RU2232914C2 - Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine - Google Patents
Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232914C2 RU2232914C2 RU2002103077/06A RU2002103077A RU2232914C2 RU 2232914 C2 RU2232914 C2 RU 2232914C2 RU 2002103077/06 A RU2002103077/06 A RU 2002103077/06A RU 2002103077 A RU2002103077 A RU 2002103077A RU 2232914 C2 RU2232914 C2 RU 2232914C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- water
- tubes
- cylinder
- exhaust
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для утилизации энергии выпускных газов, теплоты, передаваемой от продуктов сгорания теплоносителю через охлаждаемые стенки, а также выделяющейся при трении поршня(ей) о цилиндр(ы).The invention relates to engine building and can be used to utilize the energy of exhaust gases, the heat transferred from the combustion products to the coolant through the cooled walls, and also released during friction of the piston (s) against the cylinder (s).
Известен способ работы парогенератора (а.с. SU №1002623, кл. F 01 N 3/04, опубликовано 07.03.83. Бюл.№9), где производится снижение шума двигателя путем охлаждения продуктов сгорания в парогенераторе, который содержит емкость с водой, патрубок с краном для регулирования подачи воды, трубку, распылитель и теплообменник, выполненный в виде змеевика и расположенный в выпускном газопроводе. При работе двигателя продукты сгорания поступают в выпускной газопровод. Давление газов в этом газопроводе передается емкости с водой через патрубок при открытом кране. В результате вода из этой емкости подводится через трубку в змеевик, где она нагревается теплотой продуктов сгорания. Подогретая вода или образовавшийся пар поступает через распылитель в газовый поток. Благодаря образованию пара в продуктах сгорания, их перемешиванию и химическому взаимодействию, а также снижению температуры смеси происходит эффективное глушение шума и очистка отработавших газов.A known method of operation of a steam generator (AS SU No. 1002623, class F 01
Недостатками этого парогенератора и способа его работы являются низкая температура и давление получаемого пара, а также недостаточная эффективность использования теплоты выпускных газов.The disadvantages of this steam generator and its method of operation are the low temperature and pressure of the resulting steam, as well as the insufficient efficiency of using the heat of the exhaust gases.
Известно устройство для комплексной утилизации тепла двигателей внутреннего сгорания (а.с. SU №1687834 А1, кл. F 02 G 5/00, 30.10.91. Бюл. №40), состоящее из первого контура жидкостного охлаждения, в который входят рубашка охлаждения, первый водо-водяной теплообменник и водопроводы. Это устройство включает второй замкнутый контур циркуляции промежуточного теплоносителя, который состоит из первого газоводяного теплообменника, расположенного в выпускном газопроводе, отопительных приборов, органа перекрытия, циркуляционного насоса, второго водо-водяного теплообменника и водопроводов. Устройство этого аналога еще содержит третий незамкнутый контур горячего водоснабжения, куда входят второй газоводяной теплообменник, расположенный в выпускном газопроводе за первым, второй водо-водяной теплообменник и водопроводы. Эти контуры обмениваются теплом в водо-водяных теплообменниках. Применение трех контуров для циркуляции теплоносителей позволяет получать тепло и горячую воду для потребителей.A device for the comprehensive utilization of heat of internal combustion engines (AS SU No. 16787834 A1, class F 02
Недостатками приведенного аналога являются потребность в большом количестве холодной воды для надежной работы двигателя в теплый период года, когда потребность в теплоте для обогрева помещений отсутствует, возможность применения только для стационарных двигателей и необходимость применения коррозионно-стойких материалов для изготовления газоводяных теплообменников.The disadvantages of this analogue are the need for a large amount of cold water for reliable engine operation in the warm season, when there is no need for heat for space heating, the possibility of use only for stationary engines and the need to use corrosion-resistant materials for the manufacture of gas-water heat exchangers.
Наиболее близким к заявленным способу работы и устройству парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания является изобретение способа работы и устройства парогенератора, изложенное в книге (А.В. Квасников. Малые турбины комбинированных авиадвигателей. -М.: Изд-во "Оборонгиз", 1953, с.294). Установка совместной утилизации теплоты отходящих газов и охлаждающей воды при двух сортах пара содержит питательный насос, экономайзер, испаритель, рубашку охлаждения, пароперегреватель, конденсатор и паровые турбины 1 и 2. Эти турбины соединены механической связью с компрессором и поршневым двигателем. При работе двигателя продукты сгорания совершают работу в цилиндрах и отдают там тепло охлаждающему теплоносителю, циркулирующему в рубашке охлаждения, затем их направляют в выпускной газопровод, где они охлаждаются паром в пароперегревателе, затем водой в испарителе и экономайзере. При этом вода из конденсатора подается питательным насосом в экономайзер, а из него параллельно в испаритель и рубашку охлаждения. Образовавшийся пар в испарителе поступает в паровую турбину 1, а из нее в конденсатор. Генерированный пар в рубашке охлаждения отделяют от капель воды в сепараторе и подводят в паровую турбину 2, а из нее в конденсатор. Работа турбин 1 и 2 передается компрессору и коленчатому валу двигателя. Принят за прототип.Closest to the claimed method of operation and device of a steam generator of a reciprocating internal combustion engine is the invention of a method of operation and device of a steam generator described in the book (A.V. Kvasnikov. Small turbines of combined aircraft engines. -M .: Publishing house "Oborongiz", 1953, p .294). The installation for the joint utilization of the heat of the exhaust gases and cooling water with two types of steam contains a feed pump, economizer, evaporator, cooling jacket, superheater, condenser and steam turbines 1 and 2. These turbines are mechanically connected to the compressor and piston engine. When the engine is running, the combustion products perform work in the cylinders and give the heat there to the coolant circulating in the cooling jacket, then they are sent to the exhaust gas pipe, where they are cooled by steam in the superheater, then by water in the evaporator and economizer. At the same time, water from the condenser is fed by a feed pump to the economizer, and from it in parallel to the evaporator and cooling jacket. The resulting vapor in the evaporator enters the steam turbine 1, and from it to the condenser. The generated steam in the cooling jacket is separated from the water droplets in the separator and fed to the steam turbine 2, and from it to the condenser. The operation of turbines 1 and 2 is transmitted to the compressor and the crankshaft of the engine. Adopted for the prototype.
К недостаткам этого способа работы и его устройства, принятого за прототип, относятся:The disadvantages of this method of operation and its device adopted as a prototype include:
- наличие трех рабочих тел, которыми являются продукты сгорания и два сорта пара, что приводит к усложнению конструкции двигателя и увеличению его размеров и массы;- the presence of three working fluids, which are the products of combustion and two varieties of steam, which leads to a complication of the design of the engine and an increase in its size and mass;
- образование на частичных нагрузках насыщенного пара как в испарителе, так и в пароперегревателе из-за низкой температуры выпускных газов, который, поступая на лопатки турбины, будет вызывать каплеударные нагрузки и тем самым снижать надежность их работы;- the formation of saturated steam at partial loads both in the evaporator and in the superheater due to the low temperature of the exhaust gases, which, when entering the turbine blades, will cause drop-impact loads and thereby reduce the reliability of their operation;
- перегрев двигателя на нагрузках, близких к максимальным, из-за уменьшения теплоотдачи в результате интенсивного образования пара на стенках рубашки охлаждения.- overheating of the engine at loads close to maximum, due to a decrease in heat transfer as a result of intense steam formation on the walls of the cooling jacket.
