Теплоутилизационная установка Советский патент 1987 года по МПК F02G5/02 F22B1/18 F22D11/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности транспортному, а конкретно к устройствам для утилизации тепла отработавших газов тепловых двигателей, преимущественно двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение экономичности установки путем уменьшения затрат энергии на подачу питательной воды в парогенератор.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой установки.

Установка состоит из бака I питательной воды обратных клапанов 2 и 3, двухсекционного парогенератора 4, органа 5 поочередного подключения паропроводов к активному и пассивному соплам эжектора 6, нормально открытого запорного органа 7 с управлением по давлению и возвратом в исходное положение от пружины регулятора 8 расхода, турбины 9, сепаратора-конденсатора 10, запорных вентилей 11 и 12, поплавковых запорных клапанов 13 и 14, паропроводов 15 и 16, дросселя 17. Орган 5 поочередного подключения паропроводов выполнен с двумя управляющими полостями для управления по перепаду давлений в левом и правом паропроводе (Рд - fn )- Нормально открытый запорный орган 7 служит для отключения соответствующей секции парогенератора от эжектора 6 при достижении в соответствуюп ей секции парогенератора давления . Регулятор 8 расхода стабилизирует расход пара на паровую турбину 9. В сепараторе-конденсаторе рабочее тело конденсируется до жидкой фазы и затем подается в бак.

Работа системы осуществляется следующим образом.

Для запуска системы необходимо перед подачей в парогенератор 4 горячих газов открыть вентили 11 и 12, через которые по трубам магистрали питания произойдет заполнение водой левой и правой (соответственно Л.П. и П.П.) секций парогенератора до уровня, установленного поплавковыми клапанами 13 и 14, причем уровень воды, фиксируемый этими клапанами, не должен достигать приемной части паропроводов 15 и 16.

После заполнения парогенератора водой система готова к запуску, и через центральную часть парогенератора подается горячий газ из магистрали выпуска отработав- 1иих газов теплового двигателя, например двигателя внутреннего сгорания ДВС. Вследствие неравномерности нагрева,левой и правой секций парогенератора левая секция нагревается быстрее, чем правая при указанном направлении движения горячих газов, и давление паровой фракции в Л.П. растет быстрее, чем в П.П. Поэтому выполняется соотиоигение . По мере испа5

0

5

рения воды поплавковые клапаны 13 и 14 откроют паропроводы 15 и 16 и пар по этим паропроводам достигнет органа 5, который в этом случае займет крайнее правое положение, соединив Л.П. парогенератора 4 с входом в активное сопло эжектора 6. Пар через эжектор 6 и регулятор 8 расхода, поддерживающий величину расхода постоянной, подается на вход паровой

„ турбины 9, где и совершает полезную работу, которая снимается с вала турбины. Далее пар, проходя через конденсатор 10, конденсируется и под небольшим избыточным давлением Р вода поступает вновь в бак 1. Пар, который образуется в правой секции парогенератора 4, через паропровод 15 и орган 5 под давлением РП поступает к запорному органу 7 и управляющей полости этого же распределителя. Усилие возвратной пружины РПР запорного органа 7 рассчитывается на давление, несколько большее, чем давление воды на выходе из бака 1 в парогенератор 4. Поэтому после небольшого роста давления в П.П. парогенератора 4 запорный орган 7 переключается в левое положение и рабочее тело в П.П. парогенератора 4 оказывается соединенным через дроссель 17 с пассивным соплом эжектора. Площадь дросселя устанавливает ся такой, чтобы количество пара, протекающего через него при максимальных значениях давления в секциях парогенератора, практически не влияло на скорость увеличения давления пара в секциях парогенератора при левом положении запорного органа 7. Испарение воды в правой секции П.П. парогенератора 4 происходит так, что

давление Р-п при этом растет, а давление Р падает. В процессе работы обратные клапа ны 2 и 3 закрыты, так как и в Л.П. и в П.П. давление существенно больше, чем на выходе из бака 1.

