Силовая установка Советский патент 1982 года по МПК F02B37/00 F02G5/00 

(54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к машииостроеывю, а именно двигателестроенкю, в чаотности к силовым установкам с двигателями внутреннего сгорании, снабженными газотурбинным наддувом и устройствами для утилизации тепла. Известны силовые установки, содержащие двигатель внутреннего сгорания, турбокомпрессор наддува, турбина которого снабжена газовыпускной трубой и разовпускным патрубком, подсоединенным к цилиндрам двигателя, и котел-утилизатор, контур подогрева которого подключен к газовпускному патрубку турбины JJLJ Однако в известных установках недостаточно эффективно используется тепло отработавших газов, так как отработавшие газы в газовыпускной трубе имеют высокую температуру и энергию, которая бесполезно выбрасывается в атмосферу. Кроме того, отсутствуют средства. регулирования степени использования тепла в котл&-утилизатйре, что приводит к ск&жению эффективности работы силовой установки и сужению диапазона работы. Цель изобретения - повышение эффективности использования тепла в широком диапазоне нагрузок. Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена перепускным трубопроводом с регулируемой заслонкой, подключенным к газовпускному патрубку и газовыпускной трубе, а контур подогрева котла-утилизатора дополнительно подключен к газовыпускной трубе. На -чертеже приведена схема предлагаемой силовой установки. Силовая установка содержит двигатель 1внутреннего сгорания, турбокомпрессор 2наддува и котел-утилизатор (не показан), снабженный контуром 3 подогрева. Трубокомпрессор 2 состоит из турбины 4 И подсоединенного к ней компрессора 5. Трубина снабжена газовыпускной трубой 6, газовпускным патрубком 7 и перепускным трубопроводом 8 с регулируемой заслонкой 9. Компрессор 5 .подсоединен

через воадухо напорный патрубок 10 к пипкндрам (не показано) даигатепя 1 и через впускное отверстие 11 - к атмосфере, а турбина 4 подсоединена к шшиндрам дввгатеия 1 через газовцускной па трубок 7. Контур 3 тюдогрева когпа-ут лвзатора снабжен входным участком 12 с трубопроводом 13 и выходным участком 14 с трубопроводом 15.

Силовая установка работает следуюшим образом.

На расчетной, на11ример полной, нагрузке двигателя 1 регулируемая заслонка 9 закрыта и отработавшие газы постула к т в газовпускной патрубок 7 и на выход ной участок 14 контура 3 подогрева, в турбину 4, затем в газовыпускную трубу б и дополнительно отдают тепло во входном участке 12 контура 3 подогрева котла-утилизатора.

На пониженных нагрузках (а также на номинальной) двигателя 1 для повышения паропроизводительности и эффективности котла-утилизатора под воздействием системы управления частично oiv-крывается заслонка 9 и отработавшие газы с высокой температурой поступак т через перепускной трубопровод 8. В результате этого увеличивается температура газов в газовыпускной трубе 6 и соответственно температура входного участка 12 контура 3 подогрева котлаутилвзатора, что приводит к увеличеншо его паропроизводительности. При этом возможное снижение мощности двигателя 1 восстанавливается путем увеличения подачи топлива.

На малых нагруз1сах, близких к холостому ходу двигателя 1, когда использование турбокомпрессора становится

неэффективным, заклонка 9 полностью открывается и болыйая часть отработавших газов поступает, турбокомпрессор 2, в газовыпускную трубу 6 и разогревает входной участок 12 контура 3 подогрева, увеличивая паропроизводитель- яость котла-утилизатора и эффективность ипользования тепла в силовой установке.

Таким образом, за счет дополнительного подключения контура подогрева котла-утилизатора к газовыпускной трубе и перепуска отработавших газов мимо турбины обеспечивается снижение массогабаритных показателей, паропроизводительности и эффективности котла-утилизатора и всей силовой установк:и в целом.

Формула изобретения

1

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, т:урбокомпрессор наддува, турбина которого снабжена газовыпускной трубой и газовпускным патрубком, подсоединенным к цилиндрам .двигателя, и котел-утилизатор, контур подогрева которого подключен к газовпускному патрубку турбины, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, установка снабжена перепускным трубопроводом с регулируемой заслонкой, подключенным к газовпускному патрубку и газовыпускной трубе, а контур подогрева котла-утипизатора дополнительно подключен к газовыпускной трубе.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии № 612471 кл. F 02 В 37/00, йпублик. 1979.