RU2259516C1 - Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes - Google Patents
Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259516C1 RU2259516C1 RU2004106900/06A RU2004106900A RU2259516C1 RU 2259516 C1 RU2259516 C1 RU 2259516C1 RU 2004106900/06 A RU2004106900/06 A RU 2004106900/06A RU 2004106900 A RU2004106900 A RU 2004106900A RU 2259516 C1 RU2259516 C1 RU 2259516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stirling
- engine
- line
- combustion chamber
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области малой энергетики и газовых регенеративных машин, работающих по прямому и обратному циклам Стирлинга, предназначено в качестве автономных энергоустановок для подвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии и холода.The invention relates to the field of small energy and gas regenerative machines operating on the direct and reverse Stirling cycles, is intended as stand-alone power plants for moving objects while producing electricity and cold.
Известно, что холодильные машины Стирлинга умеренного холода являются наиболее перспективными источниками холода, характеризующиеся высокой эффективностью и экологической чистотой рабочих тел (Кириллов Н.Г. XXI век: тенденции развития холодильной промышленности и холодильные машины Стирлинга умеренного холода. // Холодильный бизнес, №3, 2002. - стр. 4-8).It is known that Stirling chillers of moderate cold are the most promising sources of cold, characterized by high efficiency and environmental cleanliness of working bodies (Kirillov N.G. XXI century: development trends of the refrigeration industry and Stirling chillers of moderate cold. // Refrigeration business, No. 3, 2002. - p. 4-8).
Известно устройство холодильной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, содержащей полости сжатия и расширения, картер, регенератор, теплообменник нагрузки, холодильник, вытеснитель, рабочий поршень с уплотнением штока вытеснителя, привод (Патент России №2079069, Бюл.№13 от 10.05.97).A device is known for a chiller operating on the reverse Stirling cycle, containing compression and expansion cavities, a crankcase, a regenerator, a load heat exchanger, a refrigerator, a displacer, a working piston with a displacer rod seal, a drive (Russian Patent No. 2079069, Bull. No. 13 of 05/10/97 )
Известно, что автономные энергоисточники на основе двигателей Стирлинга обеспечивают высокую эффективность и снижение концентрации вредных выбросов в выхлопных газах (Кириллов Н.Г. Перспективы развития судовой энергетики на основе машин Стирлинга. // Морской флот, №2, 2002. - стр. 30-33.).It is known that autonomous energy sources based on Stirling engines provide high efficiency and reduce the concentration of harmful emissions in exhaust gases (Kirillov N.G. Prospects for the development of marine power based on Stirling machines. // Marine Fleet, No. 2, 2002. - p. 30- 33.).
Известно устройство двигателя Стирлинга, включающее в себя камеру сгорания, нагреватель, регенератор, холодильник, поршневую группу и привод (Г.Ридер., Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М.: Мир, 1986, стр 55). Однако для повышения к.п.д. двигателя необходимо минимизировать низшую температуру цикла.A device of the Stirling engine is known, including a combustion chamber, a heater, a regenerator, a refrigerator, a piston group and a drive (G. Reeder., C. Hooper. Stirling engines. M .: Mir, 1986, p. 55). However, to increase the efficiency The engine must minimize the lowest cycle temperature.
Известно техническое решение автономной энергоустановки "Стирлинг-Стирлинг", состоящая из двигателя Стирлинга и холодильной машины Стерлинга, используемой в качестве теплового насоса (Патент РФ №2156373, Бюл. №26 от 20.09.2000 г.). Однако данная энергетическая установка не позволяет вырабатывать одновременно электроэнергию и холод, а наличие промежуточной емкости с охлаждающей жидкостью увеличивает массогабаритные характеристики энергоустановки.The technical solution of the autonomous power plant "Stirling-Stirling" is known, consisting of a Stirling engine and a Stirling refrigeration machine used as a heat pump (RF Patent No. 2156373, Bull. No. 26 of 09.20.2000). However, this power plant does not allow generating electricity and cold at the same time, and the presence of an intermediate tank with coolant increases the overall dimensions of the power plant.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в одновременном высокоэффективном производстве электроэнергии и холода на транспортном средстве, а также снижении массогабаритных характеристик энергохолодильной системы.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is the simultaneous highly efficient production of electricity and cold on a vehicle, as well as reducing the overall dimensions of the energy refrigeration system.
