BG66898B1 - Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива - Google Patents

Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива Download PDF

Info

Publication number
BG66898B1
BG66898B1 BG111927A BG11192715A BG66898B1 BG 66898 B1 BG66898 B1 BG 66898B1 BG 111927 A BG111927 A BG 111927A BG 11192715 A BG11192715 A BG 11192715A BG 66898 B1 BG66898 B1 BG 66898B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
combustion
air
liquid
cylinders
module
Prior art date
Application number
BG111927A
Other languages
English (en)
Other versions
BG111927A (bg
Inventor
Никола Колев
Тодоров Колев Никола
Original Assignee
Тодоров Колев Никола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тодоров Колев Никола filed Critical Тодоров Колев Никола
Priority to BG111927A priority Critical patent/BG66898B1/bg
Priority to PL16719003T priority patent/PL3256708T3/pl
Priority to EA201791759A priority patent/EA034899B1/ru
Priority to EP16719003.2A priority patent/EP3256708B1/en
Priority to US15/549,845 priority patent/US20180016980A1/en
Priority to ES16719003T priority patent/ES2733463T3/es
Priority to TR2019/09504T priority patent/TR201909504T4/tr
Priority to PCT/BG2016/000003 priority patent/WO2016127228A1/en
Publication of BG111927A publication Critical patent/BG111927A/bg
Publication of BG66898B1 publication Critical patent/BG66898B1/bg

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F02C6/08—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B17/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B17/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by use of uniflow principle
    • F01B17/02—Engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F01L7/022—Cylindrical valves having one recess communicating successively with aligned inlet and exhaust ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
    • F02B33/40—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of non-positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
    • F02B37/166—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine the auxiliary apparatus being a combustion chamber, e.g. upstream of turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/35—Combustors or associated equipment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива има приложение във всички транспортни и стационарни съоръжения, задвижвани от двигатели с вътрешно горене. Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива се състои от модул за производство на топлина с изгаряне на течни и газообразни горива и модул за преобразуване на енергия. Модулът за производство на топлина има горивна камера (1) за изгаряне на течните или газообразните горива посредством горелка. Горивната камера (1) е свързана към газова турбина (2) с вал, така че валът на газовата турбина (2) е свързан към центробежен компресор (3) за сгъстен въздух. Изходът за сгъстен въздух на компресора (3) има връзка с модула за преобразуване на енергия, който включва устройство с променливи обеми, което има картер (12), в който са разположени множество цилиндри (8), така че в цилиндрите (8) са поместени бутала (9), свързани посредством мотовилки (10) с колянов вал (11). Върху устройството с променливи обеми е разположена плоча (5) с предвиден в нея надлъжен цилиндричен отвор. На плочата (5) са оформени канали за подаване на въздух (7а и 7с) към съответен цилиндър (8) и канали за отвеждане на отработен въздух (7b и 7g) от цилиндрите (8). В отвора на плочата (5) е лагеруван цилиндричен разпределителен вал (6), на който са оформени секторни прозорци (6а и 6b). Разпределителният вал (6) има честота на въртене, равна на честотата на въртене на коляновия вал (11).

Description

Област на техниката
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива има приложение във всички транспортни и стационарни съоръжения, задвижвани от двигатели с вътрешно горене.
Предшестващо състояние на техниката
Сега транспортните и стационарни установки се задвижват от двигатели с вътрешно горене. Те изгарят горивото в затворени обеми с високи налягания, за което са необходими сложни системи за горивовпръскване, газоразпределение и охлаждане. Крайният резултат от тази конструкция е загуба на енергия от горенето 60-70%. Двигателят с вътрешно горене е сложна, но неефективна система.
