Способ работы энергоустановки и энергоустановка

 

Сущность изобретения: водяной пар из котлоагрегата 2 смешивается с кислородом и топливом и подается в камеру 5 сгорания двигателя внутреннего сгорания. Отработавшие газы расширяются в паровой турбине 6, охлаждаются в охладителе 7 и эжектируются через эжектор 8 в котлоагрегат 2. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения.

Известна энергоустановка, в которой воду нагревают, испаряют и подают вместе с смесью в камеру двигателя внутреннего сгорания.

Однако такая энергоустановка мало эффективна в связи с низкими параметрами давления, впускаемого в цилиндр двигателя пара.

Цель изобретения - повышение эффективности энергоустановки.

Цель достигается путем испарения воды в котлоагрегате, смешения пара с кислородом и топливом, сжигания смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и дальнейшего расширения в турбине, эжектирования отработавших газов эжектором.

На фиг. 1 изображена предлагаемая энергоустановка; на фиг. 2 - котлоагрегат.

Энергоустановка содержит гидронасос 1, котлоагрегат 2, камеры 3 и 4 смешения пара соответственно с кислородом и топливом, камеру 5 сгорания двигателя внутреннего сгорания (либо поршневого, либо роторного с дополнительным расширительным цилиндром), турбину 6, охладитель 7, эжектор 8, нагрузочные элементы 9 (например электрогенераторы), источники 10 конденсированной воды. Котел 2 включает в себя ряд последовательно соединенных водоподогревателей 11-13 с гидронасосами 14, 15 между ними, испаритель 16 и пароперегреватель 17 (см. фиг. 2, где В₁, В₂, В₃ - водоподогреватели, И - испаритель, П-пароперегреватель, а - подключение воды, б - подключение пара). Гидронасосы 1, 14 и 15 обеспечивают превышение давления воды в водоподогревателях 11-13, например в уровне В₁ 2 мпа, В₂ 10 мпа, В₃ 20-30 мпа с соответственным увеличением температуры в последних до 200^оС, 300^оС и 374^оС, а в пароперегревателе П до 450-600^оС. Перечисленные параметры пара могут иметь и несколько меньшие значения.

Вода нагнетается насосами 1, 14 и 15 в водоподогреватели 11-13 котлоагрегата 2, испаряется (в испарителе 16) и перегревается (в пароперегревателе 17), смешивается с кислородом и топливом в камерах 3 и 4. Смесь сжигается в камере 5 сгорания, продукты сгорания расширяются в двигателе внутреннего сгорания. Отработавшие газы расширяются в турбине 6, охлаждаются в охладителе 7 и отсасываются эжектором 8, при этом вода конденсируется в источниках 10.

Формула изобретения

СПОСОБ РАБОТЫ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ И ЭНЕРГОУСТАНОВКА.

1. Способ работы энергоустановки, содержащей котлоагрегат, двигатель внутреннего сгорания и паровую турбину, путем испарения воды в котлоагрегате и образования водяного пара, впуска в цилиндр двигателя через впускной трубопровод горючей смеси, состоящей из водяного пара, кислорода и топлива, сжатия, сгорания и последовательного расширения продуктов сгорания в цилиндре и паровой турбине соответственно, выпуска из турбины отработавших газов и их охлаждения с одновременной конденсацией пара и подачей конденсата в котлоагрегат, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, перед впуском в цилиндр двигателя водяной пар смешивают с кислородом в первой камере смешивания и образуют парокислородную смесь, а последнюю смешивают с топливом во второй камере смешивания с образованием горючей смеси, причем воду в котлоагрегат нагнетают последовательно в водоподогреватели последнего, связанные между собой посредством гидронасосов, с одновременным повышением давления, а подачу конденсата осуществляют посредством подачи водяного пара в эжектор, подключенный к котлоагрегату.

2. Энергоустановка, содержащая котлоагрегат, двигатель внутреннего сгорания с выпускным трубопроводом и турбину, подключенную входом к двигателю, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена эжектором, впускной трубопровод двигателя подключен к котлоагрегату через вторую и первую камеры смешивания, связанные соответственно со средствами подачи топлива и кислорода, а турбина выходом подключена к пассивному соплу эжектора.

3. Энергоустановка по п.2, отличающаяся тем, что котлоагрегат содержит по меньшей мере два водоподогревателя, соединенные между собой посредством гидронасосов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2