close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

когенерационная установка с двигателем стирлинга на местном топливе

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 300 654
(13)
C1
(51) МПК
F02G 1/043 (2006.01)
F02G 5/02 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005138392/06, 09.12.2005
(72) Автор(ы):
Кириллов Николай Геннадьевич (RU),
Кириленко Артур Владимирович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.12.2005
(45) Опубликовано: 10.06.2007 Бюл. № 16
2 3 0 0 6 5 4
2 3 0 0 6 5 4
R U
(54) КОГЕНЕРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА НА МЕСТНОМ ТОПЛИВЕ
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области автономной
энергетики и когенерационных установок с
двигател ми Стирлинга, предназначено дл одновременного производства электроэнергии и
тепла. Достигаемый технический результат обеспечение возможности работы установки на
различных видах местного топлива (древесины,
торфа, горючих сланцев и т.д.), повышение ресурса
работы двигател и упрощение конструкции
системы передачи теплоты от двигател к внешним
потребител м. Когенерационна установка
включает в себ двигатель Стирлинга с
электрогенератором на одном валу, систему
охлаждени двигател Стирлинга, имеющую в
своем составе насос и теплообменник-охладитель,
через который проходит магистраль подачи
воздуха, систему внешнего теплоснабжени с
теплообменником-утилизатором теплоты
отработанных
газов
и
теплообменником
предварительного подогрева,
через
который
система внешнего теплоснабжени св зана с
системой охлаждени двигател Стирлинга, и
магистраль
отработанных
газов.
Установка
дополнительно
снабжена
газогенератором,
обеспечивающим производство генераторного газа
из
различных
видов
местного
топлива,
магистралью генераторного газа, соедин ющей
газогенератор с камерой сгорани двигател Стирлинга, магистралью частичного возврата
отработанных газов в камеру сгорани двигател Стирлинга,
насосом
в
системе
внешнего
теплоснабжени , обеспечивающим движение
теплоносител последовательно
через
теплообменник предварительного подогрева и
теплообменник-утилизатор теплоты отработанных
газов. В качестве местного топлива может
примен тьс древесина, торф и горючие сланцы. 1
ил.
Страница: 1
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
197046, Санкт-Петербург, Каменноостровский
пр., 1/3, офис 30, ООО "Юридическа фирма
Городисский и Партнеры", директору
В.М.Станковскому
RU
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2196243 С2, 10.01.2003. RU 256372
C1, 20.09.2000. RU 2261354 C1, 27.09.2005. RU
2156373 C1, 20.09.2000. RU 2261352 С1,
27.09.2005. US 2002017098 A1, 14.02.2002. EP
1083393 A1, 14.03.2001. WO 99/40310 A1,
12.08.1999. JP 1151724 A1, 14.06.1989.
(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью
"Инновационно-исследовательский центр
"Стирлинг-технологии" (RU)
C 1
C 1
2 3 0 0 6 5 4
2 3 0 0 6 5 4
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 654
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F02G 1/043 (2006.01)
F02G 5/02 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005138392/06, 09.12.2005
(72) Inventor(s):
Kirillov Nikolaj Gennad'evich (RU),
Kirilenko Artur Vladimirovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 09.12.2005
(45) Date of publication: 10.06.2007 Bull. 16
2 3 0 0 6 5 4
preliminary heating heat exchanger and heat
exchanger-recovering unit of heat of waste gases.
Wood, peat and oil shale can be used as locally
available fuel.
EFFECT: possibility of operation of different
locally available fuels such as wood, peat, oil
shale, etc, increased service life of engine,
simplified design of system to convey heat from
engine to external consumers.
1 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to cogeneration
plants
with
Stirling
engines
designed
for
simultaneous production of electric energy and
heat.
Proposed cogeneration plant includes
Stirling engine with electric generator fitted on
one
shaft,
Stirling
engine
cooling
system
including pump an heat exchange-cooler through
which air feed main line passes, external heat
supply system with heat exchanger-recovering unit
of heat of waste gases and heat exchanger of
preliminary heating through which external heat
supply system is coupled with cooling system of
Stirling engine, and exhaust gas main line.
Plant
is
furnished
additionally
with
gas
generator providing production of generator gas
from different types tires of locally available
fuel, generator gas main line connecting gas
generator with combustion chamber of Stirling
engine, main line for partial return of exhaust
gases into combustion chamber of stirling engine,
pump in external heat supply system providing
flow of heat carrier in succession through
Страница: 3
EN
C 1
C 1
FUEL
2 3 0 0 6 5 4
(54) COGENERATION PLANT WITH STIRLING ENGINE OPERATING ON LOCALLY AVAILABLE
R U
Mail address:
197046, Sankt-Peterburg, Kamennoostrovskij
pr., 1/3, ofis 30, OOO "Juridicheskaja firma
Gorodisskij i Partnery", direktoru V.M.Stankovskomu
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
"Innovatsionno-issledovatel'skij tsentr
"Stirling-tekhnologii" (RU)
RU 2 300 654 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области автономной энергетики и когенерационных установок с
двигател ми Стирлинга, предназначено дл одновременного производства электроэнергии
и тепла.