Технический результат - создание прямоточного парогенератора, который укладывался в размеры выпускного газопровода, и получение пара в большом количестве с высокими давлением и температурой, не увеличивая сопротивления выпускной системы и не снижая надежности и экономичности двигателя.The technical result is the creation of a once-through steam generator, which fit into the dimensions of the exhaust gas pipeline, and the production of steam in large quantities with high pressure and temperature, without increasing the resistance of the exhaust system and without reducing the reliability and efficiency of the engine.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретения по объекту - способу достигается тем, что в известном способе работы парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания, включающем сжигание топлива в камерах сгорания, подачу воды питательным насосом из конденсатора в экономайзер, а из него в испаритель и рубашку охлаждения, передачу теплоты от продуктов сгорания охлаждающей воде через стенки камер сгорания и питательной воде через стенки экономайзера и испарителя, нагрев воды в рубашке охлаждения и экономайзере и образование пара в испарителе, особенностью является то, что пар из испарителя подводят в аккумулятор пара, а воду из рубашки охлаждения направляют в этот аккумулятор через регулятор давления, где она превращается в пар при снижении ее давления, при этом регулируют температуру пара в испарителе по температуре пара в аккумуляторе или температуре газов перед конденсатором изменением регулятором количества подаваемой воды в испаритель и давление воды в рубашке охлаждения по давлению пара в этом аккумуляторе или температуру деталей камеры сгорания, определяющую надежность двигателя, изменением регулятором количества воды, проходящей через этот регулятор в аккумулятор пара и превращающейся в пар, причем пар из испарителя подают в пароперегреватели, расположенные в выпускных патрубках, а затем в аккумулятор пара по паропроводам, при этом регулируют температуру пара в пароперегревателях по температуре пара в аккумуляторе, кроме того, в двигателях с отдельными выпускными коллекторами для двух рядов цилиндров и более, соединяющимися с общим выпускным газопроводом посредством соединительных газопроводов, воду подают из основного экономайзера, расположенного в общем выпускном газопроводе в дополнительные экономайзеры, находящиеся в соединительных газопроводах, а из них ее направляют последовательно в испарители в выпускных коллекторах по водопроводам, а затем в пароперегреватели в выпускных патрубках каждого ряда цилиндров по паропроводам, при этом подводят воду в рубашки охлаждения из основного экономайзера, регулируют температуру пара в пароперегревателях по температуре пара в аккумуляторе или температуре газов перед конденсатором изменением регуляторами количества пара, поступающего в пароперегреватели, и давление воды в рубашках охлаждения по давлению пара в аккумуляторе или температуру деталей камеры сгорания, определяющую надежность двигателя, изменением регулятором количества воды, проходящей через этот регулятор в аккумулятор пара и превращающейся в пар, при этом поддерживают температуру газов в камерах сгорания, определяющую надежность работы двигателя, в допустимых пределах изменением количества подаваемой воды или пара в камеры сгорания, причем газы направляют из цилиндров по трубкам пароперегревателя(ей), расположенным в прямых выпускных патрубках под тупым углом к направлению движения газов в выпускном(ых) коллекторе(ах), затем их движут поступательно в выпускном(ых) коллекторе(ах) в межтрубном пространстве испарителя(ей) вдоль трубок с продольным наружным оребрением, при этом продукты сгорания охлаждают водой, движущейся противотоком по трубкам испарителя(ей) и превращающейся в пар, а образовавшийся пар подают в межтрубное пространство пароперегревателей, где он перегревается газами, делая два хода и более при перекрестном движении теплоносителей, при этом продукты сгорания направляют из цилиндра(ов) в канал(ы) выпускного(ых) патрубка(ов), в котором(ых) их охлаждают паром, а пар перегревают, который поступает из испарителя в кольцевое(ые) пространство(а) между наружной поверхностью прямого(ых) выпускного(ых) патрубка(ов) и внутренней поверхностью охватывающего(их) его (их) цилиндра(ов) с боковыми стенками и совершает в этом(их) пространстве(ах) пароперегревателя(ей) два перекрестных хода не менее. Кроме того, газы направляют из цилиндра(ов) в выпускной(ые) патрубок(ки) вдоль трубок пароперегревателя(ей) с продольным наружным оребрением, затем эти газы подводят тангенциально в выпускной(ые) коллектор(ы), завихряют и движут как вращательно, так и поступательно относительно трубок испарителя(ей) со спирально-поперечным наружным оребрением, при этом продукты сгорания охлаждают водой, движущейся противотоком по этим трубкам испарителя(ей) и превращающейся в них в пар, затем этот пар подают по распределительному(ым) паропроводу(ам) в пароперегреватель(и) в выпускном(ых) патрубке(ах), где его перегревают газами, движущимися противотоком, причем газы охлаждают в выпускном(ых) патрубке(ах), искривленном(ых) по радиусу, паром, движущимся по спиральной(ым) охваты вающей(им) трубке(ам), залитой(ым) в стенке(ах) этого(их) выпускного(ых) патрубка(ов) вокруг газопроходного(ых) канала(ов), при этом воду движут в рубашке(ах) охлаждения цилиндра(ов) по спиральному(ым) каналу(ам), расположенному(ым) в блоке(ах) или гильзе(ах) цилиндра(ов), при этом воду направляют из блока(ов) в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов) через патрубок(ки), а также воду движут по спиральной(ым) трубке(ам), залитой(ым) в теле блока(ов) цилиндра(ов) вокруг цилиндра(ов) под давлением, равным критическому (22,13 МПа) или большем давлении, затем подают в рубашку(и) охлаждения крышки(ек) (головки(ок)) цилиндра(ов) через соединительную(ые) трубку(и), причем в двигателях, содержащих по одному впускному и выпускному клапану на цилиндр, воду подают по подводящим общему(им) и соединительным трубкам параллельно в кольцевые трубки под давлением 22,13 МПа и выше, залитые в теле крышки(ек) (головки(ок) цилиндра(ов) вокруг гнезд впускного(ых) и выпускного(ых) клапанов и форсунки(ок), а также вокруг стенки(ок) впускного(ых) и выпускного(ых) каналов, при этом отводят воду от этих трубок по общему(им) и соединительным трубкам. Кроме того, в двигателях с двумя впускными и выпускными клапанами на цилиндр воду подают по подводящему(и) общему(им) соединительным и распределительным трубкам под давлением 22,13 МПа и выше в кольцевые трубки вокруг гнезд выпускных клапанов и форсунки(ок), а также в охватывающие трубки вокруг впускного(ых) и выпускного(ых) каналов, а затем из кольцевых трубок вокруг гнезд выпускных клапанов эту воду направляют в кольцевые трубки вокруг гнезд впускных клапанов через соединительные трубки, при этом отводят воду из этих кольцевых трубок, кольцевой(ых) трубки(ок) вокруг гнезда форсунок(ки) и охватывающих трубок вокруг впускного(ых) канала(ов) по соединительным, приемным и общей(им) отводящей(им) трубкам в аккумулятор пара.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions on the object-method is achieved by the fact that in the known method of operation of the steam generator of a reciprocating internal combustion engine, including burning fuel in the combustion chambers, supplying water with a feed pump from the condenser to the economizer, and from it to the evaporator and cooling jacket , heat transfer from the combustion products to cooling water through the walls of the combustion chambers and feed water through the walls of the economizer and evaporator, heating the water in the cooling jacket and onomizer and the formation of steam in the evaporator, the peculiarity is that the steam from the evaporator is supplied to the steam accumulator, and the water from the cooling jacket is sent to this accumulator through the pressure regulator, where it turns into steam when its pressure decreases, while the steam temperature in the evaporator is regulated by the temperature of the steam in the accumulator or the temperature of the gases in front of the condenser by the regulator changing the amount of water supplied to the evaporator and the pressure of the water in the cooling jacket according to the vapor pressure in this accumulator or the temperature the hoist of the combustion chamber, which determines the reliability of the engine, by changing the regulator of the amount of water passing through this regulator into a steam accumulator and turning into steam, moreover, the steam from the evaporator is fed to superheaters located in the exhaust pipes, and then to the steam accumulator through the steam pipelines, while the temperature is controlled steam in superheaters according to the temperature of steam in the battery, in addition, in engines with separate exhaust manifolds for two rows of cylinders or more, connected to a common exhaust gas pipeline the house by means of connecting gas pipelines, water is supplied from the main economizer located in the common exhaust gas pipeline to additional economizers located in the connecting gas pipelines, and from them it is sent sequentially to the evaporators in the exhaust manifolds through the water pipes, and then to the superheaters in the exhaust pipes of each cylinder row steam pipelines, while supplying water to the cooling jackets from the main economizer, regulate the temperature of the steam in the superheaters according to the temperature of the steam in the accumulator gas temperature in front of the condenser by regulators changing the amount of steam entering the superheaters, and the water pressure in the cooling jackets by the vapor pressure in the battery or the temperature of the parts of the combustion chamber, which determines the reliability of the engine, changing the amount of water passing through this regulator into the steam accumulator and turning in steam, while maintaining the temperature of the gases in the combustion chambers, which determines the reliability of the engine, within acceptable limits by changing the amount of supply water or steam into the combustion chambers, and the gases are directed from the cylinders through the tubes of the superheater (s) located in straight exhaust pipes at an obtuse angle to the direction of gas movement in the exhaust manifold (s), then they are moved progressively