HRP20191141T1 - Rotacijski ekspander i postrojenje za kogeneraciju električne i toplinske energije s rotacijskim ekspanderom - Google Patents
Rotacijski ekspander i postrojenje za kogeneraciju električne i toplinske energije s rotacijskim ekspanderom Download PDFInfo
- Publication number
- HRP20191141T1 HRP20191141T1 HRP20191141TT HRP20191141T HRP20191141T1 HR P20191141 T1 HRP20191141 T1 HR P20191141T1 HR P20191141T T HRP20191141T T HR P20191141TT HR P20191141 T HRP20191141 T HR P20191141T HR P20191141 T1 HRP20191141 T1 HR P20191141T1
- Authority
- HR
- Croatia
- Prior art keywords
- steam
- rotary expander
- pistons
- plant
- rotary
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/077—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/02—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing of toothed-gearing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/24—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by separately-fired heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2210/00—Fluid
- F04C2210/10—Fluid working
- F04C2210/1077—Steam
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Claims (10)
1. Postrojenje za kongeneraciju (50) električne i toplinske energije konfigurirano tako da ostvaruje Rankin-ov ili Rankin-Hirn-ov termodinamički ciklus za proizvodnju električne i toplinske energije, pri čemu to postrojenje obuhvaća:
- Rotacijski ekspander koji sadrži:
- kućište (11, 12) s unutarnjom šupljinom koja oblikuje toroidni cilindar ili prstenasti cilindar; pri čemu prstenasti cilindar ima prvi ulazni otvor (81) i drugi ulazni otvor (82) za ulaz pare pod visokim tlakom u cilindar, i prvi izlazni otvor (91) i drugi izlazni otvor (92) za ispuštanje ipušne pare;
- prvi par klipova (24, 25) i drugi par klipova (34-35) rotacijski smještene unutar toroidnog cilindra ili prstenastog cilindra, sa navedenim odgovarajućim klipovima koji su naizmenični jedan drugom;
- kućište (13) i kinetički prijenos s tri osovine smještene u navedeno kućište (13), pri čemu taj prijenos obuhvaća primarnu osovinu (41), prvu sekundarnu osovinu (21) i drugu sekundarnu osovinu (31), a svaka sekundarna osovina je priključena na odgovarajući par klipova (24-25; 34-35), u kojem neprekidna rotacija primarne osovine određuje periodično ciklično variranje brzine rotacije prve sekundarne osovine (21) i druge sekundarne osovine (31);
- generator (10) pare postavljen uzvodno od rotacijskog ekspandera (1) i spojen na njega tako da osigura protok vodene pare koji se može staviti u rotaciju dva para klipova (24-25; 34-35);
- električni alternator/generator (2) priključen na rotacijski ekspander (1) da bi primio mehaničku energiju iz dva para rotacijskih klipova (24-25; 34-35) i proizveo količinu električne energije predviđenu za slanje postrojenju korisnika;
- izmjenjivač/kondenzator (3) postavljen nizvodno od rotacijskog proširivača (1) i priključen na njega tako da odtuda primi protok ispuštene pare tako da odtuda ekstrahira količinu topline;
naznačen time što cijevi za transport pare strujanje pare proizvedenu generatorom (10) pare ubrizgavaju u rotacioni proširivač (1) u potpunosti preko prvog (81) ulaznog otvora, da bi se proizvela rotacija parova klipova, a struja pare izbacuje u potpunosti preko prvog izlaznog otvora (91), i odatle se u potpunosti ponovo ubrizgava u rotacioni proširivač (1) kroz drugi ulazni otvor (82), da bi se proizvela rotacija para klipova i potpuno izbacuje kroz drugi izlazni otvor (92) prema izmjenjivaču/kondenzatoru (3), tako da se odredi putanja pare u nizu koja dolazi iz generatora pare, pri čemu ta putanja obuhvaća početno ubrizgavanje pare u komoru rotacijskog ekspandera kroz prvi ulazni otvor, prvo ispuštanje iz komore putem prvog izlaznog otvora, naknadno ponovno ubrizgavanje u dalju rotacijsku komoru za ekspandiranje kroz drugi ulazni otvor i naknadno izbacivanje iz još jedne komore putem drugog izlaznog otvora.