Известны принцип работы и устройство двигател Стирлинга, включающее в себ камеру сгорани , топливную форсунку, нагреватель, гор чую полость, регенератор,
вытеснитель, рабочий поршень, холодильник, холодную полость, цилиндр и привод
(Г.Ридер, Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М.: Изд. "Мир", 1986, стр.55).
Известно устройство газогенераторов дл производства генераторного газа из местного
топлива (древесины, торфа, сланцев и т.д.) и его применение в двигател х внутреннего
сгорани , в отопительных печах, в паровых котельных и т.д. (Тагеев Д.Л. Использование
местного топлива. Ленинград, 1940, стр.14-21). Однако не известно применение
генераторного газа в двигател х с внешним подводом теплоты - в двигател х Стирлинга.
Известно устройство современной газогенераторной установки, при работе которой
получаемый генераторный газ содержит до 27% Н2, с низшей теплотой сгорани до 5
МДж/м 3 (Леонтьев А.К., Понорков Н.В., Смол ков А.Ф. Получение и использование
газообразного топлива из древесных отходов. Обзор, инфрм. - М.: ВНИПИЭИлеспром,
вып.27, 1986. - 24 с.)
Известно устройство комбинированной Стирлинг-установки дл одновременного
производства электроэнергии и тепла, включающей в себ двигатель Стирлинга с
генератором на одном валу, систему охлаждени двигател Стирлинга, имеющую в своем
составе насос и теплообменник-охладитель, через который проходит магистраль подачи
воздуха, систему внешнего теплоснабжени с теплообменником-утилизатором теплоты
отработанных газов и теплообменником предварительного подогрева, через который
система внешнего теплоснабжени св зана с системой охлаждени двигател Стирлинга, и
магистраль отработанных газов (Патент РФ №2196243, Бюл. №1, 10.01.2003). Однако
устройство данной когенерационной установки не приспособлено к работе на местном
топливе, имеет сложное конструктивное исполнение, св занное с использованием пара.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретени ,
заключаетс в возможности работы установки на различных видах местного топлива,
повышении ресурса работы двигател и упрощении конструкции системы передачи
теплоты от двигател к внешним потребител м.
Дл достижени этого технического результата когенерационна установка с двигателем
Стирлинга на местном топливе, включающа в себ двигатель Стирлинга с
электрогенератором на одном валу, систему охлаждени двигател Стирлинга, имеющую в
своем составе насос и теплообменник-охладитель, через который проходит магистраль
подачи воздуха, систему внешнего теплоснабжени с теплообменником-утилизатором
теплоты отработанных газов и теплообменником предварительного подогрева, через
который система внешнего теплоснабжени св зана с системой охлаждени двигател Стирлинга, и магистраль отработанных газов, снабжена газогенератором, обеспечивающим
производство генераторного газа из различных видов местного топлива, магистралью
генераторного газа, соедин ющей газогенератор с камерой сгорани двигател Стирлинга,
магистралью частичного возврата отработанных газов в камеру сгорани двигател Стирлинга, насосом в системе внешнего теплоснабжени , обеспечивающим движение
теплоносител последовательно через теплообменник подогрева и теплообменникутилизатор теплоты отработанных газов, при этом в качестве местного топлива может
примен тьс древесина, торф и горючие сланцы.
Введение в состав когенерационной установки с двигателем Стирлинга на местном
топливе газогенератора, обеспечивающим производство генераторного газа и магистрали
частичного возврата отработанных газов в камеру сгорани двигател Стирлинга,
позвол ет получить новое свойство, заключающеес в возможности использовани дл работы Стирлинга различных видов местного топлива, увеличени долговечности работы
камеры сгорани и нагревател двигател Стирлинга за счет снижени температуры
горени генераторного газа вследствие подвода в камеру сгорани отработанных газов.
Страница: 4
DE
RU 2 300 654 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
На чертеже изображена когенерационна установка с двигателем Стирлинга на местном
топливе.
