RU2007606C1 - Self-contained heat supply installation - Google Patents
Self-contained heat supply installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2007606C1 RU2007606C1 SU914941156A SU4941156A RU2007606C1 RU 2007606 C1 RU2007606 C1 RU 2007606C1 SU 914941156 A SU914941156 A SU 914941156A SU 4941156 A SU4941156 A SU 4941156A RU 2007606 C1 RU2007606 C1 RU 2007606C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- exhaust
- pipe
- heat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для получения тепловой энергии. The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used to produce thermal energy.
Известна силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с системой охлаждения и турбокомпрессором наддува, подсоединенным через воздухонапорный патрубок к впускному ресиверу и через газоприемное отверстие - к выпускному коллектору, паровую турбину, включенную в контур циркуляции рабочего тела, снабженный последовательно установленным в нем конденсатором, циркуляционным насосом, теплообменником, включенным одновременно в систему охлаждения двигателя, и парогенератором, газовая полость которого подключена впускным отверстием к газовыхлопному патрубку турбокомпрессора, и компрессор, установленный на валу паровой турбины и подсоединенный через входной канал к воздушной полости конденсатора и через воздуховыпускное отверстие сообщенный с атмосферой, снабженную воздушной турбиной и кинематически связанным с ней электрогенератором, причем воздушная турбина установлена во входном канале компрессора, а впускное отверстие газовой полости парогенератора подключено к входному каналу компрессора между последним и воздушной турбиной. A known power plant comprising an internal combustion engine with a cooling system and a turbocharger of a boost connected through an air pipe to the inlet receiver and through a gas inlet to an exhaust manifold, a steam turbine included in the circulation circuit of the working fluid, equipped with a condenser, a circulation pump in series with it , a heat exchanger included simultaneously in the engine cooling system, and a steam generator whose gas cavity is connected to the inlet an aperture to the gas exhaust pipe of the turbocompressor, and a compressor mounted on the shaft of the steam turbine and connected through the inlet channel to the air cavity of the condenser and through the air outlet connected to the atmosphere, equipped with an air turbine and a kinematically connected electric generator, the air turbine installed in the compressor inlet and the inlet of the gas cavity of the steam generator is connected to the compressor inlet between the last and the air turbine.
Наиболее близкой к предлагаемой установке является система автономного теплоэнергоснабжения, содержащая дизель, электрогенератор, связанный с дизелем, теплообменные аппараты, включенные в контур жидкостного охлаждения дизеля, котел-утилизатор тепла отработавших газов двигателя, подсоединенный своим газовым трактом к выхлопному трубопроводу дизеля, а водяным контуром - к прямому и обратному трубопроводам внешней тепловой сети, компрессионный тепловой насос, снабженный испарителем, подключенным к теплообменным аппаратам контура охлаждения дизеля, и конденсатором, установленным в обратном трубопроводе внешней тепловой сети, и бак-аккумулятор, включенный во внешнюю тепловую сеть, причем бак-аккумулятор выполнен с газовой рубашкой и внутренней водяной полостью, последняя включена в обратный трубопровод внешней тепловой сети между конденсатором теплового насоса и водяным контуром котла-утилизатора и выполнена с обводным трубопроводом, а газовая рубашка бака-аккумулятора подсоединена к выхлопному трубопроводу дизеля после котла-утилизатора и последний выполнен с топочной камерой в газовом тракте и перепускным газовым каналом. Closest to the proposed installation is an autonomous heat supply system containing a diesel engine, an electric generator connected to the diesel engine, heat exchangers included in the liquid cooling circuit of the diesel engine, a waste heat boiler of the engine exhaust gas connected to the exhaust pipe of the diesel engine by its gas path, and a water circuit to the direct and return pipelines of the external heat network, a compression heat pump equipped with an evaporator connected to heat exchangers of the cooling circuit waiting for the diesel engine, and a condenser installed in the return pipe of the external heat network, and a storage tank included in the external heat network, the storage tank being made with a gas jacket and an internal water cavity, the latter being included in the return pipe of the external heat network between the heat pump condenser and the water circuit of the recovery boiler and is made with a bypass pipe, and the gas jacket of the storage tank is connected to the exhaust pipe of the diesel after the recovery boiler and the latter is made with t pochnoy chamber in the gas path and the bypass gas passage.
