RU2823394C1 - Энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к энергетическим системам, предназначенным для подводных лодок и глубоководных аппаратов. Достигаемый технический результат - возможность создания единой энергетической системы, предназначенной для работы подводной лодки, как в надводном, так и в подводном положении, возможности работы энергетической системы на искусственной газовой смеси из кислорода и отработанного газа, а также увеличение энергетической эффективности установки органического цикла Ренкина и снижение образования пузырькового следа при движении подводной лодки под водой. Работа энергетической системы подводной лодки в надводном положении подводной лодки обеспечивается за счет подвода атмосферного воздуха для сжигания топлива в камере сгорания 2 по магистрали подачи атмосферного воздуха 19, отвода отработанных газов из камеры сгорания 2 по магистрали для отвода отработанных газов 17 за корпус подводной лодки 1 и передачи тепловой энергии паровой установки 5 из камеры сгорания 2 через промежуточный контур 3. Работа энергетической системы в подводном положении обеспечивается за счет разделения потока предварительно охлажденных и осушенных отработанных газов на две части, при этом одна часть отработанных газов перепускается по байпасной линии 22, подсоединенной к магистралям подачи атмосферного воздуха 19 и отвода отработанных газов 17, в смесительную емкость 13 для образования искусственной газовой смеси из отработанных газов и кислорода, а другая часть отработанных газов направляется по линии-перемычки 27 в жидкостно-газовой эжектор 29, который расположен на магистрали подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов 32, для растворения (поглощения) в заборной воде и последующего удаления за борт подводной лодки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к энергетическим системам, предназначенных для подводных лодок и глубоководных аппаратов.

Известно устройство высокоэффективного жидкостно-газового эжектора для смешивания жидкости и газа, при этом жидкость на жидкостно-газовый эжектор подается насосом, что позволяет растворять и откачивает газ. Количество жидкости, подаваемой на эжектор, зависит от величины объема утилизируемого газа и принимается таким, чтобы обеспечить эжектором частичную или полную откачку газа (Патент РФ №2018720, опубл. от 30.08.1994).

Известно устройство энергетической системы на основе органического цикла Ренкина, включающее в себя масляный котел со встроенным контуром промежуточного теплоносителя, соединяющим котел и установку на основе органического цикла Ренкина, представляющую собой замкнутый контур с органическим рабочим телом, который содержит турбину на валу с электрогенератором, испаритель, конденсатор, теплообменник-рекуператор и насос, систему охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина (Соболь В.А. Мини-ТЭЦ в Речице: передовые технологии в области использования местных видов топлива // Журнал «Энергетическая Стратегия», №2(20), 2011. стр. 57-59). Однако данная энергоустановка предназначена для работы на твердой биомассе и не может быть использована для работы на подводном техническом средстве.

Известно устройство паровой энергетической установки для подводного технического средства, содержащей в корпусе подводного технического средства систему хранения и подачи горючего и окислителя, камеру сгорания высокого давления, паровой контур с паровой турбиной, электрогенератором и конденсатором пара, магистраль отвода отработанных газов, магистраль забортной охлаждающей воды с насосом и емкость для растворения отработанных газов в забортной воде (Патент РФ №2443597, опубл. 27.02.2012, Бюл. №6). Однако в качестве рабочего тела паровой турбины используется вода, что приводит к необходимости поддержания высокого давления в контуре паровой турбины, коррозии турбины и большому количеству вспомогательного оборудования.

