RU2214530C1 - Hydrogas power plant - Google Patents
Hydrogas power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2214530C1 RU2214530C1 RU2002121921/06A RU2002121921A RU2214530C1 RU 2214530 C1 RU2214530 C1 RU 2214530C1 RU 2002121921/06 A RU2002121921/06 A RU 2002121921/06A RU 2002121921 A RU2002121921 A RU 2002121921A RU 2214530 C1 RU2214530 C1 RU 2214530C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrostatic pressure
- gas
- liquid
- containers
- pipeline
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к экологически чистым энергоустановкам, работающим от гидростатического источника давления. The invention relates to the field of power engineering, namely to environmentally friendly power plants operating from a hydrostatic pressure source.
В настоящее время в мире широкое внимание разработчиков энергетического машиностроения привлечено к разработке энергетических установок, работающих в ночное время на избыточной энергии электростанций, преобразованной в энергию сжатого газа или в потенциальную энергию воды, поднятой гидронасосами на некую высоту [1]. Currently, the world wide attention of developers of power engineering is drawn to the development of power plants that operate at night on excess energy from power plants, converted into compressed gas energy or into the potential energy of water raised by hydraulic pumps to a certain height [1].
Так, известна энергетическая установка [2], в которой в качестве рабочего тела энергопреобразователя использована вода, перекачиваемая из одной емкости в другую за счет статического подпора газом, аккумулированным в источнике статического давления. Thus, a power plant is known [2], in which water is used as the working medium of the energy converter, which is pumped from one tank to another due to static back-up with gas accumulated in the source of static pressure.
Недостатком данной установки является наличие механического изнашиваемого элемента - золотника, управляющего работой установки, и, кроме этого, практическое отсутствие безопасных естественных источников статического газового давления. The disadvantage of this installation is the presence of a mechanical wear element - a spool that controls the operation of the installation, and, in addition, the practical lack of safe natural sources of static gas pressure.
Известна газожидкостная энергетическая установка [3], в которой в качестве рабочего тела для энергопреобразователя также использована жидкость, попеременно перетекающая из одной емкости в другую за счет вытеснения жидкости надувной оболочкой, подсоединенной к источнику постоянного давления газа. Known gas-liquid power plant [3], in which as a working fluid for the energy converter also uses a fluid that alternately flows from one tank to another due to the displacement of the fluid by an inflatable shell connected to a constant pressure gas source.
Недостатком данной энергетической установки является так же, как и в вышеуказанной установке, наличие механически изнашиваемых элементов - деформируемых надувных оболочек и также практическое отсутствие экологически безопасных естественных источников статического давления. The disadvantage of this power plant is the same as in the above installation, the presence of mechanically wearing elements - deformable inflatable shells and also the lack of environmentally friendly natural sources of static pressure.
Данная конструкция выбрана автором в качестве прототипа предложенной установке, как наиболее близкая по технической сущности. This design is selected by the author as a prototype of the proposed installation, as the closest in technical essence.
Задачей, которую автор ставил при разработке предлагаемой конструкции, являлось создание простой и надежной энергетической установки с газовым рабочим телом для энергопреобразователя, работающей как от природных, так и искусственных источников гидростатического давления, с повышенным КПД преобразования подводимой энергии. The task that the author posed during the development of the proposed design was to create a simple and reliable power plant with a gas working fluid for the energy converter, operating from both natural and artificial sources of hydrostatic pressure, with an increased efficiency of conversion of the supplied energy.
Это достигнуто в конструкции, имеющей две герметичные, частично заполненные жидкостью емкости, верхние заполненные газом части которых соединены трубопроводом с газовой турбиной, инвариантной к направлению движения рабочего тела, а нижние, заполненные жидкостью, снабжены двумя трубопроводами, одним для подвода жидкости от источника гидростатического давления и вторым для отвода жидкости, узел поочередного подключения емкостей к источнику статического давления, выполненный в виде установленных в каждой емкости управляемых датчика наполнения емкости и кранов, установленных на подводящих и отводящих трубопроводах емкостей, при этом управляемые обмотки каждого крана и выходы датчиков подключены к соответствующим входам и выходам блока управления работой кранов. This was achieved in a design that has two sealed containers partially filled with liquid, the upper parts filled with gas are connected by a pipeline to a gas turbine that is invariant to the direction of movement of the working fluid, and the lower ones filled with liquid are equipped with two pipelines, one for supplying liquid from a hydrostatic pressure source and the second for liquid drainage, the unit for alternately connecting the tanks to the source of static pressure, made in the form of controlled sensors installed in each tank on filling the tank and cranes installed on the inlet and outlet pipelines of the tanks, while the controlled windings of each crane and the outputs of the sensors are connected to the corresponding inputs and outputs of the crane operation control unit.
