Патенты автора Синкевич Михаил Всеволодович (RU)
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для экологически чистой выработки механической и тепловой энергии. Установка для выработки тепловой и механической энергии состоит из камеры сгорания (1), соединенной с парогазовой турбиной (2), охладителей отработанных газов, линий подачи углеродсодержащего топлива (4), диоксида углерода (5), кислорода (6) и воды (7) в камеру сгорания (1), при этом дополнительно включает по меньшей мере две парогазовые турбины, по меньшей мере одна из которых является парогазовой турбиной (7) среднего давления, а по меньшей мере другая - парогазовой турбиной (8) низкого давления, при этом парогазовая турбина (2), соединенная с камерой сгорания (1), является парогазовой турбиной высокого давления, каждая парогазовая турбина (2, 7, 8) соединена с по меньшей мере двумя электрогенераторами (9), соединенными с блоком (10) управления, выполненным с возможностью изменения режима работы по меньшей мере части электрогенераторов (9) с обеспечением компенсации реактивной мощности в электрической сети, а также по меньшей мере один датчик мощности, соединенный с блоком (10) управления, кроме того, блок (10) управления выполнен с возможностью определения коэффициента мощности. Также раскрыт способ регулирования установки для выработки тепловой и механической энергии. Технический результат заключается в повышении надежности установки, при сохранении высокого КПД, за счет ступенчатого уменьшения давления, что повышает использование парогазовой смеси, а также в повышении надежности установки за счет уменьшения реактивной мощности. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в технике для подогрева жидких или газообразных сред, например, в качестве рекуператора. Рекуперативный теплообменник, содержащий цилиндрический корпус (3), имеющий на торцах фланцы (13), выполненные с возможностью разъемного соединения с участком трубопровода, в котором протекает греющее второе рабочее тело, коллектор (1) подвода первого рабочего тела, коллектор (4) отвода нагретого первого рабочего тела, при этом каждый коллектор (1, 4) соединен с по меньшей мере одним трубопроводом (2, 5), по которым обеспечивается подача и отвод первого рабочего тела, а также фиксация коллекторов (1, 4) внутри цилиндрического корпуса (3), кроме того, внутренняя полость коллектора (1) подвода первого рабочего тела соединена с внутренней полостью коллектора (4) отвода нагретого первого рабочего тела по меньшей мере одной секцией, содержащей по меньшей мере один ярус теплообменного трубопровода (10), установленным таким образом, чтобы его внешняя поверхность находилась в контакте с греющим вторым рабочим телом в канале (6) протекания греющего второго рабочего тела, при этом по меньшей мере один ярус трубопровода (10) включает по меньшей мере один изогнутый участок. Также раскрыт способ изготовления рекуперативного теплообменника. Технический результат заключается в повышении жесткости и прочности теплообменника, а также в упрощении изготовления теплообменника. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
УСТАНОВКА КОНДЕНСАЦИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА // 2725308
Изобретение относится к установкам для конденсации углекислого газа в составе энергетических установок. Установка конденсации углекислого газа включает линию (2) подачи углекислого газа от источника (1) углекислого газа, источник (7) холода, тепломассообменный аппарат, холодильную установку (19). Установка содержит утилизатор (3) остаточного холода. Тепломассообменный аппарат является тепломассообменным аппаратом (4) низкого давления. Установка дополнительно содержит тепломассообменный аппарат (6) высокого давления и тепломассообменный аппарат (5) промежуточного давления. Каждый тепломассообменный аппарат (4, 5, 6) включает теплообменник (8) линии подачи холода, соединенный источником (7) холода и утилизатором (3) остаточного холода. Каждый тепломассообменный аппарат (4, 5, 6) включает барботер (9), при этом барботер (9) тепломассообменного аппарата (4) низкого давления соединен с линией (2) подачи углекислого газа от источника (1) углекислого газа. Внутренние объемы тепломассообменных аппаратов (4, 5, 6) соединены между собой через дроссели (14), выполненные с возможностью регулирования уровня сконденсированного углекислого газа в каждом тепломассообменном аппарате (4, 5, 6). Тепломассообменный аппарат (4) низкого давления и по меньшей мере один тепломассообменный аппарат (5) промежуточного давления соединены с линиями (10) отвода газообразного углекислого газа, при этом каждая линия (10) отвода газообразного углекислого газа включает компрессор (11), выполненный с