Следующая фаза работы системы осу0 ществляется, когда начинает выпо 1няться условие: Р„ РП . В этом случае распределитель 5 переключается из правого в левое положение и питание турбины 9 происходит за счет энергии пара из правой секции

5 парогенератора 4. За счет эжекции в эжекторе 6 через дроссель 17 происходит отсасывание пара из Л.П. до того момента, пока давление Pj, не станет равным давлению срабатывания распределителя 7, после чего последний переключается под действием возвратной пружины в правое положение, и отсасывание оставшегося пара из Л.П. происходит еще интенсивнее. Как только давление Р,, станет меньше, чем давление воды на входе в Л.П. парогенератора, откроется клапан 2, и вода за счет образовавшегося перепада начнет заполнять Л.П. Процесс окончания заполнения водой Л.П. осуществится или в случае достижения по0

0

5

верхностью воды поплавкового клапана 14, или в случае повышения давления в Л.П. за счет испарения части воды.

Далее процесс работы аналогичен описанному. Таким образом, будет автоматически реализован процесс питания паровой турбины последовательно включающимися секциями парогенератора при их автоматическом заполнении.

Формула изобретения

Теплоутилизационная установка, содержащая парогенератор с двумя секциями в виде резервуаров с жаровыми турбинами, которые последовательно включены в магистраль выпуска отработавших газов теплового двигателя, паропроводы, каждый из которых связывает один из резервуаров с магистралью подачи пара в турбину, и бак питательной воды, снабженный патрубком приема конденсата из турбины и связанный с секциями парогенератора при помощи

10

15

20

с целью повышения экономичности п уменьшения затрат энергии на подачу тательной воды в парогенератор, она с жена эжектором, нормально открытым порным органом, дросселем, двумя об ными и двумя поплавковыми клапанам органом поочередного подключения п проводов к активному и пассивному соп эжектора, причем выпускное отверстие э тора подключено к магистрали подачи ра в турбину, орган поочередного подкл ния паропроводов выполнен с двумя уп ляющими полостями, каждая из кото соединена с одним из паропроводов, мально открытый запорный орган и д сель установлены параллельно один гому на входе Б пассивное сопло э тора и магистраль питания выполнен виде двух параллельных труб, каждая которых связывает бак питательной вод одной из секций парогенератора, обрат клапаны установлены по одному в каж трубе, а поплавковые - в стыке каж

магистрали питания, отличающаяся тем, что, паропровода с секцией парогенератора.

0

5

0

с целью повышения экономичности путем уменьшения затрат энергии на подачу питательной воды в парогенератор, она снабжена эжектором, нормально открытым запорным органом, дросселем, двумя обратными и двумя поплавковыми клапанами и органом поочередного подключения паропроводов к активному и пассивному соплам эжектора, причем выпускное отверстие эжектора подключено к магистрали подачи пара в турбину, орган поочередного подключения паропроводов выполнен с двумя управляющими полостями, каждая из которых соединена с одним из паропроводов, нормально открытый запорный орган и дроссель установлены параллельно один другому на входе Б пассивное сопло эжектора и магистраль питания выполнена в виде двух параллельных труб, каждая из которых связывает бак питательной воды с одной из секций парогенератора, обратные клапаны установлены по одному в каждой трубе, а поплавковые - в стыке каждого

Изобретение относится к транспортному машиностроению и позволяет повысить экономичность установки путем уменьшения затрат энергии на подачу питательной воды в парогенератор. Установка состоит из бака 1 питательной воды, обратных клапанов 2 и 3, двухсекционного парогенератора 4, органа 5 поочередного подключения паропроводов к активному и пассивному соплам эжектора 6, нормально открытого запорного органа 7 с управлением по давлению и возвратом в исходное положение от пружины регулятора 8 расхода, турбины 9, сепаратора-конденсатора 10, запорных вентилей 11 и 12, поплавковых запорных клапанов 13 и 14, паропроводов 15 и 16 и дросселя 17. Орган 5 выполнен с двумя управляющими полостями для управления по перепаду давлений в левом и правом паропроводах. Орган 7 служит для отключения соответствующей секции парогенератора при давлении Система автоматически реализует процесс питания паровой турбины последовательно включающимися секциями парогенератора при их автоматическом заполнении. 1 ил. с S9 (Л со оо о со