RU215497U1 - AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT - Google Patents
AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT Download PDFInfo
- Publication number
- RU215497U1 RU215497U1 RU2022114486U RU2022114486U RU215497U1 RU 215497 U1 RU215497 U1 RU 215497U1 RU 2022114486 U RU2022114486 U RU 2022114486U RU 2022114486 U RU2022114486 U RU 2022114486U RU 215497 U1 RU215497 U1 RU 215497U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- electronically controlled
- output
- control system
- engine
- Prior art date
Links
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель может быть использована в качестве автономного источника переменного тока. Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия электроагрегата за счет использования тепла отработавших газов приводного двигателя двигателем Стирлинга для получения электроэнергии, уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.The utility model can be used as an autonomous source of alternating current. The objective of the utility model is to increase the efficiency of the generating set by using the heat of the exhaust gases of the drive engine by the Stirling engine to generate electricity, reducing fuel consumption and increasing the battery life of the generating set from one refueling.
Автономный электроагрегат, содержащий дизельный двигатель 1, первый датчик угловой скорости 2, теплообменник 3, систему управления 4, первую электронноуправляемую муфту 5, симметричный дифференциал с электронноуправляемым механизмом блокировки 6, трехфазный синхронный генератор 7, шину питания переменного тока 8, двигатель Стирлинга 9, второй датчик угловой скорости 10, вторую электронноуправляемую муфту 11. За счет использования тепла отработавших газов дизельного двигателя для привода двигателя Стирлинга, приводящего совместно с дизельным двигателем во вращение синхронный генератор, повышается коэффициент полезного действия электроагрегата, уменьшается расход топлива и увеличивается время автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом. Autonomous electrical unit containing a diesel engine 1, the first angular rate sensor 2, a heat exchanger 3, a control system 4, the first electronically controlled clutch 5, a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism 6, a three-phase synchronous generator 7, an AC power bus 8, a Stirling engine 9, a second angular velocity sensor 10, the second electronically controlled clutch 11. By using the heat of the exhaust gases of the diesel engine to drive the Stirling engine, which, together with the diesel engine, rotates the synchronous generator, the efficiency of the generating set increases, fuel consumption decreases and the battery life of the generating set from one refueling.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к автономным источникам электроэнергии, и может быть использована в качестве автономного источника переменного тока.The utility model relates to electrical engineering, namely to autonomous sources of electricity, and can be used as an autonomous source of alternating current.
Известен электроагрегат (патент РФ №192315, 2018 г.), содержащий два дизельных двигателя, три датчика угловой скорости, систему управления, электронноуправляемую муфту, два трехфазных синхронных генератора, шину питания потребителей переменного тока, две однотипные электронноуправляемые муфты и симметричный дифференциал с электронноуправляемым механизмом блокировки. Входы симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, соединены с выходами однотипных электронноуправляемых муфт, входы которых соединены с выходами датчиков угловой скорости, входы которых соединены с выходом системы управления и с выходами дизельных двигателей, входы которых соединены с выходом системы управления, выходы системы управления также соединены с входами однотипных электронноуправляемых муфт и с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход которого соединен с входом первого трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с шиной питания потребителей переменного тока и с входом электронноуправляемой муфты, выход которой соединен с входом датчика угловой скорости, выход которого соединен с входом системы управления и входом второго трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с шиной питания потребителей переменного тока.A known electrical unit (RF patent No. 192315, 2018) containing two diesel engines, three angular velocity sensors, a control system, an electronically controlled clutch, two three-phase synchronous generators, an AC consumer power bus, two identical electronically controlled clutches and a symmetrical differential with an electronically controlled mechanism blocking. The inputs of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism are connected to the outputs of the same type of electronically controlled clutches, the inputs of which are connected to the outputs of the angular velocity sensors, the inputs of which are connected to the output of the control system and to the outputs of diesel engines, the inputs of which are connected to the output of the control system, the outputs of the control system are also connected with inputs of the same type of electronically controlled clutches and with an input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of which is connected to the input of the first three-phase synchronous generator, the output of which is connected to the power bus for AC consumers and to the input of an electronically controlled clutch, the output of which is connected to the input of the angular velocity sensor, the output which is connected to the input of the control system and the input of the second three-phase synchronous generator, the output of which is connected to the power bus for AC consumers.