Известна энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина, содержащая в корпусе подводной лодки емкости для хранения горючего и окислителя, соединенных с камерой сгорания линиями подачи окислителя и горючего, промежуточный контур с диатермическим маслом и насосом для его циркуляции, установку органического цикла Ренкина, выполненную в виде замкнутого парового контура и содержащую теплообменник-испаритель органической жидкости, паровую турбину с электрогенератором на одном валу, теплообменник-конденсатор пара и насос подачи органической жидкости, магистраль для отвода отработанных газов с компрессором, магистраль забортной охлаждающей воды с насосом, проходящую через теплообменник-конденсатор пара установки Ренкина, устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде, байпасную линию для возврата части отработанных газов в камеру сгорания, при этом в качестве окислителя применяется кислород, а промежуточный контур с диатермическим маслом проходит через топочное пространство камеры сгорания и теплообменник-испаритель установки органического цикла Ренкина (Патент РФ №2573540, опубл. от 20.01.2016, Бюл. №2). В качестве органического рабочего тела могут быть использованы различные органические жидкости, например, пентан, толуол и др. Принцип работы энергетическая система основан на разделении отработанных газов на две части, первая часть возвращается снова в рабочий цикл энергетической установки, а другая часть растворяется в забортной воде и выбрасывается за борт подводной лодки при ее подводном положении.

Недостатком данного технического решения является то, что техническое решение предназначено только для работы в подводном положении без связи с окружающей атмосферой, что исключает возможность применения данной энергетической системы при всплытии подводной лодки и движения на поверхности воды. Кроме этого в данном техническом решении не используется теплота отработанных газов, что уменьшает энергетическую эффективность установки органического цикла Ренкина, а некачественное перемешивание и растворение части отработанных газов в забортной воде, для которого применяется устройство в виде емкости для растворения отработанных газов в забортной воде, приводит к появлению пузырькового следа за подводной лодкой при ее движении под водой.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в создании единой энергетической системы, предназначенной для работы подводной лодки, как в надводном, так и в подводном положении, возможности работы энергетической системы на искусственной газовой смеси из кислорода и отработанного газа, а также увеличении энергетической эффективности установки органического цикла Ренкина и снижение образования пузырькового следа при движении подводной лодки под водой.

Для достижения данного технического результата энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина, содержащая в корпусе подводной лодки емкости для хранения горючего и окислителя, соединенных с камерой сгорания линиями подачи окислителя и горючего, промежуточный контур с диатермическим маслом и насосом для его циркуляции, установку органического цикла Ренкина, выполненную в виде замкнутого парового контура и содержащую теплообменник-испаритель органической жидкости, паровую турбину с электрогенератором на одном валу, теплообменник-конденсатор пара и насос подачи органической жидкости, магистраль для отвода отработанных газов с компрессором, магистраль забортной охлаждающей воды с насосом, проходящую через теплообменник-конденсатор пара установки Ренкина, устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде, байпасную линию для возврата части отработанных газов в камеру сгорания, при этом в качестве окислителя применяется кислород, а промежуточный контур с диатермическим маслом проходит через топочное пространство камеры сгорания и теплообменник-испаритель установки органического цикла Ренкина, снабжена теплообменником-перегревателем пара, размещенным между теплообменником-испарителем органической жидкости и паровой турбиной, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов, смесительной емкостью, установленной на линии подачи окислителя между емкостью с окислителем и камерой сгорания, магистралью подачи атмосферного воздуха с запорно-регулирующим клапаном и компрессором подачи атмосферного воздуха, магистралью для отвода отработанных газов за корпус подводной лодки при надводном положении с дожимным компрессором, линией-перемычкой с запорно-регулирующим клапаном, расположенной между запорно-регулирующими клапанами на магистрали для отвода отработанных газов и соединяющей магистраль для отвода отработанных газов с устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде, при этом между смесительной емкостью и емкостью с окислителем на линии подачи окислителя размещен запорно-регулирующий клапан, байпасная линия подсоединена через запорно-регулирующий клапан к магистрали отвода отработанных газов и магистрали подачи атмосферного воздуха, магистраль отвода отработанных газов снабжена теплообменником-охладителем отработанных газов, соединенного с емкостью конденсата водяных паров отработанных газов, а через теплообменник-охладитель отработанных газов проходит магистраль подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов с расположенным на ней насосом и устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде.

Устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде выполнено в виде жидкостно-газового эжектора.

Введение в состав энергетической системы для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина теплообменника-перегревателя пара, размещенного между теплообменником-испарителем органической жидкости и паровой турбиной, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов, смесительной емкости, установленной на линии подачи окислителя между емкостью с окислителем и камерой сгорания, магистрали подачи атмосферного воздуха с запорно-регулирующим клапаном и компрессором подачи атмосферного воздуха, магистрали для отвода отработанных газов за корпус подводной лодки при надводном положении с дожимным компрессором, линии-перемычки с запорно-регулирующим клапаном, расположенной между запорно-регулирующими клапанами на магистрали для отвода отработанных газов и соединяющей магистраль для отвода отработанных газов с устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде, при этом между смесительной емкостью и емкостью с окислителем на линии подачи окислителя размещен запорно-регулирующий клапан, байпасной линии, подсоединенной через запорно-регулирующий клапан к магистрали отвода отработанных газов и магистрали подачи атмосферного воздуха, магистрали отвода отработанных газов, снабженной теплообменником-охладителем отработанных газов, соединенного с емкостью конденсата водяных паров отработанных газов, при этом через теплообменник-охладитель отработанных газов проходит магистраль подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов с расположенным на ней насосом и устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде, а также выполнение устройства для растворения части отработанных газов в забортной воде в виде жидкостно-газового эжектора, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности создания единой энергетической системы, предназначенной для работы подводной лодки, как в надводном, так и в подводном положении, при этом работа энергетической системы в надводном положении обеспечивается за счет подвода атмосферного воздуха для сжигания топлива в камере сгорания и обеспечения тепловой энергии установки органического цикла Ренкина по магистрали подачи атмосферного воздуха и отвода отработанных газов из камеры сгорания по магистрали для отвода отработанных газов за корпус подводной лодки при надводном положении, а работа энергетической системы в подводном положении обеспечивается за счет разделения потока предварительно охлажденных и осушенных отработанных газов на две части, при этом одна часть отработанных газов перепускается по байпасной линии, подсоединенной к магистралям подачи атмосферного воздуха и отвода отработанных газов, в смесительную емкость для образования искусственной газовой смеси из отработанных газов и кислорода, а другая часть отработанных газов направляется по линии-перемычки в жидкостно-газовой эжектор, который расположен на магистрали подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов, для растворения (поглощения) в заборной воде и последующего удаления за борт подводной лодки, а также значительного снижения образования пузырькового следа при движении подводной лодки под водой за счет того, что при подводном движении растворение части отработанных газов происходит в высокоэффективном устройстве для растворения отработанных газов в забортной воде, выполненного в виде жидкостно-газового эжектора, при этом установка теплообменника-перегревателя пара, размещенного между теплообменником-испарителем органической жидкости и паровой турбиной, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов, позволяет увеличить энергетической эффективности органического цикла Ренкина и энергетической системы подводной лодки в целом, за счет передачи дополнительной тепловой энергии от отработанных газов пару органического рабочего тела для увеличения его температуры и давления перед паровой турбиной, что повышает мощность и коэффициент полезного действия паровой турбины.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема энергетической системы для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина, где:

1 - корпус подводной лодки;

2 - камера сгорания;

3 - промежуточный контур с диатермическим маслом;

4 - циркуляционный насос промежуточного контура;

5 - паровая установка с органическим рабочим телом;

6 - теплообменник-испаритель органической жидкости;

7 - паровая турбина с электрогенератором на одном валу;

8 - теплообменник-конденсатор пара;

9 - циркуляционный насос паровой установки;

10 - емкость с окислителем;

11 - емкость с топливом (горючим);

12 - линия подачи окислителя, соединяющая емкость с окислителем и камеру сгорания энергетической системы;

13 - камера смешения на линии подачи окислителя;

