PL69338Y1 - Zespół energetyczny - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest zespół energetyczny mający zastosowanie w szczególności do zasilania energią elektryczną lokalnych sieci energetycznych.

Znany jest z opisu niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 10 2012001882.1 układ napędowy z wykorzystaniem siły ciążenia, w skład którego wchodzi umieszczony w gruncie zbiornik z wodą wraz ze znajdującą się w nim pionową ramą stalową z osadzonymi na jej końcach obrotowymi kołami transmisyjnymi. Pomiędzy kołami transmisyjnymi rozciągnięta jest zamknięta pętla pasa transportowego, na którym umieszczone są w równych odstępach sztywne czasze z elastycznymi pojemnikami. Elastyczne pojemniki wyposażonych są w wentyle do opróżniania oraz napełniania ich sprężonym powietrzem. Na powierzchni gruntu, po obu stronach zbiornika, umieszczone są pompy do odsysania powietrza z elastycznych pojemników oraz skojarzone z nimi buforowe zbiorniki ciśnienia. Wejścia pomp przyłączone są do górnych zaworów odsysania powietrza, natomiast wyjścia zbiorników ciśnienia przyłączone są do dolnych zaworów napełniania powietrzem. W przedstawionym rozwiązaniu brak jest źródła zasilania zewnętrznego.

Przedmiotem wzoru użytkowego jest zespół energetyczny zawierający wypełniony cieczą zbiornik oraz mieszczący się w nim pionowo zorientowany powrotny liniowy mechanizm wypornościowy, mający na swych końcach górne koło nawrotne oraz dolne koło nawrotne. Obydwa koła nawrotne obwiedzione są wspólnie zamkniętą pętlą cięgła roboczego, do którego na całym obwodzie przymocowanych jest szereg pojemników na medium gazowe w postaci metalowych mieszków sprężystych.

Pojemniki posiadają elementy do ich napełniania medium gazowym oraz ich opróżniania. Ponadto w górnym kole nawrotnym oraz dolnym kole nawrotnym znajdują się systemy kanałów, które służą, odpowiednio, do napełniania na dolnym kole nawrotnym oraz opróżniania na górnym kole nawrotnym poprzez wspomniane elementy do napełniania/opróźniania pojemników medium gazowym w postaci pary. Górne koło nawrotne ma obrotowy wał, który sprzężony jest z generatorem prądu. System kanałów dolnego koła nawrotnego ma umiejscowiony w osi obrotu tego koła wlot gazowy, który połączony jest poprzez zawór wlotowy z wyjściem pary kotła parowego. System kanałów górnego koła nawrotnego ma umiejscowiony w osi obrotu tego koła wylot gazowy, który przyłączony jest poprzez zawór wylotowy oraz dalej szeregowo, poprzez wężownicę obiegu pierwotnego wymiennika ciepła, do wejścia skroplonej pary kotła parowego. Obieg wtórny wymiennika ciepła stanowi źródło ciepła grzewczego.

Wzór użytkowy pokazany został na rysunku, na którym przedstawiono zespół energetyczny w ujęciu schematycznym.

Zespół energetyczny zawiera wypełniony cieczą zbiornik 1 oraz mieszczący się w nim pionowo zorientowany powrotny liniowy mechanizm wypornościowy 2, mający na swych końcach górne koło nawrotne 3 oraz dolne koto nawrotne 4. Koła nawrotne 3 i 4 obwiedzione są wspólnie zamkniętą pętlą cięgła roboczego 5, do którego na całym obwodzie przymocowanych jest szereg pojemników 6 na medium gazowe w postaci metalowych mieszków sprężystych. Pojemniki 6 posiadają elementy do ich napełniania medium gazowym oraz ich opróżniania. Ponadto w górnym kole nawrotnym 3 oraz dolnym kole nawrotnym 4 znajdują się systemy kanałów, które służą odpowiednio, do napełniania na dolnym kole nawrotnym 4 oraz opróżniania na górnym kole nawrotnym 3 poprzez wspomniane elementy do napełniania/opróźniania pojemników 6 medium gazowym w postaci pary. Górne koło nawrotne 3 ma obrotowy wał 7, który sprzężony jest z generatorem prądu 8. System kanałów dolnego koła nawrotnego 4 ma umiejscowiony w osi obrotu tego koła wlot gazowy 9, który połączony jest poprzez zawór wlotowy 10 z wyjściem pary V\_ kotła parowego 12. System kanałów górnego koła nawrotnego 3 ma umiejscowiony w osi obrotu tego koła wylot gazowy 13, który przyłączony jest za pośrednictwem przewodów gazowych 14 poprzez zawór wylotowy 15 oraz dalej szeregowo, poprzez wężownicę 16 obiegu pierwotnego wymiennika ciepła 17, do wejścia skroplonej pary 18 kotła parowego 12. Obieg wtórny wymiennika ciepła 17 stanowi źródło ciepła grzewczego z przeznaczeniem do ogrzewania obiektów komunalnych, gospodarczych lub podobnych.