2. Postrojenje sukladno patentnom zahtjevu 1, pri čemu primarna osovina (41) rotacijskog ekspandera (1) određuje periodičnu cikličku varijaciju brzine rotacije prve sekundarne osovine (21) i druge sekundarne osovine (31) i odgovarajućeg para klipova (24-25; 34-35), koji se vrte unutar toroidnog cilindra, s mogućnošću generiranja četiri različite komore (C1-C2- C3-C4) koje imaju promjenljivi obujam i odnos, kojima odgovara, za svaku kompletnu rotaciju primarne osovine (41), osam faza redukcije i osam stadija povećavanja dinamičkog obujma.
3. Postrojenje sukladno jednog od prethodnih patentnih zahtjeva, pri čemu su ti ulazni otvori i izlazni otvori dostupni u kućištu (11, 12).
4. Postrojenje sukladno bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, pri čemu su ulazni otvori i izlazni otvori simetrični.
5. Postrojenje sukladno bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, pri čemu je uz pomoć kutne rotacije, bilo ručne ili automatske, kućište (13) u odnosu na ulazne i izlazne otvore (81, 82, 91, 92) moguće pomjeriti naprijed ili odložiti stadije termičkog ciklusa kako bi se optimizirao termodinamički učinak i/ili olakšalo autonomno pokretanje rotacijskog ekspandera (1).
6. Postrojenje za kongeneraciju (50) sukladno jednom od prethodnih patentnih zahtjeva, koje obuhvaća izmjenjivač/pregrijač (10d) predisponiran kao što je pregrijavanje protoka pare i da je postavljeno u međupoložaju između prvog izlaznog otvora (91) i drugog ulaznog otvora (82), tako da pregrijava struju pare koja prolazi uzduž staze u nizu na točku nizvodno od prvog isključenja iz rotacijskog ekspandera i uzvodno od uzastopne reinjekcije u rotacijski ekspander.
7. Postupak kogeneracije električne i toplotne energije obuhvaća korake:
- predisponiranje kogeneracijskog postrojenja sukladno bilo kojem od patentnih zahtjeva od 1 do 6, konfiguriranog da realizira Rankin-ov ili Rankin-Hirn-ov termodinamički ciklus;
- proizvodnju protoka pare pod visokim tlakom uz pomoć generatora (10) pare;
- slanje struje pare na rotacijski ekspander(1) postrojenja (50 za kogeneraciju);
- postavljanje rotacije, putem struje pare, za prvi par klipova (24-25) i drugi par klipova (34-35) rotacijskog ekspandera (1);
- proizvodnja, uz pomoć električnog alternatora/generatora (2) postavljenog nizvodno od rotacijskog ekspandera (1) i spojenog na njega tako da primi mehaničku energiju od oba para rotacijskih klipova (24-25; 34-35), količinu električne energije predviđenu za postrojenje korisnika, poželjno jednu ili više stambenih jedinica ili druge korisnike bilo kojeg tipa;
- ekstrahiranje uz pomoć izmjenjivača/kondenzatora (3) postavljenog nizvodno od rotacijskog ekspandera (1) i priključenog na njega kako bi se odtuda dobila potrošena struja pare pod niskim tlakom, količine topline predviđene da bude isporučena na postrojenje za grijanje i/ili da se koristi za proizvodnju vruće sanitarne vode, poželjno jedne ili više stambenih jedinica ili drugih korisnika bilo kojeg tipa.
8. Postupak sukladno prethodnom patentnom zahtjevu, pri čemu:
korak slanja protoka pare na rotacijski ekspander (1) obuhvaća korake ubrizgavanja pare u rotacijski ekspander (1) u potpunosti kroz prvi ulazni otvor (81) tako da proizvodi rotaciju pare klipova (24-25;34-35), u potpunosti izbacujući paru putem prvog izlaznog otvora (91), čime se reinjektira para u potpunosti u rotacijski ekspander (1) putem drugog ulaznog otvora (82), tako da proizvede rotaciju para klipova (24-25;34-35), i izbaci paru u potpunosti kroz drugi izlazni otvor (92) prema izmjenjivaču/kondenzatoru (3), tako da odredi putanju u nizu pare koja dolazi iz generatora (10) pare.
