Термальный генератор

Изобретение относится к энергетике. Термальный генератор, содержащий преобразователь механической энергии в электрическую, включающий корпус с пневмодвигателем, редуктором с генератором выработки электричества, входным и выходным каналами, источник газоснабжения для вмещения и подачи газа, газовые контейнеры с входными патрубками, узел для регулирования давлений имеет перегреватель пара газа и конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа в преобразователе механической энергии в электрическую, при этом пневмодвигатель соединен с редуктором, а источник газоснабжения для вмещения и подачи газа выполнен в виде емкости с водой, в которой установлены соединенные между собой перегреватель пара газа и один из газовых контейнеров для сжиженного газа, снабженный выходным патрубком и сообщенный с пневмодвигателем через перегреватель пара газа, узел для регулирования давлений, выполненный в виде датчика разности давлений, шарового крана с электроприводом, и входной канал преобразователя механической энергии в электрическую, причем выходной канал которого через конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа соединен с входным патрубком другого газового контейнера, использованного для отработанного газа, снабженного выходным патрубком, перепускной емкостью, датчиком уровня сжиженного газа, шаровыми кранами с электроприводами и сообщенного через эти шаровые краны и перепускной емкостью с газовым контейнером для сжиженного газа источника газоснабжения для вмещения и подачи газа. В термальном генераторе, на выходе генератора выработки электричества установлен преобразователь-стабилизатор напряжения, к которому подключены электроприводы шаровых кранов, установленных на узле регулирования давления, между перепускной емкостью и контейнером для отработанного газа и между перепускной емкостью и газовым контейнером для сжиженного газа. Изобретение позволяет упростить конструкцию, снизить эксплуатационные затраты, обеспечить бесперебойное электроснабжение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к генератору с двигателем, в частности к генератору с двигателем, в котором пневмодвигатель приводится в действие, чтобы активизировать приводной источник для выработки электрической энергии.

Известно, когда на станциях с бинарным циклом горячую термальную воду пропускают рядом с вторичной текучей средой, имеющей по сравнению с водой гораздо более низкую точку кипения, в результате чего такая среда, испаряясь, приводит в движение турбины. Например, геотермальная электростанция содержащая блок обработки пара, функционально сопряженный с турбогенераторным блоком, функционально сопряженным с блоком конденсации пара, функционально сопряженным с блоком охлаждающей башни (патент РФ, №2493431, кл. F03G 7/04, 2013 г.).

Известно использование пневмодвигателя в качестве стартера для генератора электрической энергии (см. JP 2007020751, 2007 г.), в котором двигатель используется для стартера аварийного генератора, оборудованного двигателем на жидком топливе, так как подача газообразного топлива из городских сетей коммунального газоснабжения может быть прервана в случае катастроф, таких как землетрясения.

Также известен генератор с двигателем (патент РФ №2515690, кл. F02C 7/27, 2014 г. - прототип), содержащий: преобразователь механической энергии в электрическую, включающий корпус с пневмодвигателем, редуктором соединенный с генератором для выработки электричества, входным и выходным каналами, источник газоснабжения для вмещения и подачи газа, контейнеры для газа с входными патрубками, узел для регулирования давлений.

Недостатком известных технических решений является сложность конструкции, необходимость наличия сменных газовых контейнеров для запуска генератора для выработки электрической энергии и жидкого топлива, что увеличивает эксплуатационные затраты, ограничивает возможность использования в автономном режиме при различных экстремальных условиях, а также отсутствие бесперебойной выработки электрической энергии.

Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение эксплуатационных затрат, обеспечение бесперебойного электроснабжения и возможности использования в автономном режиме при различных экстремальных условиях.

Технический результат достигается тем, что термальный генератор, содержащий преобразователь механической энергии в электрическую, включающий корпус с пневмодвигателем, редуктором с генератором выработки электричества, входным и выходным каналами, источник газоснабжения для вмещения и подачи газа, газовые контейнеры с входными патрубками, узел для регулирования давлений, согласно изобретению имеет перегреватель пара газа и конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа в преобразователе механической энергии в электрическую, при этом пневмодвигатель соединен с редуктором, а источник газоснабжения для вмещения и подачи газа выполнен в виде емкости с водой, в которой установлены соединенные между собой перегреватель пара газа и один из газовых контейнеров для сжиженного газа снабженного выходным патрубком и сообщенного с пневмодвигателем через перегреватель пара газа, узел для регулирования давлений, выполненный в виде датчика разности давлений, шарового крана с электроприводом и входной канал преобразователя механической энергии в электрическую, причем выходной канал, которого через конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа соединен с входным патрубком другого газового контейнера использованного для отработанного газа, снабженного выходным патрубком, перепускной емкостью, датчиком уровня сжиженного газа, шаровыми кранами с электроприводами и сообщенного через эти шаровые краны и перепускной емкостью с газовым контейнером для сжиженного газа источника газоснабжения для вмещения и подачи газа. В термальном генераторе, на выходе генератора выработки электричества установлен преобразователь-стабилизатор напряжения, к которому подключены электроприводы шаровых кранов установленных на узле регулирования давления, между перепускной емкостью и контейнером для отработанного газа и между перепускной емкостью и газовым контейнером для сжиженного газа.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что за счет особенностей конструкции и условий режима работы генератора обеспечивается упрощение конструкции, снижение эксплуатационных затрат, обеспечение бесперебойного электроснабжения и возможности использования в автономном режиме при различных экстремальных условиях.

По данным научно - технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная, заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.

Предлагаемый термальный генератор работоспособен и может быть использован для бесперебойного электроснабжения, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена структурная схема термального генератора.

Термальный генератор содержит преобразователь механической энергии в электрическую 1, включающий корпус 2 с пневмодвигателем 3, сообщенный через редуктор 4 с генератором 5 для выработки электричества, входным 6 и выходным 7 каналами, источник газоснабжения 8 для вмещения и подачи газа, газовые контейнеры 9, 10 с входными патрубками 11, 12, узел для регулирования давлений 13. Термальный генератор имеет перегреватель 14 пара газа и конденсатор 15 с водяным охлаждением отработанного газа в преобразователе механической энергии в электрическую. Источник газоснабжения 8 для вмещения и подачи газа выполнен в виде емкости 16 с водой 17, в которую установлены соединенные между собой перегреватель 14 пара газа и газовый контейнер 9 с сжиженным газом 18, снабженный выходным патрубком 19, сообщенного с пневмодвигателем 3 через перегреватель 14 пара газа, узел 13 для регулирования давлений, выполненный в виде датчика разности давлений 20, шарового крана 21 с электроприводом 22, и входной канал 6 преобразователя механической энергии в электрическую, причем выходной канал 7 которого через конденсатор 15 с водяным охлаждением отработанного газа сообщен с входным патрубком 12 газового контейнера 10, использованного для отработанного газа, который снабжен выходным патрубком 23, перепускной емкостью 24, датчиком уровня газа 25, шаровыми кранами 26 и 27 с электроприводом 28 и 29 и сообщен через перепускную емкость 24, шаровые краны 26 и 27 с газовым контейнером 10 источника газоснабжения 8 для вмещения и подачи газа. Шаровой кран 26 установлен между газовым контейнером 10 и перепускной емкостью 24, а шаровой кран 27 - между перепускной емкостью 24 и газовым контейнером 9. На выходе генератора 5 выработки электричества установлен преобразователь-стабилизатор напряжения 30, к которому с помощью электрической связи 31 подключены электроприводы 22, 28 и 29 шаровых кранов 21, 26 и 27, установленных на узле 13 регулирования давления, между перепускной емкостью 24 и газовым контейнером 10 для отработанного газа и между перепускной емкостью 24 и газовым контейнером 9 для сжиженного газа. Электрическая связь 31 в виде электропроводов на фигуре 1 представлена пунктирной линией.

Термальный генератор работает следующим образом.

Для работы термального генератора необходимо соблюдение перепада температур T1 и Т2, где T1 - температура в источнике газоснабжения 8, а Т2 - это температура в конденсаторе 15 с водяным охлаждением отработанного газа, а именно Т1 должно быть больше Т2, при этом температура T1 равна сумме температуры Тв воды 17 в емкости 16 и температуры Тг сжиженного газа 18 в газовом контейнере 9, т.е. Твг.. Что касается температуры Т2, то она равна температуре окружающей среды, таким образом T12, что обуславливает разницу давлений между источнике газоснабжения 8 и конденсатором 15 с водяным охлаждением отработанного газа. Пока будет соблюдаться перепад температур с соответствующей разницей давлений между источником газоснабжения 8 и конденсатором 15 с водяным охлаждением отработанного газа - генератор будет бесперебойно вырабатывать электричество без использования топлива.

Для запуска пневмодвигателя используют сжиженный углекислый газ 18, который имеет свойство, испарятся при нормальных условиях. Сжиженный газ 18 в газовом контейнере 9 испаряется и пары поступают в перегреватель 14 пара газа, который нагревается водой 17 с температурой Тв, которая выше температуры Тг сжиженного газа 18. В перегревателе 14 создается высокое давление, за счет чего пары газа начинают двигаться в сторону низкого давления через узел 13 регулирования давления и входной канал 6 преобразователя 1 механической энергии в электрическую на пневмодвигатель 3, который через редуктор 4 запускает генератор 5 для выработки электричества. Далее отработанный газ из выходного канала 7 преобразователя 1 поступает на конденсатор 15 с водяным охлаждением и превращается в сжиженный газ. Узел регулирования давлений работает следующим образом. Пока датчик разности давлений 20 регистрирует разницу давления между перегревателем 14 пара газа и конденсатором 15 с водяным охлаждением отработанного газа, шаровой кран 21 открыт, пары газа поступают на пневмодвигатель и генератор работает, как только давления сравниваются, датчик разности давлений 20 срабатывает и шаровой кран 21 закрывается с помощью электропривода 22. В конденсаторе 15 газ охлаждается, переходит в жидкое состояние и поступает в газовый контейнер 10, затем в перепускную емкость 24 и из нее поступает в газовый контейнер 9. Если датчик уровня газа 25 указывает на превышение требуемого уровня газа, то срабатывает электропривод 28 и шаровой кран 26 открывается, шаровой кран 27 закрывается и сжиженный газ поступает в перепускную емкость 24. После того как перепускная емкость 24 заполнится, кран 26 нужно закрыть и открыть кран 27 и жидкость опять попадет газовый контейнер 9 и процесс повторится.

1. Термальный генератор, содержащий преобразователь механической энергии в электрическую, включающий корпус с пневмодвигателем, редуктором с генератором выработки электричества, входным и выходным каналами, источник газоснабжения для вмещения и подачи газа, газовые контейнеры с входными патрубками, узел для регулирования давлений, отличающийся тем, что имеет перегреватель пара газа и конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа в преобразователе механической энергии в электрическую, при этом пневмодвигатель соединен с редуктором, а источник газоснабжения для вмещения и подачи газа выполнен в виде емкости с водой, в которой установлены соединенные между собой перегреватель пара газа и один из газовых контейнеров для сжиженного газа, снабженный выходным патрубком и сообщенный с пневмодвигателем через перегреватель пара газа, узел для регулирования давлений, выполненный в виде датчика разности давлений, шарового крана с электроприводом, и входной канал преобразователя механической энергии в электрическую, причем выходной канал которого через конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа соединен с входным патрубком другого газового контейнера, использованного для отработанного газа, снабженного выходным патрубком, перепускной емкостью, датчиком уровня сжиженного газа, шаровыми кранами с электроприводами, и сообщен через эти шаровые краны и перепускную емкость с газовым контейнером источника газоснабжения для вмещения и подачи газа.

2. Термальный генератор по п. 1, отличающийся тем, что на выходе генератора выработки электричества установлен преобразователь-стабилизатор напряжения, к которому подключены электроприводы шаровых кранов, установленных на узле регулирования давления, между перепускной емкостью и контейнером для отработанного газа и между перепускной емкостью и контейнером для сжиженного газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газотурбинным установкам. Устройство экстренного запуска газотурбинного двигателя (6) вертолета содержит гидравлический двигатель (7), механически связанный с упомянутым газотурбинным двигателем (6) и гидропневматический аккумулятор (9), связанный с упомянутым гидравлическим двигателем через (7) гидравлический контур (10) питания жидкостью под давлением упомянутого гидравлического двигателя (7).

Изобретение относится к области газотурбостроения, может быть использовано в системах пуска газотурбинных двигателей с помощью валоповоротного устройства и пускового устройства, обеспечивая при этом возможность подключения через редуктор полезной нагрузки.

Система запуска турбинного двигателя содержит аккумуляторную батарею, стартер постоянного тока, электронный вычислитель регулирования, редуктор трансмиссии, пусковые вспомогательные устройства, газогенератор, который в свою очередь содержит компрессор, камеру сгорания и турбину высокого давления вместе со свободной турбиной.

Изобретение относится к способу и системе запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата. Газотурбинный двигатель содержит камеру сгорания, вал компрессора, на котором установлено колесо компрессора для питания сжатым воздухом упомянутой камеры сгорания, по меньшей мере один стартер, связанный с упомянутым валом таким образом, чтобы сообщать ему крутящий момент запуска определенного значения для его приведения во вращение.

Изобретение относится к аварийным стартерам, обеспечивающим реакцию указанного порядка величины, то есть в несколько секунд, и не имеющим недостатков, связанных с массой и с габаритами гидравлических или пневматических аварийных стартеров.

Устройство изменения передаточного отношения между валом турбины и валом стартера-генератора содержит первое и второе жестко закрепленные зубчатые колеса, установленные на валу стартера-генератора, первое и второе промежуточные зубчатые колеса, переключающую муфту, а также средство, вызывающее ее поступательное перемещение.

Воздушный стартер для турбодвигателя содержит передний корпус (12), задний корпус (14), кольцевой тракт (32) потока выходящих газов и цилиндрическую выпускную решетку (44) тракта (32) потока выходящих газов.

Аварийный генератор с двигателем содержит пневмодвигатель для активизации двигателя, два источника газоснабжения негорючего газа, переключающий клапан. Первый канал соединяет первый источник газоснабжения первого негорючего газа и переключающий клапан.

Изобретение относится к летательным аппаратам с системой запуска газовой турбины летательного аппарата. .

Изобретение относится к энергетике. Термальный генератор, содержащий преобразователь механической энергии в электрическую, включающий корпус с пневмодвигателем, редуктором с генератором выработки электричества, входным и выходным каналами, источник газоснабжения для вмещения и подачи газа, газовые контейнеры с входными патрубками, узел для регулирования давлений имеет перегреватель пара газа и конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа в преобразователе механической энергии в электрическую, при этом пневмодвигатель соединен с редуктором, а источник газоснабжения для вмещения и подачи газа выполнен в виде емкости с водой, в которой установлены соединенные между собой перегреватель пара газа и один из газовых контейнеров для сжиженного газа, снабженный выходным патрубком и сообщенный с пневмодвигателем через перегреватель пара газа, узел для регулирования давлений, выполненный в виде датчика разности давлений, шарового крана с электроприводом, и входной канал преобразователя механической энергии в электрическую, причем выходной канал которого через конденсатор с водяным охлаждением отработанного газа соединен с входным патрубком другого газового контейнера, использованного для отработанного газа, снабженного выходным патрубком, перепускной емкостью, датчиком уровня сжиженного газа, шаровыми кранами с электроприводами и сообщенного через эти шаровые краны и перепускной емкостью с газовым контейнером для сжиженного газа источника газоснабжения для вмещения и подачи газа. В термальном генераторе, на выходе генератора выработки электричества установлен преобразователь-стабилизатор напряжения, к которому подключены электроприводы шаровых кранов, установленных на узле регулирования давления, между перепускной емкостью и контейнером для отработанного газа и между перепускной емкостью и газовым контейнером для сжиженного газа. Изобретение позволяет упростить конструкцию, снизить эксплуатационные затраты, обеспечить бесперебойное электроснабжение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх