Патенты автора Середников Михаил Николаевич (RU)
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии в замкнутом контуре с газообразным рабочим телом, реализующим термодинамический цикл Брайтона, в состав которого входит источник тепла, компрессор, кинематически связанный с электрогенератором, регенератор тепла, теплообменник-холодильник для отвода низкопотенциального тепла из газообразного рабочего тела посредством жидкого теплоносителя. На валу турбокомпрессора между компрессором и турбиной установлен гидрозатвор в виде двухстороннего импеллера с двумя крыльчатками, разделенными диском, периферия которых сообщена одним трубопроводом, включающим отсечной клапан, с выходом электронасоса, вход которого сообщен с магистралью подвода жидкого теплоносителя к теплообменнику-холодильнику, а другим трубопроводом, включающим дроссельную шайбу и обратный клапан, с магистралью отвода жидкого теплоносителя от теплообменника-холодильника. Изобретение направлено на повышение КПД турбокомпрессорных энергетических установок с газообразным рабочим телом путем исключения утечек из компрессора в турбину. 2 ил.
Энергоустановка содержит электрогенератор (ЭГ) (1), кинематически связанный с турбокомпрессором (ТК) (2) со стороны входа в компрессор, источник тепла (4), регенератор тепла (5), теплообменник-холодильник (6) системы отвода низкопотенциального тепла из рабочего контура жидким теплоносителем, магистраль (16) с теплообменником (18) в ее составе, отводящая газообразное рабочее тело охлаждения ротора из полости ЭГ (1) со стороны, противоположной расположению ТК (2). Магистраль (16) сообщена с полостью ЭГ (1) со стороны ТК (2), образуя замкнутый автономный контур охлаждения ротора ЭГ (1). В контур включены вентилятор (17) с электроприводом, нормально-закрытый дренажный электроклапан (19), датчик (20) давления в полости ЭГ (1). Между компрессором и ЭГ (1) выполнен гидрозатвор в виде двухстороннего импеллера с двумя крыльчатками (10, 11), разделенными диском (12). Общий канал (А) крыльчаток (10, 11) сообщен трубопроводом (8), включающим отсечной клапан (9) с выходом электронасоса (7), вход в который сообщен с магистралью подвода жидкого теплоносителя в теплообменник-холодильник (6). Канал (А) сообщен трубопроводом (13), включающим дроссельную шайбу (14) и обратный клапан (15), с магистралью отвода жидкого теплоносителя из теплообменника-холодильника (6). Изобретение направлено на повышение эффективности энергоустановки, ее коэффициента полезного действия за счет уменьшения потерь мощности на трение ротора электрогенератора с газом, охлаждающим ротор путем снижения давления газообразного рабочего тела энергоустановки, используемого для охлаждения ротора электрогенератора на установившемся режиме работы при достаточном охлаждении ротора. 2 ил.
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на повышение КПД турбокомпрессорных энергетических установок путем уменьшения затрат энергии турбины на привод компрессора. Эта задача решается снижением потребной степени сжатия компрессора только до необходимой для прокачки газообразного теплоносителя через газовый контур величины и выработкой полезной мощности, идущей на привод электрогенератора 1, парожидкостным контуром. Для этого теплообменник-парогенератор 6 включен теплопередающим трактом в магистраль газового контура, реализующего термодинамический цикл Брайтона, между источником тепла 2 и турбиной турбокомпрессора 3, а теплопринимающим трактом - в магистраль парожидкостного контура на входе в паровую турбину турбонасосного агрегата 9, при этом в магистраль парожидкостного контура, реализующего термодинамический цикл Ренкина, между насосом турбонасосного агрегата 9 и теплообменником-парогенератором 6 последовательно включены межконтурный теплообменник 7, теплопринимающий тракт которого включен в магистраль газового контура между теплообменником-регенератором 5 и теплообменником-холодильником 8, и теплообменник-регенератор 11, теплопередающий тракт которого включен в магистраль между выходом турбины турбонасосного агрегата 9 и входом в холодильник-конденсатор 12. 1 ил.
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. В космической энергетической установке в трубопровод между источником тепла и турбиной устанавливается смеситель, сообщенный дополнительным трубопроводом, включающим управляемый посредством электропривода дроссель, с трубопроводом между выходом компрессора и входом тепловоспринимающего тракта теплообменника-рекуператора. Изобретение позволяет улучшить ресурсные характеристики энергоустановки за счет уменьшения времени ее работы при максимальной температуре рабочего тела на входе в турбину при снижении энергопотребления. 1 ил.
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Часть трубопровода космической энергетической установки, подводящего рабочее тело контура в компрессор из теплообменника-холодильника, выполнена как дозвуковой эжектор на основе трубы Вентури с кольцевым каналом А выхода пассивного рабочего тела эжектора в зоне критического сечения трубы Вентури. Кольцевой канал с коллектором на входе сообщен трубопроводом через теплообменник с полостью электрогенератора, расположенной на выходе рабочего тела охлаждения ротора из тракта его охлаждения - кольцевого канала Б между статором и ротором электрогенератора. Жидкий теплоноситель, отбираемый с выхода тракта холодильника-излучателя, подводится и отводится к соответствующему тракту теплообменника по трубопроводам. Таким образом обеспечивается создание перепада давления, обеспечивающего прокачку газообразного рабочего тела ротора с необходимым расходом через кольцевой зазор между ротором и статором за счет местного снижения статического давления газообразного рабочего тела контура посредством увеличения скорости его течения с последующим восстановлением статического давления при уменьшении скорости перед входом в компрессор, а также охлаждение нагретого в тракте охлаждения ротора газообразного рабочего тела перед подачей его в зону сниженного статического давления. Изобретение позволяет уменьшить потери полезной мощности турбокомпрессорной электрогенераторной установки с машинным преобразователем энергии в замкнутом контуре по циклу Брайтона, связанные с охлаждением ротора электрогенератора, и, тем самым, повысить ее коэффициент полезного действия. 2 ил.
ТУРБОКОМПРЕССОР (ВАРИАНТЫ) // 2559106
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. В турбокомпрессоре с крыльчаткой закрытого типа 2 и активном магнитном подвесе на основе радиально-упорных электромагнитных подшипников 4 кольцевой электромагнит 6 одного из подшипников встроен в корпус компрессора 1 со стороны крышки 7 крыльчатки 2, а крышка 7 выполнена из электротехнической стали или аморфного железа. Изобретение направлено на уменьшение продольных габаритов турбокомпрессоров с активным магнитным подвесом и повышение их экономичности. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии содержит замкнутый контур с газообразным рабочим телом, реализующим замкнутый термодинамический цикл Брайтона. В состав замкнутого термодинамического цикла входят источник тепла, турбокомпрессор, кинематически связанный с электрогенератором, регенератор тепла, теплообменник, теплопередающим трактом включенный в контур с газообразным рабочим телом, теплопринимающим трактом - в замкнутый контур с жидким рабочим телом для отвода низкопотенциального тепла, включающий также устройство для прокачки жидкого рабочего тела через контур, и холодильник-излучатель тепла в космическое пространство. Устройство для прокачки выполнено в виде турбонасосного агрегата, кинематически связанного с электрогенератором. Теплообменник выполнен в виде генератора перегретого пара, использующего низкопотенциальное тепло, отбираемое от газообразного рабочего тела энергоустановки. Холодильник-излучатель выполнен в виде конденсатора пара с функцией последующего охлаждения конденсата. Вход в насос турбонасосного агрегата сообщен с выходом проточного тракта холодильника-излучателя, выход насоса - с входом в теплопринимающий тракт теплообменника-парогенератора - в противоток его теплопередающему тракту. Вход в турбину турбонасосного агрегата сообщен с выходом теплопринимающего тракта теплообменника-парогенератора, а ее выход - с входом в гидравлический тракт холодильника-излучателя. Изобретение направлено на повышение энергомассовых характеристик космических энергетических установок с машинным преобразованием энергии путем уменьшения доли сбрасываемого в окружающее пространство тепла. 1 ил.
АГРЕГАТИРОВАННАЯ ГОРЕЛКА // 2494312
Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на создание экономичных котельных, использующих горелки без электропотребления от внешних источников. Эта задача решается использованием части тепловой энергии продуктов сгорания топлива для выработки электроэнергии посредством электрогенератора. Для этого нагнетатель воздуха в зону горения выполнен в виде турбокомпрессора 7, вал которого кинематически связан с электрогенератором 9 и топливным насосом 3, в газоводе на выходе камеры горения 1 установлен теплообменник 10, вход и выход теплопринимающего тракта которого сообщены, соответственно, с выходом компрессора и входом турбины турбокомпрессора 7, а выход турбины - со входом воздушного тракта в камеру горения 4. Изобретение направлено на повышение экономичности малых котельных. 1 ил.