9. Postupak sukladno patentnom zahtjevu 7 ili 8, koji obuhvaća:
- pregrijavanje struje pare na izlazu iz generatora (10) pare uz pomoć prvog izmjenjivača-grijača (10c) postavljenog u međupoložaju između generatora (10) pare i rotacijski ekspandera(1).
10. Postupak sukladno jednom od patentnih zahtjeva od 7 do 9, koji obuhvaća:
- pregrijavanje struje pare u prijelazu duž putanje u nizu u točki nizvodno od izlaznog otvora (91) i uzvodno od drugog ulaznog otvora (82), putem kojeg se para ponovno injektira u rotacijski ekspander 1), pri čemu korak pregrijavanje radi uz pomoć drugog izmjenjivača-pregrijavača (10d) postavljenog u međupoložaju između prvog izlaznog otvora (91) i drugog ulaznog otvora (82).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT001944A ITMI20121944A1 (it) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | Espansore/compressore volumetrico rotativo a doppio flusso bilanciato, in particolare impiegabile in cicli termodinamici diretti e/o inversi di tipo rankine |
| IT000040A ITMI20130040A1 (it) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Espansore volumetrico rotativo a doppio flusso, in particolare impiegabile in cicli termodinamici di tipo rankine o rankine-hirn |
| PCT/IB2013/060085 WO2014076637A1 (en) | 2012-11-15 | 2013-11-12 | Rotary expander and cogeneration plant of electrical and heat energy comprising the rotary expander |
| EP13812137.1A EP2920433B1 (en) | 2012-11-15 | 2013-11-12 | Rotary expander and cogeneration plant of electrical and heat energy comprising the rotary expander |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HRP20191141T1 true HRP20191141T1 (hr) | 2019-10-04 |
Family
ID=49880873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HRP20191141TT HRP20191141T1 (hr) | 2012-11-15 | 2019-06-24 | Rotacijski ekspander i postrojenje za kogeneraciju električne i toplinske energije s rotacijskim ekspanderom |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2920433B1 (hr) |
| CY (1) | CY1121834T1 (hr) |
| DK (1) | DK2920433T3 (hr) |
| ES (1) | ES2733500T3 (hr) |
| HR (1) | HRP20191141T1 (hr) |
| HU (1) | HUE045268T2 (hr) |
| LT (1) | LT2920433T (hr) |
| ME (1) | ME03524B (hr) |
| PL (1) | PL2920433T3 (hr) |
| PT (1) | PT2920433T (hr) |
| RS (1) | RS58998B1 (hr) |
| SI (1) | SI2920433T1 (hr) |
| WO (1) | WO2014076637A1 (hr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105980660B (zh) | 2014-02-03 | 2019-12-10 | I.V.A.R.股份公司 | 驱动单元及其驱动传动系统和有关的操作性热循环和功能构造 |
| IT201700074290A1 (it) | 2017-07-03 | 2019-01-03 | Ivar Spa | Macchina termica configurata per realizzare cicli termici e metodo per realizzare cicli termici mediante tale macchina termica |
| AT524617B1 (de) * | 2020-12-14 | 2023-05-15 | Koenig Gmbh & Co Kg | Expansionsmaschine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3337123A (en) | 1965-11-26 | 1967-08-22 | Bulutay Attila | Rotating-piston compressor |
| AU6979296A (en) | 1995-09-14 | 1997-04-01 | Lari, Hassan B. | Internal combustion rotary engine with variable compression ratio |
| AT504563B1 (de) * | 2006-11-23 | 2015-10-15 | Mahle König Kommanditgesellschaft Gmbh & Co | Verfahren zur umwandlung von wärmeenergie und drehflügelkolbenmotor |
| US20110100321A1 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Manousos Pattakos | Rotary power device |
| FR2972761A1 (fr) | 2011-03-14 | 2012-09-21 | Helios Energy Partners | Procede de transformation en energie mecanique d'une energie thermique basse temperature, et dispositif faisant application |
