SU2892A1 - Heat power plant with internal combustion engine - Google Patents

Heat power plant with internal combustion engine

Info

Publication number
SU2892A1
SU2892A1 SU75556A SU75556A SU2892A1 SU 2892 A1 SU2892 A1 SU 2892A1 SU 75556 A SU75556 A SU 75556A SU 75556 A SU75556 A SU 75556A SU 2892 A1 SU2892 A1 SU 2892A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinder
boiler
gases
engine
air
Prior art date
Application number
SU75556A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
SU387A1 (en
Inventor
Е.К. Мазинг
Original Assignee
Е.К. Мазинг
Filing date
Publication date
Application filed by Е.К. Мазинг filed Critical Е.К. Мазинг
Priority to SU75556-?A priority Critical patent/SU387A1/en
Priority claimed from SU75556-?A external-priority patent/SU387A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU2892A1 publication Critical patent/SU2892A1/en
Publication of SU387A1 publication Critical patent/SU387A1/en

Links

Description

При передаче энергии сжатым воздухом , главнейшей потерей  вл етс  потер , вследствие охлаждени  воздуха в трубопроводе на пути от компрессора к потребл ющему сжатый воздух аппарату (двигатель сжатого воздуха, пневматический молот, цилиндры локо мотива и пр.). Наоборот, если повысить температуру сжатого воздуха по выходе из компрессора, то энерги  сжатого воздуха возрастает в пропорции абсолютных температур. Предлагаемое изобретение имеет целью получить экономичную работу тепловой установки с двигателем внутреннего горени .When transmitting energy by compressed air, the main loss is loss due to cooling of the air in the pipeline on the way from the compressor to the device that consumes compressed air (compressed air motor, air hammer, locomotive cylinders, etc.). On the contrary, if the temperature of the compressed air is increased upon leaving the compressor, the energy of the compressed air increases in proportion to absolute temperatures. The present invention aims to achieve an economical operation of a heat installation with an internal combustion engine.

На фиг. 1-3 схематического чертежа по сн етс  дейст вие предлагаемой тепловой установки с двигателем внутреннего горени , на фиг. 4 изображено предлагаемое устройство, на фиг. 5, 6 и 7 - три его видоизменени , на фиг. 8 изображена схема четырехцилиндрового двухтактного двигател , двойного сжати  и расширени , осуществл ющего систему с промежуточным отводом части газов по видоизменению , согласно фиг. 6, и на фиг. 9FIG. 1-3 of the schematic drawing, the effect of the proposed thermal installation with an internal combustion engine is explained; FIG. 4 shows the proposed device, in FIG. 5, 6 and 7 are three modifications thereof; in FIG. 8 is a diagram of a four-cylinder two-stroke engine, double compression and expansion, implementing a system with an intermediate exhaust of a part of gases as modified, as shown in FIG. 6, and in FIG. 9