Недостатком известных устройств является небольшой КПД, поскольку утилизируется малая часть тепла выхлопных газов, большие габариты и масса составных частей, а поэтому невысокая экономичность, токсичность выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу. A disadvantage of the known devices is a small efficiency, since a small part of the heat of the exhaust gases, large dimensions and mass of the components are utilized, and therefore low cost-effectiveness, toxicity of the exhaust gases emitted into the atmosphere.
Целью изобретения является повышение экономичности путем более полного использования тепла выхлопных газов, снижение габаритов и массы. The aim of the invention is to increase efficiency by making better use of the heat of exhaust gases, reducing the size and weight.
Установка для автономного теплоснабжения, содержащая дизель, теплообменные аппараты, установленные в контуры жидкостного охлаждения и смазки дизеля, газожидкостный теплообменник с впускным и выпускным патрубками, соединенный газовым трактом с выхлопным трубопроводом дизеля и водяным контуром с внешней тепловой сетью, снабжена дополнительным газожидкостным теплообменником, соеди- ненным газовым трактом с выпускным газовым патрубком газожидкостного теплообменника, а водяным контуром - к обратному трубопроводу внешней тепловой сети, газотурбинной установкой с камерой сгорания, трубопроводом и насосом подачи конденсата выхлопных газов из дополнительного газожидкостного теплообменника в камеру сгорания газотурбинной установки, причем трубопровод выпуска отработанных газов газотурбинной установки соединен с впускным патрубком газожидкостного теплообменника. Так как сжигается конденсат выхлопных газов, то снижается их токсичность. An autonomous heat supply installation containing a diesel engine, heat exchangers installed in the liquid cooling and lubrication circuits of a diesel engine, a gas-liquid heat exchanger with inlet and outlet pipes, connected by a gas path to the exhaust pipe of the diesel engine and a water circuit with an external heat network, is equipped with an additional gas-liquid heat exchanger connected a gas path with an exhaust gas pipe of a gas-liquid heat exchanger, and a water circuit - to the return pipe of an external heat network, a gas turbine installation with a combustion chamber, a pipeline and a pump for supplying exhaust condensate from an additional gas-liquid heat exchanger to the combustion chamber of the gas turbine installation, the exhaust gas exhaust pipe of the gas turbine installation being connected to the inlet pipe of the gas-liquid heat exchanger. Since the condensate of the exhaust gases is burned, their toxicity is reduced.
На чертеже представлена схема предлагаемой установки. The drawing shows a diagram of the proposed installation.
В систему смазки и охлаждения дизеля 1 включены водомасляный 2 и водоводяной 3 теплообменники, а выхлопной тракт дизеля подключен к газовому тракту основного газожидкостного теплообменника 4, выпускной газовый патрубок которого соединен с впускным газовым патрубком дополнительного газожидкостного теплообменника 5. Газотурбинная установка содержит камеру сгорания 6, турбину 7 и компрессор 8. Теплообменник 5 соединен трубопроводом 9 для подачи конденсата выхлопных газов в камеру сгорания и включает в себя насос 10. Выпускной трубопровод отработанных газов газотурбинной установки соединен с газовпускным патрубком основного газожид- костного теплообменника. Водяным контуром всех теплообменников является вода, подводимая из внешней тепловой сети, которая проходит последовательно через теплообменные аппараты 5, 2, 3 и 4. The oil-lubricating and cooling system of diesel 1 includes water-oil 2 and water-water 3 heat exchangers, and the exhaust duct of the diesel is connected to the gas path of the main gas-liquid heat exchanger 4, the exhaust gas pipe of which is connected to the inlet gas pipe of the additional gas-liquid heat exchanger 5. The gas turbine installation contains a combustion chamber 6, a turbine 7 and compressor 8. The heat exchanger 5 is connected by a pipe 9 for supplying exhaust condensate to the combustion chamber and includes a pump 10. The exhaust pipe Botan gases of gas turbine unit is connected to the gas inlet pipe of the heat exchanger core gazozhid- bone. The water circuit of all heat exchangers is water supplied from an external heat network, which passes sequentially through heat exchangers 5, 2, 3 and 4.
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Выхлопные газы из дизеля 1 поступают в газожидкостный теплообменник 4, где их тепло передается воде, предварительно подогретой в водомасляном 2 и водоводяном теплообменнике 3. После этого нагретая вода используется в системе теплоснабжения. Температура газов снижается при выходе из теплообменника 4 до величины, немного большей температуры конденсации. После этого выхлопные газы проходят через дополнительный теплообменник 5, где охлаждаются холодной водой, поступающей из сети теплоснабжения, а после прохождения теплообменника 5 поступающей в водяной контур теплообменника 2. В теплообменнике 5 температура газов снижается до величины, меньшей температуры конденсации паров воды и масел, содержащихся в выхлопных газах. Конденсат из теплообменника 5 через трубопровод 9 с помощью топливного насоса 10 поступает в камеру сгорания газотурбинной установки 6, где сжигается, а очищенные выхлопные газы удаляются в атмосферу. Выхлопные газы из камеры сгорания поступают в турбину турбокомпрессора 7, заставляя его вал вращаться и с помощью компрессора 8 засасывать воздух из атмосферы в камеру сгорания. После турбины горячие газы поступают на вход теплообменника 4, где смешиваются с выхлопными газами дизеля и участвуют в дальнейшем тепловом процессе. Камера сгорания оснащена также системой автономного снабжения топливом и запуска (не показаны). Exhaust gases from diesel 1 enter a gas-liquid heat exchanger 4, where their heat is transferred to water preheated in oil-water 2 and water-water heat exchanger 3. After that, heated water is used in the heat supply system. The temperature of the gases decreases upon exiting the heat exchanger 4 to a value slightly higher than the condensation temperature. After that, the exhaust gases pass through an additional heat exchanger 5, where they are cooled by cold water coming from the heat supply network, and after the heat exchanger 5 passes through the water circuit of the heat exchanger 2. In the heat exchanger 5, the gas temperature decreases to a value lower than the condensation temperature of water vapor and oil contained in the exhaust. Condensate from the heat exchanger 5 through the pipeline 9 through the fuel pump 10 enters the combustion chamber of the gas turbine unit 6, where it is burned, and the cleaned exhaust gases are removed into the atmosphere. Exhaust gases from the combustion chamber enter the turbine of the turbocharger 7, causing its shaft to rotate and, with the help of the compressor 8, draw air from the atmosphere into the combustion chamber. After the turbine, hot gases enter the inlet of the heat exchanger 4, where they are mixed with the exhaust gases of a diesel engine and participate in a further heat process. The combustion chamber is also equipped with an autonomous fuel supply and start-up system (not shown).
При больших оборотах дизеля температура выхлопных газов высока, при этом обеспечивается тепловой поток, достаточный для потребителя, и газотурбинная установка используется только в качестве утилизатора газов, повышая при этом КПД установки. Подача топлива в этом случае в камеру сгорания не производится. При снижении оборотов дизеля в работе его на холостых оборотах в камеру подается топливо, при этом обеспечиваются высокая температура и большое количество выхлопных газов, достигается постоянство теплового потока установки. At high engine speeds, the temperature of the exhaust gases is high, while providing a heat flow sufficient for the consumer, and the gas turbine unit is used only as a gas utilizer, while increasing the efficiency of the unit. In this case, fuel is not supplied to the combustion chamber. With a reduction in diesel engine idle speed, fuel is supplied to the chamber, while this ensures a high temperature and a large amount of exhaust gas, and a constant heat flow of the installation is achieved.
Газотурбинная установка может быть использована для запуска и постоянного подогрева неработающего дизеля. A gas turbine unit can be used to start and constantly heat an idle diesel engine.