14 - линия подачи горючего, соединяющая емкость с горючим и камеру сгорания;

15 - запорно-регулирующий клапан на линии подачи окислителя;

16 - теплообменник-перегреватель пара органической жидкости;

17 - магистраль для отвода отработанных газов;

18 - запорно-регулирующий клапан на магистрали для отвода отработанных газов;

19 - магистраль подачи атмосферного воздуха;

20 - запорно-регулирующий клапан магистрали подачи атмосферного воздуха;

21 - компрессор подачи атмосферного воздуха на магистрали подачи атмосферного воздуха;

22 - байпасная линия отработанных газов;

23 - запорно-регулирующий клапан на байпасной линии отработанных газов;

24 - запорно-регулирующий клапан на магистрали для отвода отработанных газов;

25 - теплообменник-охладитель отработанных газов;

26 - емкость конденсата водяных паров отработанных газов,

27 - линия-перемычка, соединяющая магистраль для отвода отработанных газов и устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде (жидкостно-газовый эжектор);

28 - компрессор магистрали для отвода отработанных газов (подачи осушенных отработанных газов);

29 - жидкостно-газовый эжектор;

30 - магистраль забортной охлаждающей воды;

31 - насос магистрали забортной охлаждающей воды;

32 - магистраль подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов;

33 - насос магистрали подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов;

34 - запорно-регулирующий клапан на линии-перемычке.

Энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина работает следующим образом.

Энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина представляет собой единую энергетическую систему, предназначенную для работы подводной лодки, как в надводном, так и в подводном положении.

Работа энергетической системы в надводном положении подводной лодки обеспечивается следующим образом. Предварительно закрывают запорно-регулирующий клапан 15 линии подачи окислителя 12, запорно-регулирующий клапан 23 байпасной линии отработанных газов 22 и запорно-регулирующий клапан 34 линии-перемычки 27.

Поэтому, работа энергетической системы для подводной лодки в надводном положении подводной лодки обеспечивается счет подвода атмосферного воздуха для сжигания топлива в камере сгорания 2 по магистрали подачи атмосферного воздуха 19, отвода отработанных газов из камеры сгорания 2 по магистрали для отвода отработанных газов 17 за корпус подводной лодки 1 и передачи тепловой энергии из камеры сгорания 2 через промежуточный контур 3 установки органического цикла Ренкина 5.

Для этого из емкости с топливом 11 по линии подачи горючего 14 в камеру сгорания 2 подается горючее, например, природный газ или дизельное топливо. Одновременно по магистрали подачи атмосферного воздуха 19 через открытый запорно-регулирующий клапан 20 с помощью компрессора 21 атмосферный воздух подается в камеру смешения 13, расположенной на линии подачи окислителя 12. Через камеру смешения 13 в камеру сгорания 2 подается атмосферный воздух, который выступает в качестве окислителя для обеспечения горения горючего в камере сгорания 2 при надводном положении подводной лодки.

За счет сгорания горючего в камере сгорания 2 образуется тепловая энергия с высокой температурой, которая передается рабочему телу - диатермическому маслу промежуточного контура 3. Диатермическое масло циркулирует по промежуточному контуру 3 за счет работы циркуляционного насоса 4. Современные виды диатермических масел могут нагреваться до температуры 400°С.

Полученная тепловая энергия по промежуточному контуру 3 через - теплообменник-испаритель органической жидкости 6 передается установки органического цикла Ренкина 5. В качестве органического рабочего тела установки органического цикла Ренкина 5 может применяться различные органические жидкости, например, пентан или толуол. Органическое рабочее тело в теплообменнике-испарителе органической жидкости 6 кипит и переходит в парообразное состояние. Затем пар органической жидкости поступает в теплообменник-перегреватель пара 16, где он дополнительно догревается с повышением температуры и давления за счет передачи ему тепловой энергии от отработанных газов, идущих из камеры сгорания 2 по магистрали для отвода отработанных газов 17.