изображено примерное устройство пневматического тепловоза по системе с промежуточным отводом части газов. В предлагаемом изобретении примен етс  промежуточный отвод газов от двигател  (фиг. 1 и 2). Термодинамически выгодно, если часть газов выпускаетс  из цилиндра двигател  на линии расширени  при давлени х, превосход щих давление в котле, куда подаетс  компрессором сжатый воздух . Выпуск части газов из цилиндра двигател  может быть произведен при помощи специального клапана (или золотника , крана и т. п. органов), расположенного либо в крышке двигател , либо через отверстие в стенке цилиндра . Весьма выгодным  вл етс  выпуск при const, (фиг. 1), так как истечение газов в котел через щели или клапан происходит большею частью при давлении выше критического и потому, как известно, со скоростью звука, вследствие чего, врем  соприкосновени  гор чих газов с охлаждаемыми стенками крайне коротко и это способствует тому, что тепловые потери при перепуске и нагрев перепускных органов в двигателе будут минимальными; этому способствует также понижение температуры газов при истечении, вследствие перехода тепла в скоростную энергию; в котле же скоростна  энерги  газов обращаетс  в тепловую и, таким образом, потери энергии не происходит; гор чие газы, смешавшись в котле с более холодным воздухом, образуют смесь умеренной температуры, котора  вследствие этого меньше тер ет тепла через стенки. Выпуск газов при р const, (фиг. 2) осуществл етс  проще всего в двигателе двойного сжати  и расширени  (фиг. 3), в котором весь цикл двигател  разбиваетс  на три цилиндра:shows an exemplary device of a pneumatic diesel locomotive in a system with an intermediate discharge of a part of gases. In the present invention, an intermediate gas exhaust from the engine is used (Figs. 1 and 2). It is thermodynamically advantageous if some of the gases are released from the engine cylinder on the expansion line at pressures exceeding the pressure in the boiler, to which the compressor is supplied with compressed air. Part of the gases from the engine cylinder can be released using a special valve (or valve, valve, etc.) located either in the engine cover or through a hole in the wall of the cylinder. The release with const, (Fig. 1) is very beneficial, since the outflow of gases into the boiler through the slots or valve occurs mostly at pressures above the critical and, as is known, with the speed of sound, as a result, the time of contact of hot gases with the cooled walls are extremely short and this contributes to the fact that the heat losses during the bypass and the heating of the by-pass bodies in the engine will be minimal; this also contributes to lowering the temperature of the gases during the expiration, due to the transfer of heat into high-speed energy; in the boiler, however, the velocity energy of the gases is converted into heat and, thus, no energy is lost; the hot gases, mixed in the cooler with the cooler air, form a mixture of moderate temperature, which therefore loses less heat through the walls. The release of gases at p const, (Fig. 2) is carried out most easily in a double compression and expansion engine (Fig. 3), in which the entire cycle of the engine is divided into three cylinders:

1)воздушный цилиндр (площадь 0-1-2-9);1) air cylinder (area 0-1-2-9);

2)сожигательный цилиндр (площадь 2-3-4-5);2) burning cylinder (area 2-3-4-5);

3)расширительный цилиндр (площадь 9-7-8-1-0).3) expansion cylinder (area 9-7-8-1-0).

Вообще, двигатель двойного сжати  и расширени   вл етс  особенно подход щим дл  выполнени  системы с промежуточным отводом части газов; отвод газов к котлу со сжатым воздухом люжет быть вз т от трубы, по которой происходит перепуск газов из цилиндра высокого давлени  в цилиндр низкого давлени . Если, например , произвести выпуск 50% газов при давлении в котле p 11 атм. абс. Т5 1360° adc.), площадь индикаторной диаграммы двигател  будет 0,64 площади нормальной индикаторной диаграммы двигател ; поэтому, при том же механ. коэффиц., компрессор может подавать в котел лишь 0,64 -кг вместо 1 кг. Количество возудха (при а 1,75), работающего в двигателе 0,57 -кг, а количество смеси будет 0,570 + 0,0288 0,5928 кг. Температура смешени  будет: 0.64.53Н+0,2964.1360 In general, a dual compression and expansion engine is particularly suitable for the implementation of a system with an intermediate discharge of some gases; Venting gases to a compressed air boiler is taken from a pipe through which gases are passed from the high pressure cylinder to the low pressure cylinder. If, for example, to produce the release of 50% of gases at a pressure in the boiler p 11 atm. abs T5 1360 ° adc.), The area of the indicator chart of the engine will be 0.64 of the area of the normal indicator diagram of the engine; therefore, with the same mehan. coefficient, the compressor can only feed 0.64 kg to the boiler instead of 1 kg. The amount of air (at a 1.75) working in the engine is 0.57 kg, and the amount of the mixture will be 0.570 + 0.0288 0.5928 kg. The mixing temperature will be: 0.64.53Н + 0.2964.1360

-064 + 072964 - --064 + 072964 - -

- -522° С).- -522 ° C).