При этом запуск турбины производится системой автозапуска, а выхлопные газы из камеры сгорания, поступая в теплообменники 4 и 5, обеспечивают подогрев воды в рабочей магистрали, которая используется для теплоснабжения (при выходе из теплообменника 4) и для подогрева масла и охлаждающей жидкости дизеля (при выходе из теплообменника 5). (56) Авторское свидетельство СССР N 1537865, кл. F 02 G 5/04, 1987. In this case, the turbine is started by the autostart system, and the exhaust gases from the combustion chamber entering the heat exchangers 4 and 5 provide heating of the water in the working line, which is used for heat supply (when leaving the heat exchanger 4) and for heating the diesel oil and coolant (at exit from the heat exchanger 5). (56) Copyright certificate of the USSR N 1537865, cl. F 02 G 5/04, 1987.
Авторское свидетельство СССР N 1495483, кл. F 02 G 5/00, 1987. USSR author's certificate N 1495483, cl. F 02 G 5/00, 1987.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914941156A RU2007606C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Self-contained heat supply installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914941156A RU2007606C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Self-contained heat supply installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007606C1 true RU2007606C1 (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=21577114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914941156A RU2007606C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Self-contained heat supply installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2007606C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459098C2 (en) * | 2010-05-26 | 2012-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Power plant for supply of electrical and thermal energy |
| RU2500899C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines |
| RU2806964C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (Федеральный центр науки и высоких технологий) (ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)) | Autonomous module for supporting life activities of population |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU914941156A patent/RU2007606C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459098C2 (en) * | 2010-05-26 | 2012-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Power plant for supply of electrical and thermal energy |
| RU2500899C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines |
| RU2806964C1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-11-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (Федеральный центр науки и высоких технологий) (ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)) | Autonomous module for supporting life activities of population |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1331522C (en) | Apparatus and method for optimizing the air inlet temperature of gas turbines | |
| RU2015353C1 (en) | Method of operation of steam-gas-turbine power plant | |
| RU2126491C1 (en) | Device for cooling gas turbine cooler of gas-and-steam turbine plant | |
| RU2200850C2 (en) | Gas-and steam-turbine plant and method of its operation | |
| RU2353787C1 (en) | Gas-turbine plant | |
| US5083423A (en) | Apparatus and method for optimizing the air inlet temperature of gas turbines | |
| RU2007606C1 (en) | Self-contained heat supply installation | |
| CN105508055B (en) | The system and method for distributed busbar protection cooling circulating water | |
| JPH0242102A (en) | Method for recovering thermal energy and apparatus thereof | |
| JPS58220945A (en) | Heat energy recovery device in engine | |
| RU2232912C2 (en) | Method of operation and design of internal combustion piston engine with complex system of deep recovery of heat and reduction of harmful emission | |
| RU2073106C1 (en) | Self-contained heat supply installation | |
| RU2237820C2 (en) | Turbocharged internal combustion engine and method of its operation | |
| SU1514966A1 (en) | Power unit | |
| CN107162083A (en) | A kind of easy marine desalination equipment | |
| RU2242628C2 (en) | Method of operation and design of combination internal combustion engine with gas-steam working medium | |
| RU2001133166A (en) | METHOD OF OPERATION AND DEVICE OF PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH INTEGRATED SYSTEM OF DEEP HEAT RECYCLING AND REDUCTION OF HARMFUL EMISSIONS IN THE ATMOSPHERE | |
| RU2439446C1 (en) | Fluid medium heater | |
| RU2001133231A (en) | METHOD OF OPERATION AND DESIGN OF A PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A GAS-STEAM WORKING BODY | |
| RU2631849C1 (en) | Power plant and steam generator for this power plant (two versions) | |
| RU2211342C2 (en) | Power plant | |
| RU2002132784A (en) | METHOD OF OPERATION AND DEVICE OF THE COMBINED INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A GAS-STEAMED WORKING BODY | |
| RU2000131473A (en) | METHOD OF OPERATION AND DEVICE OF A GAS-TURBINE INSTALLATION WITH AN INTEGRATED SYSTEM OF DEEP HEAT DISPOSAL AND REDUCTION OF HARMFUL EMISSIONS IN THE ATMOSPHERE | |
| RU2353789C2 (en) | Method for preparation of fuel for combustion in process of internal combustion engine thermal pollutants recycling | |
| RU2237182C1 (en) | Self-contained electric-and-heat supply plant |