Для достижения этого технического результата энергохолодильная система "Стирлинг-Стирлинг" для мобильных комплексов, включающая в себя двигатель Стирлинга с электрогенератором на одном валу, холодильную машину Стирлинга с электроприводом на одном валу, линию подачи топлива, линию подачи воздуха в камеру сгорания двигателя с регулирующим клапаном, проходящую через теплообменник охлаждения системы охлаждения двигателя и холодильной машины, магистраль отработанных газов из камеры сгорания двигателя, общую систему охлаждения двигателя и холодильной машины с насосом и теплообменником, через который проходит линия подачи воздуха, снабжена теплообменником-подогревателем воздуха в магистрали отработанных газов, через который проходит линия подачи воздуха, внешней системой холодоснабжения, проходящей через охладитель холодильной машины, при этом единая система охлаждения включает в себя два замкнутых контура, имеющих общую сторону с расположенными на ней теплообменником и насосом.To achieve this technical result, the Stirling-Stirling energy-cooling system for mobile complexes, including a Stirling engine with an electric generator on one shaft, a Stirling refrigeration machine with an electric drive on one shaft, a fuel supply line, an air supply line to the engine’s combustion chamber with a control valve passing through the cooling heat exchanger of the engine cooling system and the refrigeration machine, the exhaust gas line from the engine combustion chamber, the general engine cooling system and a refrigeration machine with a pump and a heat exchanger through which the air supply line passes, is equipped with an air heat exchanger-heater in the exhaust gas line through which the air supply line passes, an external cooling system passing through the cooler of the refrigeration machine, the unified cooling system includes two closed circuits having a common side with a heat exchanger and a pump located on it.
Введение в состав энергохолодильной системы "Стирлинг-Стирлинг" для мобильных комплексов холодильной машины Стирлинга умеренного холода и единой системы охлаждения, включающей в себя два замкнутых контура, имеющих общую сторону с расположенными на ней теплообменником и насосом, позволяет получить новое свойство, заключающееся в одновременной выработке электроэнергии и холода при использовании преобразователей прямого и обратного циклов с наивысшей эффективностью (работающих по циклу Стирлинга), снижение массогабаритных характеристик энергохолодильной системы в целом и параллельной подачей охлаждающей жидкости в двигатель и холодильную машину из системы охлаждения с помощью одного насоса.The introduction of the Stirling-Stirling energy-cooling system for mobile complexes of the Stirling chiller of moderate cold and a single cooling system, which includes two closed circuits that have a common side with the heat exchanger and pump located on it, allows to obtain a new property, which consists in the simultaneous development electricity and cold when using direct and reverse cycle converters with the highest efficiency (operating according to the Stirling cycle), reducing the overall dimensions IR energoholodilnoy system in general and the parallel supply of coolant in the engine and the chiller cooling system with a single pump.
На чертеже изображена энергохолодильная система "Стирлинг-Стирлинг" для мобильных комплексов.The drawing shows the energy-cooling system "Stirling-Stirling" for mobile complexes.
Энергохолодильная система включает с себя двигатель Стирлинга 1, холодильную машину Стирлинга умеренного холода 2, линию подачи топлива 3 в двигатель Стирлинга 1, линию подачи воздуха 4, систему охлаждения 5, единую для двигателя 1 и холодильной машины 2. Двигатель Стирлинга 1 включает в себя холодильник 6 и камеру сгорания 7. Единая система охлаждения 5 включает с себя два замкнутых контура 8 и 9, имеющих общую сторону с расположенными на ней теплообменником 10 и насосом 11. Холодильная машина Стирлинга умеренного холода 2 состоит из холодильника 12 и охладителя 13, через который проходит внешняя система холодоснабжения 14.The energy-cooling system includes a Stirling engine 1, a moderate cold Stirling machine 2, a fuel supply line 3 to the Stirling engine 1, an air supply line 4, a cooling system 5, which is the same for engine 1 and refrigerating machine 2. Stirling engine 1 includes a refrigerator 6 and the combustion chamber 7. The unified cooling system 5 includes two closed circuits 8 and 9 having a common side with the heat exchanger 10 and pump 11 located on it. The Stirling refrigerator of moderate cold 2 consists of a refrigerator 12 and a cooler 13 through which the external cooling system 14 passes.