Из всего тепла топлива переведеноFrom all the heat of the fuel transferred

в энергию смеси:to the energy of the mixture:

0,925-28000 7950.925-28000 795

0,394, 0.394,

427.228 536427.228 536

т.-е. произойдет увеличение экономичности , по сравнению с системой безthose. there will be an increase in efficiency, compared with the system without

0,3940.394

- 1,37 раза.- 1.37 times.

подогревател  вpreheater in

0,2870.287

В зависимости от того, кака  часть газов будет отведена и смешана с воздухом , зависит конечный результат: выбор диктуетс  соображени ми о том, чтобы температура смеси не превосходила некоторого предела, допускаемого конструкцией потребл ющего аппарата (цилиндры локомотива, цилиндры пневматич. молота и т. п.). Охлаждение смеси в трубопроводе по пути к месту потреблени  понизит конечную экономичность и потому с этим надо боротьс  устройством надлежащей изол ции труб и котла. Дл  примера допускаетс , что означенна  система применена к тепловозу: пусть охлаждение в трубах и котле равн етс  20% от разности температур смеси и окружающей среды, т.-е. 0,2 (522 -15) 102° С, т.-е. i 522 - 102 420° С. Принимаетс , что прочие потери пневматической передачи (утечка через неплотности, сопротивление на пути и потер  от неполноты расширени  в цилиндрах локомотива ) оценены коэффициентом (,,82, а механические потери в самом локомотиве |„, 0,85; тогда экономичность тепловоза будет п,г 0,394 X ,82X0,85 0,24.Depending on what part of the gases will be diverted and mixed with air, the final result depends: the choice is dictated by the considerations that the mixture temperature does not exceed a certain limit allowed by the design of the consuming apparatus (locomotive cylinders, pneumatic hammer cylinders, etc. P.). Cooling the mixture in the pipeline on the way to the place of consumption will reduce the final cost-effectiveness, and therefore it is necessary to fight with this device proper insulation of pipes and boiler. For example, it is assumed that this system is applied to a diesel locomotive: let the cooling in the pipes and the boiler be equal to 20% of the temperature difference between the mixture and the environment, i.e. 0.2 (522 -15) 102 ° C, i.e. i 522 - 102,420 ° C. It is assumed that other pneumatic transmission losses (leakage through leaks, resistance on the way and losses due to incomplete expansion in locomotive cylinders) are estimated by the coefficient (,, 82, and the mechanical losses in the locomotive itself | ", 0, 85; then the profitability of the locomotive will be p, g 0.394 X, 82X0.85 0.24.

При очень длинных трубопроводах (на заводах) весьма подход щей системой  вл етс  система с колоризатором при условии, что последний устраиваетс , по возможности, близко к месту потреблени  сжатого воздуха. Возможно также одновременное использование обеих систем, поскольку это допускаетс  температурными услови ми потребл ющего сжатый воздух аппарата . Система с промежуточным отводом части газов уменьшает потерю тепла в отход щих газах двигател , так как уменьшаетс  их количество и соответствующее количество энергии переноситс  к месту потреблени  сжатого 1В1оздуха. В случае употреблени  двигател  с несколькими цилиндрами, вместо того, чтобы отводить часть газов из всех цилиндров, можно отводить их полностью из нескольких цилиндров двигател , а остальным цилиндрам предоставить работать нормально с выпуском отработанных газов полностью в атмосферу. Те цилж1дры, из которых газы будут отводитьс  полностью в котел, будут, таким образом, работать с противодавлением, равным давлению в котле; выпускной клапан их будет выполн ть роль перепускного клапана. При применении двигател  двойного сжати  и расширени  функции компрессора и воздушного цилиндра двигател  могут быть обединены в одно целое. Действ1ительное количество цилиндров: обусловливаетс  конструктивными ссюбражени ми. При такого рода разделении цилиндров по функци м удобно -изобразить главнейшие варианты системы с промежуточным отводом части газов.For very long pipelines (in factories), a very suitable system is a system with a colorizer, provided that the latter is arranged as close as possible to the point of consumption of compressed air. It is also possible to use both systems simultaneously, since this is allowed by the temperature conditions of the apparatus that consumes compressed air. A system with an intermediate discharge of part of the gases reduces the heat loss in the exhaust gases of the engine, since their quantity decreases and the corresponding amount of energy is transferred to the place of consumption of compressed air. If a multi-cylinder engine is used, instead of diverting some gases from all cylinders, they can be completely removed from several engine cylinders, and the remaining cylinders are allowed to work normally with exhaust gas completely into the atmosphere. Those cylinders, from which gases will be completely drained into the boiler, will thus work with a back pressure equal to the pressure in the boiler; the discharge valve will act as a relief valve. When using a dual compression engine and expanding the functions of the compressor and the air cylinder of the engine can be combined into one. Actual number of cylinders: due to constructive reflections. With this kind of separation of cylinders according to functions, it is convenient to represent the main variants of the system with an intermediate removal of a part of gases.