into the exhaust (s) ) the collector (s) in the annulus of the evaporator (s) along the tubes with a longitudinal external finning, while the combustion products are cooled by water moving countercurrently through the tubes of the evaporator (s) and turn into steam, and the resulting steam is fed into the annulus your superheaters, where it overheats with gases, making two or more strokes during the cross-flow of heat carriers, while the combustion products are directed from the cylinder (s) into the channel (s) of the exhaust pipe (s) in which they are cooled by steam and the steam overheats, which comes from the evaporator into the annular (s) space (a) between the outer surface of the straight (s) outlet (s) pipe (s) and the inner surface of the cylinder (s) covering it (them) with the side walls and makes in this (them) space (s) of the superheater (s) two ne recreational move no less. In addition, the gases are directed from the cylinder (s) to the exhaust pipe (s) along the tubes of the superheater (s) with a longitudinal external fins, then these gases are fed tangentially to the exhaust pipe (s), swirl and move as rotationally , and progressively relative to the tubes of the evaporator (s) with a spiral-transverse external finning, while the combustion products are cooled by water moving countercurrently along these tubes of the evaporator (s) and turning into them into steam, then this steam is fed through the distribution (s) steam line (s) to the steam the heater (s) in the outlet (s), where it is overheated by gases moving in countercurrent, and the gases are cooled in the outlet (s), radially curved (s), with steam moving along the spiral (s) the covering pipe (s) embedded in the wall (s) of this outlet (s) pipe (s) around the gas passage (s) channel (s), while the water is moved in the shirt (s) cooling the cylinder (s) along the spiral channel (s) located in the block (s) or sleeve (s) of the cylinder (s), while water is sent from the block (s) to the cover (s) (head) (i)) cyl Indra (s) through the pipe (s), as well as water, are moved along the spiral pipe (s), filled in the body of the block (s) of the cylinder (s) around the cylinder (s) under a pressure equal to critical (22 , 13 MPa) or greater pressure, then fed into the jacket (s) of cooling of the cap (s) (head (s)) of the cylinder (s) through the connecting pipe (s), and in engines containing one inlet and outlet to the valve on the cylinder, water is supplied through the supplying common (s) and connecting tubes in parallel to the annular tubes under a pressure of 22.13 MPa and higher, filled in the body of the cover (s) (empty woks (s) of the cylinder (s) around the seats of the inlet (s) and outlet (s) valves and nozzle (s), as well as around the wall (s) of the inlet (s) and outlet (s) channels, while water is removed from these tubes along the common (them) and connecting tubes. In addition, in engines with two inlet and outlet valves, water is supplied to the cylinder through the supply (s) common and distribution pipes at a pressure of 22.13 MPa and higher into the annular tubes around the nests of the exhaust valves and nozzle (s), and also into the surrounding tubes around the inlet (s) and outlet (s) channels, and then from the annular tubes around the outlet valve seats, this water is directed into the annular tubes around the intake valve seats through the connecting tubes, while water is drained from these ring tubes, rings Eva (s) tube (s) around the socket nozzles (s) and covering tubes around the inlet (s) channel (s) through the connecting, receiving and common (s) diverting (s) tubes into the steam accumulator.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройству достигается тем, что в известном устройстве парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащем камеры сгорания в цилиндрах, экономайзер и испаритель в выпускном тракте, а также питательный насос между конденсатором и экономайзером, особенностью является то, что оно содержит пароперегреватели в выпускных патрубках, подключенные к испарителю и аккумулятору пара паропроводами, при этом соединены последовательно экономайзер с испарителем водопроводом, а испаритель с пароперегревателями паропроводами, на этом водопроводе установлен регулятор температуры пара в пароперегревателях по температуре пара в аккумуляторе или газов за экономайзером, рубашка охлаждения соединена водопроводами подводящим - с экономайзером, а отводящим - с аккумулятором пара, на котором установлен регулятор давления воды в этой рубашке по давлению пара в этом аккумуляторе или температуры деталей камеры сгорания, определяющей надежность двигателя, причем в двигателях с отдельными выпускными коллекторами для двух рядов цилиндров и более содержит общий выпускной газопровод, который соединен с выпускными коллекторами соединительными газопроводами, при этом установлены основной экономайзер в общем газопроводе, а дополнительные, меньших размеров, в соединительных газопроводах и подключены водопроводами к основному экономайзеру, испарители соединены подводящими водопроводами с дополнительными экономайзерами, а отводящими паропроводами с пароперегревателями, на которых установлены регуляторы температуры пара в пароперегревателях по температуре пара в аккумуляторе или температуры газов за основным экономайзером, рубашки охлаждения соединены с основным экономайзером подводящими, а с аккумулятором пара отводящими водопроводами, на отводящем общем водопроводе установлен регулятор давления пара в рубашке охлаждения по давлению пара в аккумуляторе или температуры деталей камеры сгорания, определяющей надежность двигателя, при этом устройство содержит в основном и дополнительном(ых) экономайзерах по трубке или в каждом экономайзере трубки с продольным наружным оребрением, которые при одной трубке в каждом из экономайзеров соединяются между собой с подводящим и отводящим водопроводами, при двух и более трубках в каждом из экономайзеров их концы соединяются коллекторами, а коллекторы этих экономайзеров между собой и с подводящим и отводящим водопроводами. Кроме того, особенность заключается в том, что устройство содержит в приемной(ых) цилиндрической(их) трубе(ах) выпускного(ых) коллектора(ов) испаритель(и), а также в выпускных патрубках этого(их) коллектора(ов) пароперегреватели, расположенные под тупым углом к этому(им) испарителю(ям) для снижения газодинамических потерь, при этом две трубные доски, установленные перпендикулярно в конце приемной цилиндрической трубы, соединенные трубками для прохода через них продуктов сгорания, образуют распределительную водяную камеру со штуцером для подвода воды, трубная доска этой водяной камеры возле последнего выпускного патрубка и трубная доска перед первым выпускным патрубком, расположенная под таким же тупым углом, как и выпускные патрубки, соединены трубками с продольным наружным оребрением и образуют газовую камеру для прохода между ними газов, поступающих из выпускных патрубков, трубная доска перед первым выпускным патрубком и торцовая стенка приемной цилиндрической трубы, установленная параллельно этой трубной доске, образуют приемную паровую камеру со штуцером для отвода пара из этой камеры, трубные доски, установленные с обеих концов выпускных патрубков параллельно приемной цилиндрической трубе и соединенные трубками для прохода через них выпускных газов из цилиндров, образуют между ними паровые камеры с перегородкой(ами) для перекрестного прохода пара в два и более ходов и имеют трубки для отвода и подвода пара, причем устройство содержит в выпускных патрубках кольцевое пространство между наружной поверхностью прямого выпускного патрубка и внутренней поверхностью охватывающего его цилиндра с боковыми стенками, разделенное перегородкой(ами) для перекрестного прохода пара в два хода и более, при этом устройство содержит в испарителе трубки со спирально-поперечным наружным оребрением, которое по концам соединены распределительным и приемным коллекторами, в пароперегревателях трубки с продольным наружным оребрением, которые по концам соединены распределительными приемными коллекторами, при этом распределительный коллектор испарителя соединен водопроводом с основным или дополнительным экономайзером, а его приемный коллектор связан паропроводами с распределительными коллекторами пароперегревателей, а их приемные коллекторы соединены паропроводами с аккумулятором пара, выпускные патрубки расположены тангенциально относительно приемной цилиндрической трубы для организации в ней вращательного движения газов относительно трубок со спирально-поперечным наружным оребрением, при этом в двигателях с общим выпускным коллектором для двух рядов цилиндров содержит выпускные патрубки одного ряда цилиндров, расположенные тангенциально вверху, а другого ряда внизу или, наоборот, по отношению к приемной цилиндрической трубе для организации вихревого движения газов относительно трубок со спирально-поперечным наружным оребрением, причем устройство содержит в искривленных по радиусу выпускных патрубках охватывающие спиральные трубки, отлитые вместе с этими патрубками и расположенные равномерно вокруг газопроходных каналов, при этом крайние витки содержат отверстия для подвода и отвода пара. Кроме того, устройство содержит в блоке(ах) или гильзе(ах) цилиндра(ов) спиральные каналы вокруг цилиндра(ов), при этом крайний(е) канал(ы) внизу цилиндра(ов) имеет(ют) боковое(ые) отверстие(я) для подвода воды, а канал(ы) вверху цилиндра(ов) содержит(ат) верхнее(ие) отверстие(ия) для отвода воды в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов), а также устройство содержит в рубашке(ах) охлаждения блока(ов) цилиндра(ов) спиральные трубки вокруг цилиндров, выдерживающие давление не менее 22,13 МПа и более, отлитые вместе с этим(и) блоком(ами), при этом крайние витки имеют боковые отверстия для подвода и отвода охлаждающей жидкости, причем в двигателях с одним впускным и выпускным клапанами на цилиндр содержит в крышке(ах) (головке(ах)) цилиндра(ов) кольцевые трубки вокруг гнезд клапанов, форсунок, а также охватывающие трубки вокруг впускных и выпускных газовых каналов, при этом общие подводящие и отводящие воду трубки связаны соединительными трубками с кольцевыми и охватывающими трубками, которые с этими общими и соединительными трубками выдерживают давление 22,13 МПа и более и отлиты вместе с крышкой(ами) (головкой(ами)) цилиндра(ов), при этом в двигателях с двумя впускными и выпускными клапанами содержит в крышке(ах) (головке(ах)) цилиндра(ов) трубки, соединяющие кольцевые трубки гнезд впускного и выпускного клапанов, выдерживающие давление 22,13 МПа и более и отлитые вместе с крышкой(ами) (головкой(ами)) цилиндра(ов). Кроме того, устройство содержит проходное сечение выпускного(ых) патрубка(ов) не меньше проходного сечения выпускного(ых) клапана(ов) каждого цилиндра при максимальном его(их) подъеме, а также имеет проходное сечение приемной цилиндрической трубы выпускного коллектора не меньше максимального проходного сечения выпускных клапанов всех цилиндров при одновременном их подъеме и выпуске газов в эту трубу, а также содержит на наружных поверхностях газопроводов, водопроводов и паропроводов, отдающих тепло окружающей среде, теплоизоляцию или теплоизолирующее покрытие или состоит из теплопроводов, изготовленных из материалов с низкой теплопроводностью.