Энергетическая установка

 

Использование: в энергетике для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии океана в электроэнергию. Сущность изобретения: энергетическая установка содержит в каждой теплообменной трубке 8 испарителя 1 пластинчатый упру3 wit.. ;#гдШсза г- f SUWC Wrfe SWiSsS гий сепаратор, размещенный своим входом в области жидкого теплоносителя, при этом сам испаритель 1 расположен ниже уровня конденсата в конденсаторе 6, Верхняя часть пластинчатого упругого сепаратора выполнена в виде жалюзи, расположенных с равномерным шагом. Сепарирующая поверхность жалюзи расположена под острым углом относительно поверхности сепаратора по обе стороны от последней. В теплообменных трубках 8 испарителя 1 полученный пар, обтекая жалюзи пластинчатого сепаратора , сепарируется и перегревается и по паропроводу 2 поступает на турбину 4, а затем в конденсатор 6. В конденсаторе 6 пар охлаждается и конденсируется. Конденсат стекает по трубопроводу 7 подачи конденсата в испаритель 1. 2 з.п. ф-лы, 3 ил сл С ЮЛ&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) F 01 К 13/00, F 03 6 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 1 9и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762280/06 (22) 27.11.89 (46) 30,06.92. Бюл. ¹ 24 (71) Научно-производственное обьединение

"Солнце" АН ТССР (72) P.Ñ.Áàáàÿí, Э.С.Аванесов, M.Ã.Êëèìeíтьева и С.Ю.Хотин (53) 621.311(088,8) (56) Патент ЕПВ № 0162579, кл. F 03 О 7/04, опублик. 1985. (54} ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (57) Использование; в энергетике для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии океана в электроэнергию. Сущность изобретения; энергетическая установка содержит в каждой теплообменной трубке 8 испарителя 1 пластинчатый упру„„. Ж„„1744276 А1 гий сепаратор, размещенный своим входом в области жидкого теплоносителя, при этом сам испаритель 1 расположен ниже уровня конденсата в конденсаторе 6, Верхняя часть пластинчатого упругого сепаратора выполнена в виде жалюзи, расположенных с равномерным шагом, Сепарирующая поверхность жалюзи расположена подострым углом относительно поверхности сепаратора по обе стороны от последней. В теплообменных трубках 8 испарителя 1 полученный пар, обтекая жалюзи пластинчатого сепаратора, сепарируется и перегревается и по паропроводу 2 поступает на турбину 4, а затем в конденсатор 6. В конденсаторе б пар охлаждается и конденсируется, Конденсат стекает, по трубопроводу 7 подачи конденсата в испаритель 1. 2 зя. ф-лы, 3 ил.

1744276

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии

Северного Ледовитого океана и морей Антарктиды в механическую или электрическую, Известна система преобразования геотермальной энергии, в которой используется подземное тепло для нагрева теплоносителя. Система содержит циркуля- 1 ционный трубопровод, опущенный в скважину в зону образования подземного тепла, Концы трубопровода соединены с. баком. в котором находится нагреваемое рабочее тело. Бак расположен на поверхности земли и 1 образует с трубопроводом первый замкнутый контур. Насос, соединенный с трубопроводом, обеспечивает циркуляцию теплоносителя по второму контуру. Второй контур, образованный направляющим устройством, баком и теплообменником, позволяет использовать тепловую энергию жидкости для совершения полезной работы.

Известна энергетическая станция, пре- 2 аб;-азующая энергию океана, содержащая испаритель, конденсатор, турбогенератор, насосы и коммутационные вентили, гидравлически связанные между собой паропроводам и трубопроводом.

20 Энергетическая установка выполнена в виде трубчатого испарителя 1, связаннага

Однако энергетическую станцию, преобразующую энергию океана, использовать в северных широтах Северного Ледовитого океана с вечной мерзлотой или в грунте с вечной мерзлотой невозможно, поскольку принцип действия этой станции построен на использовании тепла верхних слоев океана с применением принудительной циркуляции реющей среды. Но в Северном

Ледовитом океане температура верхних слоев воды, находящейся подо льдом, порядка 0 С. В связи с этим производительность {КПД) станции будет низкой, При низких температурах окружающей среды насосы, трубопроводы и коммутационные вентили в нерабочем режиме (предусмотренном в работе станции) выходят из строя, так как практически при температуре ниже

0 С система замерзает. Конструкция энергетической станции, преобразующей энергию океана, сложна и ненадежна в эксйлуатации, что связано с наличием большого количества теплообменных и коммутирующих аппаратов, изменяющих направление движения теплоносителя, Кроме того, в этих элементах увеличиваются тепловые потери и растет гидравлическое сопротивление системы, что в целом снижает экономичность станции.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в каждой теплообменной трубке испарителя дополнительно установлен пластинчатый упругий сепаратор, размещенный своим входом в области жидкого теплоносителя, причем сам испаритель расположен ниже уровня конденсата в конденсаторе, Верхняя часть пластинчатага сепаратора выполнена в виде жалюзи, расположенных с равномерным шагам, а сепарирующая поверхность жалюзи распала>кена пад острым углом относительно поверхности пластинчатога сепаратора па абе стороны ат последней, На фиг, 1 дана схема энергетической установки; на фиг. 2 — пластинчатый сепаратар; на фиг. 3 — трубка испарителя, разрез параправадам 2, на катарам установлены пусковой клапан 3 и турбина 4, с генератаром 5, Турбина 4 соединена с канденсатаром 6. Последний трубопроводом 7 подачи конденсата связан с трубчатым испарителем 1, причем испаритель 1 расположен ниже уровня конденсата в конденсаторе 6 и внутри каждой теплаабменнай трубки 8 трубчатого испарителя 1 расположен пластинчатый сепаратор 9 с жалюзи 10 и окнами 11 на ега верхнем конце.