Магистраль отработанных газов 15 содержит теплообменник-подогреватель воздуха 16. Линия подачи воздуха 4 в двигатель 1 проходит через теплообменник-охладитель 8, теплообменник-подогреватель 14 и включает в себя заборное устройство 17 и регулирующий вентиль 18. На одном валу с двигателем Стирлинга 1 расположен электрогенератор 19. Холодильная машина 2 имеет электропривод 20. Для регулирования подачи охлаждающей жидкости в двигатель 1 и холодильную машину 2 предназначены регулирующие вентили 21 и 22.The exhaust gas line 15 contains a heat exchanger-air heater 16. The air supply line 4 to the engine 1 passes through a heat exchanger-cooler 8, a heat exchanger-heater 14 and includes a suction device 17 and a control valve 18. An electric generator is located on the same shaft with the Stirling engine 1 19. The chiller 2 has an electric drive 20. To regulate the supply of coolant to the engine 1 and the chiller 2, control valves 21 and 22 are designed.
Энергохолодильная система "Стирлинг-Стирлинг" для мобильных комплексов работает следующим образом.Energy-cooling system "Stirling-Stirling" for mobile systems works as follows.
При работе двигатель Стирлинга 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 19, расположенного на одном валу с двигателем 1. Холодильная машина Стирлинга 2 приводится в действие через электропривод 20, вырабатывает холод, который через охладитель 13 передается во внешнюю систему холодоснабжения 14. Для охлаждения двигателя Стирлинга 1 и холодильной машины Стирлинга 2 предусмотрена система охлаждения 5, состоящая из замкнутых контуров 8 и 9, по которой, приняв теплоту от рабочего тела двигателя 1 в холодильнике 7 и холодильной машины 2 в холодильнике 12, охлаждающая жидкость поступает в теплообменник охлаждения 10, где снижается ее температура до уровня окружающей среды за счет теплообмена с воздухом, и с помощью насоса 11 возвращается в холодильники 2 и 12.During operation, the Stirling engine 1 produces useful energy that is converted into electrical energy using an electric generator 19 located on the same shaft as the engine 1. The Stirling machine 2 is driven through an electric drive 20, produces cold, which is transmitted through a cooler 13 to an external cooling system 14 To cool the Stirling engine 1 and the Stirling refrigeration machine 2, a cooling system 5 is provided, consisting of closed circuits 8 and 9, according to which, taking heat from the working fluid of the engine I 1 in the refrigerator 7 and the refrigeration machine 2 in the refrigerator 12, the coolant enters the cooling heat exchanger 10, where its temperature drops to the ambient level due to heat exchange with air, and with the help of the pump 11 returns to the refrigerators 2 and 12.
Воздух, подаваемый по линии 4, засасывается из атмосферы через заборное устройство 17 и проходит через теплообменник 10, где нагревается от охлаждающей жидкости системы охлаждения 5, затем поступает в теплообменник нагрева воздуха 16 магистрали отработанных газов 15, где нагревается теплом отработанных газов двигателя 1, и подается в камеру сгорания 6 двигателя 1, при этом количество подаваемого воздуха регулируется вентилем 18. В камеру сгорания также подается топливо по линии 3, в результате сгорания которого образуются выхлопные газы с высокой температурой. Эти газы по магистрали 15 поступают в теплообменник 16. Затем отработанные газы удаляются в окружающую среду.The air supplied through line 4 is drawn in from the atmosphere through a suction device 17 and passes through a heat exchanger 10, where it is heated by the coolant of the cooling system 5, then enters the air heat exchanger 16 of the exhaust gas line 15, where it is heated by the heat of exhaust gases of the engine 1, and is supplied to the combustion chamber 6 of the engine 1, while the amount of air supplied is regulated by the valve 18. Fuel is also supplied to the combustion chamber through line 3, the combustion of which produces exhaust gases with high th point. These gases through line 15 enter the heat exchanger 16. Then the exhaust gases are removed into the environment.