В предлагаемой установке, согласно фиг. 4, воздух, сжатый до давпени , несколько превышающего давление в котле, в компрессоре В (конструктивно их может быть несколько, работающих параллельно) направл етс  частью, непосредственно в котел К, частью в сожигательный цилиндр С двигател  внутреннего гО|рени ; продукты сгорани  топлива по выходе из него дел тс  на два потока: один направл етс  в расшириггельный цилиндр Р, откуда отработанные газы выход т в атмосферу; другой поток вливаетс  в котел и- смешиваетс  с воздухом, вместе с которым и идет к месту потреблени .In the proposed installation, according to FIG. 4, the air compressed to a pressure slightly exceeding the pressure in the boiler, in compressor B (structurally there may be several working in parallel) is directed partly into the boiler K, partly into the combustion cylinder C of the internal throat engine; the products of combustion of the fuel after it is divided into two streams: one is directed to the expansion cylinder P, from where the exhaust gases are released into the atmosphere; another stream is poured into the boiler and is mixed with air, with which it goes to the place of consumption.

В видоизменении, согласно- фиг. 5, весь воздух из компрессора В проходит через сожигательный цилиндр С, но часть воздуха, пройд  насквозь его, проходит непосредственно в котел, друга  часть задерживаетс  в нем и служит дл  сжигани  топлива; продукты сгорани  по выходе из него дел тс  также на деа потока (частью в котел К, частью в цилиндр последовательного расширени  Р).In a modification, according to FIG. 5, all the air from compressor B passes through the combustion cylinder C, but part of the air, passing through it, passes directly into the boiler, the other part is retained in it and serves to burn the fuel; the products of combustion upon its exit are also divided into de-flow (partly into the boiler K, partly into the cylinder of successive expansion P).

В видоизменении, согласно фиг. 6, продукты горени  идут полностью в котел К, откуда, по смешении с сжатым воздухом, часть их идет в цилиндр последовательного расширени  Р, а остальна  часть - в машину, работаюшую смесью сжатого воздуха и газа.In a modification, according to FIG. 6, the products of combustion go completely to boiler K, from where, after mixing with compressed air, part of them goes to the cylinder of sequential expansion P, and the rest to the machine working with a mixture of compressed air and gas.

В видоизменении, согласно фиг. 7, сжатый компрессором В воздух идетIn a modification, according to FIG. 7, compressed by the compressor In the air goes

g g

в два цилиндра внутреннего горени  С, продукты горени  одного из коих идут -в котел К и в машину, работающую смесью сжатого воздуха и газа, продукты же горени  другого цилиндра С идут в цилиндр последовательного расширени  Р.into two cylinders of internal combustion C, the products of combustion of one of which go to boiler K and to a machine operating with a mixture of compressed air and gas, the products of combustion of another cylinder C go into a cylinder of sequential expansion P.

