RU56968U1 - HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES - Google Patents
HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES Download PDFInfo
- Publication number
- RU56968U1 RU56968U1 RU2006107378/22U RU2006107378U RU56968U1 RU 56968 U1 RU56968 U1 RU 56968U1 RU 2006107378/22 U RU2006107378/22 U RU 2006107378/22U RU 2006107378 U RU2006107378 U RU 2006107378U RU 56968 U1 RU56968 U1 RU 56968U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust
- piston
- fuel
- heat power
- power plant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу. Предлагаемая теплоэнергетическая установка содержит: рабочий цилиндр 1 с электрической обмоткой 2 на наружной поверхности и поршнем-якорем 3 внутри, впускными 4, 5 и выхлопными 6, 7 клапанами, выпускными патрубками 8, 9, впускными воздухопроводами 10, 11, форсунками 12, 13 с электрическим приводом; топливный бак 14 с топливопроводами 15, 16; двигатель Стирлинга 17 с полостью для прохода отработавших газов 18 и выпускными клапанами 19, 20; компрессор 21, соединенный трубопроводом 22 с ресивером 23. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to increase the efficiency of the conversion of thermochemical energy of combusted fuel into mechanical work. The proposed heat power installation includes: a working cylinder 1 with an electric winding 2 on the outer surface and a piston-armature 3 inside, inlet 4, 5 and exhaust 6, 7 valves, exhaust pipes 8, 9, inlet ducts 10, 11, nozzles 12, 13 with electric drive; fuel tank 14 with fuel lines 15, 16; Stirling engine 17 with a cavity for the passage of exhaust gases 18 and exhaust valves 19, 20; a compressor 21 connected by a pipe 22 to the receiver 23. 1 pp f-ly, 1 ill.
Description
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to increase the efficiency of the conversion of thermochemical energy of combusted fuel into mechanical work.
Известны теплоэнергетические установки с разделенными процессами сжатия и расширения.Heat power plants with separate compression and expansion processes are known.
Известна теплоэнергетическая установка с разделенными процессами сжатия и расширения (Сухов А. Выхлоп чище воздуха // За рулем. - 2001. №4.), которая содержит два цилиндра разного диаметра с клапанами. Эти цилиндры расположены V-образно и соединены каналами со сферической камерой, находящейся между ними и имеющей впускной и выпускной клапаны. Когда поршень в малом цилиндре движется вниз, в надпоршневое пространство засасывая наружный воздух. Затем, при движении вверх, поршень сжимает воздух (впускной клапан цилиндра закрыт, впускной клапан сферической камеры открыт, выпускной - закрыт). В конце такта сжатия давление поднимается до 20 бар. Впускной клапан сферической камеры закрывается, а в камеру подается топливо. Затем, выпускной клапан сферической Known thermal power plant with separate processes of compression and expansion (Sukhov A. Exhaust cleaner air // Driving. - 2001. No. 4.), which contains two cylinders of different diameters with valves. These cylinders are V-shaped and connected by channels to a spherical chamber located between them and having inlet and outlet valves. When the piston in the small cylinder moves downward, it sucks in outside air into the over-piston space. Then, when moving upward, the piston compresses the air (cylinder inlet valve is closed, spherical chamber inlet valve is open, exhaust valve is closed). At the end of the compression stroke, the pressure rises to 20 bar. The inlet valve of the spherical chamber closes, and fuel is supplied to the chamber. Then, the spherical exhaust valve
камеры открывается, и продукты сгорания направляются в большой цилиндр, где происходит расширение. После расширения открывается выпускной клапан большого цилиндра, и отработавшие газы выходят в атмосферу.the chamber opens, and combustion products are sent to a large cylinder, where expansion occurs. After expansion, the exhaust valve of the large cylinder opens and the exhaust gases escape into the atmosphere.
Недостатками описанной конструкции являются:The disadvantages of the described design are:
1. Невозможность полного расширения (до атмосферного давления) продуктов сгорания в большом цилиндре, так как поршни и большого и малого цилиндра с помощью шатунов соединены с общим кривошипом.1. The inability to fully expand (to atmospheric pressure) the combustion products in a large cylinder, since the pistons and the large and small cylinders are connected to the common crank by connecting rods.