От US 41493 71 е известен модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива, който включва модул за производство на топлина с изгаряне на течни и газообразни горива. Модулът за производство на топлина има горивна камера за изгаряне на течните или газообразните горива посредством горелка. Горивната камера е свързана към газова турбина с вал, така че газовата турбина е свързана към центробежен компресор за сгъстен въздух посредством вала. Изходът за сгъстен въздух на компресора има връзка с модул за преобразуване на енергия посредством единия край на разпределителен колектор. Горелката на горивната камера е свързана към разпределителния колектор посредством напорни тръбопроводи.
Техническа същност на изобретението
Задачата на изобретението е да се създаде модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива, който да има увеличен ефективен коефициент на полезно действие вследствие на промяна в производството на енергия, пренос на енергията до обемна механична система и превръщането на енергията в мощност чрез два модула.
Задачата е решена посредством модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива, който се състои от модул за производство на топлина с изгаряне на течни и газообразни горива и модул за преобразуване на енергия. Модулът за производство на топлина има горивна камера за изгаряне на течните или газообразните горива посредством горелка. Горивната камера е свързана към газова турбина с вал, така че валът на газовата турбина е свързан към центробежен компресор за сгъстен въздух. Изходът за сгъстен въздух на компресора има връзка с модул за преобразуване на енергия посредством тръбопровод, свързана с единия край на разпределителен колектор. Горелката на горивната камера е свързана към тръбопровода посредством напорни тръбопроводи.
Съгласно изобретението, модулът за преобразуване на енергия включва устройство с променливи обеми, което има картер, в който са разположени множество цилиндри, така че в цилиндрите са поместени бутала, свързани посредством мотовилки с колянов вал. Върху устройството с променливи обеми е разположена плоча с предвиден в нея надлъжен цилиндричен отвор. На плочата са оформени канали за подаване на въздух към съответен цилиндър и канали за отвеждане на отработения въздух от цилиндрите. За всеки цилиндър са предвидени по един хоризонтален канал за подаване на въздух и съответен хоризонтален канал за отвеждане на въздух, както и по един вертикален канал за подаване на въздух и вертикален канал за отвеждане на въздух. Всеки хоризонтален канал за подаване на въздух е разположен срещуположно на съответния хоризонтален канал за отвеждане на въздух, като хоризонталните канали за подаване и отвеждане на въздух имат успоредни надлъжни оси, които са изместени на разстояние една от друга. В цилиндричния отвор на плочата е лагеруван цилиндричен разпределителен вал, уплътнен посредством маншони. На разпределителния вал са оформени секторни прозорци, свързващи каналите за подаване на въздух към всеки от цилиндрите и секторни прозорци, свързващи каналите за отвеждане на отработения въздух от всеки от цилиндрите. Секторните прозорци са изрязани по диаметъра на разпределителния вал. Разпределителният вал има честота на въртене
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.1/15.07.2019 равна на честотата на въртене на коляновия вал. От модула за преобразуване на енергия е изведен събирателен колектор за въздух, който в единия си край е свързан към смукателния вход на компресора или с изход към атмосферата за отработен въздух, а свободните краища на събирателния колектор са свързани към хоризонталните канали за отвеждане на отработения въздух. Към събирателния колектор е предвиден вход за въздух с филтър. Разпределителният колектор има връзка с резервоар за сгъстен въздух, а свободните краища на разпределителния колектор са свързани с хоризонталните прозорци за подаване на въздух.
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива може да произвежда топлинна енергия в една горивна камера с различни видове течни и газови горива при ниско налягане, при което преобразува енергията на топлината в механична енергия, която служи за създаването на енергоносител (сгъстен въздух) чрез турбокомпресор. Дебитът и налягането на въздуха (енергоносител) се определят от обемите, които се запълват в устройството с променливи обеми, което дава ефективната мощност на модулния комплекс. Мощността на модулния комплекс нараства с увеличаване налягането на въздуха. Турбокомпресорите имат ефективен коефициент на полезно действие около 65%, малки габарити и малка маса, по литературни данни.