Новыми существенными признаками установки по отношению к прототипу являются:
- выполнение емкостей герметичными;
- соединение верхних газонаполненных частей герметичных емкостей трубопроводом с установленной в нем газовой турбиной, инвариантной к направлению газового потока;
- снабжение нижних, заполненных жидкостью частей герметичных емкостей двумя трубопроводами, одним для подвода жидкости от источника гидростатического давления и вторым для отвода жидкости;
- выполнение узла поочередного подключения емкостей к источнику гидростатического давления в виде установленных в каждой емкости управляемых датчика наполнения емкости и кранов, размещенных на подводящих и отводящих трубопроводах емкостей и подключение управляемых обмоток каждого крана и выходов датчиков к соответствующим входам и выходам блока управления работой кранов;
- использование в качестве энергопреобразователя газовой турбины;
- использование в качестве источника энергии источника гидростатического давления.New significant features of the installation in relation to the prototype are:
- performance of containers sealed;
- connection of the upper gas-filled parts of sealed containers by a pipeline with a gas turbine installed in it, which is invariant to the direction of the gas flow;
- the supply of the lower liquid-filled parts of the sealed containers with two pipelines, one for supplying fluid from a hydrostatic pressure source and a second for draining the fluid;
- implementation of the unit for alternately connecting the containers to the hydrostatic pressure source in the form of controlled containers filling sensors and taps installed in each container located on the supply and discharge pipelines of the tanks and connecting the controlled windings of each crane and the sensor outputs to the corresponding inputs and outputs of the crane operation control unit;
- use of a gas turbine as an energy converter;
- the use of a hydrostatic pressure source as an energy source.
Вышеуказанные конструктивные признаки, по мнению автора, в технике порознь известны, но в совокупности - энергетической установке позволяют достигнуть новый технический результат, заключающийся в упрощении конструкции установки, повышении ее КПД за счет уменьшения потерь и использования более прогрессивного энергопреобразователя и существенного расширения ареала возможного применения в виде домашней электростанции, размещенной в колодце, до мощных энергоагрегатов, работающих в естественных водоемах, и поэтому могут быть названы существенными. The above design features, according to the author, are separately known in the technique, but in the aggregate - a power plant allows to achieve a new technical result, which consists in simplifying the design of the plant, increasing its efficiency by reducing losses and using a more advanced energy converter and a significant expansion of the range of possible use in as a home power station located in the well, to powerful power units operating in natural reservoirs, and therefore can be called su ety.
Предложенная конструкция проста, надежна в эксплуатации, позволяет использовать новейшие достижения газового турбостроения, может работать как от природных, так и искусственных источников гидростатического давления с повышенным КПД преобразования подводимой энергии. The proposed design is simple, reliable, allows you to use the latest achievements of gas turbine construction, can operate from both natural and artificial sources of hydrostatic pressure with increased efficiency of conversion of the supplied energy.
Предлагаемая конструктивная схема установки приведена на чертеже, где:
1 - первая герметичная емкость;
2 - вторая герметичная емкость;
3 - газовый трубопровод, соединяющий верхние газонаполненные части емкостей;
4 - газовая турбина, инвариантная к направлению газового потока;
5 - управляемый датчик наполнения первой емкости;
6 - управляемый датчик наполнения второй емкости;
7 - отводящий трубопровод первой емкости;
8 - отводящий трубопровод второй емкости;
9 - подводящий трубопровод первой емкости;
10 - подводящий трубопровод второй емкости;
11 - управляемый кран отводящего трубопровода первой емкости;
12 - управляемый кран отводящего трубопровода второй емкости;
13 - управляемый кран подводящего трубопровода первой емкости;
14 - управляемый кран подводящего трубопровода второй емкости;
15 - блок управления работой кранов и датчиков;
16 - источник гидростатического давления;
17 - компрессированная газовая среда.The proposed structural diagram of the installation is shown in the drawing, where:
1 - the first sealed container;
2 - second sealed container;
3 - gas pipeline connecting the upper gas-filled parts of the tanks;
4 - a gas turbine invariant to the direction of the gas flow;
5 - controlled filling sensor of the first tank;
6 - controlled filling sensor of the second tank;
7 - discharge pipe of the first tank;
8 - discharge pipe of the second tank;
9 - inlet pipe of the first tank;
10 - inlet pipe of the second tank;
11 - controlled tap of the discharge pipe of the first tank;
12 - controlled tap of the discharge pipe of the second tank;
13 - controlled tap of the supply pipe of the first tank;
14 - controlled valve of the supply pipe of the second tank;
15 - control unit for the operation of cranes and sensors;
16 - source of hydrostatic pressure;
17 - compressed gas environment.