Недостатком известного электроагрегата является низкий коэффициент полезного действия, что приводит к увеличению часового расхода топлива и уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.The disadvantage of the known electric unit is the low efficiency, which leads to an increase in hourly fuel consumption and a decrease in the battery life of the electric unit from one refueling.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является автономный электроагрегат (патент РФ №207662, 2021 г.), содержащий дизельный двигатель, два датчика угловой скорости, систему управления, две электронноуправляемуе муфты, трехфазный синхронный генератор, шину питания потребителей переменного тока, две однотипные электронноуправляемые муфты, паровой утилизационный водотрубный котел, пароперегреватель, первый теплообменник-экономайзер, второй теплообменник-экономайзер, сепаратор пара, регулятор расхода пара, конденсатор пара, паровой поршневой двигатель, питающий насос, линии питающей воды, симметричный дифференциал с электронноуправляемым механизмом блокировки, входы которого соединены с выходами однотипных электронноуправляемых муфт, входы которых соединены с выходами датчиков угловой скорости, выходы системы управления также соединены с входами однотипных электронноуправляемых муфт и с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с шиной питания потребителей переменного тока, выход дизельного двигателя соединен с входом парового утилизационного водотрубного котла, с входом пароперегревателя, с входом первого теплообменника-экономайзера и с входом первого датчика угловой скорости, выход которого соединен с входом системы управления и с входом первой электронноуправляемой муфты, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания переменного тока, выход парового утилизационного водотрубного котла соединен с входом сепаратора пара, выход которого соединен с входом пароперегревателя, выход которого соединен с входом регулятора расхода пара, выход которого соединен с входом второго теплообменника-экономайзера и с входом парового поршневого двигателя, выход которого соединен с входом второго теплообменника-экономайзера и с входом второго датчика угловой скорости, выход которого соединен с входом системы управления и с входом второй электронноуправляемой муфты, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход системы управления соединен с входом дизельного двигателя, с входом первой электронноуправляемой муфты, с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, с входом регулятора расхода пара и с входом второй электронноуправляемой муфты, выход первого теплообменника-экономайзера соединен с входом второго теплообменника-экономайзера, выход которого соединен с входом парового утилизационного водотрубного котла и с входом конденсатора пара, выход которого соединен с входом питающего насоса, выход которого соединен с входом первого теплообменника-экономайзера, выход линии питающей воды соединен с входом конденсатора пара.The closest to the proposed utility model is an autonomous electric unit (RF patent No. 207662, 2021) containing a diesel engine, two angular velocity sensors, a control system, two electronically controlled clutches, a three-phase synchronous generator, an AC consumer power bus, two identical electronically controlled clutches , steam utilizing water tube boiler, superheater, first economizer heat exchanger, second economizer heat exchanger, steam separator, steam flow regulator, steam condenser, steam piston engine, feed pump, feed water lines, symmetrical differential with electronically controlled locking mechanism, the inputs of which are connected to outputs of the same type of electronically controlled clutches, the inputs of which are connected to the outputs of the angular velocity sensors, the outputs of the control system are also connected to the inputs of the same type of electronically controlled clutches and to the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of which it is connected to the input of a three-phase synchronous generator, the output of which is connected to the power bus for AC consumers, the output of the diesel engine is connected to the input of the steam utilization water-tube boiler, to the input of the superheater, to the input of the first heat exchanger-economizer and to the input of the first angular velocity sensor, the output of which is connected with the input of the control system and with the input of the first electronically controlled clutch, the output of which is connected to the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of which is connected to the input of a three-phase synchronous generator, the output of which is connected to the input of the AC power bus, the output of the steam recovery water tube boiler is connected to the input steam separator, the outlet of which is connected to the inlet of the superheater, the outlet of which is connected to the inlet of the steam flow controller, the outlet of which is connected to the inlet of the second heat exchanger-economizer and to the inlet of the steam piston engine, the outlet of which is united with the input of the second heat exchanger-economizer and with the input of the second angular velocity sensor, the output of which is connected to the input of the control system and to the input of the second electronically controlled clutch, the output of which is connected to the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of the control system is connected to the input of the diesel engine, with the input of the first electronically controlled clutch, with the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, with the input of the steam flow regulator and with the input of the second electronically controlled clutch, the output of the first heat exchanger-economizer is connected to the input of the second heat exchanger-economizer, the output of which is connected to the input of the steam utilization water-tube boiler and with an inlet of the steam condenser, the outlet of which is connected to the inlet of the feed pump, the outlet of which is connected to the inlet of the first economizer heat exchanger, the outlet of the feed water line is connected to the inlet of the steam condenser.
Недостатком известного электроагрегата является низкий коэффициент полезного действия парового котла и парового двигателя, что приводит к увеличению часового расхода топлива и уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.A disadvantage of the known electric unit is the low efficiency of the steam boiler and steam engine, which leads to an increase in hourly fuel consumption and a decrease in the battery life of the electric unit from one refueling.
Задачей полезной модели является повышение коэффициента полезного действия электроагрегата за счет использования тепла отработавших газов приводного двигателя двигателем Стирлинга для получения электроэнергии, уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the generating set by using the heat of the exhaust gases of the drive engine by the Stirling engine to generate electricity, reducing fuel consumption and increasing the battery life of the generating set from one refueling.
Сущность полезной модели заключается в том, что в автономный электроагрегат, содержащий дизельный двигатель, два датчика угловой скорости, систему управления, трехфазный синхронный генератор, шину питания потребителей переменного тока, две однотипные электронноуправляемые муфты, симметричный дифференциал с электронноуправляемым механизмом блокировки. Введены теплообменник, двигатель Стирлинга, выход дизельного двигателя соединен с входом первого датчика угловой скорости, выход которого соединен с входом системы управления и с входом первой электронноуправляемой муфты, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания переменного тока, выход теплообменника соединен с входом двигателя Стирлинга, выход которого соединен с входом второго датчика угловой скорости, выход которого соединен с входом системы управления и с входом второй электронноуправляемой муфты, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, выход системы управления соединен с входом дизельного двигателя, с входом первой электронноуправляемой муфты, с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки, с входом двигателя Стирлинга и с входом второй электронноуправляемой муфты.The essence of the utility model lies in the fact that an autonomous electric unit containing a diesel engine, two angular velocity sensors, a control system, a three-phase synchronous generator, an AC power supply bus, two identical electronically controlled clutches, a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism. A heat exchanger, a Stirling engine are introduced, the diesel engine output is connected to the input of the first angular velocity sensor, the output of which is connected to the input of the control system and to the input of the first electronically controlled clutch, the output of which is connected to the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of which is connected to the input of a three-phase synchronous generator, the output of which is connected to the input of the AC power bus, the output of the heat exchanger is connected to the input of the Stirling engine, the output of which is connected to the input of the second angular velocity sensor, the output of which is connected to the input of the control system and to the input of the second electronically controlled clutch, the output of which is connected to the input of a symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, the output of the control system is connected to the input of the diesel engine, to the input of the first electronically controlled clutch, to the input of the symmetrical differential with an electronically controlled locking mechanism, to the input of the engine Stirling igniter and with the input of the second electronically controlled clutch.
В предлагаемой полезной модели, представленной на фиг. 1, выход дизельного двигателя 1 соединен с входом первого датчика угловой скорости 2 и с входом теплообменника 3, выход которого соединен с входом системы управления 4 и с входом первой электронноуправляемой муфты 5, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки 6, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора 7, выход которого соединен с входом шины питания переменного тока 8, выход теплообменника 3 соединен с входом двигателя Стирлинга 9, выход которого соединен с входом второго датчика угловой скорости 10, выход которого соединен с входом системы управления 4 и с входом второй электронноуправляемой муфты 11, выход которой соединен с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки 6, выход системы управления 4 соединен с входом дизельного двигателя 1, с входом первой электронноуправляемой муфты 5, с входом симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки 6, с входом двигателя Стирлинга 9 и с входом второй электронноуправляемой муфты 11.In the proposed utility model shown in Fig. 1, the output of the diesel engine 1 is connected to the input of the first angular velocity sensor 2 and to the input of the
От системы управления 4 подаются сигналы на запуск дизельного двигателя 1, включение первой электронноуправляемой муфты 5 и на блокировку симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки 6. С первого датчика угловой скорости 2 на вход системы управления 4 поступает сигнал о начале вращения вала дизельного двигателя 1. Вал дизельного двигателя 1 раскручивается до синхронной скорости и далее система управления 4 поддерживает эту скорость постоянной. Дизельный двигатель 1 через электронноуправляемую муфту 5 приводит во вращение шестерни заблокированного симметричного дифференциала с электронноуправляемым механизмом блокировки 6, который передает крутящий момент на ротор трехфазного синхронного генератора 7, и он начинает вырабатывать электрическую энергию, которая поступает на шины питания переменного тока 8, а далее к потребителям электроэнергии. После запуска дизельного двигателя 1 горячие газы, выходящие из его коллектора, направляются на теплообменник 3, который нагревает рабочий газ двигателя Стирлинга 9. Вал двигателя Стирлинга 9 раскручивается и как только его скорость, которая измеряется вторым датчиком угловой скорости 10, станет синхронной, система управления 4 подает сигнал на включение второй электронноуправляемой муфты 11 и снимает сигнал на блокировку симметричного дифференциала с электронноуправляемы механизмом блокировки 6. При этом через симметричный дифференциал с электронноуправляемым механизмом блокировки 6 передается суммарный крутящий момент на ротор трехфазного синхронного генератора 7. По сигналу от системы управления 4 осуществляется поддержание синхронной скорости вращения вала двигателя Стирлинга 9. В этом режиме генерация электрической энергии происходит от From the
двух двигателей и количество топлива, подаваемого в дизельный двигатель 1, снижается. При этом за счет большего по сравнению с паровым двигателем коэффициенте полезного действия двигателя Стирлинга улучшается его эффективность работы.two engines and the amount of fuel supplied to the diesel engine 1 is reduced. At the same time, due to the greater efficiency of the Stirling engine compared to the steam engine, its efficiency improves.
Таким образом, за счет использования тепла отработавших газов дизельного двигателя для привода двигателя Стирлинга, приводящего совместно с дизельным двигателем, во вращение синхронный генератор, повышается коэффициент полезного действия электроагрегата, уменьшается расход топлива и увеличивается время автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.Thus, by using the heat of the exhaust gases of a diesel engine to drive a Stirling engine, which, together with a diesel engine, rotates a synchronous generator, the efficiency of the generating set increases, fuel consumption decreases and the battery life of the generating set from one refueling increases.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215497U1 true RU215497U1 (en) | 2022-12-15 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192315U1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-09-12 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT |
RU2726814C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-07-15 | Владимир Андреевич Коровин | Self-propelled machine with electromechanical transmission and power takeoff system |
RU207662U1 (en) * | 2021-04-27 | 2021-11-09 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначений имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192315U1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-09-12 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT |
RU2726814C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-07-15 | Владимир Андреевич Коровин | Self-propelled machine with electromechanical transmission and power takeoff system |
RU207662U1 (en) * | 2021-04-27 | 2021-11-09 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначений имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mrzljak et al. | Energy and exergy analysis of the turbo-generators and steam turbine for the main feed water pump drive on LNG carrier | |
US8061139B2 (en) | Integrated engine generator rankine cycle power system | |
KR101261861B1 (en) | Brown gas generating system using waste heat collecting device of engine | |
EP3051111B1 (en) | Waste heat recovery system, ship propulsion system, ship, and waste heat recovery method | |
CN104251143A (en) | Start control unit for steam turbine plant | |
JP5976498B2 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE SYSTEM, SHIP HAVING THE SAME, AND METHOD FOR OPERATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE SYSTEM | |
RU215497U1 (en) | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT | |
US3943718A (en) | Steam generation system | |
RU207662U1 (en) | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT | |
RU192315U1 (en) | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT | |
RU212921U1 (en) | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT | |
KR101624442B1 (en) | Vessel power-generation control device, vessel, and vessel power-generation control method | |
RU142269U1 (en) | GAS PUMPING STATION | |
RU178735U1 (en) | AUTONOMOUS ELECTRIC UNIT | |
CN110500176A (en) | Cogeneration of heat and power Gas Generator Set and its main powering mode and main heat supply mode control method | |
JP5222350B2 (en) | Ship power generation control device, ship, and ship power generation control method | |
RU2747654C2 (en) | Gas turbine and method of its operation | |
RU191262U1 (en) | INSTALLATION COGENERATIVE ON THE BASIS OF EXTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2391515C1 (en) | Electro-generating installation with carbon-hydrogen fuel | |
CN105545386A (en) | Extraction condensing and backpressure combined unit based on E-level ALSTOM combined cycle | |
RU2681725C1 (en) | Thermal generator | |
RU2459097C1 (en) | Electromechanical system for internal combustion engine | |
RU2567112C2 (en) | Electric energy generation system | |
RU2806960C1 (en) | Gas turbine thermal power plant | |
RU36125U1 (en) | DETANDER-GENERATOR UNIT |