Механичният коефициент на полезно действие на модула за преобразуване на енергията на енергоносителя в ефективна мощност е над 95% и се обосновава от десетократно намаляване на силите върху буталата, от малките специфични налягания върху лагерните опори на вала (до 2,0 . 103 МРа) и намалени загуби от триене.
Ниската температура на въздуха (енергоносител) до 120°С премахва необходимостта от охладителната система (радиатори, помпа, водни ризи).
Посредством модулния комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива се отстраняват:
• горивонагнетателни помпи, разпръсквани и тръбопроводи;
• сложната система за газоразпределение с разпределителен вал, повдигани, кобилици, оси, клапани, клапанни пружини, зъбни колела;
• стартера, зъбния венец и цилиндровата глава;
• загубите на ефективна мощност за задвижване на водна помпа, разпределителен вал и газоразпределителната система.
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива намалява шума и токсичните окиси, както и разходите за метали, енергия, инструменти и труд.
Посредством модулния комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива се произвежда по-голяма мощност с ниско налягане на енергоносителя и се увеличава ефекта на енергията при изгаряне на 60-70%.
Пояснение на приложените фигури
На фигура 1 е представен общ вид на модулния комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива.
На фигура 2 е представена обща схема на модулния комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива.
На фигура 3 е представен разрез на устройството с променливи обеми с общ вид на плочата 5.
На фигура 4 е представен общ вид на устройството с променливи обеми с разрез на плочата 5. На фигура 5 е представен разрез по А-А на плочата 5.
Примери за изпълнение на изобретението
Както е видно от приложените фигури, модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива се състои от модул за производство на топлина с изгаряне на течни и газообразни горива и модул за преобразуване на енергия. Модулът за производство на топлина има горивна камера 1 за изгаряне на течните или газообразните горива посредством горелка. Горивната камера 1 е свързана към газова турбина 2 с вал, така че валът на газовата турбина 2 е свързан към центробежен компресор 3 за сгъстен въздух. Изходът за сгъстен въздух на компресора
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.1/15.07.2019 има връзка с модула за преобразуване на енергия посредством тръбопровод 13, свързан с единия край към разпределителен колектор 4. Горелката на горивната камера 1 е свързана към тръбопровода 13 посредством напорни тръбопроводи 16.
Модулът за преобразуване на енергия включва устройство с променливи обеми, което има картер 12, в който са разположени множество цилиндри 8, така че в цилиндрите 8 са поместени бутала 9, свързани посредством мотовилки 10 с колянов вал 11. Върху устройството с променливи обеми е разположена плоча 5 с предвиден в нея надлъжен цилиндричен отвор. На плочата 5 са оформени канали за подаване на въздух 7а и 7С към съответен цилиндър 8 и канали за отвеждане на отработен въздух 7Ь и 7g от цилиндрите 8. За всеки цилиндър 8 са предвидени по един хоризонтален канал 7а и 7Ь, както и по един вертикален канал 7С и 7g. Каналите 7а и 7Ь имат успоредни надлъжни оси, които са изместени на разстояние една от друга.
В отвора на плочата 5 е лагеруван цилиндричен разпределителен вал 6, уплътнен посредством маншони. На разпределителния вал 6 са оформени секторни прозорци 6а, свързващи каналите 7а и 7С за подаване на въздух към всеки от цилиндрите 8 и секторни прозорци 6Ь, свързващи всеки от каналите 7Ь и 7g за отвеждане на отработен въздух от цилиндрите 8. Секторните прозорци 6а и 6Ь са изрязани по диаметъра на разпределителния вал 6. Разпределителният вал 6 има честота на въртене равна на честотата на въртене на коляновия вал 11.
От модула за преобразуване на енергия е изведен събирателен колектор за отработен въздух 14, който в единия си край е свързан към смукателния вход на компресора 3 или с изход към атмосферата. Свободните краища на събирателния колектор 14 са свързани към хоризонталните канали за отвеждане на отработен въздух 7Ь. Към колектора 14 е предвиден вход за въздух 15 с филтър.