Исходное состояние установки перед пуском следующее: краны 13 и 14 подводящих трубопроводов 9 и 10 открыты для поступления в емкости 1 и 2 жидкости под давлением Р1 из источника гидростатического источника давления 16, краны 11 и 12 отводящих трубопроводов 7 и 8 закрыты, емкости 1 и 2 заполнены жидкостью соответственно до уровня У1о и У2о и компрессированным газом (воздухом) 17 под давлением Р1, емкости свободно сообщаются через газовый трубопровод 3. The initial state of the installation before start-up is as follows: taps 13 and 14 of the inlet pipelines 9 and 10 are open for fluid into containers 1 and 2 under pressure P1 from the source of the hydrostatic pressure source 16, taps 11 and 12 of the outlet pipelines 7 and 8 are closed, tanks 1 and 2 filled with liquid, respectively, to the level U1o and U2o and compressed gas (air) 17 under pressure P1, the tanks freely communicate through the gas pipeline 3.
Первый такт работы установки: от блока управления 15 поступают сигналы на открытие крана 12 и закрытие крана 14. The first cycle of the installation: from the control unit 15, signals are received to open the crane 12 and close the crane 14.
При этом в емкость 1 из источника гидростатического давления 16 через трубопровод 9 начинает поступать дополнительная жидкость под давлением Р и уровень жидкости в емкости 1 повышается. At the same time, additional liquid under pressure P starts to flow into the tank 1 from the hydrostatic pressure source 16 through the pipe 9 and the liquid level in the tank 1 rises.
При этом компрессированный газ 17 вытесняется из емкости 1 и начинает перетекать по трубопроводу 3 в емкость 2, при этом, проходя через турбину 4, вращает ее, вырабатывая электроэнергию. In this case, the compressed gas 17 is displaced from the tank 1 and begins to flow through the pipeline 3 into the tank 2, while passing through the turbine 4, it rotates, generating electricity.
Одновременно под действием давления Р жидкость начинает вытекать из емкости 2 через отводящий трубопровод 8 и уровень жидкости понижается. At the same time, under the influence of pressure P, the liquid begins to flow out of the tank 2 through the discharge pipe 8 and the liquid level decreases.
Процесс продолжается до достижения жидкостью в емкости 1 уровня У1мах, а в емкости 2 - до уровня У2min. При этом замыкаются контакты датчика наполнения первой емкости 5 и сигнал поступает на блок управления работой кранов 15. The process continues until the liquid in the tank 1 reaches the level U1max, and in the tank 2 - up to the level U2min. In this case, the contacts of the filling sensor of the first container 5 are closed and the signal is supplied to the control unit of the operation of the cranes 15.
Начинается второй такт работы установки. The second cycle of the installation begins.
После поступления сигнала о замыкании контактов датчика 5 наполнения емкости 1 в блоке управления работой кранов 16 вырабатываются сигналы на закрытие кранов 13 и 12 и открытие кранов 11 и 14. After the signal about the closing of the contacts of the sensor 5 filling the tank 1 in the control unit of the cranes 16 produces signals to close the valves 13 and 12 and the opening of the valves 11 and 14.
В результате чего открывается доступ жидкости в емкость 2 через трубопровод 14 от источника гидростатического давления 16 под давлением Р и уровень жидкости в емкости 2 повышается. As a result, the liquid is opened into the tank 2 through the pipe 14 from the source of hydrostatic pressure 16 under pressure P and the liquid level in the tank 2 rises.
При этом компрессированный газ 17 вытесняется из емкости 2 и начинает перетекать по трубопроводу 3 в емкость 1, при этом, проходя через турбину 4, вращает ее, вырабатывая электроэнергию. In this case, the compressed gas 17 is displaced from the tank 2 and begins to flow through the pipeline 3 into the tank 1, while passing through the turbine 4, it rotates, generating electricity.
Одновременно жидкость в емкости 1 начинает вытекать через открытый трубопровод 7. At the same time, the liquid in the tank 1 begins to flow out through the open pipe 7.
Процесс продолжается до достижения жидкостью в емкости 2 уровня У2мах, а в емкости 1 - У1min. При этом замыкаются контакты датчика наполнения второй емкости 6, и сигнал поступает на блок управления работой кранов 15, где вырабатываются сигналы на закрытие кранов 11 и 14 и открытие кранов 13 и 12, и далее цикл повторяется. The process continues until the liquid reaches the level U2max in the tank 2, and U1min in the tank 1. In this case, the contacts of the filling sensor of the second tank 6 are closed, and the signal is supplied to the control unit of the cranes 15, where signals are generated to close the cranes 11 and 14 and open the cranes 13 and 12, and then the cycle repeats.