При этом размещение теплообменника-перегревателя пара 16, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов 17, между теплообменником-испарителем органической жидкости 6 и паровой турбиной 7 позволяет увеличить энергетической эффективности установки органического цикла Ренкина 5 и энергетической системы подводной лодки в целом, за счет передачи дополнительной тепловой энергии от отработанных газов пару органического рабочего тела и увеличению его температуры и давления перед паровой турбиной 7, что увеличивает мощность и коэффициент полезного действия паровой турбины 7.

Далее, в паровой турбине 7 с электрогенератором на одном валу происходит расширение и падение давления пара с последующим превращением тепловой энергии в механическую энергию вращения вала турбины 7, а затем в электрическую энергию в электрогенераторе паровой турбины 7, которая в дальнейшем используется для провода винта (на рис. не показан) и электроснабжения подводной лодки. После турбины 7 пар низкого давления попадает в теплообменник-конденсатор пара 8, где охлаждается и переходит в жидкое состояние. Жидкое органическое рабочее тело, после теплообменника-конденсатора пара 8, вновь подается в теплообменник-испаритель 6 с помощью циркуляционного насоса 9 установки органического цикла Ренкина 5.

Для обеспечения охлаждения паровой установки 5 охлаждающая забортная вода с помощью насоса 31 по магистрали забортной охлаждающей воды 30 подается в теплообменник-конденсатор пара 8 для конденсации пара органической жидкости установки органического цикла Ренкина 5, что обеспечивает работу данного контура и выработку электроэнергии в турбине 7 с электрогенератором на одном валу. Забортная вода, проходящая через теплообменник-конденсатор пара 8, нагревается и сбрасывает обратно за борт подводной лодки.

Отработанные газы из камеры сгорания 2 по магистрали отвода отработанных газов 17 поступают в теплообменник-перегреватель пара 16, где первоначально отдают часть тепловой энергии рабочему телу установки органического цикла Ренкина 5, и поступают в теплообменник-охладитель отработанных газов 25. В теплообменнике-охладителе 25 отработанные газы охлаждаются забортной водой, поступающей по магистрали подачи забортной воды 32 с помощью насоса 33 и удаляющейся затем снова за борт подводной лодки.

При охлаждении отработанных газов до температуры забортной воды из них конденсируются водяные пары, которые удаляются в емкость конденсата водяных паров отработанных газов 26. На данном этапе отработанные газы охлаждаются и очищаются от сажи и паров воды.

Далее из теплообменника-охладителя 25 охлажденные и осушенные отработанные газы удаляются по магистрали для отвода отработанных газов 17 за пределы корпуса подводной лодки 1 в окружающую среду с помощью дожимного компрессора 28.

Работа энергетической системы в подводном положении подводной лодки обеспечивается следующим образом. Предварительно закрывают запорно-регулирующий клапан 20 магистрали подачи атмосферного воздуха 19 и запорно-регулирующий клапан 24 магистрали отвода отработанных газов 17, а также открывают запорно-регулирующий клапан 23 байпасной линии отработанных газов 22 и запорно-регулирующий клапан 18 магистрали отвода отработанных газов 17 и запорно-регулирующий клапан 15 линии подачи окислителя 12. Производят отключение компрессора 21 магистрали подачи атмосферного воздуха 19.

Работа энергетической системы в подводном положении обеспечивается за счет разделения потока предварительно охлажденных и осушенных отработанных газов на две части, при этом одна часть отработанных газов перепускается по байпасной линии 22, подсоединенной к магистралям подачи атмосферного воздуха 19 и отвода отработанных газов 17, в смесительную емкость 13 для образования искусственной газовой смеси из отработанных газов и кислорода, а другая часть отработанных газов направляется по линии-перемычки 27 в жидкостно-газовой эжектор 29, который расположен на магистрали подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов 32, для растворения (поглощения) в заборной воде и последующего удаления за борт подводной лодки.