возможностью подачи газообразного углекислого газа через утилизатор (3) остаточного холода в барботер (9) тепломассообменного аппарата следующей ступени давления, что позволяет снизить расход энергии, затрачиваемой на конденсацию углекислого газа, а также возвращение по меньшей мере части затраченной энергии в цикл. Тепломассообменный аппарат (4) низкого давления и тепломассообменный аппарат (5) промежуточного давления соединены с линией (12) отвода сжиженного углекислого газа насосами (13), выполненными с возможностью отвода из этих тепломассообменных аппаратов (4, 5) сконденсированного углекислого газа в тепломассообменный аппарат (6) высокого давления. Линия отвода (15) из тепломассообменного аппарата (6) высокого давления сжиженного углекислого газа выполнена с возможностью отвода по меньшей мере части жидкого углекислого газа на захоронение, а другой части - насосом (16) высокого давления через утилизатор (3) остаточного холода к потребителям. Технический результат заключается в снижении расхода энергии, затрачиваемой на конденсацию углекислого газа, а также возвращении по меньшей мере части затраченной энергии в цикл в виде тепла углекислого газа в сверхкритическом состоянии. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для экологически чистой выработки механической и тепловой энергии. Установка для выработки тепловой и механической энергии состоит из камеры сгорания (1), соединенной с парогазовой турбиной (2), охладителей (3, 4, 13) отработанных газов, конденсатора (14), соединенного с тепловым насосом (17), компрессора (12), источника (15) кислорода и источника (16) углеродсодержащего топлива, соединенных с камерой сгорания (1). Установка дополнительно содержит контур (5) утилизации низкопотенциальной тепловой энергии, который включает в себя турбину (7), соединенную с генератором, конденсатор (8) низкокипящего рабочего тела, насос (9) низкокипящего рабочего тела и по меньшей мере три теплообменника-утилизатора (6), выполненных с возможностью передачи тепла от отработанных газов к низкокипящему рабочему телу. Причем температура низкокипящего рабочего тела возрастает в направлении от конденсатора (8) низкокипящего рабочего тела к турбине (7). По меньшей мере один теплообменник-утилизатор (6) соединен со вторым охладителем (4) и контактным теплообменником (10), выполненным с возможностью подачи насосом (11) сконденсированной из отработанных газов воды через по меньшей мере один другой теплообменник-утилизатор (6) в первый охладитель (3) отработанных газов и к потребителю. По меньшей мере один третий теплообменник-утилизатор (6) также выполнен с возможностью передачи тепла низкокипящему рабочему телу контура (5) утилизации от воды, отводящейся насосом (22) из второго контактного теплообменника (13) и поступающей к потребителю и к блоку (18) охлаждения воды. Также установка дополнительно содержит датчик температуры атмосферного воздуха. Также раскрыт способ регулирования установки для выработки тепловой и механической энергии. Технический результат заключается в повышении КПД установки за счет использования низкопотенциального тепла, вырабатываемого установкой. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к стендам для испытания компрессоров. Испытательный стенд характеризуется тем, что теплообменник (6), содержащийся в замкнутой пневматической магистрали (14), является криогенным теплообменником (6), один вход которого соединен с выходом турбины (2), являющейся технологической турбиной (2), а один выход - с компрессором (4), который является испытуемым компрессором (4). Другой вход криогенного теплообменника (6) соединен с источником холода и выполнен с возможностью заполнения криогенного теплообменника (6) криоагентом, стенд дополнительно содержит технологический детандер (13), входящий во вторую замкнутую пневматическую магистраль (16) и соединенный кинематически с испытуемым компрессором (4), а пневматически - с технологическим компрессором (8) и охладителем (10) воздуха второй замкнутой пневматической магистрали (16). Технический результат заключается в обеспечении возможности проведения испытаний лопаточных компрессоров, и в исключение вероятности обмерзания магистралей при испытании лопаточных компрессоров, и, как следствие, получении более достоверных характеристик. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к способам, устройствам для выработки тепловой и электрической энергий. Технический результат заключается в увеличении КПД установки за счет повышения эффективности использования газов в установке, а также уменьшении выбросов CO2 в окружающую среду, за счет использования части диоксида углерода в химических реакциях, необходимых для выработки электрической и тепловой энергий. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к системам регулирования теплового режима различных установок. Устройство поддержания температурного режима потребителя содержит первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины. Причем первый контур включает в себя насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, выход которого соединен через испаритель (2) с потребителем (3), выход которого соединен со входом насоса (1) через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора (7), а также два датчика температуры (9, 10), установленные на входе и выходе из потребителя (3). Два запорных элемента (5, 6), один (5) из которых установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой (6) - на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4. Второй контур включает в себя насос (11) второго контура, выход которого соединен через конденсатор (12) со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника (4), выход которого соединен с насосом (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости. Контур холодильной машины включает в себя компрессор (8), выход которого соединен через конденсатор (12) и дроссель (17) холодильной машины с испарителем (2), выход которого, в свою очередь, соединен со входом компрессора (8), байпасную магистраль с краном (14), соединяющую выход компрессора (8) с испарителем (2) в обход конденсатора (12). Кран (14) выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, проходящего через байпасную магистраль холодильной машины, и два датчика температуры (15, 16), один (15) из которых расположен на входе в испаритель (2), а другой - на выходе из конденсатора (12). Также раскрыт способ работы устройства поддержания температурного режима. Технический результат заключается в улучшении поддержания рабочей температуры потребителя тепла в заданных пределах, за счет обеспечения предварительного подогрева потребителя и вывода его на рабочий режим при отрицательных температурах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в технике для подогрева жидких или газообразных сред, например, в качестве рекуператора. Пластинчатый теплообменник содержит первую секцию теплообменника, которая включает цилиндрический наружный корпус, одно центральное и два периферийный разделительных кольца, размещенные между корпусом и кольцами и опирающиеся на центральное разделительное кольцо теплообменные элементы, выполненные из попарно соединенных по периферийным кромкам гофрированных пластин, при этом теплообменные элементы имеют выступающие за периферийную кромку отбортовки, образующие впускные и выпускные коллекторные окна, соединенные без зазора с окнами соседних теплообменных элементов и охватываемые разделительными кольцами, причем отбортовки, центральное и периферийные кольца формируют коллекторы подвода и отвода внутреннего теплоносителя, а торцевые части теплообменника выполнены таким образом, чтобы обеспечить возможность прохождения между теплообменными элементами внешнего теплоносителя, при этом теплообменник снабжен дополнительной секцией, аналогичной по конструкции и расположенной коаксиально первой секции. Технический результат – снижение массы теплообменника при одновременном увеличении его эффективности и надежности. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области теплоэнергетики. Способ выработки механической и тепловой энергии включает в себя этапы, на которых горячие газы из камеры сгорания направляют на вход в парогазовую турбину, при этом давление в камере сгорания составляет по меньшей мере 7,5 МПа. Отработанные в парогазовой турбине газы при давлении 0,2-0,9 МПа поступают в первый охладитель отработанных газов. Отработанные газы из первого охладителя подают в первый контактный охладитель, где они охлаждаются до температуры, необходимой для отделения воды из отработанных газов путем ее конденсации, далее сконденсированная вода выводится из первого контактного охладителя. Отработанные газы из первого контактного охладителя, содержащие в качестве основного составляющего диоксид углерода, направляются на вход в компрессор, который сжимает газы до давления по меньшей мере 3,5 МПа. Сжатые компрессором отработанные газы подают во второй контактный охладитель, где они охлаждаются. Из второго контактного охладителя охлажденные отработанные газы поступают во второй охладитель, где отработанные газы охлаждаются до температуры, необходимой для конденсации диоксида углерода, далее сконденсированный диоксид углерода выводится из второго охладителя. Некоторая часть выведенной из первого контактного охладителя воды поступает на вход водяного насоса-регулятора, который закачивает ее в камеру сгорания. Некоторая часть диоксида углерода, сконденсированного во втором охладителе, поступает на вход углекислотного насоса-регулятора, который закачивает его в камеру сгорания. В камеру сгорания топливным насосом-регулятором и кислородным насосом-регулятором подаются углеродсодержащее топливо и кислород соответственно, под давлением, необходимым для осуществления подачи в камеру сгорания. Также раскрыта установка для выработки механической и тепловой энергии. Изобретение позволяет увеличить КПД установки. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в технике для подогрева жидких или газообразных сред, например, в качестве рекуператора. Пластинчатый теплообменник, содержащий цилиндрический наружный корпус, одно центральное и два периферийных разделительных кольца, размещенные между корпусом и кольцами и опирающиеся на центральное разделительное кольцо теплообменные элементы, выполненные из попарно соединенных по периферийным кромкам гофрированных пластин, при этом теплообменные элементы имеют выступающие за периферийную кромку отбортовки, образующие впускные и выпускные коллекторные окна, соединеные без зазора с окнами соседних теплообменных элементов и охватываемые разделительными кольцами, причем отбортовки, центральное и периферийные кольца формируют коллекторы подвода и отвода внутреннего теплоносителя, а торцевые части теплообменника выполнены таким образом, чтобы обеспечить возможность прохождения между теплообменными элементами внешнего теплоносителя. Технический результат – снижение массы и повышение герметичности и прочности теплообменника. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.
Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к турбостроению, и может быть использована в паротурбинных приводах, транспортных газотурбинных двигателях, а также в турбокомпрессорах двигателей внутреннего сгорания. Регулируемый сопловой аппарат турбины содержит внутренний корпус, наружный корпус, неподвижные лопатки, подвижные лопатки, поворотный механизм, при этом подвижные лопатки имеют полки, на наружной поверхности которых со стороны корыта подвижной лопатки закреплены цапфы, опирающиеся на внутренний и наружный корпуса, а поворотный механизм содержит зубчатое кольцо, выполненное с возможностью вращения, и зубчатые сектора, причем зубчатый сектор каждой подвижной лопатки расположен на продолжении одной из полок подвижной лопатки. Также раскрыто устройство турбины и способ работы турбины. Технический результат заключается в повышении экономичности турбины в широком диапазоне эксплуатационных режимов за счет обеспечения изменения углов установки лопаток регулируемого соплового аппарата, а также повышение надежности турбины за счет упрощения конструкции механизма регулирования и сокращения количества уплотнений. Кроме того, обеспечивается уменьшение гидравлических потерь в сопловом аппарате и достигается более эффективная работа соплового аппарата на номинальном режиме и режиме частичных нагрузок. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области теплоэнергетики. Cпособ выработки механической и тепловой энергии осуществляется в установке путем направления горячих газов из камеры сгорания на вход в парогазовую турбину, после которой отработанные в парогазовой турбине газы поступают в блок утилизации тепла и воды, где они охлаждаются до температуры, необходимой для отделения воды из отработанных газов путем ее конденсации. Далее сконденсированная вода выводится из блока утилизации тепла и воды, а отработанные газы из блока утилизации тепла и воды, содержащие в качестве основного составляющего диоксид углерода, направляются на вход в углекислотный компрессор. Сжатый отработанный газ подают в блок утилизации тепла и диоксида углерода, где он охлаждается до температуры, необходимой для конденсации диоксида углерода. Далее сконденсированный диоксид углерода выводится из блока утилизации тепла и диоксида углерода. Некоторую часть слитой воды из блока утилизации тепла и воды подают на вход водяного насоса-регулятора, который закачивает ее в камеру сгорания. Некоторую часть диоксида углерода, сконденсированного в блоке утилизации тепла и диоксида углерода, подают на вход углекислотного насоса-регулятора, который закачивает его в камеру сгорания. В камеру сгорания топливным насосом-регулятором и кислородным насосом-регулятором подаются углеродсодержащее топливо и кислород. Изобретение позволяет увеличить КПД установки за счет повышения средней температуры подвода тепла в термодинамический цикл, повышения регенерации тепла и получения большей работы расширения, за счет использования сконденсированного CO2 в энергетической установке. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.