Подача охлаждающей жидкости в двигатель 1 и холодильную машину 2 регулируется с помощью регулировочных вентилей 21 и 22.The supply of coolant to the engine 1 and the refrigeration machine 2 is regulated using the control valves 21 and 22.
Источники информацииSources of information
1. Кириллов Н.Г. XXI век: тенденции развития холодильной промышленности и холодильные машины Стирлинга умеренного холода. // Холодильный бизнес, №3, 2002. - стр. 4-8).1. Kirillov N.G. XXI century: development trends of the refrigeration industry and Stirling refrigerators of moderate cold. // Refrigeration business, No. 3, 2002. - p. 4-8).
2. Патент России №2079069. Бюл. №13 от 10.05.97 года.2. Patent of Russia No. 2079069. Bull. No. 13 dated 05/10/97.
3. Кириллов Н.Г. Перспективы развития судовой энергетики на основе машин Стирлинга. // Морской флот, №2, 2002. - стр. 30-33.).3. Kirillov N.G. Prospects for the development of ship energy based on Stirling machines. // Navy, No. 2, 2002. - p. 30-33.).
4. Г.Ридер., Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М.: Мир, 1986, стр. 55.4. G. Reeder., C. Hooper. Stirling engines. M.: Mir, 1986, p. 55.
5. Патент РФ №2156373, Бюл. №26 от 20.09.2000 г. - прототип.5. RF patent No. 2156373, bull. No. 26 dated 09/20/2000 - a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106900/06A RU2259516C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106900/06A RU2259516C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106900A RU2004106900A (en) | 2005-08-20 |
RU2259516C1 true RU2259516C1 (en) | 2005-08-27 |
Family
ID=35845941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106900/06A RU2259516C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259516C1 (en) |
-
2004
- 2004-03-09 RU RU2004106900/06A patent/RU2259516C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106900A (en) | 2005-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108868930B (en) | Supercritical/transcritical carbon dioxide combined cycle power generation system utilizing waste heat of internal combustion engine | |
CN102182583B (en) | Combined-type residual heat recovery system suitable for internal combustion engine | |
CN109268099B (en) | Marine diesel engine waste heat recovery system and method based on thermoelectric power generation and organic Rankine cycle | |
RU2399781C1 (en) | Combined electric energy, heat and cold generation method | |
US8938942B2 (en) | External-combustion, closed-cycle thermal engine | |
CN110005543B (en) | Distributed combined power generation system based on heat pump electricity storage technology and method thereof | |
JP2012211545A (en) | Intake cooling device of stationary internal combustion engine | |
CN103047044A (en) | Low temperature cold source heat engine | |
JP4580247B2 (en) | Engine system | |
CN102072585B (en) | Refrigerating cycle system driven by liquid nitrogen engine with exhaust residual heat of diesel engine as heat source | |
RU2259516C1 (en) | Power-refrigerating system "stirling-stirling" for mobile complexes | |
RU2440504C1 (en) | Cogeneration plant with internal combustion engine and stirling engine | |
CN201903220U (en) | Refrigerating circulation system driven by liquid nitrogen engine | |
CN107289665B (en) | Regional energy supply system | |
CN215983321U (en) | Heating and refrigerating system based on forward and reverse cycle coupling | |
RU2164614C1 (en) | Off-line stirling-engine thermal power plant | |
RU2156373C1 (en) | Off-line stirling-stirling power plant | |
RU2156372C1 (en) | Off-line stirling-stirling power module | |
CN105221194B (en) | Liquid nitrogen auxiliary waste heat recovery energy storage power generation system | |
RU2172421C2 (en) | Self-contained combination power plant using stirling engine | |
RU2099564C1 (en) | Power plant with stirling engine | |
RU157594U1 (en) | TRIGGER INSTALLATION | |
RU2159397C1 (en) | Self-contained thermorefrigerating unit | |
Papin et al. | A cogeneration heat and power complex that combines the principles of energy transformation | |
RU2176024C2 (en) | Integrated system using liquefied gas in boiler units |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060310 |