Углекислотная полузамкнутая теплосиловаяустановка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависи»oe от авт. свидетельства ¹

Заявлено 28,Vll.1967 (№ 1176758 24-6) МПК F Olk 13 00

С Olb 3/00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12 11.1971. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 22.IX .1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621,182

661.97(088.8) Авторы изобретения

В. Л. Дехтярев и В. П. Грибовский

За>,витель

УГЛЕКИСЛОТНАЯ ПОЛУЗАМКНУТАЯ ТЕПЛОСИЛОВАЯ

УСТАНОВКА

Известны углекислотные полузамкнутые теплосиловые установки, содержащие питательный насос, турбины высокого и низкого давления, теплообменники и конденсатор.

В предлагаемой установке с целью уменьшения габаритов и повышения экономичности перед турбиной высокого давления установлена камера сгорания с системой подачи кислорода от кислородной технологической установки, а непосредственно за питательным насосом в углекислотный контур включены регенераторы для утилизации тепла сжатия кислорода и воздуха в кислородной установке.

На чертеже показана описываемая установка.

Установка состоит из кислородной 1 и энергетической углекислотной 2 частей.

Кислородная часть установки включает теплообменно-ректификационный блок 8, воздушный компенсатор 4, кислородный компрессор 5, сжимающий кислород до высокого давления энергетической углекислотной части, холодильник 6 воздуха и отборы 7 газообразного сжатого кислорода.

Энергетическая углекислотная часть установки содержит камеру 8 сгорания высокого давления, основную турбину 9, вспомогательную турбину 10 (для расширения избыточных продуктов сгорания), комбинированный ll u основной 12 регенераторы, дополнительные регенеративные подогреватели 18 — 15, позволяющие соответственно утилизировать тепло промежуточного охлаждения и сжатия воздуха, кислорода и тепло открытой части установки после вспомогательной турбины 10, компрессор 16, "îíäåíñàòîð 17,,насос 18, отбор 19 жидкой углекислоты, отборы 20 и 21 сконденсировавшихся водяных паров и от10 бор 22 азота из конденсатора 17.

Энергетическая углекислотная часть состоит из замкнутой и открытой частей. К открытой части относятся вспомогательная турбина 10 и дополнительный регенеративный по15 догреватель 15.

Кислородная 1 и углекислотная 2 части установки органически соединены между собой при помощи кислородного компрессора 5 и камеры 8 сгорания.

20 В установку входят агрегаты замкнутой энергетической установки н установки по производству кислорода. Кислород кислородной установки используется для горения и передачи тепла рабочему телу энергетической ус25 тановки. В замкнутой энергетической новке в качестве рабочего тела пспользоваН3 углекислота. В комплексной l станОВIсе кислород, поступающий на горение, сжимается до верхнего (а также промежуточного) давления энергетической установки компрессо295897

Составитель А. Моравский

Редактор А. Ю. Пейсоченко Тскрсд Л. Л. Евдонов Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 970/15 Изд. № 388 Тираж 473 Подписное

ЦНИППИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCP

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ром 5, подающим кислород в камеру 8 сгорания. В камере сгорания топливо горит в атмосфере кислорода. Кроме того, к камере также подводится углекислота замкнутой части энергетической установки, которая, смешиваясь с продуктами сгорания, подогревается до температуры перед основной углекислотной турбиной 9. При горении обычных качественных, жидких и газообразных топлив углеводородного состава в атмосфере кислорода продуктами сгорания, главным образом, являются углекислота и водяной пар. Эти продукты расширяются вместе с углекислотой замкнутого цикла в основной турбине 9, Избыточные продукты сгорания, равные весу кислорода и топлива, выводятся из цикла, например, через вспомогательную турбину 10 и регенеративный теплообменник 15. Таким образом, комплексная установка работает по полузамкнутому циклу. При этом водяные пары в нижней части цикла при минимальных температурах конденсируются, отдавая тепло углекислоте, и в жидком виде выводятся из цикла при помощи отборов 20 и 21. Азот в газообразном виде отделяется от жидкой углекислоты и выводится через отбор 22. В результате в замкнутом цикле остается только углекислота.

Таким образом, углекислота, накапливаясь в замкнутой части силовой установки, обеспечивает ее работу по углекислотному циклу.

Работа энергетической углекислотной установки по полузамкнутому циклу позволяет устранить котел и все связанные с ним тепловые и другие расходы. Одновременно с этим сжигание топлива в атмосфере кислорода при

1О высоком давлении позволяет сократить габариты камеры (камер) сгорания. Наличие в замкнутой части энергетической установки углекислоты позволяет в этой части применять оптимальные углекислотные циклы.

Предмет изобретения

Углекислотная полузамкнутая теплосиловая установка, содержащая питательный насос, турбины высокого и низкого давления, 20 теплообменники и конденсатор, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения экономичности, перед турбиной высокого давления установлена камера сгорания с системой подачи кислорода от кисло25 родной технологической установки, а непосредственно за питательным насосом в углекислотный контур включены регенераторы для утилизации тепла сжатия кислорода и воздуха в кислородной установке.