RU2011133554A - Установка, работающая по циклу брайтона, система, работающая по замкнутому циклу брайтона, и способ вращения вала детандера - Google Patents

Установка, работающая по циклу брайтона, система, работающая по замкнутому циклу брайтона, и способ вращения вала детандера Download PDF

Info

Publication number
RU2011133554A
RU2011133554A RU2011133554/06A RU2011133554A RU2011133554A RU 2011133554 A RU2011133554 A RU 2011133554A RU 2011133554/06 A RU2011133554/06 A RU 2011133554/06A RU 2011133554 A RU2011133554 A RU 2011133554A RU 2011133554 A RU2011133554 A RU 2011133554A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
fluid
expander
stage compressor
stages
Prior art date
Application number
RU2011133554/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Прадееп ДИДДИ
Бхаскара КОЗАМАНА
Original Assignee
Нуово Пиньоне С.п.А.
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 Нуово Пиньоне С.п.А. filed Critical Нуово Пиньоне С.п.А.
Publication of RU2011133554A publication Critical patent/RU2011133554A/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • F02C1/10Closed cycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

1. Установка, работающая по циклу Брайтона, содержащаямногоступенчатый компрессор, выполненный с возможностью сжатия текучей среды,первый теплообменник, проточно соединенный с многоступенчатым компрессором и выполненный с возможностью передачи тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде,детандер, проточно соединенный с первым теплообменником и выполненный с возможностью расширения нагретой сжатой текучей среды для обеспечения вращения вала детандера, ивторой теплообменник, установленный с обеспечением проточного соединения между детандером и компрессором и выполненный с возможностью отвода тепла от расширенной текучей среды,причем траектория прохождения текучей среды через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник является замкнутой,при этом между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора имеется по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения, выполненное с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между указанными ступенями, до заданной температуры.2. Установка по п.1, в которой многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и три устройства промежуточного охлаждения, расположенные между каждыми двумя смежными ступенями.3. Установка по п.1, дополнительно содержащая рекуператор, в котором имеется первый тракт, проточно соединяющий многоступенчатый компрессор с первым теплообменником, и второй тракт, проточно соединяющий детандер со вторым теплообменником, и который выполнен с возможностью передачи тепла от расширенной текучей среды к сжатой текучей среде.4. Установк�

Claims (20)

1. Установка, работающая по циклу Брайтона, содержащая
многоступенчатый компрессор, выполненный с возможностью сжатия текучей среды,
первый теплообменник, проточно соединенный с многоступенчатым компрессором и выполненный с возможностью передачи тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде,
детандер, проточно соединенный с первым теплообменником и выполненный с возможностью расширения нагретой сжатой текучей среды для обеспечения вращения вала детандера, и
второй теплообменник, установленный с обеспечением проточного соединения между детандером и компрессором и выполненный с возможностью отвода тепла от расширенной текучей среды,
причем траектория прохождения текучей среды через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник является замкнутой,
при этом между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора имеется по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения, выполненное с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между указанными ступенями, до заданной температуры.
2. Установка по п.1, в которой многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и три устройства промежуточного охлаждения, расположенные между каждыми двумя смежными ступенями.
3. Установка по п.1, дополнительно содержащая рекуператор, в котором имеется первый тракт, проточно соединяющий многоступенчатый компрессор с первым теплообменником, и второй тракт, проточно соединяющий детандер со вторым теплообменником, и который выполнен с возможностью передачи тепла от расширенной текучей среды к сжатой текучей среде.
4. Установка по п.1, дополнительно содержащая внешний питающий контур, который содержит компрессор, выполненный с возможностью сжатия воздуха и его передачи во внешнюю камеру сгорания, выполненную с возможностью приема воздуха и топлива, сжигания указанной смеси и передачи выхлопных газов к тракту, проходящему через первый теплообменник, и теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения выхлопных газов, выходящих из первого теплообменника, причем первый теплообменник разделен таким образом, что воздух, топливо и выхлопные газы отделены от указанной текучей среды.
5. Установка по п.1, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода.
6. Установка по п.5, в которой двуокись углерода остается в газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник.
7. Установка по п.1, в которой текучая среда находится в газообразной фазе во время ее сжатия при проходе через многоступенчатый компрессор, нагревания в первом теплообменнике, расширения в детандере и охлаждения во втором теплообменнике.
8. Установка по п.1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения выполнено с возможностью охлаждения текучей среды при, по существу, постоянном давлении и уменьшающейся энтальпии.
9. Установка по п.1, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, находящуюся в газообразной фазе и остающуюся в указанной газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник, при этом многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и усиленный редуктор с четырьмя шестернями, каждая из которых приводит в действие рабочее колесо одной из ступеней, а детандер представляет собой двухступенчатый детандер.
10. Установка по п.1, в которой процесс сжатия при прохождении через многоступенчатый компрессор отображается в фазовом пространстве, определяемом зависимостью давления от энтальпии, графиком колебательной формы.
11. Система, работающая по циклу Брайтона, содержащая:
установку, работающую по замкнутому циклу Брайтона,
внешний питающий контур, выполненный с возможностью подачи тепла к указанной установке, и
охлаждающий контур, выполненный с возможностью отвода тепла от указанной установки,
причем установка, работающая по замкнутому циклу Брайтона, содержит многоступенчатый компрессор, выполненный с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между его ступенями, до заданной температуры.
12. Система по п.11, в которой установка, работающая по замкнутому циклу Брайтона, дополнительно содержит первый теплообменник, проточно соединенный с многоступенчатым компрессором и выполненный с возможностью передачи тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде, детандер, проточно соединенный с первым теплообменником и выполненный с возможностью расширения нагретой сжатой текучей среды для обеспечения вращения вала детандера, и второй теплообменник, установленный с обеспечением проточного соединения между детандером и компрессором и выполненный с возможностью отвода тепла от расширенной текучей среды, причем траектория прохождения текучей среды через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник является замкнутой, при этом между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора имеется по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения, выполненное с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между указанными ступенями, до заданной температуры.
13. Система по п.11, в которой многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и три устройства промежуточного охлаждения, расположенные между каждыми двумя смежными ступенями.
14. Система по п.11, дополнительно содержащая рекуператор, в котором имеется первый тракт, проточно соединяющий многоступенчатый компрессор с первым теплообменником, и второй тракт, проточно соединяющий детандер со вторым теплообменником, и который выполнен с возможностью передачи тепла от расширенной текучей среды к сжатой текучей среде.
15. Система по п.11, в которой внешний питающий контур содержит компрессор, выполненный с возможностью сжатия воздуха и его передачи во внешнюю камеру сгорания, выполненную с возможностью приема воздуха и топлива, сжигания указанной смеси и передачи выхлопных газов к тракту, проходящему через первый теплообменник, и теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения выхлопных газов, выходящих из первого теплообменника, причем первый теплообменник разделен таким образом, что воздух, топливо и выхлопные газы отделены от указанной текучей среды.
16. Система по п.11, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, остающуюся в газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник.
17. Система по п.11, в которой текучая среда находится в газообразной фазе во время ее сжатия при проходе через многоступенчатый компрессор, нагревания в первом теплообменнике, расширения в детандере и охлаждения во втором теплообменнике.
18. Система по п.11, в которой указанное по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения выполнено с возможностью охлаждения текучей среды при, по существу, постоянном давлении и уменьшающейся энтальпии.
19. Система по п.11, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, находящуюся в газообразной фазе и остающуюся в указанной газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник, при этом многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и усиленный редуктор с четырьмя шестернями, каждая из которых приводит в действие рабочее колесо одной из ступеней, а детандер представляет собой двухступенчатый детандер.
20. Способ вращения вала детандера, являющегося частью системы, работающей по замкнутому циклу Брайтона, включающий
сжатие текучей среды с помощью многоступенчатого компрессора,
охлаждение текучей среды до заданной температуры с помощью по меньшей мере одного устройства промежуточного охлаждения, расположенного между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора,
направление сжатой текучей среды к первому теплообменнику, проточно соединенному с многоступенчатым компрессором,
передачу тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде,
направление нагретой текучей среды к детандеру, проточно соединенному с первым теплообменником,
расширение нагретой текучей среды в детандере для обеспечения вращения вала детандера,
направление расширенной текучей среды ко второму теплообменнику, установленному с обеспечением проточного соединения между детандером и многоступенчатым компрессором,
отвод тепла от расширенной текучей среды во втором теплообменнике и
направление охлажденной текучей среды обратно к многоступенчатому компрессору.
RU2011133554/06A 2010-08-12 2011-08-11 Установка, работающая по циклу брайтона, система, работающая по замкнутому циклу брайтона, и способ вращения вала детандера RU2011133554A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/855,291 US20120039701A1 (en) 2010-08-12 2010-08-12 Closed Cycle Brayton Cycle System and Method
US12/855,291 2010-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011133554A true RU2011133554A (ru) 2013-02-20

Family

ID=44651069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133554/06A RU2011133554A (ru) 2010-08-12 2011-08-11 Установка, работающая по циклу брайтона, система, работающая по замкнутому циклу брайтона, и способ вращения вала детандера

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120039701A1 (ru)
EP (1) EP2420662A1 (ru)
JP (1) JP2012041927A (ru)
CN (1) CN102374026A (ru)
RU (1) RU2011133554A (ru)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10094219B2 (en) 2010-03-04 2018-10-09 X Development Llc Adiabatic salt energy storage
CN103397933B (zh) * 2012-07-12 2016-08-10 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 极限热机及其工作方法
KR101964226B1 (ko) * 2012-09-24 2019-04-01 한화파워시스템 주식회사 압축 시스템
WO2014052927A1 (en) 2012-09-27 2014-04-03 Gigawatt Day Storage Systems, Inc. Systems and methods for energy storage and retrieval
US9118226B2 (en) * 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
CN103807021B (zh) * 2013-02-01 2016-06-22 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 叶轮机构发动机
CN103883399B (zh) * 2014-04-02 2014-12-24 绿能高科集团有限公司 一种原动机的半闭式正时定容热力循环方法及系统
CN104297072B (zh) * 2014-10-08 2016-08-17 中国矿业大学 一种超临界二氧化碳闭式循环压缩特性实验装置及方法
CN104863652A (zh) * 2015-04-27 2015-08-26 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 一种采用布列顿循环的余热发电方法及装置
CN104832231A (zh) * 2015-04-27 2015-08-12 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 一种燃料热处理炉烟气余热发电方法及装置
CN104847499B (zh) * 2015-06-01 2017-03-08 国家电网公司 一种带太阳能加热的布列顿联合循环发电装置
AT517636A1 (de) * 2015-09-08 2017-03-15 Ing Falkinger Walter Wirkungsgradsteigerung bei Heißgasprozessen
CN107288759B (zh) * 2016-03-30 2019-09-03 中国科学院工程热物理研究所 一种分轴的外燃式空气动力装置和转化方法
US20170350650A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 General Electric Company System and method of recovering carbon dioxide from an exhaust gas stream
US10458284B2 (en) 2016-12-28 2019-10-29 Malta Inc. Variable pressure inventory control of closed cycle system with a high pressure tank and an intermediate pressure tank
US10082045B2 (en) 2016-12-28 2018-09-25 X Development Llc Use of regenerator in thermodynamic cycle system
US11053847B2 (en) 2016-12-28 2021-07-06 Malta Inc. Baffled thermoclines in thermodynamic cycle systems
US10233787B2 (en) * 2016-12-28 2019-03-19 Malta Inc. Storage of excess heat in cold side of heat engine
US10233833B2 (en) 2016-12-28 2019-03-19 Malta Inc. Pump control of closed cycle power generation system
US10280804B2 (en) 2016-12-29 2019-05-07 Malta Inc. Thermocline arrays
US10221775B2 (en) 2016-12-29 2019-03-05 Malta Inc. Use of external air for closed cycle inventory control
US10801404B2 (en) 2016-12-30 2020-10-13 Malta Inc. Variable pressure turbine
US10082104B2 (en) 2016-12-30 2018-09-25 X Development Llc Atmospheric storage and transfer of thermal energy
US10436109B2 (en) 2016-12-31 2019-10-08 Malta Inc. Modular thermal storage
WO2018231194A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-20 General Electric Company Counter-flow heat exchanger
WO2019123305A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Darienzo Giovanni Cogeneration system for a boiler
CA3088184A1 (en) 2018-01-11 2019-07-18 Lancium Llc Method and system for dynamic power delivery to a flexible datacenter using unutilized energy sources
IT201800005073A1 (it) * 2018-05-04 2019-11-04 Apparato, processo e ciclo termodinamico per la produzione di potenza con recupero di calore
IT201800006187A1 (it) * 2018-06-11 2019-12-11 System for recovering waste heat and method thereof/sistema per recuperare calore residuo e relativo metodo
ES2738663B2 (es) * 2018-07-23 2023-04-13 Mohedano Javier Carlos Velloso Una instalación para generación de energía mecánica mediante un Ciclo Combinado de potencia
CN109752611A (zh) * 2018-12-25 2019-05-14 北京动力机械研究所 一种闭式布雷顿循环发电系统模拟试验台
US11852043B2 (en) 2019-11-16 2023-12-26 Malta Inc. Pumped heat electric storage system with recirculation
US11480067B2 (en) 2020-08-12 2022-10-25 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with generation cycle thermal integration
US11286804B2 (en) 2020-08-12 2022-03-29 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with charge cycle thermal integration
WO2022036106A1 (en) 2020-08-12 2022-02-17 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with thermal plant integration
US11396826B2 (en) 2020-08-12 2022-07-26 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with electric heating integration
US11486305B2 (en) 2020-08-12 2022-11-01 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with load following
US11454167B1 (en) 2020-08-12 2022-09-27 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with hot-side thermal integration
FR3115821B1 (fr) 2020-11-05 2022-11-25 Psa Automobiles Sa Systeme de propulsion et de recuperation de chaleur equipant un vehicule automobile
CN114856812A (zh) * 2022-05-13 2022-08-05 哈尔滨工程大学 一种闭式微型燃气轮机动力系统
CN116072318B (zh) * 2023-01-18 2024-01-23 哈尔滨工程大学 用于热管堆的多环路布雷顿循环能量转换系统及运行方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH229501A (de) * 1942-07-10 1943-10-31 Sulzer Ag Gasturbinenanlage, in welcher mindestens ein Teil des Arbeitsmittels einen Kreislauf ausführt.
US2970434A (en) * 1955-06-28 1961-02-07 Gen Electric Steam-gas turbine powerplant with steam compressor
US2994198A (en) * 1957-09-03 1961-08-01 Gen Motors Corp Closed circuit gas turbine controls
CH482919A (de) * 1967-11-08 1969-12-15 Sulzer Ag Geschlossene Gasturbinenanlage
GB1275755A (en) * 1968-09-14 1972-05-24 Rolls Royce Improvements in or relating to gas turbine engine power plants
CH521518A (de) * 1971-06-30 1972-04-15 Foerderung Forschung Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Regelung der abgegebenen Nutzleistung einer Gasturbine mit geschlossenem Gaskreislauf in einer Energieerzeugungsanlage mit einem gasgekühlten Kernreaktor
US3791137A (en) * 1972-05-15 1974-02-12 Secr Defence Fluidized bed powerplant with helium circuit, indirect heat exchange and compressed air bypass control
DE2757236C3 (de) * 1977-12-22 1982-02-25 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Antriebsaggregat, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US4224299A (en) * 1978-11-02 1980-09-23 Texaco Inc. Combination chemical plant and Brayton-cycle power plant
US5402631A (en) * 1991-05-10 1995-04-04 Praxair Technology, Inc. Integration of combustor-turbine units and integral-gear pressure processors
US5544479A (en) * 1994-02-10 1996-08-13 Longmark Power International, Inc. Dual brayton-cycle gas turbine power plant utilizing a circulating pressurized fluidized bed combustor
GB2288640B (en) * 1994-04-16 1998-08-12 Rolls Royce Plc A gas turbine engine
JP2005508492A (ja) * 2001-05-25 2005-03-31 ペブル ベッド モジュラー リアクター (プロプライアタリー) リミテッド ブレイトンサイクル原子力発電所およびブレイトンサイクル始動方法
US6892797B2 (en) * 2001-12-21 2005-05-17 Honeywell International, Inc. Heat exchanger with biased and expandable core support structure
JP2005233148A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスータービンプラント
US7436922B2 (en) * 2005-12-21 2008-10-14 General Electric Company Electricity and steam generation from a helium-cooled nuclear reactor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2420662A1 (en) 2012-02-22
CN102374026A (zh) 2012-03-14
US20120039701A1 (en) 2012-02-16
JP2012041927A (ja) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011133554A (ru) Установка, работающая по циклу брайтона, система, работающая по замкнутому циклу брайтона, и способ вращения вала детандера
JP6739956B2 (ja) 一体化された熱回収・冷却サイクルシステムを有するタービンエンジン
JP5254219B2 (ja) 改良された圧縮機装置
US10584614B2 (en) Waste heat recovery simple cycle system and method
US8171718B2 (en) Methods and systems involving carbon sequestration and engines
EP3803064B1 (en) System for recovering waste heat and method thereof
JP2017506719A5 (ru)
CN102345511A (zh) 混合式动力发生系统及其方法
RU2018130607A (ru) Криогенное холодильное устройство
WO2019211775A1 (en) Apparatus, process and thermodynamic cycle for power generation with heat recovery
CA2794300A1 (en) Thermodynamic cycle and heat engines
WO2014122515A2 (en) A rankine cycle apparatus
US12044150B2 (en) Plant based upon combined Joule-Brayton and Rankine cycles working with directly coupled reciprocating machines
RU2369808C2 (ru) Тригенерационная газотурбинная установка
CN106403370B (zh) 第一类热驱动压缩式热泵
ES2941088B2 (es) Ciclo brayton regenerativo de dióxido de carbono supercrítico con múltiples recuperadores y compresores auxiliares
RU2610801C1 (ru) Способ работы газотурбинной установки
RU2376480C2 (ru) Способ получения энергии и устройство для осуществления этого способа
RU2170357C1 (ru) Способ повышения экономичности тепловых и холодильных комбинированных установок
RU2012133695A (ru) Воздушная холодильная установка
KR20140062394A (ko) 더운 바람이 없는 초저온 냉동기

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20151106