-
2013
- 2013-11-12 DK DK13812137.1T patent/DK2920433T3/da active
- 2013-11-12 RS RS20190826A patent/RS58998B1/sr unknown
- 2013-11-12 WO PCT/IB2013/060085 patent/WO2014076637A1/en active Application Filing
- 2013-11-12 ME MEP-2019-180A patent/ME03524B/me unknown
- 2013-11-12 PT PT13812137T patent/PT2920433T/pt unknown
- 2013-11-12 SI SI201331510T patent/SI2920433T1/sl unknown
- 2013-11-12 LT LTEP13812137.1T patent/LT2920433T/lt unknown
- 2013-11-12 EP EP13812137.1A patent/EP2920433B1/en active Active
- 2013-11-12 PL PL13812137T patent/PL2920433T3/pl unknown
- 2013-11-12 HU HUE13812137A patent/HUE045268T2/hu unknown
- 2013-11-12 ES ES13812137T patent/ES2733500T3/es active Active
-
2019
- 2019-06-24 HR HRP20191141TT patent/HRP20191141T1/hr unknown
- 2019-06-27 CY CY20191100678T patent/CY1121834T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2920433B1 (en) | 2019-04-03 |
| ME03524B (me) | 2020-04-20 |
| PL2920433T3 (pl) | 2019-10-31 |
| WO2014076637A1 (en) | 2014-05-22 |
| EP2920433A1 (en) | 2015-09-23 |
| ES2733500T3 (es) | 2019-11-29 |
| RS58998B1 (sr) | 2019-08-30 |
| SI2920433T1 (sl) | 2019-08-30 |
| PT2920433T (pt) | 2019-07-12 |
| HUE045268T2 (hu) | 2019-12-30 |
| DK2920433T3 (da) | 2019-07-15 |
| CY1121834T1 (el) | 2020-07-31 |
| LT2920433T (lt) | 2019-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HRP20191141T1 (hr) | Rotacijski ekspander i postrojenje za kogeneraciju električne i toplinske energije s rotacijskim ekspanderom | |
| RU2633321C2 (ru) | Установка замкнутого цикла | |
| US9410478B2 (en) | Intercooled gas turbine with closed combined power cycle | |
| JP2013241934A5 (hr) | ||
| FI124693B (en) | Electrical energy generation system and method | |
| US11536138B2 (en) | Methods of operating a volumetric expander and a closed cycle plant including a volumetric expander | |
| HRP20201890T1 (hr) | Grijači stroj konfiguriran za ostvarivanje ciklusa zagrijavanja i postupak za ostvarivanje ciklusa zagrijavanja putem takvog grijačeg stroja | |
| EP3155225A1 (en) | Turbine and method for expanding an operating fluid | |
| RU2015130684A (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой конденсационной турбиной | |
| RU159686U1 (ru) | Тепловая схема тригенерационной мини-тэц | |
| RU2636638C2 (ru) | Способ и устройство подачи рабочего тела в нагреватель двигателя | |
| RU2561776C2 (ru) | Парогазовая установка | |
| JP6152993B2 (ja) | ロータリーエンジン及び方法 | |
| KR102101166B1 (ko) | 전력 생산을 위한 터빈 시스템 내부에서의 작업 유체의 재가열 | |
| EP3167158A1 (en) | Turbine and method for expanding an operating fluid with high isentropic enthalpy jump | |
| RU2012152236A (ru) | Энергетическая установка с парогазовой установкой | |
| EP3032048A1 (en) | Organic rankine cycle system with lubrication circuit | |
| RU2326247C1 (ru) | Способ работы парогазовой энергетической установки с замкнутым контуром циркуляции газа | |
| RU2497051C2 (ru) | Обратимая электротурбодетандерная установка | |
| TR2021006932A2 (tr) | Enerji̇ üretmek üzere isi transfer yöntemi̇ni̇ kullanan vi̇dali bi̇r üreteç | |
| Mil’man et al. | Thermal test of a hydro-steam turbine in a boiler house | |
| RU2496009C2 (ru) | Тепловой двигатель | |
| OA19984A (en) | Heat machine configured for realizing heat cycles and method for realizing heat cycles by means of such heat machine. | |
| RU2009117962A (ru) | Промышленно-отопительная теплоэлектроцентраль |