Способ работы энергетической установки

 

СПОСОБ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, преимуществ, веяно геотермальной, заключающийся в том, что в жидкий теплоноситель вводят поток низкокипящего вещества, нах рееают до образования паровой фазы, смесь разгоняют, расширяют в турбине, после чего отделяют ниакокипящее в&щество , поток его конденсируют и возвращают в цикл, отличающийся тем, что, с Ьелью повышения давления теплоносителя путем создания в нем по меньшей мере одного скачка уплот нения , после нагрева паровую ниэкокипящего вещесгува вьщел1пот и вводят в теплоноситель до разгона смеси. осеошмдя J tATKlf :«-Т1ПМКШ ГСШ f , , su . (SpF 03 G.7/02i; F 01 К 27/OO дй Г€СОЮЭ 1АЯ m 5- .. ЧАЯ ЕТЕНИЯ БИБЛИОТЕКА У (Л to а Од

COIOS СОВЕТСКИХ »» М °

° РЕСПУбЛИН

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТБУ »»

Ю

4Р

0Ъ () ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛА ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ (21) 3283450/24-06 (22) 30.04.81 ,(46) 30.05.8З.Бюл. № 20 (72) В. В. фисенко и С. Д. Тетельбаум (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53 ). 621.16548 (088.8) (56.) 1. Авторское свидетельство СССР № 708740, кл. F 01 К 25/Об. 1975 ° (54) (57) СПОСОБ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, преимущесч венно геотермальной, заключающийся в

Э(д) Р 03 О 7/02; Р 01 К 27/00 том, что в жидкий теплоноситель вводят поток низкокипяшего вещества, аагревают до образования паровой фазы, смесь разгоняют, расширяют в.турбине, после чего отделяют ниэкохипяшее вещество, поток его конденсируют и воз"вращают в дикл, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с -Мелью повышения давления. теплоносителя путем создания в нем по меньшей мере одного скачка уплотнения, после нагрева паровую фазу ниэ кокипящего вещества выделяют и вводят в теплоноситель до разгона смеси, 020630 г

30

35,40

50!

55 повышение его давления, разгон полученной смеси для последующего ее расширения в турбине 4, После турбины 4

° иэ потока смеси в отстойнике-сепарато» ре 5 о гделяют низкокипяшее вещество, 1 1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в энергетических установках, использующих низкопотенциальное тепло, првимущест венно тепло геотермальных источников или вторичных энергоресурсов.

Известны способы, работы энергетических установок, заключающиеся в том, что в жидкий теплоноситель вводят поток ниэкокипяшего вещества, нагревают до образования паровой фазы cMecb разгоняют, расширяют в турбине, после чего отделяют низкокипящее вещество, поток его конденсируют и возвращают в цикл (1 J.

В известном способе в жидкий теплоноситель вводят жидкое вещество, температура кипения которого ниже, чем у теплоносителя (например бутан).

В результате смешения происходит наг рев и испарение низкокипящего веществ ва. Для обеспечения возможности смешения теклоноситель сжимают насосом до давления низкокипящего вещества, величина которого определяется из условий максимальной эффективности цикла. Необходимость повышения, давления горячвготеплоносителя с помощью насоса усложняет условия эксплуатации, тепловую схему установки, снижает ее эффективность.

Пель изобретения - повышение давления теплоносителя путем. создания в нем по меньшей мере одного скачка уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу работы энергетической установки, заключающемуся в том что в жидкий теплоноситель вводят поток низкокипящего вещества, нагревают до образования паровой фазы, смесь разгоняют, расширяют в турбине, пЬсле чего отделяют низкокипящее вещество, поток его конденсируют и возвращают в цикл, после нагрева паровую фазу низкокипящего вещества выделяют и вводят в теплоноситвль до разгона смеси.

На фиг. 1 представлен вариант тепловой схемы энергетической установки, в котором нагрев и испарение. низкокипя щего вещества производят в поверхност-. ных теплообменниках; на фиг 2 - то же, в котором нагрев и испарение низко кипящего вещества производят путем контакта с горячим теплоносителем„

Тепловая схема энергетической установки содержи г трубопровод,,1 подачи горячего теплоносителя, например геотермальной воды, подключенный к pBG» гонной трубе 2, последовательно соединенной с соплом 3 турбиной 4, m стойником-сепаратором 5, конденсатором

6, насосом 7 для возврата сконденсиро»ванного низкокипяшего вещества по линии 8 в цикл для последующего нагрева и смешения с теплоносителем. В соответствии с вариантом схемьы, представленным на фиг. 1, линия 8 раэветвлена на участки 9 и 10,-первый из которых подключен к разгонной трубе 2, а второй сообщен по меньшей мере с одним из поверхностных геплообменников 11, паропровод 12 выделенной паровой фазы которого соединен по меньшей мере с одним смесителем 13, включенным в трубопровод 1 подачи горячего теплоносителя к разгонной трубе 2. В соответствии с вариантом, представленным на фиг. 2, к выходному участку раэгонной трубы, 2 подключен сепара гор 14, после которого паропровод фазы также соединен по меньшей мере с одним смесителем 13. К паровой турбине 4 подсоеди» нвна нагрузка 16, например электричеркий генератор, Энергетическая установка по предлагаемому способу работает следующим образом.

В варианте, изображенном на фиг. 1, сконденсированный поток низкокипящего

Вещества разделяют на две части, одну из которых по участку 9 линии 8 вводят в разгонную трубу 2 для смешения с теплоносителем, а вторую часть низкокибпящего вещества по участку 10 этой же линии подают к поверхностным теплообменникам 11, где нагревают и испаряют теплом горячего теплоносителя, например геотермальной воды, а паровую фазу вещества отводят по паропроводу 12 и подают в смвситель 13. В соответствии с вариантом, изображенным на фиг. 2, паровую фазу низкокипящего вещества выделят после его нагрева и испарения путем контактного теплообмвна в разгонной трубе 2, к выходному участку которой подключен сепаратор 14, где

9тделяют частицы жидкости, выделяют паровую фазу и подают по паропроводу

15 к смесителям 13, в которых происходит смешение и гомогенизация потока, з 1020630 4 которое затем конденсируют в конденса- в потоке. Интенсивность скачка, т.е. торе б,и насосом 7 возвращают в цикл. степень повышения давления, пропорциональна квадрату числа Маха и зависит от

Давление смеси повышается в резуль» соотношения фаз. Повышение давления и тате смешения паровой фазы вещества и результате скачков уплотнения происхожидкого теплоносителя и гомогенизации дит за счет внутренней энергии потока смеси происходит резкое понижение по и требует значительно меньше затрат казателя адиабаты и скорости звука механической энергии, необходимых для двухфазной смеси в сравнении с однофаз- такого же повышения давления с испольной, что приводит к возникновению скачка 1р зованием механического насоса, -что уплотнения за смесителем 13, и соот- снижает расход энергии на собственные ветствующее этому повышение давления нужды. иг.

ВНИИПИ Заказ 3870/32 Тираж 501 Подписное

Филиал ЛПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4