Для работы энергетической системы в подводном положении подводной лодки из емкости с топливом 11 по линии подачи горючего 14 в камеру сгорания 2 подается горючее, например, природный газ или дизельное топливо. Одновременно из емкости с окислителем 10 по линии подачи окислителя 12, через открытый запорно-регулирующий клапан 15 и камеру смешения 13 в камеру сгорания 2 подается смесь кислорода и части предварительно осушенных отработанных газов, в соотношении 20-25% кислорода и 80-75% отработанного газа (состоящего в основном из углекислого газа). Эта искусственная газовая смесь на основе осушенных отработанных газов смесь образуется за счет поступления в камеру смешения 13 кислорода из емкости 10 и части осушенных отработанных газов, поступающих по байпасной линии отработанных газов 22 через открытый запорно-регулирующий клапан 23. Эта смесь выступает в качестве окислителя для обеспечения горения горючего в камере сгорания 2.

За счет сгорания горючего и указанной смеси окислителя в камере сгорания 2 образуется тепловая энергия с высокой температурой, которая передается рабочему телу - диатермическому маслу промежуточного контура 3.

Полученная тепловая энергия по промежуточному контуру 3 через - теплообменник-испаритель органической жидкости 6 передается установки органического цикла Ренкина 5. Органическое рабочее тело установки 5 в теплообменнике-испарителе органической жидкости 6 кипит и переходит в парообразное состояние. Затем пар органической жидкости поступает в теплообменник-перегреватель пара 16, где он дополнительно догревается с повышением температуры и давления за счет передачи ему тепловой энергии от отработанных газов, идущих из камеры сгорания 2 по магистрали для отвода отработанных газов 17.

Далее, в паровой турбине 7 с электрогенератором на одном валу происходит расширение и падение давления пара с последующим превращением тепловой энергии в механическую энергию вращения вала турбины 7, а затем в электрическую энергию в электрогенераторе паровой турбины 7, которая в дальнейшем используется для провода винта (на рис. не показан) и электроснабжения подводной лодки. После турбины 7 пар низкого давления попадает в теплообменник-конденсатор пара 8, где охлаждается и переходит в жидкое состояние. Жидкое органическое рабочее тело, после теплообменника-конденсатора пара 8, вновь подается в теплообменник-испаритель 6 с помощью циркуляционного насоса 9 паровой установки 5.

Для обеспечения охлаждения установки органического цикла Ренкина 5 охлаждающая забортная вода с помощью насоса 31 по магистрали забортной охлаждающей воды 30 подается в теплообменник-конденсатор пара 8 для конденсации пара органической жидкости паровой установки 5, что обеспечивает работу данного контура и выработку электроэнергии в турбине 7 с электрогенератором на одном валу. Вода, проходящая через теплообменник-конденсатор пара 8, нагревается и сбрасывает обратно за борт подводной лодки.

Отработанные газы из камеры сгорания 2 по магистрали отвода отработанных газов 17 (при закрытых клапанах 20 и 24 и открытых клапанах 23, 18 и 34) поступают в теплообменник-перегреватель пара 16, где первоначально отдают часть тепловой энергии рабочему телу установки органического цикла Ренкина 5, и поступают в теплообменник-охладитель отработанных газов 25. В теплообменнике-охладителе 25 отработанные газы охлаждаются забортной водой, поступающей по магистрали подачи забортной воды 32 с помощью насоса 33 и удаляющейся затем снова за борт подводной лодки.

При охлаждении отработанных газов до температуры забортной воды из них конденсируются водяные пары, которые удаляются в емкость конденсата водяных паров отработанных газов 26. На данном этапе отработанные газы охлаждаются и очищаются от сажи и паров воды.