2. Расходование части энергии, произведенной при расширении в большом цилиндре, на сжатие воздуха в малом цилиндре.2. The expenditure of part of the energy produced during expansion in the large cylinder, on the compression of air in the small cylinder.
Известен также двухтактный двигатель внутреннего сгорания с разделенными процессами сжатия и расширения (Перельштейн Б.Х Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания: Патент RU 2136920, 6 F 02 В 41/04. Опубл. 10.09.99. Бюл. №25), содержащий два цилиндра, оборудованные клапанами, с поршнями, которые приводятся в действие от общего коленчатого вала, и ресивер. Тыльная сторона поршня при его движении вниз в одном из цилиндров обеспечивает сжатие воздуха и нагнетание его в ресивер. Из ресивера сжатый воздух поступает в два цилиндра, где осуществляется сгорание подаваемого туда топлива и расширение продуктов сгорания практически до атмосферного Also known is a two-stroke internal combustion engine with separate compression and expansion processes (Perelstein B.X. Method of operation of a two-stroke internal combustion engine: Patent RU 2136920, 6 F 02 B 41/04. Publ. 10.09.99. Bull. No. 25), containing two cylinders equipped with valves, with pistons that are driven by a common crankshaft, and a receiver. The back of the piston when it moves down in one of the cylinders provides compression of the air and forcing it into the receiver. Compressed air flows from the receiver into two cylinders, where the fuel supplied there is burned and the combustion products expand almost to atmospheric
давления за счет в два раза большего объема расширения по сравнению с объемом сжатия.pressure due to twice the expansion volume compared to the compression volume.
Недостатками этого двигателя является расходование части энергии, произведенной при расширении, на сжатие воздуха.The disadvantages of this engine is the expenditure of a part of the energy produced during expansion on air compression.
Данная конструкции двигателя является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип.This engine design is the closest to the proposed technical essence and adopted as a prototype.
Задачей предложения является повышение эффективности преобразования термохимической энергии сжигаемого топлива в механическую работу.The objective of the proposal is to increase the efficiency of the conversion of thermochemical energy of combusted fuel into mechanical work.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемой теплоэнергетической установке с разделенными процессами сжатия и расширения процесс сжатия воздуха осуществляется в компрессоре с приводом от двигателя Стирлинга (Ридер Г., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга. - М.: Мир, 1986. - 464 с.), который работает за счет теплоты отработавших газов, выбрасываемых из поршневой расширительной машины, где осуществляется расширение сжатого в компрессоре воздуха, сопровождающееся сгоранием топлива.The solution of this problem is achieved by the fact that in the proposed heat power plant with separate compression and expansion processes, the air compression process is carried out in a compressor driven by a Stirling engine (Reader G., Hooper C. Stirling Engines. - M .: Mir, 1986. - 464 s .), which works due to the heat of the exhaust gases emitted from the piston expansion machine, where the compressed air in the compressor is expanded, accompanied by fuel combustion.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.An analysis of the proposed solution and the known ones allows us to conclude that it meets the patentability conditions of the utility model.
Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображено принципиальное устройство теплоэнергетической установки с разделенными The proposal is illustrated in the figure (figure 1), which shows the basic structure of a heat power plant with
процессами сжатия и расширения.compression and expansion processes.
Предлагаемая теплоэнергетическая установка с разделенными процессами сжатия и расширения содержит: рабочий цилиндр 1 с электрической обмоткой 2 на наружной поверхности и поршнем-якорем 3 внутри, впускными 4, 5 и выхлопными 6, 7 клапанами, выпускными патрубками 8, 9, впускными воздухопроводами 10, 11, форсунками 12, 13 с электрическим приводом; топливный бак 14 с топливопроводами 15, 16; двигатель Стирлинга 17 с полостью для прохода отработавших газов 18 и выпускными клапанами 19, 20; компрессор 21, соединенный трубопроводом 22 с ресивером 23.The proposed heat power plant with separate compression and expansion processes contains: a working cylinder 1 with an electric winding 2 on the outer surface and an inside armature piston 3, inlet 4, 5 and exhaust 6, 7 valves, exhaust pipes 8, 9, inlet air ducts 10, 11 , nozzles 12, 13 with electric drive; fuel tank 14 with fuel lines 15, 16; Stirling engine 17 with a cavity for the passage of exhaust gases 18 and exhaust valves 19, 20; a compressor 21 connected by a pipe 22 to the receiver 23.
