SU1617172A1 - Power plant - Google Patents
Power plant Download PDFInfo
- Publication number
- SU1617172A1 SU1617172A1 SU894644270A SU4644270A SU1617172A1 SU 1617172 A1 SU1617172 A1 SU 1617172A1 SU 894644270 A SU894644270 A SU 894644270A SU 4644270 A SU4644270 A SU 4644270A SU 1617172 A1 SU1617172 A1 SU 1617172A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- stirling engine
- diesel
- cylinder
- heat
- heater
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к машиностроению и позвол ет повысить экономичность установки, содержащей дизель и двигатель Стирлинга, нагреватель которого расположен в магистрали выпуска отработавших газов дизел . Цилиндр дизел выполнен составным в виде верхней и нижней частей, отделенных друг от друга теплоизолирующей прокладкой 18. В верхней части 11 цилиндра и в его головке 10 выполнены каналы дл циркул ции теплоносител , включенные в магистраль 12 циркул ции рабочего тела двигател Стирлинга на участке между регенератором 13 и нагревателем 9. При перетекании рабочего тела двигател Стирлинга из холодной полостив в гор чую полость оно после регенератора 13 поступает в каналы верхней части 11 цилиндра и головки 10, которые выполн ют функции теплообменников, и там нагреваетс теплом продуктов сгорани . Дальнейший нагрев осуществл етс теплом отработавших газов дизел в нагревателе 9. Использование тепла продуктов сгорани дл дополнительного подогрева рабочего тела двигател Стирлинга позвол ет повысить экономичность установки. 3 ил.The invention relates to mechanical engineering and improves the efficiency of a plant comprising a diesel engine and a Stirling engine, the heater of which is located in the diesel exhaust gas line. The diesel cylinder is made integral in the form of upper and lower parts, separated from each other by a heat-insulating gasket 18. In the upper part 11 of the cylinder and in its head 10 there are channels for circulation of the coolant included in the main line 12 of the working fluid circulation of the Stirling engine in the section between the regenerator 13 and a heater 9. When the Stirling engine's working medium flows from the cold cavity into the hot cavity, it goes after the regenerator 13 into the channels of the upper part 11 of the cylinder and the head 10, which serve as heat exchange they are heated there by the heat of the combustion products. Further heating is carried out by the heat of the exhaust gases of a diesel engine in the heater 9. The use of the heat of combustion products for additional heating of the working fluid of the Stirling engine makes it possible to increase the efficiency of the installation. 3 il.
Description
Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигателестроению, а конкретно к силовым установкам, состо щим из дизел и двигател Стирлинга, нагреватель которого расположен в магистрали выпуска отработавших газов дизел .The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, and specifically to power plants consisting of a diesel engine and a Stirling engine, the heater of which is located in the diesel exhaust gas line.
Цель изобретени - повышение экономичности установки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the installation.
На фиг.1 представлена схема установки; на фиг.2 - система передачи тепла от дизел к двигателю Стирлинга; на фиг.З - термодинамический цикл.Figure 1 presents the setup; FIG. 2 shows a system for transferring heat from a diesel engine to a Stirling engine; on fig.Z - thermodynamic cycle.
Установка содержит дизель 1 и двигатель Стирлинга 2. Каждый цилиндр 3 дизел и нагреватель двигател Стирлинга св заны с системой двухступенчатого турбонаддува, состо щей из турбины 4 и 5 высокого и низкого давлени соответственно, двух рекуперативных теплообменников 6, компрессора 7 низкого и компрессора 8 высокого давлени . Двигатель Стирлинга 2 включает нагреватель 9. Кроме того, головка 10, верхн часть 11 цилиндра дизел 1 выполнены с каналами дл циркул ции теплоносител и служат в качестве дополнительных тёплооб менников двигател Стирлинга 2. Теплообменники 10 и 11 включены в магистраль 12 между регенератором 13 и нагревателем 9, примыкающим.к верхней части цилиндра 14 двигател Стирлинга 2. Нижн часть 15 цилиндра дизел 1 охлаждаетс (на участке перемещени поршневого уплотнени 16) любым известным методом газообразными или жидкими теплоносител ми (воздухом или водой). Поршень 17 и цилиндр дизел 1 выполнены составными из двух частей. ВThe installation contains diesel 1 and a Stirling engine 2. Each cylinder 3 diesel and a Stirling engine heater are associated with a two-stage turbo-supercharging system consisting of high and low pressure turbine 4 and 5, respectively, two recuperative heat exchangers 6, a low pressure compressor 7 and a high pressure compressor 8 . The Stirling engine 2 turns on the heater 9. In addition, the head 10, the upper part 11 of the cylinder of diesel 1 is made with channels for the circulation of coolant and serve as additional heat exchangers for the Stirling engine 2. Heat exchangers 10 and 11 are included in line 12 between the regenerator 13 and the heater 9 adjacent to the upper part of the cylinder 14 of the Stirling engine 2. The lower part 15 of the cylinder of the diesel engine 1 is cooled (in the displacement section of the piston seal 16) by any known method using gaseous or liquid heat carriers (air or water). The piston 17 and the cylinder of diesel 1 are made of two parts. AT
О;ABOUT;
ст1ыке цилиндра установлена теплоизолирующа прокладка 18. Нижн часть поршн 17 снабжена уплотнением 16, а верхний торец поршн 17 покрыт высокотемпературными оксидами.A cylinder insulator 18 is installed on the cylinder. The lower part of the piston 17 is provided with a seal 16, and the upper end of the piston 17 is coated with high-temperature oxides.