Когенерационна установка с двигателем Стирлинга на местном топливе включает в
себ двигатель Стирлинга 1 с электрогенератором 2 на одном валу, систему охлаждени 3
двигател Стирлинга 1, имеющую в своем составе насос 4 и теплообменник-охладитель 5,
через который проходит магистраль подачи воздуха 6, систему 7 внешнего теплоснабжени с теплообменником-утилизатором теплоты отработанных газов 8, насосом 9, потребителем
тепла 10 и теплообменником предварительного подогрева 11, через который система
внешнего теплоснабжени 7 св зана с системой охлаждени двигател Стирлинга 3,
магистраль отработанных газов 12, газогенератор 13, обеспечивающий производство
генераторного газа из различных видов местного топлива, магистраль генераторного газа
14, соедин ющего газогенератор 13 с камерой сгорани 15 двигател Стирлинга 1 и
магистраль частичного возврата отработанных газов 16 с регулирующим клапаном 17.
Система охлаждени двигател 3 проходит через холодильник двигател Стирлинга 18.
Когенерационна установка с двигателем Стирлинга на местном топливе работает
следующим образом.
При работе двигатель Стирлинга 1 производит полезную энергию, преобразуемую в
электрическую энергию с помощью электрогенератора 2, расположенного на одном валу с
двигателем 1. Дл охлаждени двигател 1 в холодильник 18 из системы охлаждени 3
подаетс охлаждающа жидкость. Охладив двигатель 1, нагрета охлаждающа жидкость
из холодильника 18 с помощью насоса 4 поступает в теплообменник подогрева 11, где
передает часть теплоты теплоносителю системы внешнего теплоснабжени 7. Затем
охлаждающа жидкость поступает в теплообменник-охладитель 5, где охлаждаетс до
температуры окружающей среды за счет теплообмена с воздухом, поступающим по
магистрали подачи воздуха 6, и возвращаетс в холодильник 18.
Дл обеспечени работы двигател Стирлинга 1 из газогенератора 13, где происходит
газификаци твердого местного топлива (древесины, торфа, отходов сельского хоз йства
и т.д.), по магистрали 14 подаетс в камеру сгорани 15 генераторный газ. Дл его
горени по магистрали 6 подаетс предварительно подогретый воздух. Отработанные газы
из камеры сгорани 15 по магистрали 12 подаютс в теплообменник-утилизатор теплоты
отработанных газов 8, где передают свою теплоту теплоносителю системы внешнего
теплоснабжени 7. Из теплообменника-утилизатора теплоты отработанных газов 8 гор чий
теплоноситель поступает к потребителю теплоты 10, где отдает тепло, а затем поступает
в теплообменник предварительного подогрева 11, где частично нагреваетс от
охлаждающей жидкости системы охлаждени 3 двигател Стирлинга 1. Циркул ци теплоносител в систем внешнего теплоснабжени 7 осуществл етс с помощью насоса 9.
Дл повышени ресурса двигател Стирлинга 1 и увеличени долговечности работы
камеры сгорани 15, часть отработанных газов по магистрали 16 возвращают в камеру
сгорани 15, что обеспечивает снижение температуры горени смеси генераторного газа и
воздуха. Дл регулировани подачи отработанных газов в камеру сгорани 15 на
магистрали 16 установлен регулирующий клапан 17.
Источники информации, прин тые во внимание при составлении за вки
1. Г.Ридер, Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М.: Изд. "Мир", 1986, стр.55.
2. Тагеев Д.Л. Использование местного топлива. Ленинград, 1940, стр.14-21.
3. Леонтьев А.К., Понорков Н.В., Смол ков А.Ф. Получение и использование
газообразного топлива из древесных отходов. Обзор, инфрм. - М.: ВНИПИЭИлеспром,
вып.27, 1986. - 24 с.
4. Патент РФ №2196243, Бюл. №1 от 10.01.2003 - прототип.
Формула изобретени Когенерационна установка с двигателем Стирлинга на местном топливе, включающа в
себ двигатель Стирлинга с электрогенератором на одном валу, систему охлаждени двигател Стирлинга, имеющую в своем составе насос и теплообменник-охладитель, через
Страница: 5
CL
RU 2 300 654 C1
5
10
который проходит магистраль подачи воздуха, систему внешнего теплоснабжени с
теплообменником-утилизатором теплоты отработанных газов и теплообменником
предварительного подогрева, через который система внешнего теплоснабжени св зана с
системой охлаждени двигател Стирлинга, и магистраль отработанных газов,
отличающа с тем, что снабжена газогенератором, обеспечивающим производство
генераторного газа из различных видов местного топлива, магистралью генераторного
газа, соедин ющей газогенератор с камерой сгорани двигател Стирлинга, магистралью
частичного возврата отработанных газов в камеру сгорани двигател Стирлинга, насосом
в системе внешнего теплоснабжени , обеспечивающим движение теплоносител последовательно через теплообменник предварительного подогрева и теплообменникутилизатор теплоты отработанных газов, при этом в качестве местного топлива может
примен тьс древесина, торф и горючие сланцы.
15
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
116 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа