения от энергосистемы с автономной электростанцией на основе газовой турбины, с целью обеспечения минимального удельного расхода охлаждающей жидкости. Это требование имеет решающее значение как для установок, размещенных в районах с острым дефицитом охлаждающей жидкости, так и для автономных систем, не допускающих использование внешних источников для отвода остаточного тепла (Солдатов В.А. Термодинамический анализ параметров изолированной энергосистемы с минимальным потреблением хладоагента на основе газотурбинной схемы преобразования энергии. М., 1988 - С. 25-37).

Однако из данного источника не ясно как решается вопрос снятия тепловой нагрузки с потребителей, используется ли пассивная или активная система теплоотведения внутри объекта.

Известна принципиальная схема энергохолодильной системы для специального фортификационного сооружения, содержащая автономную электростанцию на основе дизеля замкнутого цикла на синтез-газе и холодильной машины (машину Вюлемье-Такониса), работа которой осуществляется за счет отработавших газов дизеля, а также емкость с окислителем (жидким кислородом) (Патент РФ №2088864, опубл. от 27.08.97, Бюл. №24). Однако, работа дизеля на синтез-газе с внешним смесеобразованием приводит к снижению КПД.

Известна автономная (работающая без потребления атмосферного воздуха) энергетическая установка, включающая в себя двигатель (двигатель Стирлинга), емкости для хранения горючего (дизельного топлива) и окислителя (жидкого кислорода), причем емкость с окислителем выполнена в виде теплоизолированного бака, обеспечивающим минимальный уровень поглощения тепла от окружающей среды (Батырев А.Н., Кошеверов В.Д., Лейкин О.Ю. Корабельные ядерные энергетические установки зарубежных стран. С-Пб., "Судостроение", 1994. - стр. 216-217).

Недостатком данного технического решения является то, что в процессе работы установки образуются отработанные газы, состоящие в основном из различных окислов, которые необходимо удалять из объекта, что приводит к демаскирующему эффекту.

Известна автономная энергохолодильная система специального фортификационного сооружения, предназначенная для работы в режиме полной изоляции, содержащая автономную электростанцию, включающую в себя двигатель и электрогенератор, холодильную машину, систему кондиционирования воздуха специального фортификационного сооружения, связанную с холодильной машиной контуром теплоносителя с насосом, емкость с горючим и линию подачи горючего в двигатель автономной электростанции, емкость с окислителем (кислородом) и линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, хранилище технической воды, из которого техническая вода подается по трубопроводам для охлаждения двигателя автономной электростанции и холодильной машины, при этом хранилище технической воды расположено в нижней части специального фортификационного сооружения (Патент РФ №2620698, опубл. от 29.05.2017, Бюл. №16).

Однако в данном техническом решении не решена проблема сбора и утилизации внутри специального фортификационного сооружения отработанных газов двигателя автономной электростанции в режиме полной изоляции, исключающей выброс отработанных газов за пределы СФС, а также недостатком является низкая эффективность использования холодильного потенциала технической воды в виду отсутствия возможности регулирования и перенаправления потоков воды, идущих на охлаждения холодильной машины и двигателя автономной электростанции.

Известно устройство каталитического очистителя выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания от токсичных веществ, содержащий корпус с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, внутри которого размещен пакет каталитических элементов, при этом последние выполнены из пористых металлов со сквозными порами и каталитически активным покрытием, а каталитические элементы выполнены из металлов: никеля, кобальта, меди, железа, хрома или их сплавов. Использование пористого металла в качестве носителя катализатора позволяет улучшить эксплуатационные свойства очистителя, в частности обеспечить эффективную очистку выхлопных газов в широком диапазоне рабочих режимов ДВС (Патент РФ №2107171, опубл. от 20.03.1998 г.).

Известен способ функционирования дизеля (ДВС), работающего в режиме рециркуляции отработавших газов, в котором отработавшие газы охлаждают и в полном объеме подвергают мокрой очистке, затем разделяют на два потока, один из потоков компримируют, дополнительно осушают, обеспечивают его контактный теплообмен с жидким кислородом с получением газообразного кислорода и вымораживанием фракций воды и диоксида углерода, а полученную охлажденную и обогащенную кислородом газовую смесь соединяют со вторым осушенным потоком отработавших газов с получением охлажденной искусственной газовой смеси, которую дополнительно подогревают перед подачей в ДВС, а образующиеся твердые фракции воды и диоксида углерода периодически выводят (Патент РФ №2287069, опубл. от 10.11.2006, Бюл. №31).

Главным недостатком данного способа является высокие энергозатраты, связанные с процессом сублимации и десублимации СО₂, требующих необходимости двух переключающихся аппаратов вымораживания для осуществления данного способа, что существенно усложняет эксплуатацию и дестабилизирует работу ДВС в процессе переключения указанных аппаратов.

Известно устройство установки по термической нейтрализации паров и промышленных стоков компонентов ракетного топлива, в которой для более глубокой очистки уходящих газов продуктов сгорания от вредных компонентов уходящие газы обрабатывают водным раствором карбамида, подаваемым из дозаторной емкости через форсунки в камеру нейтрализации вредных компонентов уходящих газов, например, для удаления серы и окислов азота (Патент РФ №2615611, опубл. от 05.04.2017, Бюл. №10).

Известен способ очистки дымовых газов от токсичных продуктов сгорания топлива, включающий в себя подачу в контактный теплообменник (скруббер) водного раствора карбамида и дымовых газов для последующей нейтрализации оксидов серы и азота из дымовых газов (Заявка на изобретение РФ №94020423, опубл. от 27.07.1996).

Известна энергохолодильная система для специального фортификационного сооружения, функционирующего без связи с атмосферой, содержащая автономную электростанцию, включающую в себя двигатель, в виде дизеля замкнутого цикла, и электрогенератор, холодильную машину, емкость с горючим и линию подачи горючего в двигатель автономной электростанции, емкость с окислителем (кислородом) и линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, хранилище холодной технической воды, хранилище нагретой технической воды, при этом техническая вода из хранилища холодной технической воды подается по трубопроводам последовательно для охлаждения холодильной машины и двигателя автономной электростанции, а после охлаждения двигателя автономной электростанции по трубопроводу сливается в хранилище нагретой технической воды (Патент РФ №2176055, опубл. от 20.11.2001 Бюл. №32).

Однако, данное техническое решение имеет сложное технологическое и взрывоопасное оборудование с применением щелочноземельного металла для создания искусственной газовой среды с использованием отработанных газов дизеля замкнутого цикла, а также неэффективное регулирование расхода технической воды для охлаждения двигателя автономной электростанции при изменении его мощности вследствие жесткой связи трубопровода технической воды между системами охлаждения холодильной машины и двигателя автономной электростанции.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении энергоэффективности энергохолодильной системы, снижении расхода технической воды за счет ее частичной рециркуляции для охлаждения двигателя автономной электростанции, а также увеличение срока режима полной изоляции СФС.

Для достижения данного технического результата энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения, содержащая автономную электростанцию, включающую в себя двигатель и электрогенератор, холодильную машину, емкость с горючим и линию подачи горючего в двигатель автономной электростанции, емкость с окислителем и линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, хранилище холодной технической воды, хранилище нагретой технической воды, при этом техническая вода из хранилища холодной технической воды подается по трубопроводам последовательно для охлаждения холодильной машины и двигателя автономной электростанции, а после охлаждения двигателя автономной электростанции по трубопроводу сливается в хранилище нагретой технической воды, снабжена смесевой емкостью для хранения утепленной воды, линией подачи воды с циркуляционным насосом из хранилища чистой холодной технической воды для охлаждения холодильной машины, линией слива нагретой воды из холодильной машины в смесевую емкость для хранения утепленной воды, линией подачи охлаждающей воды с циркуляционным насосом из смесевой емкости в двигатель автономной электростанции, линией частичного возврата нагретой охлаждающей технической воды от двигателя автономной электростанции в смесевую емкость для хранения утепленной воды с расположенным на ней регулируемым вентилем, емкостью для хранения сухого нейтрализующего вещества, емкостью-дозатором для приготовления водного нейтрализующего раствора, линией подачи сухого нейтрализующего вещества из емкости для его хранения в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора, линией подачи нагретой охлаждающей воды от двигателя автономной электростанции в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора с расположенным на ней регулируемым вентилем, контактным теплообменником для очистки отработанных газов двигателя автономной электростанции водным нейтрализующего раствором, линией подачи водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из емкости-дозатора для приготовления водного нейтрализующего раствора в контактный теплообменник, линией подачи отработанных газов от двигателя автономной электростанции в контактный теплообменник с расположенным на ней теплообменным аппаратом для охлаждения отработанных газов, линией слива химически грязного водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из контактного теплообменника в хранилище химически грязного водного нейтрализующего раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды, а также линией подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника в линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, при этом линия подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника проходит через теплообменный аппарат для охлаждения отработанных газов и присоединяется к линии подачи окислителя через эжектор, установленный на линии подачи окислителя в двигатель.

