RU124080U1 - Устройство генерирования электроэнергии - Google Patents
Устройство генерирования электроэнергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU124080U1 RU124080U1 RU2012118097/07U RU2012118097U RU124080U1 RU 124080 U1 RU124080 U1 RU 124080U1 RU 2012118097/07 U RU2012118097/07 U RU 2012118097/07U RU 2012118097 U RU2012118097 U RU 2012118097U RU 124080 U1 RU124080 U1 RU 124080U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working fluid
- generator
- heat
- turbine
- frame
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
1. Устройство генерирования электроэнергии, содержащее теплогенератор и генератор электрической энергии, раму, выполненную с возможностью закрепления на транспортном средстве, причем на раме установлены бункер-питатель топлива, размещенный с возможностью подачи топлива в теплогенератор, теплогенератор и генератор электрического тока, отличающееся тем, что на входе электрогенератора установлена турбина, вход которой соединен с теплогенератором, при этом выход турбины по рабочему телу подключен к охладителю рабочего тела.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит бункер-питатель твердого топлива или емкость с жидким топливом.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочим телом является пар.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочим телом является органическая низкокипящая жидкость или газ/смесь газов.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит турбину Ренкина, причем между теплогенератором и турбиной Ренкина дополнительно установлен теплообменник.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена с возможностью закрепления на самоходном транспортном средстве.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена с возможностью закрепления на несамоходном транспортном средстве.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве охладителя рабочего тела использован конденсатор.9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве охладителя рабочего тела использован теплообменник.
Description
Техническое решение относится к области энергетики, а именно, к области генерирования электрической энергии, и может быть использовано в качестве источника электрической энергии в условиях малых поселений, удаленных объектов, а также полевых работ и лесо- и торфоразработок.
При характеристике разработанного технического решения в дальнейшем будет использован термин «теплогенератор». В рамках данного описания он означает любое устройство, способное при сжигании органического материала генерировать тепловую энергию.
Известна (SU, авторское свидетельство 1760147) электротеплостанция, содержащая дизельную силовую установку, котел-утилизатор и электрогенератор, приводимый во вращение дизелем. При работе электротеплостанции происходит сжигание топлива в цилиндрах дизеля и в топке котла-утилизатора, куда подают выхлопные газы дизеля, и получение электрической энергии от электрогенератора, приводимого во вращение дизелем, и тепловой энергии от котла-утилизатора, причем количество сжигаемого в котле-утилизаторе топлива регулируют в диапазонах относительных электрической и тепловой нагрузок 0,2-1,0 и 0,4-1,0 соответственно.
Недостатком известной электротеплостанции следует признать ее низкую экономичность, необходимость подвоза жидкого топлива для дизельной силовой установки, а также ее стационарность.
Известен (RU, патент 2035667) теплоэлектрогенератор, содержащий корпус, в котором размещены топочное устройство с трубой для отвода отходящих газов, встроенное в водяной кожух охлаждения и включающее керамическую горелку, подключенную к газопроводу с запорно-регулирующей арматурой, вентилятор с патрубками забора и подачи воздуха, зажигательное устройство и теплообменник, соединенный трубопроводом с водяным кожухом охлаждения и через циркуляционный насос и трехпозиционный вентиль с системой отопления и/или бойлером системы горячего водоснабжения, блок управления вентилятором, запорно-регулирующей арматурой, циркуляционным насосом и трехпозиционным вентилем. Кроме того, устройство дополнительно содержит теплообменник-рекуператор, термоэмиссионные преобразователи, включающие эмиттеры, коллекторы, тепловые трубы и общую систему охлаждения, а также инвертор, включенный в систему энергоснабжения, при этом теплообменник-рекуператор размещен в среде отходящих газов между керамическими горелками и теплообменником с возможностью нагрева воздуха после вентилятора, тепловые трубы установлены в верхней части топочного устройства и взаимодействуют с коллекторами и системой охлаждения, последняя образует с теплообменником, водяным кожухом охлаждения, системой отопления и/или бойлером системы горячего водоснабжения единый контур циркуляции теплоносителя, причем керамические горелки выполнены в виде горелок инфракрасного излучения, а эмиттеры расположены в зоне их излучения и скоммутированы вместе с коллекторами на инвертор.
Недостатком известного устройства следует признать сложность конструкции, а также ее стационарность.
Известен (http://www//metodolog.ru/node/220) аппарат для получения электроэнергии в полевых условиях, содержащий теплогенератор, установленный на шасси, смонтированный на теплогенераторе, по меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания, к которому подключен к генератору электрической энергии.