Предлагаемая теплоэнергетическая установка с разделенными процессами сжатия и расширения работает следующим образом.The proposed heat power plant with separate compression and expansion processes works as follows.
При движении поршня-якоря 3 вправо и приближении его к крайнему правому положению, отработавшие газы из правой полости, образуемой правым днищем поршня-якоря 3, стенками рабочего цилиндра 1 и его правой крышкой, через открытый выхлопной клапан 7 по выпускному патрубку 9 поступают в полость 18, окружающую нагреватель двигателя Стирлинга 17 и нагревают его. Пройдя через полость 18, отработавшие газы выходят в атмосферу через открытый выпускной клапан 19. Мощность, вырабатываемая двигателем Стирлинга, используется для сжатия воздуха в компрессоре 21. Сжатый и нагретый вследствие этого When the piston-armature 3 moves to the right and approaches its extreme right position, the exhaust gases from the right cavity formed by the right bottom of the piston-armature 3, the walls of the working cylinder 1 and its right cover, through the open exhaust valve 7 through the exhaust pipe 9 enter the cavity 18, surrounding the Stirling engine heater 17 and heat it. After passing through the cavity 18, the exhaust gases are released into the atmosphere through the open exhaust valve 19. The power generated by the Stirling engine is used to compress the air in the compressor 21. Compressed and heated as a result
воздух по трубопроводу 22 подается в ресивер 23, откуда по воздухопроводу 11 через впускной клапан 5 поступает в правую полость, образуемую правым днищем поршня-якоря 3, стенками рабочего цилиндра 1 и его правой крышкой. В то же время в эту полость через форсунку 13 впрыскивается топливо, поступающее по топливопроводу 16 из топливного бака 14. Поступившее в цилиндр топливо попадает в сжатый и горячий воздух, воспламеняется и происходит расширение продуктов сгорания и поршнь-якорь 3 перемещается влево. В это время из левой полости рабочего цилиндра, образуемой левым днищем поршня-якоря 3, стенками цилиндра 1 и его левой крышкой, через открытый выхлопной клапан 6 по выпускному патрубку 8 отработавшие газы, образовавшиеся в предыдущем цикле, начинают поступать в полость 18, окружающую нагреватель двигателя Стирлинга 17. В этот момент выпускной клапан 19 закрывается, а выпускной клапан 20 открывается и отработавшие газы, проходя через полость 18 и обеспечивая работу двигателя Стирлинга 17, выходят через выпускной клапан 20 в атмосферу. Двигатель Стирлинга 17 продолжает приводить в действие компрессор 23. В момент приближения поршня-якоря 3 к левой крышке рабочего цилиндра 1 открывается впускной клапан 4, через который по воздухопроводу 10 сжатый горячий воздух поступает в левую полость, образуемую левым поршня-якоря 3, стенками рабочего цилиндра 1 и его левой крышкой. В air through a pipe 22 is supplied to the receiver 23, from where through the air pipe 11 through the inlet valve 5 it enters the right cavity, formed by the right bottom of the piston-armature 3, the walls of the working cylinder 1 and its right cover. At the same time, fuel is injected into this cavity through the nozzle 13, which enters through the fuel line 16 from the fuel tank 14. The fuel entering the cylinder enters the compressed and hot air, ignites, and the combustion products expand and the armature piston 3 moves to the left. At this time, from the left cavity of the working cylinder, formed by the left bottom of the piston-armature 3, the walls of the cylinder 1 and its left cover, through the open exhaust valve 6 through the exhaust pipe 8, the exhaust gases generated in the previous cycle begin to flow into the cavity 18 surrounding the heater Stirling engine 17. At this point, the exhaust valve 19 is closed, and the exhaust valve 20 is opened and the exhaust gases passing through the cavity 18 and ensuring the operation of the Stirling engine 17 are released through the exhaust valve 20 into the atmosphere. The Stirling engine 17 continues to operate the compressor 23. At the moment of approaching the piston-armature 3 to the left cover of the working cylinder 1, the inlet valve 4 opens, through which compressed hot air flows through the air duct 10 into the left cavity formed by the left piston-armature 3, the walls of the working cylinder 1 and its left cover. AT