Перепуск части газов в котел может быть сделан не в промежутке между сожигательным и расшир№гельным цилиндоом (т.-е. не на линии расширени  ци1кла), а по выходе газов из расширительного цилиндра двигател , забором части газов из выхлопного трубопровода (глушител ) и сжатием их особым компрессором до давлени , не меньшего давлени  в котле. Этот вариант наименее целесообразен в конструктивном отношении, но в отдельных, частных случа х, он может быть применен 1К имеющейс  уже установке, где другие варианты было бы применить затруднительно.Bypassing some of the gases into the boiler can be done not in the interval between the burning chamber and the expansion cylinder (i.e., not on the cycle expansion line), but after the gases exit from the engine expansion cylinder, a part of gases is taken from the exhaust pipe (silencer) and by compressing them with a special compressor to a pressure not lower than the pressure in the boiler. This option is the least expedient in a constructive respect, but in individual, special cases, it can be applied to an existing installation where other options would be difficult to apply.

На фиг. 8 изображена схема четырехцилиндрового двухтактного двигател  двойного сжати  и расширени , осуществл ющего систему с промежуточным отводом части газов по В1идоизменению , согласно фиг. 6. Котел разделен перегородкой на две части дл  отделени  чистого воздуха от рабочей смеси и в виду некоторой разности давлений, нужной дл  продувки сожигательного цилиндра. Пуск в ход двигател  производитс  давлением в котле, расширительным цилиндром двигател  через его- впускной клапан. Нагрузка уменьшаетс  уменьшением подачи воздуха воздушного цилиндра, а также и изменением числа оборотов двигател  по желанию.FIG. 8 shows a diagram of a four-cylinder two-stroke engine of double compression and expansion, implementing a system with an intermediate discharge of a part of gases as modified by B1, as shown in FIG. 6. The boiler is divided by a partition into two parts in order to separate the clean air from the working mixture and in view of some pressure difference needed to purge the combustion cylinder. The engine is started up by pressure in the boiler, the engine expansion cylinder through its intake valve. The load is reduced by reducing the air supply of the air cylinder, as well as by changing the engine speed as desired.

На фиг. 9 -изображено примерное устройство пневматического тепловоза по системе с промежуточным отводом части газов. Два котла могут быть расположены над окнами; пространство под окнами может быть зан то баками дл  топлива и дл  воды (охлаждение циркул ционное). Изменением пропорции потоков газов, текущих в расширительный цилиндр и котел, температура смеси, питающей цилиндры локомотива, может регулироватьс  по желанию.FIG. 9 shows an exemplary device of a pneumatic locomotive in a system with an intermediate discharge of a part of gases. Two boilers can be located above the windows; the space under the windows can be filled with tanks for fuel and for water (circulation cooling). By changing the proportions of the flow of gases flowing into the expansion cylinder and the boiler, the temperature of the mixture feeding the cylinders of the locomotive can be adjusted as desired.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.SUBJECT OF THE PATENT.

1.Теплосилова  установка с двигателем внутреннего горени  и с пневматической передачей работы, характеризующа с  (фиг. 1-4) тем, что часть сжатого компрессором В воздуха подаетс  в котел К, а друга  часть-в цилиндр двигател  внутреннего горени  С, откуда часть продуктов горени , во врем  расширени  в одном или нескольких последовательных цилиндрах, отводитс  в тот же котел К и, по смешении с воздухом, в машину, работающую смесью сжатого воздуха и газа, остальна  же часть продуктов горени  расшир етс  окончательно в цилиндре Р и выпускаетс  в атмосферу.1. A thermal power plant with an internal combustion engine and a pneumatic transfer of operation, characterized from (Fig. 1-4) by the fact that part of the air compressed by compressor B is supplied to boiler K, and the other part to the cylinder of internal combustion engine C, from where some products during expansion in one or several consecutive cylinders is transferred to the same boiler K and, when mixed with air, into a machine operating with a mixture of compressed air and gas, the remainder of the combustion products finally expands in cylinder P and is released in atmosphere.

2.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 установки, отличающеес  тем (фиг. 5), что сжатый компрессором В воздух подаетс  в цилиндр внутреннего горени  С и часть его проходит в котел К, часть же служит дл  сожигани  жидкого или газообразного топлива в цилиндре С. откуда продукты горени  идут- частью в котел К, частью в цилиндр последовательного расширени  Р.2. A variation of the installation described in paragraph 1, characterized in that (FIG. 5) that air compressed by compressor B is fed into the internal combustion cylinder C and part of it passes to boiler K, while part serves to burn liquid or gaseous fuel in cylinder C. whence the products of combustion go — partly to the boiler K, partly to a cylinder of successive expansion R.

3.Видоизменение охарактеризованной в п. 2 устан01вки, отличающеес  (фиг. 6) тем, что продукты горени  идут полностью в котел К. откуда, по смешении с сжатым воздухом, часть их идет в цилиндр последовательного расширени  Р, а остальна  часть - в машину, работающую смесью сжатого воздуха и газа.3. Variation of the installation described in section 2, characterized (FIG. 6) by the fact that the combustion products go completely to the boiler K., when mixed with compressed air, part of them goes to the cylinder of the expansion P and the rest is to the machine working with a mixture of compressed air and gas.

4.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 установки, отличающеес  тем (фиг. 7), что сжатый компрессором В воздух идет в два цилиндра внутреннего горени  С, продукты горени  одного из коих идут в котел К и в машину, работающую смесью сжатого воздуха и газа, продукты же горени  другого цилиндра С идут в цилиндр последовательного расширени  Р.4. Variations of the installation described in section 1, characterized in that (Fig. 7) that compressed air B goes into two internal combustion cylinders C, the combustion products of one of which go to boiler K and to a machine working with a mixture of compressed air and gas , the products of combustion of another cylinder C go to a cylinder of sequential expansion P.

Типо-литографи  «Красный Печатник, Ленинград, Международный, 75.Tipo-lithograph Red Pechatnik, Leningrad, International 75.

SU75556-?A 1922-05-27 1922-05-27 Apparatus for producing high-pressure gas for operation in a piston or turbine engine SU387A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU75556-?A SU387A1 (en) 1922-05-27 1922-05-27 Apparatus for producing high-pressure gas for operation in a piston or turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU75556-?A SU387A1 (en) 1922-05-27 1922-05-27 Apparatus for producing high-pressure gas for operation in a piston or turbine engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SU2892A1 true SU2892A1 (en) 1924-09-15
SU387A1 SU387A1 (en) 1924-09-15

Family

ID=48327153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU75556-?A SU387A1 (en) 1922-05-27 1922-05-27 Apparatus for producing high-pressure gas for operation in a piston or turbine engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU387A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES461309A1 (en) Charging air heat-exchanger installation
US5647207A (en) Internal-combustion engine including a cylinder shut-off and exhaust gas catalysts
DE69909748D1 (en) COMBINED DIESEL STEAM CYCLING MACHINE
GB1284335A (en) Improvements in or relating to gas turbine engines
GB2176591A (en) Liquid cooling system for a supercharged internal combustion engine
SU2892A1 (en) Heat power plant with internal combustion engine
GB1560096A (en) Regasification of liquefied natural gas
RU78527U1 (en) PISTON ENGINE
SU1749511A1 (en) Power plant
GB746377A (en) Improvements in or relating to gas turbine installations
SU1659A1 (en) The method of operation of the heat engine
SU779615A1 (en) Diesel engine starting method
SU1023121A1 (en) Method of operation of four-cycle internal combustion engine
FR2456294A3 (en) PURIFICATION OF POLLUTANT FUMES AND HEAT RECOVERY SYSTEM, PARTICULARLY FOR DRYERS
GB1244087A (en) Improvements in or relating to exhaust systems for internal combustion engines
RU2101479C1 (en) Steam-gas apparatus
SU1071791A1 (en) Ic engine
SU1685475A2 (en) Spark supression system for steam boiler smoke uptake and exhaust gas pipe lines
SU909270A1 (en) I.c. engine
SU1008481A1 (en) Apparatus for heating fluidized media in i.c. engine system
SU1090905A1 (en) Supercharging device for internal combustion engine
SU850879A1 (en) I.c. engine
SU950957A1 (en) Gas pumping unit
SU7069A1 (en) Locomotive
SU40096A1 (en) Engine-generator gas mixture