Разпределителният колектор 4 е свързан към резервоар за сгъстен въздух 17, като свободните краища на разпределителния колектор 4 са свързани с хоризонталните канали за подаване на въздух 7а.
Приложение на изобретението
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива се състои от модул за производство на топлина с изгаряне на течни и газообразни горива и модул за преобразуване на енергия. Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива работи по следния начин.
Горивната камера 1 с горелка е свързана с входящия отвор на газова турбина 2 с една или повече работни степени за превръщане енергията на топлината във въртящ момент. Към вала на турбината 2 са закрепени едно или повече работни колела на центробежен компресор 3 за превръщане енергията на турбината 2 в енергоносител (сгъстен въздух) с дебит и налягане, определени с проекта за производство на ефективна мощност при необходима честота на въртене на изходен вал.
Горелката на горивната камера 1 получава въздух за начално запалване от резервоар за сгъстен въздух 17, а при работа на компресора 3 от напорния тръбопровод 16.
Газовата турбина 2 има една или повече степени за превръщане енергията на топлината в механична мощност, която се предава на центробежен компресор 3, свързан с вала на турбината 2 за производство на енергоносител (сгъстен въздух).
Горивната камера 1, турбината 2 и компресорът 3 (турбокомпресор) се проектират за производството на дебит и налягане, необходими за запълване на работните обеми на модула за преобразуване на енергия с налягания, които осигуряват желаната ефективна мощност при проектирана честота на въртене на изходящия вал. Енергоносителят се разпределя към работните обеми с колектор 4 (примерно четири обема). Отработеният въздух се изпуска по колектор 14 към смукателя на компресора 3 в затворен цикъл или в атмосферата. На тръбопровода към смукателя на компресора 3 се прави вход за въздух 15 с филтър за компенсация на разходвания въздух за горене и за регулиране на температурата на газа.
Дебитът на гориво и въздух към горелката се свързват в обща система за регулация, която осигурява пълно изгаряне на горивата при допустима температура на газа пред газовата турбина 2.
Тръбите за пренос на енергоносителя и колекторите са с дължина по-малка от 100 cm и са от неметални материали, които не се рушат при температура до 120°С и налягане до 10 bar.
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.1/15.07.2019
Тръби и тръбни колектори пренасят и разпределят енергоносителя до потребителя.
Модулът за преобразуване на енергията 3 (показан на фигури 3, 4 и 5) на енергоносителя в ефективна мощност се състои от устройство с променливи обеми, което има цилиндри 8, картер 12, бутала 9, мотовилки 10 и вал 11, при което цилиндровите отвори са затворени в плоча 5 с канали за подаване на сгъстен въздух 7а и 7С към цилиндъра 8, и канали за отвеждане на отработения въздух 7Ь и 7g. Устройството за променливи обеми може да има друга конструкция. Разпределителен колектор 4 подава сгъстен въздух към каналите 7а на плочата 5 за пълнене на цилиндрите 8, когато движението на буталото 9 е от горна към долна мъртва точка. Прозорец 6а изрязан на цилиндричния разпределителен вал 6, който е монтиран в надлъжен отвор на плочата 5, свързва разпределителния колектор 4 с каналите към цилиндъра. Задният ръб на цилиндричния разпределителен вал 6 затваря вертикалния канал за подаване на въздух 7С (7-10°) преди долна мъртва точка, за разширение на въздуха и намаляване на налягането.
При положение на буталото в долна мъртва точка разпределителният вал 6 се е завъртял на 180° до положение, когато секторният прорез 6Ь осъществява връзка на обема на цилиндъра 8 с вертикалния канал 7g към събирателния колектор 14 и към смукателния вход на центробежния компресор 3 или към атмосферата.
Осъществява се и затворен контур за движение на въздуха.
От тръбата високо налягане се прави отклонение за отвеждане на въздух под налягане в горивната камера 1 и зареждане на резервоар 17 със сгъстен въздух, нужен за начално палене. Към тръбата ниско налягане има разклонения за вход за въздух 15 с филтър за добавъчен въздух или засмукване на дебита.