то же время в эту полость через форсунку 12 впрыскивается топливо, поступающее по топливопроводу 15 из топливного бака 14. Поступившее в цилиндр топливо попадает в сжатый и горячий воздух, воспламеняется, происходит расширение продуктов сгорания и поршнь-якорь 3 перемещается вправо, после чего описанный рабочий цикл повторяется. Возвратно-поступательное движение поршня-якоря 3 внутри рабочего цилиндра 1 происходит одновременно и внутри электрической обмоткой 2, расположенной на его наружной поверхности. В результате этого в электрической обмотке 2 наводится электродвижущая сила (электрический ток), который направляется к потребителю энергии.at the same time, fuel is injected into this cavity through the nozzle 12, coming through the fuel line 15 from the fuel tank 14. The fuel entering the cylinder enters the compressed and hot air, ignites, the combustion products expand, and the piston-armature 3 moves to the right, after which the described working the cycle repeats. The reciprocating movement of the piston-armature 3 inside the working cylinder 1 occurs simultaneously and inside the electric winding 2 located on its outer surface. As a result of this, an electromotive force (electric current) is induced in the electric winding 2, which is directed to the energy consumer.
По сравнению с прототипом предлагаемая теплоэнергетическая установка не имеет механической связи между компрессором и рабочим цилиндром, что позволяет осуществлять в нем полное расширение рабочего тела (до давления окружающей среды), а организация привода компрессора за счет теплоты отработавших газов исключает затраты части вырабатываемой энергии, на получение сжатого воздуха.Compared with the prototype, the proposed heat power installation does not have a mechanical connection between the compressor and the working cylinder, which allows it to fully expand the working fluid (to ambient pressure), and the organization of the compressor drive due to the heat of the exhaust gases eliminates the cost of generating part of the energy compressed air.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006107378/22U RU56968U1 (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006107378/22U RU56968U1 (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU56968U1 true RU56968U1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37437174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006107378/22U RU56968U1 (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU56968U1 (en) |
-
2006
- 2006-03-09 RU RU2006107378/22U patent/RU56968U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103233815A (en) | Free piston linear generator based on waste heat utilization | |
RU56968U1 (en) | HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES | |
RU2316658C1 (en) | Diesel engine | |
RU58622U1 (en) | DUAL ACTION POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES | |
RU71703U1 (en) | HEAT POWER PLANT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES | |
RU52938U1 (en) | POWER UNIT WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXPANSION PROCESSES | |
RU2524577C1 (en) | Generator plant | |
RU89177U1 (en) | PNEUMATIC FUEL SPRAY DIESEL | |
RU64706U1 (en) | COMBINED POWER PLANT | |
RU62989U1 (en) | FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR | |
RU51116U1 (en) | FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE | |
RU56486U1 (en) | FREE PISTON PNEUMATIC THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE | |
RU53379U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
US11698022B1 (en) | Modified cycle two-stroke engine | |
RU51677U1 (en) | PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE | |
RU81532U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
RU2450137C1 (en) | Piston engine with external combustion chamber fed from free-piston gas generator | |
RU87468U1 (en) | COMBINED ENGINE | |
RU2715307C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with external combustion chamber (versions) | |
RU45463U1 (en) | ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY | |
RU55044U1 (en) | FREE PISTON PNEUMATIC DUAL ACTION THERMOELECTRIC GENERATOR FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS ICE | |
RU71382U1 (en) | POWER UNIT WITH SEPARATED COMPRESSION-EXPANSION PROCESSES | |
RU70938U1 (en) | COMBINED STEAM-GAS ENGINE | |
RU29101U1 (en) | Combined V-piston engine | |
RU92480U1 (en) | PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS OF ICE WITH AIR COOLING OF COMPRESSED AIR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070310 |