Система обеспечивает саморегулируемую утилизацию и аккумулирование тепловой энергии выхлопных газов установки с тепловым двигателем, передачу накопленной теплоты требующим обогрева элементам установки, и состоит из теплообменника-утилизатора теплоты выхлопных газов, замкнутого контура промежуточного теплоносителя - низкокипящей жидкости, теплоаккумулирующего блока, в котором находятся: теплоаккумулирующий материал, претерпевающий обратимый фазовый переход плавление - кристаллизация, трубный теплообменник-конденсатор промежуточного теплоносителя, располагаемый между имеющимися вертикальными трубами, пронизывающими насквозь теплоаккумулирующий блок. Последний располагается под элементами установки с тепловым двигателем, требующими подогрева при отрицательных температурах наружного воздуха - электрическим аккумулятором, емкостью с маслом и другими. К замкнутой системе промежуточного теплоносителя присоединена расширительная емкость, а испаритель промежуточного теплоносителя содержит вытеснитель в виде шариков. Отдача теплоты от теплоаккумулирующего материала теплоаккумулирующего блока осуществляется естественной конвекцией воздуха при его прохождении через вертикальные трубы. Накопление теплоты обеспечивается посредством пропускания через теплообменник - утилизатор потока выхлопных газов теплового двигателя, во время работы установки. Саморегулирование обеспечивается наличием в замкнутой расширительной емкости свободного воздушного объема и осуществляется при накоплении теплоты вытеснением горячего теплоносителя в эту емкость. Данная саморегулируемая система подогрева наиболее эффективна для необслуживаемых установок с тепловыми двигателями периодического запуска. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ЛОПАТОЧНЫХ ТУРБОМАШИН И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ // 2634341
Изобретение относится к испытаниям лопаточных машин - компрессоров и турбин. В способе лопаточные машины изготовляют с помощью аддитивных технологий (или AF-технологий), а работоспособность лопаточных машин обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса в соответствии с зависимостью: Ти/Тн≤(σи×ρн)/(σн×ρи); где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей лопаточной машины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей лопаточной машины. Данный способ реализуется на стенде, содержащем регулируемый источник газового потока, выполненный в виде технологического компрессора с регулируемым приводом, технологическую турбину, на валу ротора которой крепятся ротора испытуемых лопаточных турбомашин - компрессора и турбины, пневматически соединяемых в замкнутый контур через криогенный теплообменник. Технический результат изобретения – сокращение затрат на подготовку и проведение многовариантных исследований лопаточных машин. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования работы теплофикационной паротурбинной установки с парокомпрессионным тепловым насосом на теплофикационном режиме, при заданной температуре подогрева сетевой воды, включает переключение доступа основного пара к подогревателю сетевой воды при помощи закрытия диафрагмы перед частью низкого давления паровой турбины, с сохранением части расхода пара на вентиляционный пропуск через часть низкого давления, по номограмме совместной работы части низкого давления и теплонасосной установки определяются удельные мощности части низкого давления при давлении пара в конденсаторе с выключенным компрессором теплонасосной установки и включенным компрессором теплонасосной установки, а также удельная мощность теплонасосной установки, включенной для поддержания заданного подогрева сетевой воды, а также согласно полученным значениям мощностей осуществляется управление теплонасосной установкой. Изобретение позволяет повысить экономичность тепловой электрической станции. 9 ил.