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions on the object-device is achieved by the fact that in the known device of the steam generator of a reciprocating internal combustion engine containing combustion chambers in cylinders, an economizer and an evaporator in the exhaust tract, as well as a feed pump between the condenser and the economizer, a feature is that it contains superheaters in the exhaust pipes, connected to the evaporator and the steam accumulator by steam lines, while the economy aniser with an evaporator water supply, and an evaporator with superheaters, steam pipelines, a water temperature regulator is installed on the water supply in superheaters according to the temperature of the steam in the accumulator or gases behind the economizer, the cooling jacket is connected by the water supply pipes to the economizer, and the discharge one to the steam battery on which the regulator is installed the water pressure in this jacket according to the vapor pressure in this battery or the temperature of the parts of the combustion chamber, which determines the reliability of the engine, and in engines with separate My exhaust manifolds for two rows of cylinders or more contain a common exhaust gas pipeline, which is connected to the exhaust manifolds by connecting gas pipelines, while the main economizer is installed in the general gas pipeline, and additional, smaller sizes, in the connecting gas pipelines and connected by water pipes to the main economizer, the evaporators are connected by supply water pipelines with additional economizers, and outlet steam pipelines with superheaters, on which temperature regulators are installed and in superheaters, according to the temperature of the steam in the battery or the temperature of the gases behind the main economizer, the cooling jackets are connected to the main economizer, and to the steam accumulator by the discharge pipelines, the steam pressure regulator in the cooling jacket is installed on the outlet common water supply by the steam pressure in the battery or the temperature of the chamber parts combustion, which determines the reliability of the engine, while the device contains mainly and additional (s) economizers on the tube or in each economizer of the tube outer longitudinal fins which, when one tube in each of the economizers are interconnected with the inlet and outlet water pipes, with two or more tubes in each of the ends of economizers connected collectors, and collectors of these economizers between themselves and with the inlet and outlet water pipes. In addition, the peculiarity lies in the fact that the device contains in the receiving (s) cylindrical (s) pipe (s) of the exhaust manifold (s) of the collector (s), the evaporator (s), as well as in the exhaust pipes of this (their) collector (s) superheaters located at an obtuse angle to this (them) evaporator (s) to reduce gas-dynamic losses, while two tube boards installed perpendicularly at the end of the receiving cylindrical pipe, connected by tubes for the passage of combustion products through them, form a distribution water chamber with a fitting for by water pipes, the tube plate of this water chamber near the last outlet pipe and the tube plate in front of the first outlet pipe, located at the same obtuse angle as the discharge pipes, are connected by pipes with a longitudinal external fins and form a gas chamber for the passage of gases from between exhaust pipes, a tube plate in front of the first exhaust pipe, and an end wall of a receiving cylindrical pipe mounted parallel to this pipe board form a receiving steam chamber with a fitting for removal steam from this chamber, tube boards installed at both ends of the exhaust pipes parallel to the receiving cylindrical pipe and connected by tubes for passage of exhaust gases from the cylinders through them, form steam chambers between them with a partition (s) for cross-passage of steam in two or more strokes and have tubes for venting and supplying steam, and the device contains in the exhaust pipes an annular space between the outer surface of the direct exhaust pipe and the inner surface of the cylinder enclosing it from the sides walls, separated by a partition (s) for cross-passage of steam in two strokes or more, while the device contains tubes in the evaporator with a spiral-transverse external fins, which are connected at the ends by distribution and receiving manifolds, in superheaters of a tube with a longitudinal external fins, which at the ends they are connected by distribution receiving collectors, while the distribution collector of the evaporator is connected by a water supply system to the main or additional economizer, and its receiving collector is connected it is occupied by steam pipelines with distributive collectors of superheaters, and their receiving manifolds are connected by steam pipelines with a steam accumulator, the exhaust pipes are located tangentially relative to the receiving cylindrical pipe for organizing in it the rotational movement of gases relative to pipes with a spiral-transverse external fins, while in engines with a common exhaust manifold for two rows of cylinders contains exhaust pipes of one row of cylinders located tangentially at the top, and another row at the bottom and and, conversely, with respect to the receiving cylindrical pipe for organizing the vortex movement of gases relative to tubes with a spiral-transverse external finning, the device comprising spiral tubes, cast along with these pipes and arranged uniformly around the gas passage channels, which are curved along the radius of the outlet pipes, this extreme turns contain holes for supplying and discharging steam. In addition, the device contains in the block (s) or sleeve (s) of the cylinder (s) spiral channels around the cylinder (s), while the extreme (s) channel (s) at the bottom of the cylinder (s) have (s) side (s) the hole (s) for supplying water, and the channel (s) at the top of the cylinder (s) contains (at) the top (s) hole (s) for draining water into the cover (s) (head (s)) of the cylinder (s), and the device also contains in the jacket (s) of cooling the block (s) of the cylinder (s) spiral tubes around the cylinders that withstand a pressure of at least 22.13 MPa or more, cast together with this (s) block (s), while the extreme turns have t lateral openings for supplying and discharging coolant; moreover, in engines with one inlet and outlet valve, the cylinder contains ring tubes (s) (cylinder head (s)) of the cylinder (s) around the valve seats, nozzles, and also surrounding tubes around gas inlet and outlet channels, the common water inlet and outlet pipes connected by connecting tubes with ring and female tubes, which withstand these general and connecting tubes can withstand pressure of 22.13 MPa or more and are cast together with the lid (s) (cylinder head (s)) of the cylinder (s), while in engines with two intake and exhaust valves, contains in the cap (s) (head (s)) of the cylinder (s) tubes connecting the annular tubes of the inlet and outlet valve seats, withstanding pressure 22.13 MPa or more and cast together with the cap (s) (head (s)) of the cylinder (s). In addition, the device contains a bore of the outlet (s) pipe (s) not less than the bore of the outlet (s) valve (s) of each cylinder at its maximum lift, and also has a bore of the receiving cylindrical pipe of the exhaust manifold not less than the maximum the cross section of the exhaust valves of all cylinders while they are being raised and gases are released into this pipe, and also contains on the outer surfaces of gas pipelines, water pipes and steam pipelines that give off heat to the environment, thermal insulation or eploizoliruyuschee coating or consists of heating pipes made of materials with low thermal conductivity.
На фиг.1 и 2 показаны устройство и работа прямоточного парогенератора, который реализован на поршневых двигателях внутреннего сгорания с однорядным и двухрядным расположением цилиндров. На фиг.3 и 5 представлены конструкции испарителей и пароперегревателей, расположенные в выпускном коллекторе, с указанием направления движения в них теплоносителей. На фиг.4а,б изображены устройства выпускных патрубков и расположение в них каналов для прохода пара. На фиг 6 и 7 показаны конструкции каналов для охлаждения цилиндров и схема движения в них теплоносителя. На фиг.8, 9 и 10 представлены устройства каналов для прохода воды и их расположение в крышке (головке) цилиндра, а также схема движения в них теплоносителя в двигателях с одними впускным и выпускным и с двумя впускными и выпускными клапанами на цилиндр.Figures 1 and 2 show the device and operation of a once-through steam generator, which is implemented on reciprocating internal combustion engines with single and double row cylinders. Figures 3 and 5 show the designs of evaporators and superheaters located in the exhaust manifold, indicating the direction of movement of the coolants in them. On figa, b shows the device exhaust pipes and the location of the channels for the passage of steam. On Fig 6 and 7 shows the design of the channels for cooling the cylinders and the movement scheme of the coolant in them. On Fig, 9 and 10 presents the device channels for the passage of water and their location in the cover (head) of the cylinder, as well as the movement of the coolant in them in engines with one inlet and outlet and with two inlet and outlet valves per cylinder.