Сгъстен въздух се подава към цилиндъра 8, когато валът 6, разположен в цилиндричен отвор на плочата 5, свърже каналите за подаване на въздух 7а и 7С към цилиндъра 8 чрез секторния прозорец 6а. Прозорецът 6а свързва сгъстения въздух от колектор 4 с цилиндъра 8, когато буталото 9 е преминало горна мъртва точка с 2-3°.
Валът 6 се върти синхронно с оборотите на коляновия вал 11.
Задният ръб на прозореца 6а затваря хоризонталния канал 7а преди буталото 9 да стигне долна мъртва точка. При достигане на буталото 9 в долна мъртва точка, секторният прозорец 6Ь, разположен на вала 6 срещу хоризонталния канал за отвеждане на отработен въздух 7Ь свързва цилиндъра 8 чрез вертикалния канал за отвеждане на въздуха 7g чрез колектор 14 в смукателния отвор на компресора 3 или в атмосферата.
Всяко бутало 9 извършва по един работен ход от горна мъртва точка към долна мъртва точка за едно завъртване на вала 11. Плочата 5 може да се произведе от неметални материали.
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива може да се произведе с оригинален проект на горивна камера 1, газова турбина 2, компресор 3 и устройство с променливи обеми при въртене на изходящия вал. Модулният комплекс може да се състави и от съществуващи в производството турбокомпресори за леки и товарни автомобили, ако произвеждат дебит, определен от общия обем на цилиндрите, умножен по честотата на въртене на изходящия вал и с налягане на въздуха 3-7 bar.
Пример. Ефективна мощност Ne=74 kw при честота на въртене на изходящ вал n=2800 min1 се получава с дебит на турбокомпресора 12 nr’/min и налягане на въздуха Рк=5 bar максимална сила 400 kg. При налягане на въздуха Рк=3 bar, мощността е 45 kw, а максималната сила върху буталото е 240 kg.
С нарастване площта на буталото нараства ефективната мощност.
Разпределителната плоча 5 затваря отворите на цилиндрите, подвежда въздух към и от цилиндъра през прозорците 7а, 7С и изпуска въздуха от цилиндъра през прозорците 7g и 7Ь, което подвеждане и изпускане се управлява по време от разпределителен вал 6 със секторни прорези 6а за пълненето на цилиндъра с въздух и 6Ь за изпразване на цилиндъра от въздух.
Валът 6 е базиран на два лагера, уплътнен в двата края с маншони и се върти синхронно с честотата на въртене на коляновия вал 11.
Оригиналното производство на модулния комплекс се извършва на съществуващата технологична база, но с намалени разходи и опростена комплектация.
Модулният комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.1/15.07.2019 горива има приложение във всички транспортни средства без изменение на трансмисиите при повишена ефективност на производството и потреблението, намаляване на шума и токсичните отпадъци, намалени разходи на горива в потреблението.