В цилиндре 14 двигател Стирлинга 2 размещены ByrecHiiTenb 1S м поршень 20. Дл поддерживани необходимого давлени в цилиндре 14 двигател 2 к охладителю 21 подключены компрессор 22. Между последним и охладителем установлен кла- пг н 23, управл емый блоком 24 контрол и ре гулироаани . Причем блок 24 одновре- м(нно соединен с компрессором 22 и с термопарами теплообменников 10 и 11 (термо- Пс1ры не показаны).In the cylinder 14 of the Stirling engine 2, a ByrecHiiTenb 1S piston 20 is placed. To maintain the required pressure in the cylinder 14 of the engine 2, a compressor 22 is connected to the cooler 21. A valve 23 controlled by the control and control unit 24 is installed between the latter and the cooler. Moreover, the unit 24 is simultaneously (but connected to the compressor 22 and to the thermocouples of the heat exchangers 10 and 11 (thermo-Ps1ry not shown).
Работа установки объедин ет процессы , происход щие при работе дизел и двигател Стирлинга. В начальной стадии работы установки запускаетс дизель 1.- При рлботе дизел 1 достигаетс определенна температура в теплообменниках 10 и 11. При перетекании рабочего тела двигател Стирлинга из холодной полости в гор чую полость оно после регенератора 13 поступает в дополнительные теплообменники 10 и 11, там нагреваетс продуктами сгорани . Дальнейший нагрев осуществл етс теплом отработавших газов дизел в нагревателе 9 двигател Стирлинга 2. Компрессор 22 создает начальное давление в цилиндре 14 и выключаетс . В случае превышени температуры в теплообменниках 10 и 11 в частности на 20-40°С выше темпера- отработавших газов дизелей, блок 24 включает компрессор 22 и таким образом поднимаетс давление в цилиндре 14 двигател Стирлинга 2 и интенсифицируетс охлаждение теплообменников 10 и 11. В противном случае, дл сброса давлени в цилиндре 14 служит управл емый клапан 23.The operation of the plant combines the processes occurring during the operation of a diesel engine and a Stirling engine. In the initial stage of the installation, diesel 1. is started. When the diesel 1 is operated, a certain temperature is reached in the heat exchangers 10 and 11. When the working fluid of the Stirling engine flows from the cold cavity to the hot cavity, after the regenerator 13 it enters additional heat exchangers 10 and 11, it heats up products of combustion. Further heating is carried out by the heat of the exhaust gases of the diesel engine in the heater 9 of the Stirling engine 2. The compressor 22 creates an initial pressure in the cylinder 14 and turns off. If the temperature in the heat exchangers 10 and 11, in particular, is 20-40 ° C higher than the temperature of the exhaust gases of the diesel engines, the unit 24 turns on the compressor 22 and thus the pressure rises in the cylinder 14 of the Stirling engine 2 and the cooling of the heat exchangers 10 and 11 is intensified. Otherwise In the event of pressure relief in the cylinder 14, a control valve 23 serves.
Теплообменники 10 и 11 исполнены и п|одключены так, что рабочее тело из регенератора 13 направл етс по магистрали 12 В каналы верхней ч асти цилиндра дизел 1, а| далее поступает в каналы головки цилиндра того же дизел 1. Нагретый газ по магистрали 12 поступает в цилиндр 14 двигател Стирлинга 2 и, расшир сь, соверд ает работу . Поскольку температура рабочего тела двигател Стирлинга не превышает температуры отработавших газов дизел каналы в верхней части цилиндра и головки д.изел с1беспечивает отвод тепла продуктов сгора- Ии и охлаждени этих элементов до заданной допустимой температуры. На фиг.З представлен термодинамический цикл в предлагаемой установке: а-б-процесс сжати воздуха в компрессоре 7 низкого давле- 5 ни ; б-в - процесс сжати воздуха в компрессоре 8 высокого давлени ; в-г - нагрев воздуха в рекуперативном теплообменнике 6; г-д - процесс сжати в дизеле; д-з - подвод тепла (сгорание); з-ж-подвод тепла 10 в начале процесса расширени (Т const); ж-е - расширение продуктов сгорани в цилиндре дизел 1 с передачей тепла Qci рабочему телу двигател Стирлинга 2; е-и - потери из-за сопротивлени в выпускной 15 системе; и-к - передача тепла Qc2 отработавших газов в нагреватель 9 двигател Стирлинга 2; к-л - процесс расширени отработавших газов в турбине 4 высокого давлени ; л-м - охлаждение отработавших 20 газов в регенеративном теплообменнике 6; м-н - процесс расширени в турбине 5 низкого давлени . Заштрихованна площадь под кривой жте соответствует величине тепла Qci передаваемой от высокотемператур- 25 ных частей цилиндра и головки дизел 1 рабочему телу двигател Стирлинга 2, а площадь под кривой и-к соответствует величине тепла Qc2, передавземой от отра бо- тавших газов дизел нагревателю 9 30 двигател Стирлинга 2. Использование тепла продуктов сгорани дизел дл дополнительного подогрева рабочего тела двигател Стирлинга позвол ет повышать экономичность установки. 