Устройство прямоточного парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 (фиг.1) с однорядным расположением цилиндров содержит камеры сгорания 2, рубашку охлаждения 3, а также расположенный в выпускном газопроводе 4 экономайзер 5, испаритель 6 и пароперегреватели 7. Экономайзер 5, установленный за испарителем 6, содержит трубки с продольным наружным оребрением 8, которые по концам соединены распределительным 9 и приемным 10 коллекторами. Распределительный коллектор 9 подключен к конденсатору 11 водопроводом 12, на котором установлен питательный насос 13. Приемный коллектор 10 соединен с испарителем 6, расположенным в выпускном коллекторе 14, водопроводом 15, на котором установлен регулятор температуры пара в пароперегревателях 16 по температуре пара в аккумуляторе 17, а также подключен к рубашке охлаждения 3 водопроводами общим 18 и распределительными 19. Рубашка охлаждения 3 соединена с аккумулятором пара 17 отводящими водопроводами 20 и общим 21, на котором установлен регулятор давления воды 22 в этой рубашке по давлению пара в аккумуляторе 17 или температуры деталей камеры сгорания, определяющей надежность двигателя. Пароперегреватели 7 соединены с испарителем 6 паропроводами общим подводящим 23 и подводящими к пароперегревателям 24, а также подключены к аккумулятору пара 17 паропроводами отводящими от пароперегревателей 25 и общим отводящим 26. Наружные поверхности выпускного газопровода 4, выпускного коллектора 14, аккумулятора пара 17, а также водопроводы и паропроводы 12, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25 и 26 покрыты теплоизоляцией или имеют теплоизоляционное покрытие или изготовлены из материалов, имеющих низкую теплопроводность.The direct-flow steam generator device of a reciprocating internal combustion engine 1 (Fig. 1) with a single-row arrangement of cylinders contains a combustion chamber 2, a
Устройство прямоточного парогенератора для двигателя с отдельными выпускными коллекторами 14 (фиг.2) для каждого ряда цилиндров содержит испаритель 6 и пароперегреватели 7, установленные в этих коллекторах. При наличии общего выпускного коллектора для двух и более ряда цилиндров устанавливается один испаритель в этом коллекторе и пароперегреватели в каждом выпускном патрубке. В двигателях с индивидуальными выпускными коллекторами 14 для каждого ряда цилиндров эти коллекторы соединяются с общим выпускным газопроводом 4 соединительными газопроводами 27, в которых устанавливаются дополнительные экономайзеры 28. При этом в общем выпускном газопроводе располагается основной экономайзер 5. Экономайзеры основной 5 и дополнительные 28 содержат в каждом из них трубку или трубки с продольным наружным оребрением, в зависимости от размеров выпускных газопроводов, и соединяются между собой водопроводами 29 и 30. Основной экономайзер 5 связан с конденсатором 11 водопроводом 12, на котором установлен питательный насос 13. Дополнительные экономайзеры 28 соединены с испарителями 6 водопроводами 31. Водопроводы 29, 30 и 31 проложены внутри газопроводов общего 4 и соединительных 27 и передают тепло от продуктов сгорания теплоносителю. Пароперегреватели 7 соединены с испарителями 6 паропроводами общими подводящими 23 и подводящими к пароперегревателям 24, при этом на общих подводящих паропроводах 23 установлены регуляторы температуры пара в пароперегревателях 16 по температуре пара в аккумуляторе 17 или температуры газов за основным экономайзером 5. Отводящие паропроводы от пароперегревателей 25 и отводящие общие паропроводы 26 соединяют пароперегреватели 7 с аккумулятором пара 17. С этим аккумулятором еще соединены рубашки охлаждения 3 каждого ряда цилиндров посредством водопроводов 32 и общего водопровода 33, на котором установлен регулятор давления воды в рубашках охлаждения 22 по давлению пара в аккумуляторе или температуры деталей камеры сгорания, определяющей надежность двигателя. При этом рубашки охлаждения соединены с основным экономайзером 5 общим водопроводом 34 и распределительными водопроводами 35. Наружные поверхности выпускного газопровода 4, выпускных коллекторов 14, соединительных газопроводов 27, а также водопроводы и паропроводы 12, 23, 24, 25, 26, 32, 33 и 35 покрыты теплоизоляцией или имеют теплоизоляционное покрытие или изготовлены из материалов, имеющих низкую теплопроводность.The direct-flow steam generator device for an engine with separate exhaust manifolds 14 (Fig. 2) for each row of cylinders contains an
Испаритель (фиг.3) и пароперегреватели совмещены конструктивно с выпускным коллектором 14. Испаритель располагается в приемной цилиндрической трубе 36, а пароперегреватели - в прямых цилиндрических выпускных патрубках 37 и 38 под тупым углом φ к этому испарителю для снижения газодинамических потерь. Две трубные доски 39 и 40, установленные перпендикулярно в конце приемной цилиндрической трубы 36 за выпускным патрубком 37, соединенные трубками 41 для прохода через них газов, образуют распределительную водяную камеру 42 со штуцером 43 для подвода воды. Трубки 41 имеют сечение для прохода газов не менее максимального проходного сечения выпускных клапанов всех цилиндров при одновременном их подъеме и выпуске газов. Трубная доска 40 водяной камеры 42 и трубная доска 44 перед первым выпускным патрубком 38, расположенная под таким же тупым углом φ, как и выпускные патрубки 37 и 38, соединены трубками с продольным наружным оребрением 45 и образуют газовую камеру 46 для прохода газов, поступающих из выпускных патрубков. Эта газовая камера имеет сечение для прохода газов не менее максимального проходного сечения выпускных клапанов всех цилиндров при одновременном их подъеме и выпуске газов. Трубная доска 44 перед первым выпускным патрубком 38 и торцевая стенка 47 приемной цилиндрической трубы 36, установленная параллельно этой трубной доске, образуют приемную паровую камеру 48 со штуцером 49 для отвода пара из этой камеры. Трубные доски 50 и 51, установленные с обоих концов выпускных патрубков 37 и 38 параллельно приемной цилиндрической трубе 36 и соединенные трубками 52 для прохода через них выпускных газов из цилиндров, образуют паровые камеры 53 с перегородками 54 для перекрестного прохода пара в два и более ходов и содержат трубки 55 и 56 для подвода и отвода пара. Соединительные трубки 52 для прохода через них газов имеют сечение не менее проходного сечения выпускного(ых) клапана(ов) каждого цилиндра при максимальном его (их) подъеме. Присоединяется выпускной коллектор 14 вместе с испарителем и пароперегревателями к блоку цилиндров фланцами 57, а к выпускному газопроводу фланцем 58.The evaporator (Fig. 3) and superheaters are structurally combined with the
Для уменьшения газодинамических потерь выпускной патрубок 59 (фиг.4а) содержит кольцевое пространство 60 между наружной поверхностью 61 прямого выпускного патрубка 59 и внутренней поверхностью 62 охватывающего его цилиндра 63 с боковыми стенками 64. Это кольцевое пространство разделено перегородкой 65 для перекрестного прохода пара в два хода и содержит трубки 66 и 67, подводящие и отводящие пар. Кольцевое пространство 60 может иметь не один, а несколько перегородок для перекрестного прохода пара в три и более ходов. Выпускной патрубок 59 снабжен фланцем 68 для его крепления к блоку.To reduce gas-dynamic losses, the exhaust pipe 59 (Fig. 4a) contains an
Для повышения интенсивности процесса теплообмена в испарителе и снижения газодинамических потерь в выпускной системе испаритель содержит трубки со спирально-поперечным наружным оребрением 69 (фиг.5 а и б), которые по концам соединены коллекторами распределительным 70 (фиг.5а) и приемным 71. При этом проходное сечение испарителя больше максимального проходного сечения выпускных клапанов всех цилиндров при одновременном их подъеме и выпуске газов. Пароперегреватели в выпускных патрубках 72 состоят из трубок 73 с продольным наружным оребрением, которые по концам соединены коллекторами распределительным 74 и приемным 75. При этом проходное сечение пароперегревателя не меньше проходного сечения выпускного(ых) клапана(ов) каждого цилиндра при максимальном его (их) подъеме. Распределительный коллектор испарителя 70 соединен с основным или дополнительным экономайзером водопроводом 76, а его приемный коллектор 71 связан паропроводами 77 и 78 (фиг.5а и б) с распределительными коллекторами пароперегревателей 74. При этом приемные коллекторы 75 (фиг.5а) этих пароперегревателей соединены паропроводами 79 с аккумулятором пара. Выпускные патрубки 72 (фиг.5б) расположены тангенциально относительно приемной цилиндрической трубы 80 для организации в ней вращательного движения газов относительно трубок со спирально-поперечным наружным оребрением 69. Присоединяется испаритель и пароперегреватели, совмещенные с выпускным коллектором, к блоку цилиндров фланцами 81 (фиг.5а) и к выпускному газопроводу фланцем 82.To increase the intensity of the heat transfer process in the evaporator and reduce gas-dynamic losses in the exhaust system, the evaporator contains tubes with a spiral-transverse outer finning 69 (Fig. 5 a and b), which are connected at the ends by distribution manifolds 70 (Fig. 5a) and receiving 71. this passage section of the evaporator is greater than the maximum passage section of the exhaust valves of all cylinders while they rise and exhaust gases. The superheaters in the
В двигателях с общим выпускным коллектором для двух рядов цилиндров выпускные патрубки одного ряда цилиндров расположены тангенциально вверху, а другого ряда - внизу или, наоборот, по отношению к приемной цилиндрической трубе для организации вихревого движения газов относительно трубок со спирально-поперечным наружным оребрением.In engines with a common exhaust manifold for two rows of cylinders, the exhaust pipes of one row of cylinders are located tangentially at the top, and the other row at the bottom or, conversely, with respect to the receiving cylindrical pipe for organizing the vortex movement of gases relative to tubes with a spiral-transverse external finning.
Для уменьшения габаритных размеров двигателя, особенно двухрядных и многорядных, и уменьшения газодинамических потерь в выпускной системе выпускной(ые) коллектор(ы) содержит(ат) патрубки 83 (фиг.4б), искривленные по радиусу R. В этих патрубках расположены равномерно вокруг каналов 84 охватывающие спиральные трубки 85, которые отлиты вместе со стенками 86 патрубков 83. Крайние витки этих трубок 87 и 88 соединены с трубками 89 и 90 для подвода и отвода пара.To reduce the overall dimensions of the engine, especially two-row and multi-row ones, and to reduce gas-dynamic losses in the exhaust system, the exhaust manifold (s) contains (at) nozzles 83 (Fig. 4b), bent along the radius R. In these nozzles are arranged uniformly around the
Для повышения интенсивности охлаждения продуктов сгорания и получения высокопотенциальной теплоты рубашка охлаждения содержит в блоке(ах) цилиндров 91 (фиг.6а) или гильзе(ах) цилиндра(ов) 92 (фиг.6б) спиральный(е) канал(ы) 93 (фиг.6а и б) вокруг цилиндра(ов) 94. Крайний канал внизу цилиндра(ов) 95 имеет боковое отверстие с трубкой(ами) 96 для подвода воды, а канал вверху цилиндра(ов) содержит верхнее(ие) отверстие(я) 97 для отвода воды в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов).To increase the cooling rate of the combustion products and to obtain high potential heat, the cooling jacket contains in the cylinder block (s) 91 (Fig. 6a) or cylinder liner (s) 92 (Fig. 6b) spiral (e) channel (s) 93 ( figa and b) around the cylinder (s) 94. The extreme channel at the bottom of the cylinder (s) 95 has a side hole with a tube (s) 96 for supplying water, and the channel at the top of the cylinder (s) contains the top (s) hole (s) 97 to drain water into the cover (s) (head (s)) of the cylinder (s).
Для нагрева воды в рубашке охлаждения до критического состояния в блоке(ах) цилиндра(ов) 98 (фиг.7) содержатся спиральные трубки 99 вокруг цилиндра(ов) 100, выдерживающие давление 22,13 МПа и более, отлитые вместе с этим(и) блоком(ами), при этом крайние витки имеют боковые отверстия с трубками 101 и 102 для подвода и отвода теплоносителя.To heat water in a cooling jacket to a critical state, in the block (s) of cylinder (s) 98 (Fig. 7) there are
Для нагрева воды в рубашке(ах) охлаждения до критического состояния в двигателях с одними впускным и выпускным клапанами на цилиндр крышка(и) (головка(и)) цилиндра(ов) содержит(ат) кольцевые трубки 103, 104 и 105 (фиг.8) вокруг гнезд клапанов впускного 106, выпускного 107 и форсунки 108 соответственно, а также охватывающие трубки 109 (фиг.8 и фиг.9а) и 110 (фиг.8) вокруг стенок 111 (фиг.9а) впускного и выпускного каналов. Для подвода и отвода теплоносителя крышка(и) (головка(и)) цилиндра(ов) имеет(ют) общие трубки подводящие 112 (фиг.8 и фиг.9а) и отводящие 113. Эти трубки соединены с кольцевыми трубками 103, 104 и 105 (фиг.8) соединительными трубками подводящими 114, 115 и 116 и отводящими 117, 118 и 119, а также с охватывающими трубками 109 (фиг.8 и фиг.9а) и 110 (фиг.8) вокруг стенок 111 (фиг.9а) впускного и выпускного каналов соединительными трубками подводящими 120 (фиг.8 и фиг.9а) и 121 (фиг.8) отводящими 122 (фиг.8 и фиг.9а) и 123 (фиг.8). Все залитые в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов) трубки выдерживают давление не менее 22,13 МПа. На фиг.8 позицией 124 обозначены внутренние предполагаемые контуры цилиндра, а поз. 125 - наружные предполагаемые контуры крышки цилиндров, а на фиг.9а позицией 126 указаны предполагаемые контуры крышки цилиндров, а поз. 127 - контуры выпускного канала.To heat water in a cooling jacket (s) to a critical state in engines with one inlet and outlet valves per cylinder, the cap (s) (head (s)) of the cylinder (s) contains (at)
Для нагрева воды в рубашке охлаждения в двигателях с двумя впускными и выпускными клапанами крышка(и) (головка(и)) цилиндра(ов) содержит(ат) кольцевые трубки 128 и 129 (фиг.10) вокруг гнезд впускных клапанов 130 и 131, 132 и 133 вокруг гнезд выпускных клапанов 134 и 135, кольцевую трубку 136 вокруг гнезда форсунки 137 и охватывающие трубки 138, 139 и 140. 141 (фиг.9б и фиг.10) вокруг стенок 142 (фиг.9б) впускного и выпускного каналов. Кольцевые трубки 128 и 132 (фиг.10), а также 129 и 133 вокруг гнезд впускных 130 и 131 и выпускных 134 и 135 клапанов связаны попарно соединительными трубками 143 и 144 для прохода теплоносителя. Распределительная трубка 145 соединена с кольцевыми трубками 132 и 133, а также 136 вокруг гнезд выпускных клапанов 134 и 135, а также форсунки 137, соединительными трубками 146 и 147, а также с охватывающими трубками 140 и 141 (фиг.9б и фиг.10) вокруг выпускного канала 148 (фиг.9б). Приемная трубка 149 (фиг.10) соединена с кольцевыми трубками 128 и 129, а также 136 вокруг гнезд впускных клапанов 130 и 131, а также форсунки 137 соединительными трубками 150 и 151, а также с охватывающими трубками 138 и 139 вокруг впускного канала. Для подвода и отвода воды в рубашку охлаждения содержится(атся) трубка(и) общая(ие), подводящая(ие) 152 (фиг.9б и фиг.10) и общая(ие), отводящая(ие) 153 (фиг.10), которые связаны соединительными трубками 140 (фиг.9б и фиг.10) и 138 (фиг.10) с распределительной трубкой 145 (фиг.9б и фиг.10) и приемной трубкой 149 (фиг.10) через распределительную(ые) трубку(и) 154 (фиг.9б и фиг.10) и приемную(ые) трубку(и) 155 (фиг.10) соответственно. Для подвода воды в охватывающие трубки впускного канала 139 из охватывающих трубок выпускного канала 141 эти трубки связаны соединительной трубкой 156 (фиг.9б и фиг.10). Все залитые в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов) трубки выдерживают давление не менее 22,13 МПа. На фиг.9б позицией 157 обозначены внутренние контуры выпускного канала, а позицией 158 - наружные контуры крышки цилиндров. На фиг.10 позицией 159 обозначены внутренние контуры цилиндра, поз. 160 - наружные контуры крышки (головки) цилиндров.To heat the water in the cooling jacket in engines with two intake and exhaust valves, the cover (s) (head (s)) of the cylinder (s) contains (at)
Способ работы парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 (фиг.1) с однорядным расположением цилиндров осуществляют следующим образом.The method of operation of the steam generator of a reciprocating internal combustion engine 1 (figure 1) with a single-row arrangement of cylinders is as follows.
Топливо сжигают в камерах сгорания 2. Продукты сгорания выпускают при открытых выпускных клапанах через выпускные каналы в выпускной коллектор 14, совмещенный с испарителем 6 и пароперегревателями 7. Далее продукты сгорания движутся по выпускному газопроводу 4, проходят экономайзер 5 и через конденсатор 11 выбрасываются в атмосферу. Воду подают питательным насосом 13 из конденсатора 11 в экономайзер 5 по водопроводу 15 в испаритель 6, где она превращается в пар и затем поступает в пароперегреватели 7 по паропроводам подводящему общему 23 и подводящим к пароперегревателям 24.Fuel is burned in the combustion chambers 2. The combustion products are discharged with the exhaust valves open through the exhaust channels to the
Перегретый пар отводят в аккумулятор пара 17 по паропроводам отводящим от пароперегревателей 25 и отводящему общему 26. При этом регулируют температуру пара в пароперегревателях 7 регулятором 16 по температуре пара в аккумуляторе 17 или температуре газов перед конденсатором 11 изменением количества воды, подаваемой в испаритель 6. Воду из экономайзера 5 еще подают в рубашку охлаждения 3 по водопроводам общему 18 и распределительным 19. Из рубашки охлаждения 3 воду направляют в аккумулятор пара 17 по водопроводам отводящим 20 и общему 21 через регулятор 22. В этом регуляторе давление воды снижают и она превращается в пар. При этом регулируют давление воды в рубашке охлаждения 3 по давлению пара в аккумуляторе 17 или температуру деталей камеры сгорания, определяющую надежность двигателя, регулятором 22 путем изменения количества воды, проходящей через этот регулятор в аккумулятор пара 17 и превращающейся в пар.Superheated steam is discharged into the
Для сохранения надежности двигателя при нагреве воды в рубашке охлаждения до критического состояния поддерживают в камерах сгорания температуру газов, определяющую надежность работы двигателя в допустимых пределах изменением количества подаваемой воды или пара в камеры сгорания.To maintain the reliability of the engine when the water in the cooling jacket is heated to a critical state, the gas temperature in the combustion chambers is maintained, which determines the reliability of the engine within acceptable limits by changing the amount of water or steam supplied to the combustion chambers.