Все комплектующие предложенной установки - управляемые краны и датчики, трубы для подвода и отвода жидкости, газовая турбина и элементы блока управления работой кранов и датчиков - стандартные. All components of the proposed installation - controlled valves and sensors, pipes for supplying and discharging liquids, a gas turbine and elements of the control unit for the operation of valves and sensors - are standard.
Техническое решение блока управления работой кранов и датчиков могут быть различны в зависимости от мощности установки - от простейшей релейной схемы до сложного электронного устройства, учитывающего комплекс факторов работы устройства. The technical solution of the control unit for the operation of cranes and sensors can be different depending on the capacity of the installation - from the simplest relay circuit to a complex electronic device that takes into account a set of factors of the device.
В настоящее время автором проводится работа по промышленной реализации предложенной установки. Currently, the author is working on the industrial implementation of the proposed installation.
Источники информации
1. Заявка РСТ WO 079/01154, МКИ F 17 В 1/00, 1979 г.Sources of information
1. PCT Application WO 079/01154, MKI F 17 B 1/00, 1979
2. Патент России 2096655, МКИ F 03 B 15/00 от 16.01.95 г. 2. Russian patent 2096655, MKI F 03 B 15/00 from 01/16/95.
3. Патент России 2023907, МКИ F 03 B 17/00 от 29.06.90 г. 3. Russian patent 2023907, MKI F 03 B 17/00 from 06/29/90.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121921/06A RU2214530C1 (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Hydrogas power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121921/06A RU2214530C1 (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Hydrogas power plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2214530C1 true RU2214530C1 (en) | 2003-10-20 |
Family
ID=31989370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121921/06A RU2214530C1 (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Hydrogas power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2214530C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009143563A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Eamon Bergin | Improved energy generator powered by tank pressure differentials |
| CN102046970A (en) * | 2008-05-28 | 2011-05-04 | 摩西·米勒 | Electrical energy/pressurized air conversion techniques |
| WO2014099184A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Hoose Howard G Jr | Power generation system and method of use thereof |
| RU2592944C2 (en) * | 2011-11-05 | 2016-07-27 | эрнео Энергишпайхерзюстеме Гмбх | Energy storage devices and methods |
-
2002
- 2002-08-15 RU RU2002121921/06A patent/RU2214530C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009143563A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Eamon Bergin | Improved energy generator powered by tank pressure differentials |
| CN102046970A (en) * | 2008-05-28 | 2011-05-04 | 摩西·米勒 | Electrical energy/pressurized air conversion techniques |
| RU2592944C2 (en) * | 2011-11-05 | 2016-07-27 | эрнео Энергишпайхерзюстеме Гмбх | Energy storage devices and methods |
| WO2014099184A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Hoose Howard G Jr | Power generation system and method of use thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009305123B2 (en) | Device and method for generating electricity. | |
| US7743609B1 (en) | Power plant with energy storage deep water tank | |
| DK3049667T3 (en) | Process and system for combined pump water pressure-compressed air-energy storage with constant turbine-water pressure | |
| JP2007536469A (en) | Modular system for generating electrical energy from waves | |
| US20100133837A1 (en) | Method for accumulation and utilization of renewable energy | |
| MX2007007292A (en) | Buoyancy pump power system. | |
| GB2471538A (en) | Power generator using compressed air to turn an underwater generator | |
| TW200526870A (en) | Trinity hydro pneumatic power | |
| GB2454913A (en) | Tide energy generator with flexible bladder | |
| RU2214530C1 (en) | Hydrogas power plant | |
| CN101260857A (en) | Generating set for levitating force switching to pressure | |
| WO2014035267A1 (en) | Buoyancy power plant | |
| WO2010005405A2 (en) | Producing energy from wave with free surfce effect / difference of level | |
| WO2008002115A1 (en) | Diaphragm hydrounit for converting gravitational force into a torque for a fuel-less engine and said engine | |
| CN218563792U (en) | Siphon type power generation device | |
| WO2024158373A1 (en) | Hydraulic surge power plant with independent water-delivering pressure pumping plant | |
| CN203441674U (en) | Oceanic tidal power generation device | |
| CN103388551A (en) | Sea tidal power generation device | |
| CN203809198U (en) | Power generating apparatus via pressure liquid flow | |
| DK178143B1 (en) | System for pumping a fluid in response to natural wave action on a body of water | |
| RU60642U1 (en) | ENERGY CONVERSION PLANT | |
| RU141846U1 (en) | POWER PLANT ON PNEUMATIC HYDROACCUMULATORS (OPTIONS) | |
| RU2291985C1 (en) | Surf hydraulic power station | |
| RU2004133262A (en) | HYDRO POWER PLANT | |
| RU2318955C2 (en) | Water-power plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060816 |