Недостатком известного устройства следует признать его недостаточную эффективность, обусловленную неполнотой утилизации тепловой энергии, выделяемой теплогенератором.
Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (httt://www.rn-energy.ru/card_prod.php?id=414) дизель генераторную установку ЭД-30С-Т400-1РПМ1, содержащую теплогенератор и генератор электрической энергии, раму, выполненную с возможностью закрепления на транспортном средстве, причем на раме установлены бункер-питатель топлива, размещенный с возможностью подачи топлива в теплогенератор, теплогенератор и генератор электрического тока.
Недостатком известного аппарата следует признать невысокую эффективность, обусловленную значительными тепловыми потерями.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении эффективности аппарата за счет уменьшения тепловых потерь при превращении тепловой энергии, получаемой при сжигании топлива, в электрическую энергию.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство генерирования электроэнергии. Разработанное устройство содержит раму, выполненную с возможностью закрепления на транспортном средстве, на раме установлены бункер-питатель топлива, установленный с возможностью подачи топлива в теплогенератор, теплогенератор и турбина с генератором электрического тока, выход которой по рабочему телу подключен к охладителю рабочего тела.
В зависимости от области применения разработанного устройства оно может использовать различные виды теплогенераторов, работающих на различных видах топлива.
Так в частности, в случае применения на лесоразработках в качестве теплогенератора может быть использован паровой водотрубный котел на твердых видах топлива, причем в качестве твердого топлива могут быть использованы не только дрова, но и отходы лесоразработок (кора, сучья, некондиционная древесина). В этом варианте желательно дополнительно вводить в состав устройства либо средство пакетирования отходов, либо средство изготовления пеллет. В случае использования устройства на торфоразработках желательно дополнительно вводит в состав устройства средство изготовления торфяных брикетов. Также в случае отсутствия дешевого и доступного твердого топлива устройство может содержать паровой водотрубный котел на жидком топливе (дизельное топливо, керосин, отработанное масло и т.д.). Подобные устройства предпочтительно устанавливают для фермерских хозяйств, для дач и отдельно стоящих строений.
Бункер - питатель в любом случае выполнен с соответствие с используемым топливом. В состав бункера - питателя могут входить все ранее перечисленные средства подготовки твердого топлива. Из бункера - питателя твердое топливо может поступать в теплогенератор любым известным топливом, в частности, по транспортеру. В случае использования жидкого топлива бункер - питатель обычно представляет собой емкость, снабженную насосом и трубопроводом подачи жидкого топлива, заканчивающегося, как правило, форсункой. При этом может быть использован как механический, так и электрический насос.
При реализации разработанного устройства в качестве рабочего тела, поступающего в турбину, может быть использован водяной пар или органическая низкокипящая жидкость или газ/смесь газов.
При использовании в качестве рабочего тела водяного пара в качестве средства, приводящего в действие генератор электрического тока, используют паровую турбину.
Паровая турбина представляет собой тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу. Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение.
В разработанном устройстве предпочтительно используют транспортные конденсационные паровые турбины, обеспечивающие превращение максимально возможной части теплоты пара в механическую работу. Их обычно устанавливают на плавсредствах в качестве главных или вспомогательных двигателей. Они работают с выпуском отработавшего пара в конденсатор, в котором поддерживается вакуум.
В процессе работы конденсационной турбины пар из теплогенератора по паропроводу попадает на рабочие лопатки паровой турбины. При расширении, кинетическая энергия пара превращается в механическую энергию вращения ротора турбины, который расположен на одном валу с электрическим генератором. Отработанный пар из турбины поступает в конденсатор, в котором, охладившись до состояния воды путем теплообмена с циркуляционной водой по трубопроводу, поступает обратно в теплогенератор с использованием насоса.
При использовании в качестве рабочего тела органической низкокипящей жидкости или газа/смеси газов в качестве средства, приводящего в действие генератор электрического тока, используют турбину Ренкина.
Отличие турбины Ренкина от паровой турбины состоит в том, что рабочее тело (органическая рабочая жидкость или газ/смесь газов) превращается в пар в испарителе, использующем тепловой поток, отходящий от термогенератора. Рабочее тело проходит через турбину, обеспечивая необходимый крутящий момент для привода генератора, и затем конденсируется с использованием потока воды в охладителе (как вариант, также для охлаждения можно использовать атмосферный воздух). Конденсат нагнетают обратно в испаритель, таким образом, завершая термодинамический цикл. Тепловые и охлаждающие источники напрямую не соприкасаются с рабочим телом и с турбиной. Предпочтительно использовать в качестве рабочего тела фреоны или хладоны.