Установка работает следу ащим образам, Рабочим телом энергетической устанавки является низкокипящая жидкость, например фреан R 12. Рабочее тело пад действием силы тяжести стекает из конденсатора 6 в трубчатый испаритель 1. В трубчатом испарителе 1; представляющем собой вертикальна расположенный теплаабменник, в котором подача греющей среды (морской воды} осуществляется сверху вниз, а нагреваемаго рабочего тела — снизу вверх, s теплоабменных трубках 8 в результате теплообмена между морской водой, омывающей трубки 8 снаружи, и рабочим телом, находящимся в жидком состоянии в ни>кней части теплоабменной трубки 8, рабочее тело кипит и испаряется. Полученный пар падается па паропроводу 2 на турбину 4 приводя ее во вращение, Генератор 5 вырабатывает электрический ток, который подается в сеть. Отработанный пар поступает в конденсатор 6, где полностью конденсируется. Конденсат стекает в трубопровод 7 подачи конденсата. Разность уровней столбов жидкости в трубчатом испарителе 1 и в конденсаторе 6 обеспечивает подачу рабочего тела в трубчатый испаритель 1, Таким

1:.744. 76 образом, в установке исключается необхо. димость использования питательного насоса, т,е. отсутствует расход энергии на собственные нужды, что повышает экономичность системы.

Энергетическая установка использует тепло глубинных вод, находящихся подо льдом, поэтому трубчатый испаритель расположен подо льдом на глубине 20 — 30 м или более, где температура воды постоянна и составляет 4 С. Глубину погружения трубчатого испарителя 1 в море можно варьировать в зависимости от типа рабочего тела, Конденсатор 6 находится над поверхностью льда, где температура окружающего воздуха — (20...30) С или ниже. В результате такого расположения испарителя 1 и конденсатора

6 создается теплоперепад в 20 — 25 С в зависимости от температуры окружающего воздуха. Конденсатор 6 представляет собой трубчатый теплообменник без наружного кожуха, охлаждение рабочего тела в котором происходит за счет омывания трубок конденсатора 6 струями холодного воздуха.

В нутри каждой теплообмен ной трубки 8 испарителя 1 установлен упругий пластинчатый сепаратор 9, причем вход последнего погружен в жидкий теплоноситель (испаряемую жидкость), э верхняя часть пластинчатого сепаратора 9 находится в паровом пространстве. Каждый плэстинчатый сепаратор 9 представляет собой тонкую пластину, концы которой. изогнуты по контуру трубки 8 для создания хорошего теплового контакта с последней (фиг, 2 и 3}. Верхняя часть пластинчатого упругого сепаратора 9 выполнена в виде жалюзи 10, Основания жалюзи 10 расположены в чередующемся по высоте порядке с определенным шагом друг от друга. Сепарирующие поверхности жалюзи 10 расположены по обе стороны пластинчатого сепаратора 9 под острым yrлом наклона к плоскости последнего. Жалюзи 10 имеют форму полуэллипсэ, малая ось а которого лежит в основании жалюзи 10, а большая полуось в определяет длину жалю5 зи 10 (фиг. 2 и 3), Образовавшийся в результате теплообменэ внутри трубок 8 испарителя 1 пар, двигаясь снизу вверх, проходит через окна 11 и зазор между жалюзи 10 и стенкой трубки 8, 10 обтекает жалюзи 10, при этом он сепарируется и перегревается. Таким образом, в трубчатом испарителе 1 совмещены области испарения, сепарации и перегрева пара.

Это повышает надежность получения сухого

15 пара.

Энергетическая установка может обеспечить выдачу электроэнергии в течение длительного периода времени, проста, экономична и надежна в эксплуатации.

20 Формула изобретения

1, Энергетическая установка, содер>кэщая трубчатые испаритель in конденсатор, сообщенные друг с другом паропроводом через паровую турбину и трубопроводом

25 подачи конденсата, отличающаяся тем, что; с целью повышения экономичности и надежности, в каждой теплообменной трубке испарителя дополнительно установлен пластинчатый упругий сепаратор, разме30 щенный своим входом в области жидкого теплоносителя, при этом сам испаритесь расположен ниже уровня конденсата в конденсаторе.

2, Установка по и. 1, отл ич э юща я35 с я тем, что верхняя часть пластинчэтого сепаратора выполнена в виде жалюзи, расположенных с равномерным шагом.

3. Усгановкэ по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, по сепарирующая поверхность жэ40 люзи расположена под острым углом относительно поверхности пластинчатого сепаратора по обе стороны от последней.

1744276

Составитель Р,Бабаян

Техред M.Màðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор A,Îãàð

Заказ 2177 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101