Claims (1)

  1. Патентни претенции
    1. Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива, който включва модул за производство на топлина е изгаряне на течни и газообразни горива, при което модулът за производство на топлина има горивна камера (1) е горелка, при което горивната камера (1) е свързана към газова турбина (2) е вал, така че валът на газовата турбина (2) е свързан към центробежен компресор за сгъстен въздух (3), а изходът за сгъстен въздух на компресора (3) има връзка е модул за преобразуване на енергия посредством тръбопровод (13), свързан е единия край на разпределителен колектор (4), като горелката на горивната камера (1) е свързана към тръбопровода (13) посредством напорни тръбопроводи (16), характеризиращ се е това, че модулът за преобразуване на енергия включва устройство е променливи обеми, което има картер (12), в който са разположени множество цилиндри (8), така че в цилиндрите (8) са поместени бутала (9), свързани посредством мотовилки (10) е колянов вал (11), при което върху устройството е променливи обеми е разположена плоча (5) е оформен в нея надлъжен цилиндричен отвор, като на плочата (5) са оформени канали за подаване на въздух (7а и 7С) към съответен цилиндър (8) и канали за отвеждане на отработен въздух (7Ь и 7g) от цилиндрите (8), като за всеки цилиндър (8) са предвидени по един хоризонтален канал (7а и 7Ь), както и по един вертикален канал (7С и 7g), при което каналите (7а и 7Ь) имат успоредни надлъжни оси, които са изместени на разстояние една от друга, а в отвора на плочата (5) е лагеруван цилиндричен разпределителен вал (6), уплътнен посредством маншони, като на разпределителния вал (6) са оформени секторни прозорци (6а), свързващи каналите за подаване на въздух (7а и 7С) към всеки от цилиндрите (8) и секторни прозорци (6Ь), свързващи всеки от каналите за отвеждане на отработен въздух (7Ь и 7g) от цилиндрите (8), при което секторните прозорци (6а и 6Ь) са изрязани по диаметъра на разпределителния вал (6), като разпределителният вал (6) има честота на въртене, равна на честотата на въртене на коляновия вал (11), а от модула за преобразуване на енергия е изведен събирателен колектор за отработения въздух (14), който в единия си край е свързан към смукателния вход на компресора (3) или е изход към атмосферата, при което свободните краища на събирателния колектор (14) са свързани към хоризонталните канали за отвеждане на отработен въздух (7Ь), като към колектора (14) е предвиден вход за въздух (15) е филтър, а разпределителният колектор (4) е свързан към резервоар за сгъстен въздух (17), като свободните краища на разпределителния колектор (4) са свързани е хоризонталните канали за подаване на въздух (7а).
BG111927A 2015-02-10 2015-02-10 Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива BG66898B1 (bg)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111927A BG66898B1 (bg) 2015-02-10 2015-02-10 Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива
PL16719003T PL3256708T3 (pl) 2015-02-10 2016-01-27 Modułowy kompleks do wytwarzania mocy poprzez spalanie paliw ciekłych i gazowych
EA201791759A EA034899B1 (ru) 2015-02-10 2016-01-27 Модульный комплекс для преобразования энергии при сгорании жидкого и газообразного типов топлива
EP16719003.2A EP3256708B1 (en) 2015-02-10 2016-01-27 Modular complex for production of power by combustion of liquid and gaseous fuels
US15/549,845 US20180016980A1 (en) 2015-02-10 2016-01-27 Modular complex for production of effective power through combustion of liquid and gaseous fuels
ES16719003T ES2733463T3 (es) 2015-02-10 2016-01-27 Complejo modular para la producción de potencia por combustión de combustibles líquidos y gaseosos
TR2019/09504T TR201909504T4 (tr) 2015-02-10 2016-01-27 Sıvı ve Gaz Yakıtların Yanması ile Enerji Üretimi İçin Modüler Kompleks.
PCT/BG2016/000003 WO2016127228A1 (en) 2015-02-10 2016-01-27 Modular complex for production of effective power through combustion of liquid and gaseous fuels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111927A BG66898B1 (bg) 2015-02-10 2015-02-10 Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111927A BG111927A (bg) 2016-08-31
BG66898B1 true BG66898B1 (bg) 2019-06-17

Family

ID=55858730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111927A BG66898B1 (bg) 2015-02-10 2015-02-10 Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20180016980A1 (bg)
EP (1) EP3256708B1 (bg)
BG (1) BG66898B1 (bg)
EA (1) EA034899B1 (bg)
ES (1) ES2733463T3 (bg)
PL (1) PL3256708T3 (bg)
TR (1) TR201909504T4 (bg)
WO (1) WO2016127228A1 (bg)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG67258B1 (bg) * 2018-09-03 2021-02-26 Тодоров Колев Никола Система за преобразуване на топлинната енергия в механична мощност

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR343852A (fr) * 1904-06-10 1904-10-17 Aurora Automatic Machinery Com Moteur à air comprimé
US1080289A (en) * 1912-05-23 1913-12-02 Harry A Lord Combined air motor and compressor for starting internal-combustion engines.