Способ работы парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 (фиг.2) с отдельными выпускными коллекторами для двух рядов цилиндров и более осуществляют следующим образом.The method of operation of the steam generator of a reciprocating internal combustion engine 1 (figure 2) with separate exhaust manifolds for two rows of cylinders and more is as follows.
Топливо сжигают в камерах сгорания 2 в соответствии с порядком работы двигателя. Продукты сгорания выпускают в выпускные коллекторы 14 каждого ряда цилиндров, совмещенные конструктивно с испарителями 6 и пароперегревателями 7. Газы движут из этих коллекторов 14 по соединительным газопроводам 27, через расположенные в них дополнительные экономайзеры 28. Далее, продукты сгорания попадают в общий выпускной газопровод 4 и проходят через основной экономайзер 5, затем через конденсатор 11 выбрасываются в атмосферу. Воду подают питательным насосом 13 в основной экономайзер 5. В этом экономайзере воду подогревают теплотой продуктов сгорания и подают в дополнительные экономайзеры 28 по водопроводам 29 и 30, при этом происходит повторный нагрев воды до температуры кипения. Нагретую воду направляют в испарители 6 по водопроводам 31 для получения пара, где она нагревается и превращается в пар. Полученный пар перегревают в пароперегревателях 7, куда его подводят из испарителей по паропроводам общим 23 и подводящим к пароперегревателям 24. Перегретый пар направляют в аккумулятор пара 17 по паропроводам отводящим от пароперегревателей 25 и общему отводящему 26. При этом регулируют температуру пара в пароперегревателях 7 по температуре пара в аккумуляторе 17 или температуру газов перед конденсатором 11 изменением регуляторами 16 количества пара, поступающего в пароперегреватели 7. Воду из основного экономайзера 5 еще подают в рубашку охлаждения 3 по водопроводам общему 34 и распределительным 35. Из рубашек охлаждения 3 воду направляют в аккумулятор пара 17 по водопроводам отводящим 32 и общему 33 через регулятор 22. В этом регуляторе давление воды снижают, и она превращается в пар. При этом регулируют давление воды в рубашках охлаждения 3 по давлению пара в аккумуляторе 17 или температуру деталей камеры сгорания, определяющую надежность двигателя, изменением регулятором 22 количества воды, проходящей через этот регулятор в аккумулятор пара 17 и превращающейся в пар. Для сохранения надежности двигателя при нагреве воды в рубашке охлаждения до критического состояния поддерживают температуру газов в камерах сгорания, определяющую надежность работы двигателя в допустимых пределах изменением количества подаваемой воды или пара в камеры сгорания.The fuel is burned in the combustion chambers 2 in accordance with the engine operation order. Combustion products are released into
Для получения высокопотенциальной теплоты продукты сгорания охлаждают в пароперегревателях и испарителе, совмещенных с выпускным коллектором 14 (фиг.3). Газы из цилиндров поступают по трубкам 52 пароперегревателей в газовую камеру 46 испарителя под тупым углом к тепловоспринимающим поверхностям трубок 45 с продольным наружным оребрением. Газы при взаимодействии со стенками этих трубок поворачиваются и движутся вдоль них, обтекая теплопередающие поверхности. При этом происходит передача теплоты от одного теплоносителя к другому как в трубках пароперегревателей, так и испарителя. Из газовой камеры 46 продукты сгорания попадают в выпускной газопровод через трубки 41 распределительной камеры 42. Воду в эту камеру подают через штуцер 43 из экономайзера, в которой она нагревается теплотой продуктов сгорания, передаваемой через стенки трубки 41. Далее вода в этой камере распределяется по трубкам 45 с продольным наружным оребрением испарителя и движется внутри этих трубок, нагреваясь и превращаясь в пар. Образовавшийся пар выходит в приемную паровую камеру 48, оттуда его направляют через штуцер 49 и трубку 55 в паровую камеру 53 пароперегревателей, где он совершает не менее двух перекрестных ходов, перегревается и далее через трубку 56 следует в аккумулятор пара.To obtain high potential heat, the combustion products are cooled in superheaters and an evaporator, combined with the exhaust manifold 14 (Fig.3). Gases from the cylinders flow through the
Размещение трубок в каналах выпускных патрубков для прохода газов и получения перегретого пара уменьшает проходное сечение этих патрубков и повышает их гидравлическое сопротивление. Поэтому для получения перегретого пара продукты сгорания направляют в каналы выпускных патрубков 59 (фиг.4а) без трубок, а пар для перегрева подают из испарителя по трубке 66 в кольцевое пространство 60 между наружной поверхностью 61 прямого выпускного патрубка 59 и внутренней поверхностью 62 охватывающего его цилиндра 63 с боковыми стенками 64. Пар в этом пространстве движется, совершает два перекрестных хода не менее и перегревается, затем через трубку 67 направляется в аккумулятор пара.The placement of the tubes in the channels of the exhaust pipes for the passage of gases and obtaining superheated steam reduces the flow area of these pipes and increases their hydraulic resistance. Therefore, to obtain superheated steam, the combustion products are sent to the channels of the exhaust pipes 59 (Fig. 4a) without tubes, and steam for overheating is supplied from the evaporator through a
Для повышения интенсивности охлаждения продуктов сгорания и снижения газодинамических потерь газы направляют из цилиндров в выпускные патрубки 72 (фиг.5а и 56) через расположенные в них трубки 73 с продольным наружным оребрением пароперегревателей. Газы в этих патрубках отдают свое тепло через тепловоспринимающие стенки трубок 73 пару, движущемуся по этим трубкам. Затем они поступают тангенциально в приемную цилиндрическую трубу 80 и там завихряются. При этом обтекают трубки 69 со спирально-поперечным наружным оребрением, движутся относительно них не только вращательно, но и поступательно и выходят в выпускной газопровод. Воду подают из экономайзера по водопроводу 76 (фиг 5а) в трубки испарителя 69 (фиг.5а и 5б) со спирально-поперечным наружным оребрением. Благодаря вихревому движению газов вода в этих трубках быстро нагревается и испаряется, а затем поступает в трубки 73 с продольным наружным оребрением пароперегревателей по паропроводу 77. В этих трубках пар перегревается и направляется в аккумулятор пара по паропроводу 79.To increase the cooling rate of the combustion products and reduce gas-dynamic losses, gases are directed from the cylinders to the exhaust pipes 72 (Figs. 5a and 56) through
Для уменьшения габаритных размеров двигателя и снижения газодинамических потерь газы охлаждают в выпускных патрубках, искривленных по радиусу R (фиг.4б), паром, движущимся по спиральным охватывающим трубкам 85. При этом пар подают в нижние витки охватывающих трубок 87 по паропроводам 89, перегревают этот пар при его движении по спиральным трубкам 85 и отводят перегретый пар из верхних витков охватывающих трубок 88 по паропроводам 90 в аккумулятор пара.To reduce the overall dimensions of the engine and reduce gas-dynamic losses, the gases are cooled in the exhaust pipes, bent along the radius R (figb), with steam moving along the
С целью улучшения охлаждения цилиндра(ов) и получения высокопотенциальной теплоты воду движут в рубашке(ах) охлаждения цилиндра(ов) по спиральному(ым) каналу(ам) 93 (фиг.6а и 6б), расположенному(ым) в блоке(ах) 91 (фиг.6а) или гильзе(ах) цилиндра(ов) 92 (фиг.6б), при этом происходит теплопередача через стенки цилиндра(ов) охлаждающей воде. Этой воде передается еще теплота, которая выделяется при трении поршня(ей) о цилиндр(ы). Воду для охлаждения подводят в нижний виток(ки) спирального(ый) канала(ов) 95 (фиг.6а и 6б) по трубке(ам) 96, а отводят эту воду в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов) через патрубок(ки) 97.In order to improve the cooling of the cylinder (s) and obtain high potential heat, the water is moved in the cooling jacket (s) of the cylinder (s) along the spiral channel (s) 93 (Figs. 6a and 6b) located in the block (s) ) 91 (figa) or sleeve (s) of the cylinder (s) 92 (fig.6b), while there is heat transfer through the walls of the cylinder (s) to the cooling water. This water also transfers heat, which is released by friction of the piston (s) against the cylinder (s). Water for cooling is supplied to the lower turn (s) of the spiral channel (s) 95 (Figs. 6a and 6b) through the tube (s) 96, and this water is taken into the cylinder cover (s) (head (s)) ( s) through pipe (s) 97.
При нагреве воды в рубашке(ах) охлаждения до критического состояния ее движут по спиральной(ым) трубке(ам) 99 (фиг.7), залитой(ым) в теле блока цилиндра(ов) 98 вокруг цилиндра(ов) 100, под давлением, равным критическому (Ркр=22,13 МПа) или выше. В этом случае, температуру нагреваемой воды целесообразно тоже повышать до критической (Ткр=374,15°С), так как с увеличением давления и температуры воды до критического состояния резко растут ее теплоемкость и теплосодержание. Воду для нагрева подводят в нижний(е) виток(и) спиральной(ых) трубки(ок) цилиндра(ов) по трубопроводу(ам) 101, а отводят ее из верхнего(их) витка(ов) трубки(ок) по трубопроводу(ам) 102 в крышку(и) (головку(и)) цилиндра(ов).When heating the water in the jacket (s) of cooling to a critical state, it is moved along the spiral (s) tube (s) 99 (Fig. 7), filled (s) in the body of the cylinder block (s) 98 around the cylinder (s) 100, under pressure equal to critical (Pcr = 22.13 MPa) or higher. In this case, the temperature of the heated water is also advisable to increase to critical (Tkr = 374.15 ° C), since with increasing pressure and temperature of the water to a critical state its heat capacity and heat content sharply increase. Water for heating is fed into the lower (e) turn (s) of the spiral (s) tube (s) of the cylinder (s) through the pipe (s) 101, and it is withdrawn from the upper (s) turn (s) of the pipe (s) through the pipe (s) 102 into the cap (s) (head (s)) of the cylinder (s).
При нагреве воды в рубашке(ах) охлаждения до критического состояния в двигателях, содержащих по одному впускному и выпускному клапану на цилиндр, воду подают по трубкам подводящим общим 112 (фиг.8) и соединительным 114, 115 и 116, а также 120 и 121 под давлением, равным критическому (Ркр=22,13 МПа) и выше, в кольцевые трубки 103, 104 и 108, а также в охватывающие трубки 109 и 110, залитые вокруг гнезд впускного(ых) и выпускного(ых) клапанов и форсунки(ок) 106, 107 и 108, а также вокруг стенок 111 (фиг.9а) впускного(ых) и выпускного(ых) каналов соответственно. Отводят воду от кольцевых трубок 103, 104 и 108, а также охватывающих 109 и 110 по отводящим соединительным трубкам 117, 118 и 119, а также 122 и 123 и общему отводящему 113 в аккумулятор пара. Количество проходящей воды по этим трубкам регулируют так, чтобы давление и температура воды приближались к критическим значениям (Ркр=22.13 МПа и Ткр=374,15°С), а надежность работы крышки не снижалась.When water is heated in a cooling jacket (s) to a critical state in engines containing one inlet and outlet valve per cylinder, water is supplied through pipes supplying a common 112 (Fig. 8) and connecting 114, 115 and 116, as well as 120 and 121 under critical pressure (Pcr = 22.13 MPa) and higher, in the
В двигателях с двумя впускными и выпускными клапанами на цилиндр воду подают в крышку(и) цилиндра(ов) по трубкам подводящему(им) общему(им) 152 (фиг.10 и фиг.9б), распределительному(ым) 154, охватывающим 140, распределительному(ым) 145 и соединительным 146 и 147 (фиг.10) в кольцевые трубки 132, 133 и 136 вокруг гнезд выпускных клапанов 134, 135 и форсунки 137, затем эту воду направляют по соединительным трубкам 143 и 144 в кольцевые трубки 128 и 129 вокруг гнезд впускных клапанов 130 и 131, отводят воду от кольцевых трубок 128, 129 и 136 через соединительные трубки 150, 151 в приемную(ые) трубку(и) 149, а из него(них) в общую(ие) отводящую(ие) трубку (и) 153 через охватывающие и приемную(ые) трубки 138 и 155. Вода в охватывающие трубки 139 впускного(ых) канала(ов) поступает из распределительной(ых) трубки(ок) 145 через охватывающие трубки выпускного канала 141 и соединительную(ые) трубку(и) 156 (фиг.9б и фиг.10). Количество проходящего теплоносителя по трубкам крышки регулируют так, чтобы давление и температура воды приближались к критическим значениям (Ркр=22.13 МПа и Ткр=374,15°С), а надежность работы крышки не снижалась.In engines with two inlet and outlet valves, water is supplied to the cylinder in the cover (s) of the cylinder (s) through the supply pipes (s) to the common (them) 152 (Fig. 10 and Fig. 9b), distribution (s) 154, covering 140 distribution (s) 145 and connecting 146 and 147 (Fig. 10) into the
Преимущества разработанных способа работы и устройства парогенератора поршневого двигателя внутреннего сгорания заключается в следующем: уменьшаются непроизводительные теплопотери с выпускными газами и в систему охлаждения и используется теплота, которая выделяется при трении поршня(ей) о цилиндр(ы); разработанная конструкция парогенератора укладывается в размеры выпускного(ых) коллектора(ов) и газопровода(ов); производится высокопотенциальный пар с параметрами, приближающимися к критическим или равным им (Ркр=22,13 МПа и Ткр=374,15°С), энергия которого может быть эффективно превращена в работу; упрощается конструкция системы охлаждения двигателя.The advantages of the developed method of operation and the device of the steam generator of a reciprocating internal combustion engine are as follows: unproductive heat losses with exhaust gases and the cooling system are reduced and the heat that is released when the piston (s) are rubbed against the cylinder (s) is used; the developed design of the steam generator fits into the dimensions of the exhaust manifold (s) and gas pipeline (s); high-potential steam is produced with parameters approaching critical or equal to them (Pkr = 22.13 MPa and Tkr = 374.15 ° C), the energy of which can be effectively turned into work; simplified design of the engine cooling system.
Claims (26)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103077/06A RU2232914C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103077/06A RU2232914C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002103077A RU2002103077A (en) | 2003-10-20 |
RU2232914C2 true RU2232914C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002103077/06A RU2232914C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232914C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011049482A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Akchurin Kharas Iskhakovich | Device for steam generator in a combined piston internal combustion engine |
RU2515877C2 (en) * | 2012-09-10 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Industrial monotube steam generator |
RU2537321C2 (en) * | 2009-08-27 | 2015-01-10 | МАКЭЛИСТЭР ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Energy system for service of rooms |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2463415C2 (en) * | 2010-11-12 | 2012-10-10 | Виктор Леонидович Машинский | Device to protect roof against ice crusts and icicles |
-
2002
- 2002-02-04 RU RU2002103077/06A patent/RU2232914C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КВАСНИКОВ А.В. Малые турбины комбинированных авиадвигателей. – М.: Оборонгиз, 1953, с. 294. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537321C2 (en) * | 2009-08-27 | 2015-01-10 | МАКЭЛИСТЭР ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Energy system for service of rooms |
WO2011049482A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Akchurin Kharas Iskhakovich | Device for steam generator in a combined piston internal combustion engine |
RU2458240C2 (en) * | 2009-10-23 | 2012-08-10 | Харас Исхакович Акчурин | Steam generator of combined conventional engine (versions) |
RU2515877C2 (en) * | 2012-09-10 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Industrial monotube steam generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206176325U (en) | A steam generation system for solar photothermal power | |
CN105121978A (en) | Co-fired absorption system generator | |
CN105156882B (en) | Energy-saving type submerged combustion gasifier | |
CN104048161A (en) | United gasification device of liquified natural gas (LNG) | |
US9945554B2 (en) | Method of steam generation by spraying water onto a duct within a chamber having divider walls | |
CA3097208A1 (en) | Vaporization apparatus | |
CN107461728A (en) | A kind of electric heat storage boiler heat regenerative system for peak regulation | |
CN101776401A (en) | Air-cooled steam condensing system with natural ventilation and direct water film evaporation | |
RU2232914C2 (en) | Method of operation and design of steam generator of internal combustion piston engine | |
CN208418890U (en) | A kind of air cooling unit high back pressure pressure stabilizing heating system | |
CN111853757A (en) | Efficient waste heat steam heat storage and utilization boiler system and operation method thereof | |
CN201028466Y (en) | High-efficiency quick-cooling waste heat boiler | |
CN207229214U (en) | A kind of waste heat from tail gas of internal combustion engine extraction element | |
RU2002103077A (en) | METHOD OF OPERATION AND DEVICE OF A PISTON PISTON ENGINE FOR INTERNAL COMBUSTION | |
CN212746910U (en) | Circulation system for supplying water to cold and hot layered boiler | |
CN203907210U (en) | Novel gasifier for liquified natural gas (LNG) | |
CN212298942U (en) | Boiler system for heat storage and utilization of waste heat steam | |
CN211781967U (en) | Fin heat exchange type mold temperature controller | |
CN104389714B (en) | The internal combustion engine cooling means and system of a kind of utilization exhaust gas heat | |
CN203132379U (en) | Energy-saving heating condenser | |
RU2458240C2 (en) | Steam generator of combined conventional engine (versions) | |
CN106090985B (en) | A kind of method for heating NOx water fillings and improving combined-cycle power plant's performance | |
CN106338056B (en) | A kind of horizontal side burning formula coil arrangement Quick steam generating system | |
CN111981456B (en) | Circulating system for supplying water to cold and hot layered boiler and operating method thereof | |
CN106335955B (en) | A kind of integrated engine waste heat fresh water device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160205 |