RU2116476C1 - Power plant - Google Patents
Power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2116476C1 RU2116476C1 RU96124618A RU96124618A RU2116476C1 RU 2116476 C1 RU2116476 C1 RU 2116476C1 RU 96124618 A RU96124618 A RU 96124618A RU 96124618 A RU96124618 A RU 96124618A RU 2116476 C1 RU2116476 C1 RU 2116476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- generator
- hydraulic
- module
- piston
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для привода стационарных и транспортных машин. The invention relates to mechanical engineering, in particular to internal combustion engines and can be used to drive stationary and transport vehicles.
Известны энергоустановки с турбонаддувом, функционирующие на углеводородном горючем и использующие открытый цикл [1]. Known turbo-charged power plants operating on hydrocarbon fuel and using an open cycle [1].
Однако при работе таких энергоустановок происходит загрязнение окружающей среды. However, during the operation of such power plants, environmental pollution occurs.
Известны более экологически безопасные энергоустановки [2] с газогенератором в виде двухтактного звездообразного высокопараметрического дизеля, использующие кривошипно-шатунный механизм. Known more environmentally friendly power plants [2] with a gas generator in the form of a two-stroke star-shaped high-parameter diesel engine using a crank mechanism.
Такие энергоустановки имеют недостатки, связанные с этим механизмом (большая масса, низкие быстродействие и КПД, необходимость в смазывании рабочих поверхностей двигателя смазочным материалом, трудности теплоотвода, низкая динамическая прочность). Such power plants have disadvantages associated with this mechanism (large mass, low speed and efficiency, the need to lubricate the working surfaces of the engine with lubricant, difficulties in heat removal, low dynamic strength).
Наиболее близким к заявляемому изобретению техническим решением является энергоустановка с несколькими свободнопоршневыми дизель-генераторами, работающими на одну турбину [3]. Выхлопные коллекторы модулей свободнопоршневых дизель-генераторов соединены с газотурбогенератором, имеющим камеру сгорания и встроенный электрогенератор с аккумулятором. Энергоустановка имеет также систему подачи топлива, системы питания окислителем, синхронизации поршней и систему съема полезной нагрузки. Каждый модуль дизель-генератора имеет корпус с форсункой для впрыска топлива, гильзой и две торцевые буферные полости, в которых оппозитно расположены поршни. Closest to the claimed invention, the technical solution is a power plant with several free-piston diesel generators operating on one turbine [3]. The exhaust manifolds of the free piston diesel generator modules are connected to a gas turbine generator having a combustion chamber and an integrated electric generator with a battery. The power plant also has a fuel supply system, oxidizer power systems, piston synchronization and a payload removal system. Each diesel generator module has a housing with a nozzle for fuel injection, a sleeve and two end buffer cavities in which the pistons are opposite.
Однако такая энергоустановка имеет низкий КПД и загрязняет окружающую среду выхлопными газами, а узлы двигателя подвергаются повышенным термическим напряжениям. However, such a power plant has low efficiency and pollutes the environment with exhaust gases, and engine components are subjected to increased thermal stresses.
Цель изобретения заключается в повышении КПД и экологичности применения, снижении термических напряжений узлов энергоустановки. The purpose of the invention is to increase the efficiency and environmental friendliness of the application, reduce thermal stresses of the nodes of the power plant.
Это достигается тем, что в известную энергоустановку, содержащую по крайней мере один модуль свободнопоршневого дизель-генератора, выхлопной коллектор которого соединен с газотурбогенератором, имеющим камеру сгорания и встроенный электрогенератор-электродвигатель с аккумулятором, систему подачи топлива, систему питания окислителем, систему синхронизации поршней, систему съема полезной нагрузки, при этом каждый модуль свободнопоршневого дизель-генератора имеет корпус с форсункой, гильзой и двумя торцевыми буферными полостями, в которых оппозитно расположены поршни. В систему питания окислителем введены многоступенчатый турбокомпрессор и обратимый электрогенератор-электродвигатель, каждый модуль свободнопоршневого дизель-генератора снабжен симметричными электрогенератором и гидрогенератором, в систему синхронизации поршней введен сумматор гидропотоков, система съема полезной нагрузки выполнена в виде электросистемы и гидросистемы, при этом единым рабочим веществом всей энергоустановки является дистиллированная вода, многоступенчатый турбокомпрессор выполнен в виде охлаждаемого изотермического компрессора низкого давления и адиабатического компрессора высокого давления. This is achieved by the fact that in a known power plant containing at least one free piston diesel generator module, the exhaust manifold of which is connected to a gas turbine generator having a combustion chamber and a built-in electric generator-electric motor with a battery, a fuel supply system, an oxidizer power supply system, a piston synchronization system, payload removal system, with each free piston diesel generator module having a housing with a nozzle, a sleeve and two end buffer cavities, in ryh oppositely arranged pistons. A multi-stage turbocharger and a reversible electric generator-electric motor are introduced into the oxidizer power system, each free-piston diesel generator module is equipped with a symmetric electric generator and hydro generator, a hydroflow adder is introduced into the piston synchronization system, the payload removal system is made in the form of an electrical system and a hydraulic system, with the whole working substance power plants is distilled water, a multistage turbocharger is made in the form of a cooled isotherm eskogo low pressure compressor and the high pressure compressor adiabatic.
Кроме того, симметричный электрогенератор выполнен в виде сверхмощных постоянных магнитов, расположенных в теле поршня и обмотки якоря, охватывающей магнитопроницаемую часть цилиндра модуля свободнопоршневого дизель-генератора, а система синхронизации модулей выполнена в виде магнитострикционных элементов, расположенных на гильзах всех цилиндров и электрически соединенных с форсункой, обеспечивающей впрыск окислителя, выполненной электрической. In addition, the symmetric generator is made in the form of heavy duty permanent magnets located in the body of the piston and the armature winding, covering the magnetically permeable part of the cylinder of the free piston diesel generator module, and the module synchronization system is made in the form of magnetostrictive elements located on the liners of all cylinders and electrically connected to the nozzle providing injection of an oxidizing agent, made electric.
Сумматор гидропотоков выполнен в виде двух гидромоторов с соединенными валами и двух корректирующих клапанов, а гидрогенератор снабжен проходными гидроштоками, установленными неподвижно на торцах корпуса модуля свободнопоршневого дизель-генератора, при этом на гидроштоках свободно и оппозитно расположены поршни. The hydraulic flow adder is made in the form of two hydraulic motors with connected shafts and two correcting valves, and the hydraulic generator is equipped with through-flow hydraulic shafts mounted motionlessly on the ends of the module body of the free-piston diesel generator, while the hydraulic pistons are freely and oppositely located on the hydraulic shafts.
Кроме того, в систему подачи топлива введен реактор паровой конверсии с разделением выхода на водород и углекислоту, а к выхлопному коллектору каждого газотурбогенератора через циркуляционный электронасос, реактор, регенеративный теплообменник подсоединен конденсатор, через водяной ресивер подключен радиатор, в систему питания окислителем введены вихрециклонный конденсатор-испаритель, криогенный насос-мультипликатор подачи суперсжатого кислорода к электрическим форсункам впрыска окислителя. In addition, a steam conversion reactor with the separation of the output into hydrogen and carbon dioxide was introduced into the fuel supply system, and a condenser is connected to the exhaust manifold of each gas turbine generator through a circulation electric pump, a reactor, a regenerative heat exchanger, a radiator is connected through a water receiver, a vortex-cyclone condenser is introduced into the oxidizer power system evaporator, cryogenic pump-multiplier for supplying supercompressed oxygen to electric oxidizer injection nozzles.
Аккумулятор выполнен в виде послойно-молекулярного электрического конденсатора. The battery is made in the form of a layer-by-layer molecular electric capacitor.
На чертеже представлена принципиальная схема составных частей энергоустановки. The drawing shows a schematic diagram of the components of a power plant.
Энергоустановка содержит систему питания окислителем, включающую в себя многоступенчатый турбокомпрессор 1 с рубашкой охлаждения 2 и теплоизоляцией 3, образуя охлаждаемый изотермический компрессор низкого давления и адиабатический компрессор высокого давления, последовательно соединенный с регенеративным теплообменником 4, змеевиком 5 конденсатора 6 и вихрециклонным конденсатором-испарителем 7 с соплом 8 и электрозавихрителем 9, камеру сгорания 10, соединенную с газотурбогенератором 11, содержащим электрогенератор-электродвигатель 12 и аккумулятор 13, выполненный в виде послойно-молекулярного электрического конденсатора, по крайней мере один модуль свободнопоршневого дизель-генератора 14, соединенного с газотурбогенератором 11, оборудованным радиатором-конденсатором 15 с воздушным вентилятором 16 и водяным ресивером 17. Система подачи топлива модуля свободнопоршневого дизель-генератора 14 содержит соединенный с источником метана трубопроводом 18 реактор паровой конверсии метана 19, имеющий трубопровод сброса углекислоты 20 и соединенный по водороду впускной коллектор 21 дизель-генератора 14, каждый модуль которого содержит оппозитно расположенные поршни 22, выхлопной коллектор 23 с выхлопным окном 24, подающую окислитель электрическую форсунку 25, кислородоподводящий коллектор 26, соединенный с вихрециклонным конденсатором-испарителем 7, систему съема полезной нагрузки, состоящую из симметричного электрогенератора, выполненного в виде сверхмощного постоянного магнита 27, расположенного в теле поршня 22, и симметричной обмотки якоря 28, охватывающие магнитопроницаемую часть гильзы 29 модуля свободнопоршневого дизель-генератора 14, и симметричного гидрогенератора, включающего в себя гидроштоки 30, поршни 22, выпускной 31, предохранительные 32 и корректирующие 33 клапаны, и систему синхронизации поршней в виде сумматора гидропотоков, состоящего из гидромоторов 34, корректирующих клапанов 33 и гидроаккумулятора 35. Гидроштоки 30 системы съема полезной нагрузки соединены с электронасосом 36 через фильтр 37, впускной клапан 38 и с гидромотором 34 через выпускной клапан 31, электронасос 36 соединен с ресивером 17 через перепускной клапан 39. Буферные полости 40, расположенные в цилиндре 41, связаны через выхлопные окна 24 модуля свободнопоршневого дизель-генератора 14 с электротурбокомпрессором 42, связанным с реактором 19 и электрической форсункой 25, соединенной с криогенным насосом-мультипликатором 43. Гидромоторы 34 имеют валы 44, жестко соединенные между собой. The power plant contains an oxidizer power system, which includes a multi-stage turbocharger 1 with a cooling jacket 2 and insulation 3, forming a cooled isothermal low-pressure compressor and an adiabatic high-pressure compressor, connected in series with a regenerative heat exchanger 4, coil 5 of condenser 6 and a vortex-cyclone condenser-evaporator 7 a nozzle 8 and an electric swirler 9, a combustion chamber 10 connected to a gas turbine generator 11 containing an electric generator-electric motor 12 and an accumulator 13 made in the form of a molecular-by-layer electric capacitor, at least one free piston diesel generator module 14 connected to a gas turbine generator 11 equipped with a radiator-condenser 15 with an air fan 16 and a water receiver 17. The fuel supply system of the free piston diesel generator module 14 comprises a methane steam reforming reactor 19 connected to a methane source by a pipe 18, having a carbon dioxide discharge pipe 20, and an inlet manifold 21 di connected through hydrogen a potentiometer 14, each module of which contains opposed pistons 22, an exhaust manifold 23 with an exhaust window 24, an oxidizing electric nozzle 25, an oxygen supplying manifold 26 connected to a vortex cyclone condenser-evaporator 7, a payload removal system consisting of a symmetrical electric generator, made in the form of a heavy duty permanent magnet 27 located in the body of the piston 22, and a symmetrical winding of the armature 28, covering the magnetically permeable part of the sleeve 29 of the free piston module isel generator 14, and a symmetric hydrogenerator including hydrostocks 30, pistons 22, exhaust 31, safety 32 and corrective valves 33, and a piston synchronization system in the form of a hydroflow adder consisting of hydraulic motors 34, corrective valves 33 and hydraulic accumulator 35. Hydraulic stems 30 payload removal systems are connected to the electric pump 36 through the filter 37, the inlet valve 38 and to the hydraulic motor 34 through the exhaust valve 31, the electric pump 36 is connected to the receiver 17 through the bypass valve 39. Buffer cavities 40, position conjugated in the cylinder 41, connected through the exhaust ports 24 svobodnoporshnevogo diesel-generator unit 14 elektroturbokompressorom 42 associated with the reactor 19 and the electrical injector 25 connected to the cryopump-multiplier 43. Hydraulic motors 34 have shafts 44 are rigidly interconnected.
Система подачи топлива образована источником метана с турбопроводом 18, регенеративным теплообменником 4 с змеевиком 5, реактором паровой конверсии метана 19, впускного коллектора 21 свободнопоршневого дизель-генератора 14 с электротурбокомпрессором 42 подачи водяного пара от выхлопного коллектора 23. The fuel supply system is formed by a methane source with a turbo 18, a regenerative heat exchanger 4 with a coil 5, a methane steam reforming reactor 19, an intake manifold 21 of a free-piston diesel generator 14 with an electric turbocompressor 42 for supplying steam from the exhaust manifold 23.
Система питания окислителем образована многоступенчатым турбокомпрессором 21, электрогенератором-электродвигателем 12, аккумулятором 13 и газотурбогенератором 11, при этом система содержит регенеративный теплообменник 4, конденсатор 6, вихрециклонный конденсатор-испаритель 7 с соплом 8 и электрозавихрителем 9, криогенный насос-мультипликатор 43 с электрической форсунки 25, кроме того, система включает в себя камеру сгорания 10. The oxidizer power system is formed by a multi-stage turbocharger 21, an electric generator-electric motor 12, a battery 13 and a gas turbine generator 11, while the system contains a regenerative heat exchanger 4, a condenser 6, a vortex cyclone condenser-evaporator 7 with a nozzle 8 and an electric swirl 9, a cryogenic multiplier pump 43 with an electric nozzle 25, in addition, the system includes a combustion chamber 10.
Система съема полезной нагрузки образована электросистемой и гидросистемой. Электросистема состоит из поршней 22 со сверхмощными постоянными магнитами 27, обмотки якоря 28, охватывающей магнитопроницаемую часть гильзы 29 модуля свободнопоршневого дизель-генератора 14. Гидросистема состоит из поршней 22, гидроштоков 30, выпускных клапанов 31 и системы синхронизации поршней. The payload removal system is formed by an electrical system and a hydraulic system. The electrical system consists of pistons 22 with heavy duty permanent magnets 27, an armature winding 28 covering the magnetically permeable part of the sleeve 29 of the free piston diesel generator module 14. The hydraulic system consists of pistons 22, hydraulic rods 30, exhaust valves 31 and a piston synchronization system.
Работа энергоустановки происходит следующим образом. Атмосферный воздух засасывается турбокомпрессором 1 в изотермической его части, охлаждается рубашкой охлаждения 2, сжимается и нагнетается адиабатической, защищенной теплоизоляцией 3, частью турбокомпрессора 1, в регенеративный теплообменник 4 системы питания окислителем, в котором сжатый атмосферный воздух охлаждается обратным воздушным потоком, газофицирующим в змеевике 5 жидким метаном до трансконденсационных температур с ожижением в конденсаторе 6 вихрециклонного конденсатора-испарителя 7, служащего разделителем воздуха. The operation of the power plant is as follows. Atmospheric air is sucked in by the turbocompressor 1 in its isothermal part, cooled by a cooling jacket 2, compressed and injected by an adiabatic, protected thermal insulation 3, part of the turbocompressor 1, into the regenerative heat exchanger 4 of the oxidizer supply system, in which the compressed atmospheric air is cooled by a reverse air flow, gas-fusing 5 liquid methane to transcondensation temperatures with liquefaction in the condenser 6 of the vortex cyclone condenser-evaporator 7, which serves as an air separator.
Жидкий воздух из конденсатора 6 дросселируется в сопле 8, где разгоняется тангенциально обечайке разделителя воздуха, подкручиваясь электрозавихрителем 9. В вихрециклонном конденсаторе-испарителе 7 жидкий воздух в основном испаряется за счет тепла конденсации прямого потока в конденсаторе 6 и газообразный поступает обратным потоком в регенеративный теплообменник 4, где нагревается до рабочей температуры прямого потока. Далее теплый сжатый воздух, несколько обедненный кислородом, из регенеративного теплообменника 4 поступает в камеру сгорания 10, где в зависимости от режима энергоустановки за счет поступающего топлива (только на дроссельных режимах) подогревается до рабочей температуры, достаточной для автономного энергообеспечения собственных энергонужд энергоустановки при расширении этого воздуха в турбогенераторе 11, приводящего во вращение электрогенератор-электродвигатель 12. В режиме электродвигателя электропривод работает при запуске и дросселировании турбинного модуля дизель-генератора 14 от аккумулятора 13. The liquid air from the condenser 6 is throttled in the nozzle 8, where it is accelerated tangentially to the side of the air separator, twisted by an electric swirl 9. In the vortex cyclone condenser-evaporator 7, the liquid air mainly evaporates due to the condensation heat of the direct stream in the condenser 6 and the gaseous enters into the regenerative heat exchanger 4 where it is heated to the working temperature of the direct flow. Next, warm compressed air, somewhat depleted of oxygen, from the regenerative heat exchanger 4 enters the combustion chamber 10, where, depending on the mode of the power plant, it is heated to a working temperature due to the incoming fuel (only in throttle modes), sufficient for autonomous power supply of the power plant’s own energy when expanding this air in the turbogenerator 11, leading the electric generator-electric motor 12 to rotate. In the electric motor mode, the electric drive operates at startup and throttle lation diesel generator turbine unit 14 from the battery 13.
После расширения в турбогенераторе 11 горячий воздух от регенеративного теплообменника 4 и промежуточные водяные пары от дизель-генератора 14 охлаждаются, а затем конденсируются в радиаторе 15, охлаждаясь от воздушного вентилятора 16, в воду, которая скапливается в водяном ресивере 17 для нужд всех систем энергоустановки. Из радиатора 15 на выхлоп сбрасывается чистый обедненный кислородом воздух и избыток водяных паров в зависимости от области применения энергоустановки. After expansion in the turbogenerator 11, the hot air from the regenerative heat exchanger 4 and the intermediate water vapor from the diesel generator 14 are cooled and then condensed in the radiator 15, being cooled from the air fan 16, into the water that accumulates in the water receiver 17 for the needs of all power plant systems. Pure oxygen-depleted air and excess water vapor are discharged from the radiator 15 to the exhaust, depending on the area of application of the power plant.
Жидкий метан по метановому трубопроводу 18 поступает в змеевик 5 регенеративного теплообменника 4, где газифицируется до рабочей температуры и давления, затем подается в конверсионный реактор 19, где, соединяясь с частью горячего водяного пара из выхлопа свободнопоршневого дизель-генератора 14, конвертируется на газообразный водород и углекислоту с последующим разделением и сепарацией. Liquid methane through a methane pipe 18 enters the coil 5 of the regenerative heat exchanger 4, where it is gasified to operating temperature and pressure, then fed to the conversion reactor 19, where, being connected to part of the hot water vapor from the exhaust of the free-piston diesel generator 14, it is converted to hydrogen gas and carbon dioxide followed by separation and separation.
CH4 + 2H2O = 4H2 + CO2.CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 .
Из конверсионного реактора 19 отделенный углекислый газ сбрасывается в атмосферу, либо поступает на утилизацию (восстановление метана, сжижение или кристаллизация в сухой лед) по трубопроводу 20. From the conversion reactor 19, the separated carbon dioxide is discharged into the atmosphere, or it is disposed of (methane reduction, liquefaction, or crystallization into dry ice) through line 20.
Газообразный водород системы подачи топлива из конверсионного реактора 19 под рабочим давлением 10 - 20 атм поступает в цилиндры 41 модулей свободнопоршневого дизель-генератора 14 через впускной коллектор 21. Когда поршни 22 совершают прямой ход, то перекрывая впускной коллектор 21, сжимают газообразный водород до давления 3-5 ГПа. По достижении поршнями "верхней мертвой точки" сжатия водорода электрическая форсунка 25 открывает управляемый впрыск гиперсжатого до 20-30 ГПа кислорода из коллектора 26 и начинается изотермическое, затем адиабатическое расширение водяного газа в цилиндре 41 свободнопоршневого дизель-генератора 14. При этом часть кинетической энергии поршней 22 преобразуется в электрическую энергию взаимодействием постоянных супермагнитов 27 (кобальто-самариновых или железо-бор-ниодимовых) с обмотками неподвижного якоря 28 системы съема полезной нагрузки, а также в гидроэнергию нагнетанием жидкости посредством насаживания поршней 22 на гидроштоки 30 указанной системы. Hydrogen gas from the fuel supply system from the conversion reactor 19 at a working pressure of 10 - 20 atm enters the cylinders 41 of the modules of the free-piston diesel generator 14 through the intake manifold 21. When the pistons 22 are in direct motion, the hydrogen gas is compressed by blocking the intake manifold 21 to a pressure of 3 -5 GPa. Upon reaching the “top dead center” of hydrogen compression by the pistons, the electric nozzle 25 opens a controlled injection of hypo-compressed oxygen up to 20-30 GPa from the collector 26 and the isothermal, then adiabatic expansion of the water gas in the cylinder 41 of the free-piston diesel generator 14 begins. In this case, part of the kinetic energy of the pistons 22 is converted into electrical energy by the interaction of permanent super-magnets 27 (cobalt-samarin or iron-boron-niode) with the windings of the fixed armature 28 of the payload removal system, in hydro injection fluid through the piston 22 pushed on to gidroshtoki 30 of said system.
Далее жидкость нагнетается через обратные клапаны 31 в систему гидроприводов потребителей, а при обратном ходе поршней 22 под действием упругой энергии сжатого в буферных полостях 40 инертного газа жидкость, возвращающаяся от потребителя, всасывается через впускные клапаны 38, заполняя по мере сжатия водорода в цилиндре дизель-генератора 14 полости внутри поршней 22. При этом стенки гидроштоков 30, стенки гильзы цилиндра 41 и днище поршней охлаждаются и термостабилизируются чистой дистиллированной водой, являющейся одновременно гидрожидкостью гидросистемы. Further, the liquid is pumped through the check valves 31 into the consumer hydraulic drive system, and when the pistons 22 reverse under the action of the elastic energy of the inert gas compressed in the buffer cavities 40, the liquid returning from the consumer is sucked through the inlet valves 38, filling as the hydrogen compresses in the cylinder, the generator 14 of the cavity inside the pistons 22. In this case, the walls of the hydraulic rods 30, the walls of the cylinder liner 41 and the bottom of the pistons are cooled and thermostabilized with pure distilled water, which is also a hydraulic fluid th hydraulic system.
Гидрожидкость из ресивера 17 электронасосом 36 нагнетается через фильтр 37 и впускные клапаны 38 в полости гидроштоков 30 поршней 22. Перепускной клапан 39 осуществляет частичный отвод жидкости при повышении давления выше давления его настройки. The hydraulic fluid from the receiver 17 by the electric pump 36 is pumped through the filter 37 and the inlet valves 38 into the cavity of the hydraulic rods 30 of the pistons 22. The bypass valve 39 partially discharges the liquid when the pressure rises above its setting pressure.
Гидрожидкость к потребителю проходит через систему синхронизации движения поршней. Синхронизация обеспечивается с помощью двух гидромоторов 34 с равными рабочими объемами, валы 44 которых жестко соединены между собой, вращаются с одинаковой скоростью. В этом случае расходы гидрожидкости, поступающие от дизель-генератора 14 к гидромоторам 34, будут равными, следовательно, и скорости движения поршней 22 будут одинаковыми. Если в процессе работы один из поршней 22 отстанет от другого, то он сможет его догнать за счет перепуска жидкости через корректирующий клапан 33. Предохранительные клапаны 32 защищают гидросистему от перегрузки давлением. Гидроаккумулятор 35 сглаживает пульсацию расхода жидкости к потребителю. The fluid to the consumer passes through a piston synchronization system. Synchronization is provided using two hydraulic motors 34 with equal working volumes, the shafts 44 of which are rigidly connected to each other, rotate at the same speed. In this case, the hydraulic fluid flow coming from the diesel generator 14 to the hydraulic motors 34 will be equal, therefore, the speed of the pistons 22 will be the same. If during operation one of the pistons 22 lags behind the other, then he will be able to catch up with it by bypassing the liquid through the correction valve 33. The safety valves 32 protect the hydraulic system from pressure overload. The hydraulic accumulator 35 smoothes out the pulsation of the fluid flow to the consumer.
При окончании рабочего хода поршней 22 первыми открываются выхлопные окна 24 выхлопного коллектора 23 и водяные пары устремляются в турбогенератор 11, при этом часть водяного пара выхлопа отбирается и компремируется электротурбокомпрессором 42 для преодоления гидросопротивления конверсионного реактора 19 и для продувки водородом цилиндра дизель-генератора 14 в момент, близкий к "нижней мертвой точке". At the end of the working stroke of the pistons 22, the exhaust ports 24 of the exhaust manifold 23 are first opened and water vapor rushes into the turbogenerator 11, while part of the exhaust steam is taken off and compressed by an electric turbocompressor 42 to overcome the hydraulic resistance of the conversion reactor 19 and to purge the cylinder of the diesel generator 14 with hydrogen at the moment close to bottom dead center.
В вихрециклонном конденсаторе-испарителе 7 вихрь кубовой жидкости, постепенно перемещаясь с вращением от сопла 8 к выходу из обечайки, испаряет весь азот и часть кислорода и к выходу остается жидкий кислород, который электронасосом-мультипликатором 43 нагнетается под гипердавлением через коллектор 26 к кислородным электрическим форсункам 25, где в положенный момент "верхней мертвой точке" дозированно впрыскивается кислород системы питания окислителем, обеспечивая изотермическое горение водорода, и отсекает кислород при адиабатическом расширении водяного пара в цилиндре 41 свободнопоршневого дизель-генератора 14. In the vortex-cyclone condenser-evaporator 7, the vortex of the still liquid, gradually moving with rotation from the nozzle 8 to the outlet of the shell, evaporates all nitrogen and part of the oxygen and liquid oxygen remains to the outlet, which is pumped by the multiplier 43 under hyper-pressure through the collector 26 to the oxygen electric nozzles 25, where at the set point "top dead center" oxygen is dosed into the oxygen supply system of the oxidizing agent, providing isothermal combustion of hydrogen, and cuts off oxygen with adiabatic the expansion of water vapor in the cylinder 41 of the free-piston diesel generator 14.
Источники информации:
1. Орлин А. С. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1990, с.15.Sources of information:
1. Orlin A. S. Internal combustion engines. - M.: Mechanical Engineering, 1990, p.15.
2. Авторское свидетельство СССР N 1615401, кл. F 01 K 13/00, опуб. БИ N 47, 1990. 2. USSR author's certificate N 1615401, cl. F 01 K 13/00, publ. BI N 47, 1990.
3. Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания. с. 261-265 (прототип). 3. Orlin A.S. Internal combustion engines. from. 261-265 (prototype).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124618A RU2116476C1 (en) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | Power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124618A RU2116476C1 (en) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | Power plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2116476C1 true RU2116476C1 (en) | 1998-07-27 |
| RU96124618A RU96124618A (en) | 1999-02-20 |
Family
ID=20188693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96124618A RU2116476C1 (en) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | Power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2116476C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100520036C (en) * | 2007-07-03 | 2009-07-29 | 清华大学深圳研究生院 | Double group component hydraulic free-piston engine |
| RU2544118C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-03-10 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method to drive compressor pistons by energy of gases from outer combustion chamber of double-cylinder free piston power module with opposite piston movement |
| CN104632375A (en) * | 2015-02-03 | 2015-05-20 | 北京理工大学 | Double-stator permanent magnet linear generator |
| RU2774925C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Hydropneumatic internal combustion engine |
-
1996
- 1996-12-30 RU RU96124618A patent/RU2116476C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 1990, с. 261 - 265. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100520036C (en) * | 2007-07-03 | 2009-07-29 | 清华大学深圳研究生院 | Double group component hydraulic free-piston engine |
| RU2544118C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-03-10 | Анатолий Александрович Рыбаков | Method to drive compressor pistons by energy of gases from outer combustion chamber of double-cylinder free piston power module with opposite piston movement |
| CN104632375A (en) * | 2015-02-03 | 2015-05-20 | 北京理工大学 | Double-stator permanent magnet linear generator |
| CN104632375B (en) * | 2015-02-03 | 2017-02-22 | 北京理工大学 | Double-stator permanent magnet linear generator |
| RU2774925C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Hydropneumatic internal combustion engine |
| RU2822439C1 (en) * | 2023-01-24 | 2024-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Топкон Позишионинг Системс" | Microgeneration plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6216462B1 (en) | High efficiency, air bottoming engine | |
| US7753036B2 (en) | Compound cycle rotary engine | |
| US8707701B2 (en) | Ultra-high-efficiency engines and corresponding thermodynamic system | |
| US5397922A (en) | Integrated thermo-electro engine | |
| US20090179424A1 (en) | Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation | |
| US6827104B2 (en) | Seal and valve systems and methods for use in expanders and compressors of energy conversion systems | |
| US20030074900A1 (en) | Energy conversion method and system with enhanced heat engine | |
| US20120060493A1 (en) | Hybrid combustion energy conversion engines | |
| US20210131313A1 (en) | Gas-turbine power-plant with pneumatic motor with isobaric internal combustion | |
| US20220403758A1 (en) | Heat Engine | |
| IT201700015175A1 (en) | Semi-closed first internal combustion engine and semi-closed thermodynamic process for power production | |
| US9869272B1 (en) | Performance of a transcritical or supercritical CO2 Rankin cycle engine | |
| Akbari et al. | Utilizing wave rotor technology to enhance the turbo compression in power and refrigeration cycles | |
| RU2116476C1 (en) | Power plant | |
| US10830108B2 (en) | Method and apparatus for utilizing the waste heat of combustion gases of an internal combustion engine | |
| US20110297120A1 (en) | RAKH Cycle, Boilerless, Airless, Hydrogen Fueled, Closed Cycle, Steam Engine | |
| US8266884B1 (en) | Asynchronous combustion system | |
| Berchtold | The comprex diesel supercharger | |
| JP2022523948A (en) | Methods, devices, and systems for driving internal combustion engines with significantly increased pressure ratios and vehicles equipped with this system. | |
| US11815023B2 (en) | Power and ejector cooling unit | |
| RU2334886C1 (en) | Combined heat-recovery cooled gas turbine power plant | |
| GB2295858A (en) | Liquid hydrogen fuelled powerplant | |
| JPS62501720A (en) | heat-generating engine | |
| RU2413084C2 (en) | Kazantsev piston engine | |
| RU96124618A (en) | POWER INSTALLATION |