Теплохладоэнергетическая установка Советский патент 1982 года по МПК F25B29/00 F25B11/00 F01K25/10 

(54) ТЕПЛОХЛАДОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к теплохладоэнергетике, а именно к теплохладоэнергетическим установкам для комплексного производства тепла, холода и электроэнергии.

Известны теплохладоэнергетические установки, содержащие газовый контур и установленные в нем нагнетатель, теплообменник, компрессор, камеру сгорания топлива, газовую турбину, экономайзер, влагоотделитель, теплообменник-регенератор с линиями прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем и электрогенератором, и утилизатор холода 1.

Недостатком известных установок является их низк-ая экономичность всле)1,ствие малой степени расширения продуктов, сгорания топлива в детандере, а также низкая эксплуатационная надежность из-за большого износа лопаток детандера при производстве твердой двуокиси углерода.

Целью изобретения является повышение экономичности и эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, что установка содержит дополнительный утилизатор холода, а в теплообменнике-регенераторе размещена дополнительная теплообменная поверхность, сообщенная на выходе с атмосферой, причем детандер выполнен двухступенчатым и выход его второй ступени подсоединен через дополнительный утилизатор холода к дополнительной поверхности теплообменника-регенератора, линия обратного потока подсоединена через дроссельный вентиль к входу компрессора.

На чертеже схематично представлена пре10длагаемая установка.

Устройство содержит нагнетатель 1, теплообменник 2, компрессор 3, камеру 4 сгорания топлива, газовую турбину 5, экономайзер 6, влагоотделитель 7, теплообменник-ре15 генератор 8 с линиями 9 и 10 прямого и обратного потоков, первую ступень детандера 11, размещенную на одном валу 12 с нагнетателем 1 и электрогенератором 13, утилизатор 14 холода, дополнительный утилизатор 15 холода, дополнительная теплообменная поверхность 16, размещенная в теплообменнике-регенераторе 8, вторую ступень 17 детандера и дроссельный вентиль 18.

Установка работает следующим обра30 М.

Атмосферный воздух засасывается нагнетателем 1 и подается через теплообменник 2 в компрессор 3, в котором, повышая свое давление, направляется в камеру 4 сгорания топлива. Образующиеся горячие газы высокого давления расширяются в турбине 5 с производством .механической работы,/которая затрачивается на привод компрессора 3. Далее газы освобождаются от капель воды во влагоотделителе 7 и, охлаждаясь в теплообменнике-регенераторе, поступают в первую ступень детандера 11, размешенную вместе со второй ступенью 17 нагнетателем 1 и электрогенератором 13 на одном валу 12. В утилизаторе 14 холода газы нагреваются и часть из них, расширяясь во второй

ступени-17 детандера,поступают в дополнительный утилизатор 15 холода, откуда через дополнительную теплообменную поверхность 16 сбрасываются в атмосферу. Оставшаяся часть газов из утилизатора 14 холода направляются через теплообменник-регенератор 8 и дроссельный вентиль 18 к входу компрессора 3. Таким образом, часть газов совершает замкнутый цикл циркуляции, а часть - разомкнутый.

Экономическая эффективность изобретения выражается в снижении расхода атмосферного воздуха, подаваемого нагнетателем 1 к компрессору 3, а последним - в камеру 4 сгорания топлива, и в снижении стоимос1И ремонтных работ обеих ступеней детандера, вследствие меньшего износа его проточной части.

Формула изобретения

Теплохладоэнергетическая установка, содержащая газовый контур и установленные в нем нагнетатель, теплообменник, компрессор, камеру сгорания топлива, газовую турбину, экономайзер, влагоотделитель, теплообменник-регенератор с линиями прямого и обратного потоков, детандер, размещенный на одном валу с нагнетателем и электрогенератором, и утилизатор холода, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и эксплуатационной надежности, установка содержит дополнительный утилизатор холода, а в теплообменнике-регенераторе размещена дополнительная теплообменная поверхность, сообщенная на выходе с атмосферой, причем детандер выполнен двухступенчатым и выход его второй ступени подсоединен через дополнительный утилизатор холода к дополнительной поверхности теплообменника-генератора, линия обратного потока которого подсоединена через дроссельный вентиль к входу компрессора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 394575, кл. F 25 В 11/00, 1973.

18