Паросиловая установка пухового
Изобретение относится к теплоэнергетике, может применяться в маломощных, в том числе транспортных силовых агрегатах, при использовании твердого, жидкого и газообразного топлива и позволяет повысить экономичность паросиловой установки. Парогенератор (ПГ) 15 и конденсатор 30 закреплены на соосных валах 11 и 29 установки. Вал 11 выполнен полым и на нем закреплены напорная трубка (конденсатный насос) 24 и диск 25 многоступенчатой радиальной турбины 26, сообщенный по пару через полость 13 и радиальные отверстия 14 с ПГ 15. Устройство 37 распределения охлаждающей среды выполнено в виде гиперболоидов вращения с аксиальными каналами 34 для прохода пара, а устройство 53 улавливания охлаждающей среды снабжено кожухом 54 с дроссельными отверстиями 55. ПГ 15 выполнен в виде спицеобразно расположенных теплообменных труб 16, сообщенных по периферии и в центре с полостями 17 и 18, образованными цилиндрами 19 - 21 и торцовыми кольцевыми заглушками 22 и 23. Пар, образующийся в полости 17 ПГ 15, перегревается в трубах 16, проходит через радиальные отверстия 14 и полость 13 к дискам 25 и 28 турбины 26. После расширения в турбине 26 пар попадает в полость 33 и затем в конденсатор 30. Пар через аксиальные каналы 34 поступает на плоские диски 31, а охлаждающая среда, подаваемая из сопл 39, 42 и 43, отводит теплоту конденсации и сливается в корпус 38. Конденсат собирается в напорном кармане 36, откуда напорной трубкой 24 подается в полость 17 ПГ 15. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для превращения тепловой энергии в механическую и может применяться преимущественно для маломощных в том числе передвижных агрегатов, использующих твердое, жидкое и газообразное топливо, вторичные энергоресурсы промышленных предприятий и тепло выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения повышение экономичности, единичной мощности, снижение удельных весовых и габаритных показателей установки. На чертеже представлена принципиальная схема паросиловой установки. Теплоизолированная камера (ТИК) 1, которая может служить как камерой сгорания, так и адиабатной оболочкой (в случае применения отработанных горючих газов), снабжена устройствами 2 и 3 подачи твердого топлива и воздуха. В случае сжигания газообразного или жидкого топлива используется горелка 4. Для применения в качестве греющей среды отработанных горючих дымовых газов используется патрубок 5, снабженный шибером 6. ТИК 1 имеет трубу 7 отработанных газов, лабиринтовые уплотнения 8, препятствующие проникновению газов в подшипниковые узлы 9 и 10, несущие часть вала (вал) 11. На валу 11 установлено зубчатое колесо 12, передающее механическую энергию потребителям (привод генератора или привод других механизмов, которые на чертеже не показаны). Вал 11 имеет полость 13, которая связана через радиальные отверстия 14 с парогенератором 15. Парогенератор 15 выполнен в виде спицеобразно расположенных теплообменных труб 16, сообщенных по своей периферии и в центре с полостями 17 и 18. Полость 17 образована цилиндрами 19 и 20, полость 18 цилиндром 21 и валом 11. Полости 17 и 18 имеют соответственно торцовые кольцевые заглушки 22 и 23. В полость 17 парогенератора 15 входит П-образная напорная трубка (конденсатный насос) 24. На валу 11 парогенератора 15 установлен диск 25 радиальной двухвальной многоступенчатой реактивной турбины 26, на котором установлены лопатки 27, сообщенные с парогенератором 15 через осевую полость 13. Второй диск 28 турбины 26 прикреплен к другой части вала (валу) 29 конденсатора 30. Конденсатор 30 состоит из плоских дисков 31, образующих теплообменные паровые камеры 32, которые сообщаются между собой и с полостью 33, в которой размещена турбина 26, при помощи аксиальных каналов 34. Камеры 32 сообщаются аксиальными конденсатопроводами 35, связанными с напорным карманом 36 конденсата, который сообщен с П-образной напорной трубкой 24. Между паровыми камерами 32 установлены устройства 37 распределения охлаждающей воды, выполненные в виде гиперболоида вращения, в которых имеются аксиальные каналы 34 для прохода пара. Конденсатор 30 расположен в неподвижном корпусе 38, в котором установлены сопла 39 подачи охлаждающей воды к устройствам 37. Торцовая крышка 40 напорного кармана 36 снабжена торцовым уплотнением 41, отделяющим конденсатор 30 от атмосферы. Конденсатор 30 снабжен дополнительными соплами 42 и 43, расположенными в корпусе 38 конденсатора 30 близко к валам 11 и 29. Вал 29 конденсатора 30 расположен в подшипниковом узле 44, размещенном на стойке 45, закрепленной на раме 46. На вал 29 конденсатора 30 насажен шкив 47. На трубопроводе 48 подачи охлаждающей воды установлен вентиль 49, а на трубопроводе 50 отвода нагретой в конденсаторе 30 воды вентиль 51. На обечайке 52 конденсатора 30 установлено устройство улавливания (улавливатель) 53 пленки охлаждающей среды, связанное с кожухом 54, снабженным дроссельными отверстиями 55. Корпус 38 конденсатора 30 закреплен на раме 46 с помощью стоек 56. Установка работает следующим образом. Перед заправкой рабочего тела парогенератор 15, турбину 26 и конденсатор 30 следует вакуумировать с целью удаления неконденсирующихся газов. Перед запуском установки напорная трубка 24 должна быть в нижнем положении для предупреждения прохода пара в конденсатор 30, минуя турбину 26. Пар, образующийся в полости 17 парогенератора 15, по мере движения к валу 11 перегревается в трубах 16. Пройдя через радиальные отверстия 14, пар движется по осевой полости 13 вала 11 к дискам 25 и 28 радиальной турбины 26. После расширения в турбине 26 пар низкого давления попадает в полость 33 и затем в конденсатор 30, где конденсируется. Через аксиальные каналы 34 пар подается к плоским дискам 31. Охлаждающая среда (вода), подаваемая из сопл 39, 42 и 43, отводит теплоту конденсации и сливается в корпус 38. Образующийся конденсат собирается в напорном кармане 36 конденсата, откуда забирается напорной трубкой 24 и передается в полость 17 парогенератора 15. Улавливатель 53 улавливает пленку жидкости, сбрасываемую под действием центробежных сил с плоских дисков 31. Жидкость поступает в кожух 54, откуда через дроссельные отверстия формируется сплошной поток охлаждающей воды, обеспечивающей смачивание и охлаждение обечайки 52 конденсатора 30. Механическая энергия снимается с зубчатого колеса 12 и шкива 47, которые могут быть соединены с синхронными электрогенераторами или другими потребителями механической энергии. Установка может работать как при горизонтальном, так и при вертикальном положении валов 11 и 29. При вертикальном положении валов 11 и 29 корпус 38 конденсатора 30 должен быть оборудован сливом воды с торца. Кроме того, в случае применения твердого топлива необходимо изменить место подачи этого топлива.
Формула изобретения
1. Паросиловая установка, содержащая вращающиеся на валу и последовательно соединенные в замкнутый контур парогенератор с теплообменными трубками, турбину, конденсатор с теплообменными поверхностями и устройствами распределения и улавливания охлаждающей среды и конденсатный насос в виде напорной трубки, сообщающий напорный карман конденсатора с полостью парогенератора, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, турбина выполнена многоступенчатой, радиальной, а вал установки из двух соосных частей, одна из которых выполнена полой и на ней закреплены напорная трубка, парогенератор и один из дисков турбины, сообщенной через полость и радиальные отверстия части вала с парогенератором, а на другой части вала закреплен конденсатор. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство распределения охлаждающей среды выполнено в виде гиперболоидов вращения с аксиальными каналами. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что устройство улавливания охлаждающей среды снабжено кожухом с дроссельными отверстиями. 4. Установка по пп. 1 3, отличающаяся тем, что парогенератор снабжен цилиндрами и торцовыми кольцевыми заглушками, а теплообменные трубы парогенератора расположены спицеобразно и сообщены с полостями, одна из которых образована между двумя цилиндрами и торцовой кольцевой заглушкой, а другая между цилиндром, частью вала и торцовой кольцевой заглушкой.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000
Извещение опубликовано: 20.11.2000