US1427157A (en) * 1918-04-15 1922-08-29 William H Keller Inc Fluid-pressure motor
US2503410A (en) * 1948-04-21 1950-04-11 Gen Mecanique Appliquce Soc In Motor-compressor power plant, including a turbine-compressor group and a receiver
FR1025583A (fr) * 1950-08-09 1953-04-16 F Brasseur Sa Des Atel Perfectionnements aux distributeurs rotatifs pour moteurs à fluide comprimé
GB743859A (en) * 1953-02-27 1956-01-25 Rolls Royce Improvements in or relating to fuel systems for gas-turbine engines
GB1292955A (en) * 1968-11-11 1972-10-18 Plessey Co Ltd Improvements in or relating to the starting of diesel engines
US4018050A (en) * 1976-07-16 1977-04-19 Coy F. Glenn Compressed air-operated motor employing dual lobe cams
US4149371A (en) * 1977-09-13 1979-04-17 Wallace Murray Corporation Air supply control system
US4292804A (en) * 1980-06-10 1981-10-06 Rogers Sr Leroy K Method and apparatus for operating an engine on compressed gas
US4769988A (en) * 1986-09-23 1988-09-13 Clark Jr Joseph H Compressed air generating system
KR20080069729A (ko) * 2007-01-24 2008-07-29 인제대학교 산학협력단 크랭크없는 왕복동 엔진
WO2011019587A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-17 Advanced Air Innovations Llc High-efficiency pneumatic drive motor system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3256708A1 (en) 2017-12-20
WO2016127228A1 (en) 2016-08-18
BG111927A (bg) 2016-08-31
PL3256708T3 (pl) 2019-12-31
TR201909504T4 (tr) 2019-07-22
US20180016980A1 (en) 2018-01-18
EP3256708B1 (en) 2019-05-22
EA201791759A1 (ru) 2017-12-29
ES2733463T3 (es) 2019-11-29
EA034899B1 (ru) 2020-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103748323B (zh) 带分开的燃烧器的发动机、以及相关联的系统和方法
US6216462B1 (en) High efficiency, air bottoming engine
AU2011311695B2 (en) Mono-energy and/or dual-energy engine with compressed air and/or additional energy, comprising an active chamber included in the cylinder
CN102518513B (zh) 液控移动活塞式发动机
CN102425494A (zh) 液控对置活塞式发动机
CN201246214Y (zh) 增质增压发动机
BG66898B1 (bg) Модулен комплекс за производство на ефективна мощност чрез изгаряне на течни и газообразни горива
NO325798B1 (no) Stempelmotor
CN101126342A (zh) 外充气式发动机
CN101092902A (zh) 外充气式发动机
RU2334886C1 (ru) Комбинированная силовая установка с охлаждаемой турбиной и регенерацией тепла
CN201486601U (zh) 滚轮发动机
CN101050714A (zh) 中冷等压吸热式空气轮机
RU140285U1 (ru) Транспортный двигатель внутреннего сгорания с автоматическим регулированием крутящего момента
RU178533U1 (ru) Комбинированная силовая установка
CN103899410B (zh) 一种连续可调式分段排气机械装置
CN103867300A (zh) 转叶轮发动机
CN101644175A (zh) 一种滚轮发动机
WO2014028405A1 (en) Semi-isothermal compression engines with separate combustors and expanders, and associated systems and methods
CN104612816A (zh) 一种发动机能量回收系统
CN103899431B (zh) 一种v型负压动力设备及其做功方法
RU2359137C2 (ru) Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель для его осуществления
GB2544051A (en) An energy recovery system for an internal combustion engine
Agarwal Study on Thermal Storage from Exhaust of a Diesel Engine
CN103939231A (zh) 一种水平对置式负压动力设备及其做功方法