В качестве сухого нейтрализующего вещества используется карбамид.

В качестве окислителя используется кислород, находящийся в сжатом или жидком состоянии.

Введение в состав энергохолодильной системы для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения смесевой емкости для хранения утепленной воды, линии подачи воды с циркуляционным насосом из хранилища чистой холодной технической воды для охлаждения холодильной машины, линии слива нагретой воды из холодильной машины в смесевую емкость для хранения утепленной воды, линии подачи охлаждающей воды с циркуляционным насосом из смесевой емкости в двигатель автономной электростанции, линии частичного возврата нагретой охлаждающей технической воды от двигателя автономной электростанции в смесевую емкость для хранения утепленной воды с расположенным на ней регулируемым вентилем, емкости для хранения сухого нейтрализующего вещества, емкости-дозатора для приготовления водного нейтрализующего раствора, линии подачи сухого нейтрализующего вещества из емкости для его хранения в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора, линии подачи нагретой охлаждающей воды от двигателя автономной электростанции в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора с расположенным на ней регулируемым вентилем, контактного теплообменника для очистки отработанных газов двигателя автономной электростанции водным нейтрализующего раствором, линией подачи водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из емкости-дозатора в контактный теплообменник, линии подачи отработанных газов от двигателя автономной электростанции в контактный теплообменник с расположенным на ней теплообменным аппаратом для охлаждения отработанных газов, линии слива химически грязного водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из контактного теплообменника в хранилище химически грязного водного нейтрализующего раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды, линии подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника в линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, при этом линия подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника проходит через теплообменный аппарат для охлаждения отработанных газов и присоединяется к линии подачи окислителя через эжектор, установленный на линии подачи окислителя в двигатель, а также использование карбамид в качестве сухого нейтрализующего вещества, и кислорода, находящегося в сжатом или жидком состоянии в качестве окислителя, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности нагрева отработанных газов, очищенных за счет контакта с водным нейтрализующим раствором карбамида и идущих из контактного теплообменника в линии подачи окислителя, за счет теплообмена в теплообменном аппарате, расположенным на линии отработанных газов, с отработанными газами, идущими от двигателя автономной электростанции, что обеспечивает повышении энергоэффективности двигателя и энергохолодильной системы в целом, а также рециркуляции нагретой охлаждающей двигатель воды за счет возвращения ее части в смесительную емкость, что обеспечивает снижении расхода заранее запасенной технической воды для охлаждения двигателя автономной электростанции и, как следствие, увеличение срока режима полной изоляции специального фортификационного сооружения.

На фиг. 1 изображена энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения. Энергохолодильная система размещена в подземном специальном фортификационном сооружении 1 и содержит автономную электростанцию, включающую двигатель 2 и электрогенератор (на рис. не показан), холодильную машину 3, емкость с горючим 4 и емкость с окислителем 5, хранилище холодной технической воды 6 и хранилище нагретой технической воды 7.

Хранилище холодной технической воды 6 и хранилище нагретой технической воды 7 расположены внутри специального фортификационного сооружения 1.

В состав энергохолодильной системы входит линия подачи воды 8 с циркуляционным насосом 9 из хранилища холодной технической воды 6 на охлаждение холодильной машины 3, смесевая емкость 10 для хранения утепленной воды и линия слива нагретой воды 11 из холодильной машины 3 в смесевую емкостью для хранения утепленной воды 10, а также линии подачи охлаждающей воды 12 с циркуляционным насосом 13 из смесевой емкости 10 в двигатель автономной электростанции 2 для его охлаждения и линия частичного возврата нагретой охлаждающей воды 14 от двигателя автономной электростанции 2 в смесевую емкость для хранения утепленной воды 10 с расположенным на ней регулируемым вентилем 15.

В состав энергохолодильной системы также входит емкость для хранения сухого нейтрализующего вещества 16, например, карбамида, емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора 17, линия подачи сухого нейтрализующего вещества 18 из емкости для его хранения 16 в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора 17, линия подачи нагретой охлаждающей воды 19 от двигателя автономной электростанции 2 в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора 18 с расположенным на ней регулируемым вентилем 20, контактный теплообменник 21 для очистки отработанных газов двигателя автономной электростанции 2 водным нейтрализующим раствором, линия подачи водного рабочего раствора 22 с циркуляционным насосом 23 из емкости-дозатора для приготовления водного нейтрализующего раствора 17 в контактный теплообменник 21, линия подачи отработанных газов 24 от двигателя автономной электростанции 2 в контактный теплообменник 21 с расположенным на ней теплообменным аппаратом 25 для охлаждения отработанных газов, линия слива химически грязного водного нейтрализующего раствора 26 с циркуляционным насосом 27 из контактного теплообменника 21 в хранилище химически грязного водного нейтрализующего раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды 7, а также линия подачи очищенных отработанных газов 28 из контактного теплообменника 21 в линию подачи окислителя 29 в двигатель автономной электростанции 2, при этом линия подачи очищенных отработанных газов 28 из контактного теплообменника 21 проходит через теплообменный аппарат 25 для охлаждения отработанных газов и присоединяется к линии подачи окислителя 29 через эжектор 30, установленный на линии подачи окислителя 29 в двигатель 2.

Горючее поступает из емкости с горючим 4 в двигателе 2 автономной электростанции по линии подачи горючего 31.

Энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения функционирует следующим образом.

В повседневном режиме эксплуатации специального фортификационного сооружения 1 все системы жизнеобеспечения и технологическое оборудование работают за счет электроснабжения от внешней централизованной сети.

При применении вероятным противником высокоточного оружий, внешнее электроснабжение и подача атмосферного воздуха в специальное фортификационное сооружение 1 может быть прекращено из-за разрушений вокруг сооружения 1. В этом случае специальное фортификационное сооружение 1 начинает работать без связи с атмосферным воздухом за счет энергохолодильной системы (то есть в режиме полной изоляции), и запасов материальных сред (горючего, окислителя и технической воды), заблаговременно запасенных внутри специального фортификационного сооружения 1.

В режиме полной изоляции энергоснабжение специального фортификационного сооружения 1 обеспечивается работой двигателя 2 автономной электростанции.

Для обеспечения работы двигателя автономной электростанции 2 в режиме полной изоляции, в двигатель 2 по линиям 29 и 31 подаются, соответственно, окислитель - кислород и горючие из емкостей 5 и 4, соответственно.

В режиме полной изоляции термостатирование специального фортификационного сооружения 1 обеспечивается работой холодильной машины 3, связанной с системой кондиционирования воздуха СФС (на рис. не показана).

Для нормального функционирования холодильной машины 3 по линии подачи воды 8 циркуляционным насосом 9 обеспечивается подача холодной технической воды из хранилища чистой холодной технической воды 6 в конденсатор (на рис. не показан) холодильной машины 3.

После охлаждения холодильной машины 3 нагретая вода до температуры 25-30°С по линия слива нагретой воды 11 из холодильной машины 3 поступает в смесевую емкостью для хранения утепленной воды 10.

Для нормального функционирования двигателя 2 по линия подачи охлаждающей воды 12 с циркуляционным насосом 13 из смесевой емкости 10 в двигатель автономной электростанции 2 подается вода для его охлаждения, которая, нагревшись до температуры 80-85°С, затем частично возвращается по линии частичного возврата нагретой охлаждающей воды 14 в смесевую емкость для хранения утепленной воды 10 с расположенным на ней регулируемым вентилем 15. Остальная нагретая охлаждающая вода от двигателя 2 поступает последовательно в емкость-дозатор 17 и контактный теплообменник 21.

Таким образом, наличие смесевой емкости для хранения утепленной воды 10 и ее связь в холодильной машиной 3 и двигателем 2 по охлаждающей воде, дает возможность использования воды, идущей первоначально на охлаждения холодильной машины 3, в дальнейшем для охлаждения двигателя 2 автономной электростанции. Данное обстоятельство обусловлено тем, что в конденсаторе холодильной машины 3, согласно второго закона термодинамики, охлаждающая техническая вода нагревается до температуры не более 30°С, а в двигатель 2 автономной электростанции (например, дизель) охлаждающая вода может подаваться с температурой от 40 до 80°С, то есть имеется возможность использования холодильного потенциала воды после охлаждения холодильной машины 3 в смеси с некоторой частью нагретой охлаждающей воды от двигателя 2.

При этом в зависимости от количества, регулируемого вентилями 15 и 20, нагретой вода идущей по линии частичного возврата нагретой охлаждающей воды 14 от двигателя 2 в смесевую емкостью для хранения утепленной воды 10, температура утепленной воды в смесевой емкости может варьироваться от 40 до 80°С в зависимости от нагрузки двигателя 2.

Такая схема рециркуляции нагретой охлаждающей двигатель воды за счет возвращения ее части в смесительную емкость 10, обеспечивает снижении расхода заранее запасенной технической воды в хранилище холодной технической воды 6 для охлаждения двигателя автономной электростанции и, как следствие, увеличение срока режима полной изоляции специального фортификационного сооружения 1.

Контактный теплообменник 21 предназначен для очистки отработанных газов двигателя 2 автономной электростанции водным нейтрализующим раствором. Для получения водного нейтрализующего раствора из емкости для хранения сухого нейтрализующего вещества 16, в качестве которого используется карбамид, по линии подачи сухого нейтрализующего вещества 18 карбамид подается в емкость-дозатор 17, туда же поступает нагретая охлаждающая вода по линии подачи нагретой охлаждающей воды 19 от двигателя автономной электростанции с расположенным на ней регулируемым вентилем 20. В емкости-дозаторе 17 в зависимости от количества подаваемого карбамида и его смешения с нагретой водой, готовится водный нейтрализующий раствор необходимой концентрации. Затем приготовленный водный нейтрализующий раствор по линии подачи водного раствора 22 циркуляционным насосом 23 подается из емкости-дозатора 17 в контактный теплообменник 21.

Одновременно, в контактный теплообменник 21 по линии подачи отработанных газов 24 от двигателя автономной электростанции 2 через теплообменный аппарат 25, где они охлаждаются до температуры до 90-110°С, поступают охлажденные отработанные газы. В контактном теплообменнике 21 охлажденные отработанные газы вступают в контакт с водный нейтрализующий раствором карбамида, в результате которого происходит очистка отработанных газов от окислов углерода, азота, серы, сажи и других вредных компонентов, которые образуют с водным нейтрализующим раствором химически грязные жидкие соединения. Это позволяет использовать очищенные отработанные газы в качестве нейтральных компонентов к кислороду (окислителю).

Из контактного теплообменника 21 выходит линия слива химически грязного нейтрализующий раствора 26, по которой насосом 22 производят сброс грязного раствора из контактного теплообменника 17 в хранилище химически грязного водного раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды 7.

Очистка отработанных газов в контактном теплообменнике 21 позволяет использовать очищенные отработанные газы в качестве добавки к окислителю (кислороду), для этого по линии подачи очищенных отработанных газов 28 очищенные отработанные газы подаются, через теплообменный аппарат 25, где они нагреваются, в эжектор 30, установленный на линии подачи окислителя 29 в двигатель 2. За счет более высокого давления в емкости с окислителем (кислородом) 5, эжектор 30 обеспечивает подсос очищенных отработанных газов из газовой полости контактного теплообменника 21 в линию подачи окислителя 29.

Нагрев отработанных газов, очищенных за счет контакта с водным нейтрализующим раствором карбамида и идущих по линии подачи очищенных отработанных газов 28 из контактного теплообменника 21 в линию подачи окислителя 29, за счет теплообмена в теплообменном аппарате 25, с отработанными газами, идущими от двигателя автономной электростанции 2 по линии отработанных газов 24, обеспечивает повышении энергоэффективности двигателя и энергохолодильной системы.

Горючее поступает из емкости с горючим 4 в двигателе 2 автономной электростанции по линии подачи горючего 31.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Гришутин М.М., Севастьянов А.П. Теория и методы расчетов автономных энергохолодильных установок. М.: Изд. МЭИ, 1992. - 240 с.

2. Солдатов В.А. Термодинамический анализ параметров изолированной энергосистемы с минимальным потреблением хладоагента на основе газотурбинной схемы преобразования энергии. М., 1988 - С. 25-37.