После теплообменника-охладителя 25 отработанные газы, проходя через дожимной компрессор 28, который создает необходимое давлений осушенных отработанных газов, разделяются на две части. Одна часть отработанных газов перепускается по байпасной линии 22 и поступает через открытый запорно-регулирующий клапан 23 в магистраль подачи атмосферного воздуха 19 и далее в смесительную емкость 13 для образования искусственной газовой смеси из отработанных газов и кислорода, а другая часть отработанных газов направляется по линии-перемычки 27 через открытый запорно-регулирующий клапан 34 в жидкостно-газовой эжектор 29, который расположен на магистрали подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов 32.

В жидкостно-газовом эжекторе 29 происходит высокоэффективное перемешивание и растворение отработанных газов (в основном, углекислого газа) в забортной воде и последующего удаления за борт подводной лодки образовавшейся смеси за счет работы насоса 33 и эжекторного эффекта жидкостно-газового эжектора 29.

Количество отработанных газов поступающих на байпасную линию 22 и на линию-перемычку 27 регулируется с помощью запорно-регулирующих клапанов 23 и 18.

После возвращения на базу производят пополнение кислородом емкости с окислителем 10 и емкости с горючим 11.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Патент РФ №2018720, опубл. от 30.08.1994.

2. Соболь В.А. Мини-ТЭЦ в Речице: передовые технологии в области использования местных видов топлива // Журнал «Энергетическая Стратегия», №2(20), 2011. стр. 57-59.

3. Патент РФ №2443597, опубл. 27.02.2012, Бюл. №6.

4. Патент РФ №2573540, опубл. от 20.01.2016, Бюл. №2 - прототип.

Claims (2)

1. Энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина, содержащая в корпусе подводной лодки емкости для хранения горючего и окислителя, соединенные с камерой сгорания линиями подачи окислителя и горючего, промежуточный контур с диатермическим маслом и насосом для его циркуляции, установку органического цикла Ренкина, выполненную в виде замкнутого парового контура и содержащую теплообменник-испаритель органической жидкости, паровую турбину с электрогенератором на одном валу, теплообменник-конденсатор пара и насос подачи органической жидкости, магистраль для отвода отработанных газов с компрессором, магистраль забортной охлаждающей воды с насосом, проходящую через теплообменник-конденсатор пара установки Ренкина, устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде, байпасную линию для возврата части отработанных газов в камеру сгорания, при этом в качестве окислителя применяется кислород, а промежуточный контур с диатермическим маслом проходит через топочное пространство камеры сгорания и теплообменник-испаритель установки органического цикла Ренкина, отличающаяся тем, что снабжена теплообменником-перегревателем пара, размещенным между теплообменником-испарителем органической жидкости и паровой турбиной, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов, смесительной емкостью, установленной на линии подачи окислителя между емкостью с окислителем и камерой сгорания, магистралью подачи атмосферного воздуха с запорно-регулирующим клапаном и компрессором подачи атмосферного воздуха, магистралью для отвода отработанных газов за корпус подводной лодки при надводном положении с дожимным компрессором, линией-перемычкой с запорно-регулирующим клапаном, расположенной между запорно-регулирующими клапанами на магистрали для отвода отработанных газов и соединяющей магистраль для отвода отработанных газов с устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде, при этом между смесительной емкостью и емкостью с окислителем на линии подачи окислителя размещен запорно-регулирующий клапан, байпасная линия подсоединена через запорно-регулирующий клапан к магистрали отвода отработанных газов и магистрали подачи атмосферного воздуха, магистраль отвода отработанных газов снабжена теплообменником-охладителем отработанных газов, соединенным с емкостью конденсата водяных паров отработанных газов, а через теплообменник-охладитель отработанных газов проходит магистраль подачи забортной воды для охлаждения отработанных газов с расположенным на ней насосом и устройством для растворения части отработанных газов в забортной воде.

2. Энергетическая система для неатомной подводной лодки с установкой органического цикла Ренкина по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для растворения части отработанных газов в забортной воде выполнено в виде жидкостно-газового эжектора.

Images