35The heat exchangers 10 and 11 are made and connected so that the working fluid from the regenerator 13 is directed along the 12 V line to the channels of the upper part of the cylinder of the diesel 1, and | then it enters the channels of the cylinder head of the same diesel 1. The heated gas through line 12 enters the cylinder 14 of the Stirling engine 2 and, expanding, performs work. Since the temperature of the working medium of the Stirling engine does not exceed the temperature of the exhaust gases of the diesel channels in the upper part of the cylinder and the head of the diesel engine, it ensures the removal of heat from the combustion products of the engine and cooling of these elements to the specified allowable temperature. Fig. 3 shows the thermodynamic cycle in the proposed installation: abb-process of air compression in the compressor 7 of low pressure; bv - the process of compressing air in a high pressure compressor 8; in g - heating the air in the recuperative heat exchanger 6; rd - diesel compression process; dz - heat supply (combustion); Wf-heat supply 10 at the beginning of the expansion process (T const); W-e - expansion of combustion products in a cylinder of diesel 1 with heat transfer Qci to the working body of a Stirling engine 2; e - and losses due to resistance in the exhaust system 15; ik - heat transfer Qc2 of exhaust gases to heater 9 of Stirling engine 2; Q-the process of expanding exhaust gases in a high-pressure turbine 4; lm - cooling the exhaust 20 gases in the regenerative heat exchanger 6; md - expansion process in low pressure turbine 5. The shaded area under the curve corresponds to the amount of heat Qci transmitted from the high-temperature parts of the cylinder and diesel head 1 to the working body of the Stirling engine 2, and the area under the curve ik corresponds to the amount of heat Qc2 before the ground of the exhaust gases of the diesel to the heater 9 30 Stirling engine 2. The use of heat from the combustion products of diesel for additional heating of the working fluid of the Stirling engine allows to increase the efficiency of the installation. 35
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894644270A SU1617172A1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894644270A SU1617172A1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1617172A1 true SU1617172A1 (en) | 1990-12-30 |
Family
ID=21425917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894644270A SU1617172A1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1617172A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018195635A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Associação Paranaense De Cultura - Apc | Combined diesel and regenerative differential isothermal-isochoric cycle engine and process for controlling the thermodynamic cycle of the combined cycle engine |
-
1989
- 1989-01-30 SU SU894644270A patent/SU1617172A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4520628, кл. F 01 К23/06. 1985. f * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018195635A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Associação Paranaense De Cultura - Apc | Combined diesel and regenerative differential isothermal-isochoric cycle engine and process for controlling the thermodynamic cycle of the combined cycle engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4020635A (en) | Power plants | |
US5454426A (en) | Thermal sweep insulation system for minimizing entropy increase of an associated adiabatic enthalpizer | |
CN101509437B (en) | Highly effective high temperature external combustion engine | |
US4364233A (en) | Fluid engine | |
NO800484L (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR RECOVERY OF HEAT ENERGY IN A CHARGED COMBUSTION ENGINE | |
GB2302567A (en) | Regenerated engine with an improved heating and cooling strokes | |
US5794444A (en) | Method for utilizing waste-gas heat from heat-generating and refrigerating machines | |
TW201030229A (en) | Heat engine and method of operating | |
SU1617172A1 (en) | Power plant | |
US2196979A (en) | Apparatus for power generation | |
US6474058B1 (en) | Warren cycle engine | |
US20040237525A1 (en) | Assembly of gas expansion elements and method of operating said assembly | |
CN113187621A (en) | Transcritical CO2 circulating internal combustion engine waste heat power generation system and method based on LNG cooling | |
CN201367951Y (en) | Efficient high-temperature external combustion engine | |
US4086771A (en) | Combined internal combustion and heat engine | |
EP0174504B1 (en) | Stirling engine and stirling engine heater | |
CN214741723U (en) | Transcritical CO2 circulating internal combustion engine waste heat power generation system based on LNG cooling | |
US6799563B1 (en) | Two stroke internal combustion engine | |
SU1780557A3 (en) | Method for converting gas inner energy to heat in compression- expanding machine with free liquid piston | |
SU1096389A1 (en) | Engine with external heat supply | |
KR20010031306A (en) | Method And Device For Operating A Heating And Refrigerating Machine Which Functions According To A Regenerative Gas Circulation Process | |
RU93026055A (en) | METHOD FOR TRANSFORMING THERMAL ENERGY TO MECHANICAL IN A GAS TURBINE ENGINE AND A GAS TURBINE ENGINE | |
RU1804569C (en) | Method and thermal engine for converting heat to mechanical work | |
RU2338141C1 (en) | Installation for recovery of waste furnace gas heat | |
US20220120235A1 (en) | Improved stirling engine design and assembly |