Силовая установка Советский патент 1988 года по МПК F02G5/04 

4;; 4;:

оь

00 О)

Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить эффективность установки. Двигатель 1 внутреннего сгорания связан с входным патрубком 3 турбины турбокомпрессора (ТК) 4. Парогенератор 9 нагревательными поверхностями включен в трубопровод выпуска отработавших газов из ТК, связанный с утилизационной паровой турбиной 10, воздушным охладителем 11 отработавшего пара и конденсатором 12, выход из которого подключен к циркуляционному насосу 5 подачи теплоносителя в рубашку 6 охлаждения двигателя. Ответвление трубопровода выпуска ТК сообщено с пассивным соплом дополнительного эжектора 16. Воздухонагнетатель 13, воз- духонапорный трубопровод 14 которого подключен к активному соплу эжектора 15, кинематически связан с турбиной 10. Активное сопло и диффузор эжектора 16 включены в перепускной канал. Охладитель 7 наддувочного воздуха связан с рубашкой и с парогенератором 9 через насос 8. При таком выполнении эжектирование в эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов, поступающих в турбину ТК, что ведет к повышению эффективности установки за счет увеличения мошности ТК, повышению наддувочного воздуха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л

9и.г.1

//

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам утилизации теплоты двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности.

На фиг. 1 представлена схема силовой установки с соединением перепускного канала с входным патрубком турбины; на фиг. 2- схема силовой установки с соединением перепускного канала с глухим торцом выпускного коллектора.

Силовая установка содержит двигатель I внутреннего сгорания с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор 2 с глухим торцом и входной патрубок 3 турбины турбокомпрессора 4, и утилизационный паросиловой контур, который включает последовательно установленные циркуляционный насос 5 подачи теплоносителя в рубашку 6 охлаждения двигателя, охладитель 7 наддувочного воздуха, связанный с охладите.тем через насос 8 парогенератор 9, включенный нагревательными поверхностями в трубопровод выпуска отрабо- тавши.х газов из турбокомпрессора 4, утилизационную паровую турбину 10, воздушный охладитель 11 отработавшего пара и конденсатор 12, выход которого подключен к циркуляционному насосу 5. С утилизационной паровой ту-рбиной кинематически связан воздухонагнетатель 13, воздухонапорный трубопровод 14 которого подключен к активному соплу эжектора 15. Пассивное сопло эжектора подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой. Трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора выполнен с ответвлепие.м, которое сообщено с пассивным соплом дополнительного эжектора 16. Воздухонапорный трубопровод 14 дополнительно соединен с магистралью отвода отработавших газов при помощи перепускного канала, в который включены активное сопло и диффузор дополнительного эжектора, а в воздухонапорном трубопроводе 14 установлен воздушный охла10 пар поступает в воздушный охладитель 11, конденсируется в конденсаторе 12 и попадает на вход циркуляционного насоса 5. Приводимый от паровой турбины 10 воздухонагнетатель 13 сжимает воздух и подает его в воздушный охладитель 11, где осуществляется им отвод теплоты от пара, поступающего из паровой турбины 10. После воздушного охладителя 11 часть воздуха поступает в активное сопло эжектора 15 и осуществляет эжектирование отработавших газов из трубопровода выпуска отработавших газов, а часть газов поступает в активное сопло дополнительного эжектора 16 и осуществляет эжектирование отработавших га- 15 зов через ответвление от трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора 4 после парогенератора 9 и подачу смеси воздуха и отработавших газов в магистраль отвода отработавших газов.

10

20

25

30

35

40

Эжектирование в дополнительном эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов, поступающих в турбину турбокомпрессора 4, что ведет к повыщению эффективности силовой установки за счет увеличения мощности турбокомпрессора 4, повышению давления наддувочного воздуха и увеличению мощности двигателя 1.

Формула изобретения

I. Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор с глухим торцом и входной патрубок турбины турбокомг .рессора, и утилизационный паросиловой контур, включающий последовательно установленные циркуляционный насос подачи теплоносителя в рубашку охлаждения двигателя, охладитель наддувочного воздуха, связанный с охладителем, парогенератор, включенный нагревательными поверхностями в трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора двигателя, утилизационную паровую турбину, воздушный охладитель отрадитель пара. Узел соединения перепускного д ботавшего пара и конденсатор, выход из

канала с магистралью выпуска отработавших газов может быть размещен как во входном патрубке 3 турбины, так и в глухом торце выпускного коллектора 2 двигателя 1.

Установка работает следующи.м образом.

Теплоноситель паросилового контура по- 50 дается циркуляционным пасосом 5 в рубашку 6 о.хлаждения двигателя, предварительно нагревае.тся и попадает в .охладитель 7 наддувочного воздуха, откуда насосом 8 попа- ет в парогенератор 9, работающий на теплоте отработавщих газов двигателя 1. Полученный пар поступает в паровую утилизационную турбину 10. Из паровой турбины

55

которого подключен к циркуляционному насосу, воздухонагнетатель, кинематически связанный с утилизационной паровой турбиной и подключенный через воздухонапорный трубопровод к активному соплу эжектора, пассивное сопло которого подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбоко.мпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой, отличающаясялем, что, с целью повышения эффективности, установка снабжена дополнительным эжектором, трубопровод выпуска отработавщих газов из турбокомпрес-. сора выполнен с ответвлением, воздухона10 пар поступает в воздушный охладитель 11, конденсируется в конденсаторе 12 и попадает на вход циркуляционного насоса 5. Приводимый от паровой турбины 10 воздухонагнетатель 13 сжимает воздух и подает его в воздушный охладитель 11, где осуществляется им отвод теплоты от пара, поступающего из паровой турбины 10. После воздушного охладителя 11 часть воздуха поступает в активное сопло эжектора 15 и осуществляет эжектирование отработавших газов из трубопровода выпуска отработавших газов, а часть газов поступает в активное сопло дополнительного эжектора 16 и осуществляет эжектирование отработавших га- зов через ответвление от трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора 4 после парогенератора 9 и подачу смеси воздуха и отработавших газов в магистраль отвода отработавших газов.

Эжектирование в дополнительном эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов, поступающих в турбину турбокомпрессора 4, что ведет к повыщению эффективности силовой установки за счет увеличения мощности турбокомпрессора 4, повышению давления наддувочного воздуха и увеличению мощности двигателя 1.

Формула изобретения

I. Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор с глухим торцом и входной патрубок турбины турбокомг .рессора, и утилизационный паросиловой контур, включающий последовательно установленные циркуляционный насос подачи теплоносителя в рубашку охлаждения двигателя, охладитель наддувочного воздуха, связанный с охладителем, парогенератор, включенный нагревательными поверхностями в трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора двигателя, утилизационную паровую турбину, воздушный охладитель отработавшего пара и конденсатор, выход из

0

5

которого подключен к циркуляционному насосу, воздухонагнетатель, кинематически связанный с утилизационной паровой турбиной и подключенный через воздухонапорный трубопровод к активному соплу эжектора, пассивное сопло которого подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбоко.мпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой, отличающаясялем, что, с целью повышения эффективности, установка снабжена дополнительным эжектором, трубопровод выпуска отработавщих газов из турбокомпрес-. сора выполнен с ответвлением, воздухонапорный трубопровод дополните 1ьно соединен с магистралью отвода отработавших газов при помощи перепускного канала, активное сопло и диффузор дополнительного эжектора включены в перепускной канал, а пассивное сопло сообщено с ответвлением трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора и воздушный охладитель пара установлен в воздухонапорном трубопроводе.

//

i2