Działanie zespołu energetycznego opiera się na wykorzystaniu siły wyporu elastycznych pojemników 6 napełnionych parą wytwarzaną w kotle parowym 12. Wytwarzana w kotle parowym 12 para poprzez wyjście pary V\_ tego kotła oraz zawór wlotowy 10, oraz dalej poprzez system kanałów dolnego koła nawrotnego 4, dostaje się do znajdującego się aktualnie w kontakcie z dolnym kołem nawrotnym 4 pojemnika 6, powodując jego rozparcie pod ciśnieniem do maksymalnej objętości konstrukcyjnej. Pojawia się wskutek tego dodatkowa siła parcia cieczy zbiornika 1 na pojemnik 6, która

powoduje jego ruch w górę wraz z cięgłem roboczym 5. Podobnie obywa się napełnianie parą każdego następnego pojemnika 6 w momencie czasowego styku tego pojemnika z dolnym kołem nawrot-nym 4 w trakcie obiegu zamkniętej pętli cięgła roboczego 5. Opróżnianie każdego z pojemników 6 odbywa się w momencie jego czasowego styku z górnym kołem nawrotnym 3. Po drugiej stronie pętli cięgła roboczego 5, opróżnione z pary pojemniki 6 zmniejszają swoją objętość i opadają w kierunku dolnego koła nawrotnego 4. Szybkie i zupełne opróżnianie z pary pojemników 6 w tej fazie pracy mechanizmu wypornościowego 2 jest możliwe w efekcie zastosowania pojemników w postaci metalowych mieszków sprężystych. Zaletą mieszków sprężystych jest ich zdolność do szybkiego powrotu do kształtu z przed ich napełnieniem, jak również odporność na termiczne oddziaływanie pary. W konsekwencji obecności, z jednej strony pętli cięgła roboczego 5, pojemników 6 o zwiększonej objętości, zaś z drugiej strony tej pętli, pojemników 6 o minimalnej objętości, istnieje efektywna siła wyporu wszystkich wypełnionych parą pojemników 6 o zwiększonej objętości, znajdujących się w danej chwili po jednej stronie pętli cięgła roboczego 5. Siła ta powoduje ruch liniowy pętli cięgła roboczego 5, zamieniany następnie na ruch obrotowy górnego koła nawrotnego 3, z którego następuje przekazanie mocy na obrotowy wał 7 napędzający generator prądu 8. Odbierana z górnego koła nawrotnego 3 poprzez wylot gazowy 13, częściowo schłodzona para wodna, przechodzi przez zawór wylotowy 15 i dalej poprzez wężownicę |6 obiegu pierwotnego wymiennika ciepła 1_7 do wejścia skroplonej pary 18 kotła parowego 12. Na swej drodze przez wężownicę 1_6 para przekazuje część swego ciepła do obiegu wtórnego wymiennika ciepła 17, ulegając przy tym skropleniu, po czym przekazywana jest do wejścia skroplonej pary 18 kotła parowego 12, aby po podgrzaniu w nim do temperatury technologicznej powrócić w postaci pary w obieg urządzenia. Zaletą zespołu energetycznego według wynalazku jest możliwość jego szerokiego zastosowania, w szczególności w warunkach wiejskich, do wytwarzania energii elektrycznej oraz ciepła grzewczego dla potrzeb lokalnego mieszkalnictwa oraz potrzeb gospodarczych. Wynalazek umożliwia wykorzystanie lokalnych zasobów energetycznych w postaci palnej biomasy, takiej jak odpady w postaci słomy, drewna, itp., co jest zgodne z trendami w zakresie ochrony środowiska, w tym redukcji wydzielania C02 do atmosfery.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia ochronne

   1. Zespół energetyczny zawierający wypełniony cieczą zbiornik oraz mieszczący się w nim pionowo zorientowany powrotny liniowy mechanizm wypornościowy, mający na swych końcach górne koło nawrotne oraz dolne koło nawrotne, obwiedzione wspólnie zamkniętą pętlą cięgła roboczego, do którego na całym obwodzie przymocowanych jest szereg pojemników na medium gazowe o zmiennej objętości z elementami do ich napełniania oraz opróżniania, przy czym te z owych elementów do napełniania oraz opróżniania, które w obiegu zamkniętej pętli cięgła roboczego czasowo stykają się z oboma kołami nawrotnymi, mają, poprzez system kanałów dolnego koła nawrotnego oraz system kanałów górnego koła nawrotnego, połączenie z instalacją napełniania medium gazowym i jego odprowadzania, znamienny tym, że górne koło nawrotne (3) sprzęgnięte jest za pośrednictwem swego obrotowego wału (7) z generatorem prądu (8), zaś wylot gazowy (13) systemu kanałów górnego koła nawrotnego (3) przyłączony jest za pośrednictwem przewodów gazowych (14) poprzez zawór wylotowy (15) oraz wężownicę (16) obiegu pierwotnego wymiennika ciepła (17) do wejścia skroplonej pary (18), stanowiącego instalację napełniania medium gazowym, kotła parowego (12), przy czym obieg wtórny wymiennika ciepła (17) stanowi źródło ciepła grzewczego, ponadto wyjście pary (11) kotła parowego (12) połączone jest poprzez zawór wlotowy (10) z wlotem gazowym (9) do systemu kanałów dolnego koła nawrotnego (4).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemniki na medium gazowe (6) stanowią metalowe mieszki sprężyste.