Комплексная установка для производства теплоты и твердого диоксида углерода

 

1. КОМПЛЕКСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОТЫ И ТВЕРДОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в который включены турбокомпрессор, камера сгорания и газовая турбина, размещенная на одном валу с турбокомпрессором, турбонагнетатель, теплообменник, регенератор, турбодетандер , размещенный на одном валу с турбонагнетателем , и сепаратор твердого диоксида углерода, отличающаяся тем, что, с целью повыщения экономичности, она дополнительно содержит теплоутилизатор с теплообменником внутри, внещний источник дымовых газов, охладитель, три параллельно соединенных аппарата очистки дымовых газов с жидкостной и газовой полостями, гидроциклон, фильтр, водяцой насос, смеситель , три трехходовых вентиля, при этом теплообменник теплоутилизатора включен в газовый контур на входе после газовой турбины, а на выходе через внешний источник дымовых газов, охладитель и трехходовый вентиль связан с жидкостными полостями аппаратов очистки, которые через другой трехходовый вентиль подключены к гидроциклону, выход которого по воде черех фильтр и водяной насос подключен к смесителю, а выход по карбонату кальция - к теплоутилизатору, один выход которого по газообразно.му диоксиду углерода включен в газовый контур через охладитель перед i турбонагнетателем, а выход по оксиду кальция через смеситель и третий треххо (Л довый вентиль подключен к полостям аппаратов очистки, которые сообщены с атмосферой , причем выход турбодетандера через сепаратор и регенератор подключен к входу турбонагнетателя. 2. Установка по п. 1. отличающаяся тем. что оба вала соединены между собой посредством передаточного механизма. со сд ел оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН Ы5МСЕНз, Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3757714/23-06 (22) 21.06.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (71) Омский политехнический институт (72) E. Я. Борочин, А. В. Брюхов, Я. В. Гааг и В. И. Гриценко (53) 621.575 (088.8) (56) Авторское свидетел ьство ССС Р № 918727, кл. F 25 В 29/00 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1035358, кл. F 25 В 29/00, 1982. (54) (57) 1. КОМПЛЕКСНАЯ УСТАЦОВКА

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОТЫ И

ТВЕРДОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА, содержащая газовый контур, в который включены турбокомпрессор, камера сгорания и газовая турбина, размещенная на одном валу с турбокомпрессором, турбонагнетатель, теплообменник, регенератор, турбодетандер,.размещенный на одном валу с турбонагнетателем, и сепаратор твердого диоксида углерода, отличаюиаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит теплоутилизатор с теплообменником внутри, внешний источник дымовых газов, охладитель, три параллельно соединенных аппарата очистки дымовых

ÄÄSUÄÄ 1195153 A (51) 4 F 25 В 29/00, F 01 К 25/10 газов с жидкостной и газовой полостями, гидроциклон, фильтр, водяной насос, смеситель, три трехходовых вентиля, при этом теплообменник теплоутилизатора включен в газовый контур на входе после газовой турбины, а на выходе через внешний источник дымовых газов, охладитель и трехходовый вентиль связан с жидкостными полостями аппаратов очистки, которые через другой трехходовый вентиль подключены к гидроциклону, выход которого по воде черех фильтр и водяной насос подключен к смесителю, а выход по карбонату кальция— к теплоутилизатору, один выход которого по газообразному диоксиду углерода включен в газовый контур через охладитель перед турбонагнетателем, а выход по оксиду кальция через смеситель и третий трехходовый вентиль подключен к полостям аппаратов очистки, которые сообщены с атмосферой, причем выход турбодетандера через сепаратор и регенератор подключен к входу турбонагнетателя.

2. Установка по и. 1, orë ÷àþùàÿñÿ тем, что оба вала соединены между собой посредством передаточного механизма.

1195153

Тпппо5о

BHHHI1H Заказ 7404/43 Тираж 508 Подписное

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к комплексным установкам для производства теплоты, электроэнергии и твердого диоксида углерода.

Целью изобретения является повышение экономичности установки

На чертеже представлена схема комплексной установки.

Установка содержит газовый контур 1, турбокомпрессор 2, камеру сгорания 3, газовую турбину 4, размещенную на одном валу с турбокомпрессором 2, турбонагнетатель 5, теплообменник 6, генератор 7, турбодетандер 8, размещенный на одном валу с турбонагнетателем 5, сепаратор тверлого диоксида углерода 9, теплоутилизатор

10, заполненный карбонатом кальция, теплообменник 11, размещенный внутри теплоутилизатора 10, внешний источник дымовых газов 12, охладитель 13, три параллельно соединенных аппарата очистки дымовых газов 14, 15 и 16 с жидкостной и газовой полостями, гидроциклон 17, фильтр

18, водяной насос 19, смеситель 20, трехходовые вентили 21, 22 и 23, а также передаточный механизм 24 и генератор 25.

Предлагаемая установка работает следуюшим образом.

Воздух сжимают в турбокомпрессоре 2 и подают в камеру сгорания 3, где происходит сжигание топливо-воздушной смеси с образованием дымовых газов, которые расширяют в газовой турбине 4. Далее дымовыс газы проходят по теплообменнику 11, размещенному в теплоутилизаторе 10, где отдают теплоту карбонату кальция, заполняющему теплоутилизатор 10 с разложением его на оксид кальция (СаО) и газообразный диоксид углерода (СО ). Охлажденные дымовые газы, соединяясь с дополнительным потоком дымовых газов от внешнего источника 12, охлаждают в охладителе 13 водой и затем через трехходовый вентиль 21 направляют в аппарат очистки дымовых газов 16, в котором, контактируя с водным раствором гидроксида кальция (Са (ОН), ), газообразный СО q из дымовых газов переходит в твердый карбо10 нат кальция (СаСОъ), а очищенные дымовые газы удаляют в атмосферу. Из теплоутилизатора 10 образовавшийся СаО подают в смеситель 20, где он смешивается с поступающей водой и образует водный раствор Са (OH)>, который через трехходовый вентиль 22 поступает в аппарат очистки дымовых газов 14, т. е. происходит заполнение последнего, а из аппарата очистки

l5 выводят воду с твердым СаСОз через трехходовый вентиль 23 в гидроциклон 17, zo в котором разделяют эти вещества. Воду затем очищают в фильтре 18 и насосом 19 подают в смеситель 20, а твердый СаСОЗ транспортируют в теплоутилизатор 10. Газообразный СО> из теплоутилизатора 10 после охлаждения в охладителе 13 подают в турбонагнетатель 5. Затем последовательно охлаждают в теплообменнике 6 и регенераторе 7. Затем расширяют в турбодетандере 8 и подают в сепаратор 9, из которого твердый диоксид углерода отводят потребителю, а газообразный СОа в виде обратного потока проходит регенератор 7 и поступает на вход турбонагнетателя 5.

Аппараты очистки дымовых газов 14, 15 и 16 периодически переключают посредством трехходовых вентилей 21, 22 и 23.