3. Патент РФ №2088864, опубл. от 27.08.97, Бюл. №24.

4. Батырев А.Н., Кошеверов В.Д., Лейкин О.Ю. Корабельные ядерные энергетические установки зарубежных стран. С-Пб., "Судостроение", 1994. - стр. 216-217.

5. Патент РФ №2620698, опубл. от 29.05.2017, Бюл. №16.

6. Патент РФ №2107171, опубл. от 20.03.1998 г.

7. Патент РФ №2287069, опубл. от 10.11.2006, Бюл. №31.

8. Патент РФ №2615611, опубл. от 05.04.2017, Бюл. №10.

9. Заявка на изобретение РФ №94020423, опубл. от 27.07.1996.

10. Патент РФ №2176055, опубл. от 20.11.2001 Бюл. №32 - прототип.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в качестве энергохолодильной системы для объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например для специальных фортификационных сооружений (СФС). Энергохолодильная система содержит автономную электростанцию, включающую в себя двигатель и электрогенератор, холодильную машину, емкость с горючим, емкость с окислителем, хранилище холодной технической воды, хранилище нагретой технической воды. Система снабжена смесевой емкостью для хранения утепленной воды, емкостью для хранения сухого нейтрализующего вещества, соединенной с емкостью-дозатором для приготовления водного нейтрализующего раствора, контактным теплообменником для очистки отработанных газов двигателя, линией слива химически грязного водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из контактного теплообменника в хранилище химически грязного водного нейтрализующего раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды, а также линией подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника в линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции. Достигаемый технический результат - снижение расхода технической воды для охлаждения двигателя автономной электростанции, а также увеличениие срока режима полной изоляции СФС. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения, содержащая автономную электростанцию, включающую в себя двигатель и электрогенератор, холодильную машину, емкость с горючим и линию подачи горючего в двигатель автономной электростанции, емкость с окислителем и линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, хранилище холодной технической воды, хранилище нагретой технической воды, при этом техническая вода из хранилища холодной технической воды подается по трубопроводам последовательно для охлаждения холодильной машины и двигателя автономной электростанции, а после охлаждения двигателя автономной электростанции по трубопроводу сливается в хранилище нагретой технической воды, отличающаяся тем, что она снабжена смесевой емкостью для хранения утепленной воды, линией подачи воды с циркуляционным насосом из хранилища чистой холодной технической воды для охлаждения холодильной машины, линией слива нагретой воды из холодильной машины в смесевую емкость для хранения утепленной воды, линией подачи охлаждающей воды с циркуляционным насосом из смесевой емкости в двигатель автономной электростанции, линией частичного возврата нагретой охлаждающей воды от двигателя автономной электростанции в смесевую емкость для хранения утепленной воды с расположенным на ней регулируемым вентилем, емкостью для хранения сухого нейтрализующего вещества, емкостью-дозатором для приготовления водного нейтрализующего раствора, линией подачи сухого нейтрализующего вещества из емкости для его хранения в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора, линией подачи нагретой охлаждающей воды от двигателя автономной электростанции в емкость-дозатор для приготовления водного нейтрализующего раствора с расположенным на ней регулируемым вентилем, контактным теплообменником для очистки отработанных газов двигателя автономной электростанции водным нейтрализующим раствором, линией подачи водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из емкости-дозатора для приготовления водного нейтрализующего раствора в контактный теплообменник, линией подачи отработанных газов от двигателя автономной электростанции в контактный теплообменник с расположенным на ней теплообменным аппаратом для охлаждения отработанных газов, линией слива химически грязного водного нейтрализующего раствора с циркуляционным насосом из контактного теплообменника в хранилище химически грязного водного нейтрализующего раствора, в качестве которого используется хранилище нагретой технической воды, а также линией подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника в линию подачи окислителя в двигатель автономной электростанции, при этом линия подачи очищенных отработанных газов из контактного теплообменника проходит через теплообменный аппарат для охлаждения отработанных газов и присоединяется к линии подачи окислителя через эжектор, установленный на линии подачи окислителя в двигатель.

2. Энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве сухого нейтрализующего вещества используется карбамид.

3. Энергохолодильная система для режима полной изоляции специального фортификационного сооружения по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве окислителя используется кислород, находящийся в сжатом или жидком состоянии.