Используемая рама может быть выполнена как с возможностью закрепления на самоходном транспортном средстве, так и с возможностью закрепления на несамоходном транспортном средстве.
В качестве охладителя рабочего тела может быть использован конденсатор или теплообменник.
Устройство может быть смонтировано на раме с возможностью применения погрузочно-разгрузочного механизма с крюковым или тросовым захватом. Это облегчит перевозку устройства с одного места пользования на другое место. Также устройство может быть смонтировано на раме, содержащей контейнерные фитинги в нижнем основании и/или выдвигающиеся опоры, позволяющиеся раме устойчиво располагаться на поверхности земли. Это облегчает установку устройства на неровную поверхность землю в полевых условиях, а именно - в случае использования агрегата в условиях лесосек и торфоразработок.
Использование разработанного устройства обеспечивает повышение эффективности получения электрической энергии за счет уменьшения тепловых потерь при превращении тепловой энергии, получаемой при сжигании топлива, в электрическую энергию.
Claims (9)
1. Устройство генерирования электроэнергии, содержащее теплогенератор и генератор электрической энергии, раму, выполненную с возможностью закрепления на транспортном средстве, причем на раме установлены бункер-питатель топлива, размещенный с возможностью подачи топлива в теплогенератор, теплогенератор и генератор электрического тока, отличающееся тем, что на входе электрогенератора установлена турбина, вход которой соединен с теплогенератором, при этом выход турбины по рабочему телу подключен к охладителю рабочего тела.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит бункер-питатель твердого топлива или емкость с жидким топливом.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочим телом является пар.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочим телом является органическая низкокипящая жидкость или газ/смесь газов.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит турбину Ренкина, причем между теплогенератором и турбиной Ренкина дополнительно установлен теплообменник.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена с возможностью закрепления на самоходном транспортном средстве.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена с возможностью закрепления на несамоходном транспортном средстве.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве охладителя рабочего тела использован конденсатор.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве охладителя рабочего тела использован теплообменник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118097/07U RU124080U1 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Устройство генерирования электроэнергии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012118097/07U RU124080U1 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Устройство генерирования электроэнергии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU124080U1 true RU124080U1 (ru) | 2013-01-10 |
Family
ID=48807637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012118097/07U RU124080U1 (ru) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Устройство генерирования электроэнергии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU124080U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654265C1 (ru) * | 2017-07-07 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Когенератор на твердом биотопливе |
-
2012
- 2012-05-04 RU RU2012118097/07U patent/RU124080U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654265C1 (ru) * | 2017-07-07 | 2018-05-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Когенератор на твердом биотопливе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103912405B (zh) | 一种平行运动热能动力机器及其做功方法 | |
RU2013150959A (ru) | Камера сгорания, способ сжигания, устройство производства электроэнергии и способ производства электроэнергии на таком устройстве | |
CN103635661B (zh) | 废热利用设备 | |
RU124080U1 (ru) | Устройство генерирования электроэнергии | |
CN102251818B (zh) | 燃气和蒸汽轮机系统 | |
CN202118876U (zh) | 热能和电能的能源中心 | |
CN103912404B (zh) | 一种平行运动高低压动力设备及其应用 | |
RU112535U1 (ru) | Агрегат для получения электроэнергии в полевых условиях | |
CN202250397U (zh) | 燃气和蒸汽轮机系统 | |
RU2328045C2 (ru) | Способ эксплуатации атомной паротурбинной энергетической установки и установка для его осуществления | |
RU126373U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2272914C1 (ru) | Газопаровая теплоэлектроцентраль | |
RU2349777C1 (ru) | Силовая установка газотурбовоза с утилизацией тепла | |
RU121863U1 (ru) | Парогазовая установка | |
RU2349778C1 (ru) | Силовая установка с утилизацией тепла | |
RU2573541C1 (ru) | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа | |
CN213777784U (zh) | 一种用于热能动力设备的热能循环利用装置 | |
RU2312231C1 (ru) | Силовая установка газотурбовоза с утилизацией тепла | |
US20210293155A1 (en) | Coal Plant Supplementary Air and Exhaust Injection Systems and Methods of Operation | |
RU2327890C1 (ru) | Силовая установка газотурбовоза | |
RU128660U1 (ru) | Агрегат для получения электроэнергии в домашних условиях | |
RU2654265C1 (ru) | Когенератор на твердом биотопливе | |
CN202442316U (zh) | 热能和电能的能源中心 | |
RU2312230C1 (ru) | Силовая установка газотурбовоза с утилизацией тепла | |
RU149421U1 (ru) | Автономный источник энергии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130505 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140727 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180505 |