BG66962B1 - Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене - Google Patents

Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене Download PDF

Info

Publication number
BG66962B1
BG66962B1 BG112012A BG11201215A BG66962B1 BG 66962 B1 BG66962 B1 BG 66962B1 BG 112012 A BG112012 A BG 112012A BG 11201215 A BG11201215 A BG 11201215A BG 66962 B1 BG66962 B1 BG 66962B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
gas turbine
internal combustion
combustion engine
ejector
pipe
Prior art date
Application number
BG112012A
Other languages
English (en)
Other versions
BG112012A (bg
Inventor
Галин Райчинов
Стефанов Райчинов Галин
Original Assignee
Стефанов Райчинов Галин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Стефанов Райчинов Галин filed Critical Стефанов Райчинов Галин
Priority to BG112012A priority Critical patent/BG66962B1/bg
Priority to PCT/BG2016/000015 priority patent/WO2016179671A1/ru
Priority to US15/572,329 priority patent/US20180149077A1/en
Publication of BG112012A publication Critical patent/BG112012A/bg
Publication of BG66962B1 publication Critical patent/BG66962B1/bg

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/20—Control of the pumps by increasing exhaust energy, e.g. using combustion chamber by after-burning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B21/00—Combinations of two or more machines or engines
    • F01B21/04—Combinations of two or more machines or engines the machines or engines being not all of reciprocating-piston type, e.g. of reciprocating steam engine with steam turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/601—Fluid transfer using an ejector or a jet pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, включваща газова турбина (1), чиито вход е свързан с изпускателна тръба (2) на двигател с вътрешно горене (3), изходът на газовата турбина (1) е свързан с тръба или система (4) за отвеждане на отработилите газове, а валът на газовата турбина (1) е свързан с поне един потребител на механична енергия (5), характеризираща се с това, че между изпускателната тръба (2) на двигателя с вътрешно горене (3) и входът на газовата турбина (1) е монтиран ежектор (6), така че входът на ежектора (6) за задвижващия газов поток е свързан с изпускателната тръба (2) на двигателя с вътрешно горене (3), входът на ежектора (6) за задвижвания газов поток е свързан чрез тръба (7) с изхода на газовата турбина (1), а изходът за общия газов поток от ежектора (6) е свързан с входа на газовата турбина (1). Системата съгласно изобретението осигурява намаляване на амплитудите на налягането и скоростта на газовия поток в газовата турбина, както и увеличаване на неговата обща маса, с което решава задачата за повишаване на среднопретегления кпд на газовата турбина на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене и съответно КПД на цялата система.

Description

Област на техниката
Настоящото изобретение се отнася до газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене. По-специално, тя осигурява повишен среднопретеглен КПД на извличането на механична енергия от отработилите газове на двигателя с вътрешно горене. Намира приложение найвече за оползотворяване енергията на отработилите газове на двигатели с вътрешно горене, работещи по циклите на Ото или на Дизел, както и в други двигателни или енергетични устройства и системи с циклично повтаряне на работните тактове, предизвикващо пулсиращи газови потоци, или в енергетични устройства и системи, в които целенасочено се предизвикват пулсиращи газови потоци.
Предшестващо състояние на техниката
От множество публикации и от практиката на двигателостроенето са известни множество газотурбинни системи с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, оползотворяващи част от енергията на отработилите им газове. Всички такива системи включват най-малко газова турбина, чиито вход е свързан с изпускателна тръба на двигател с вътрешно горене, като изходът на турбината е свързан с тръба или система за отвеждане на отработилите газове, а валът на газовата турбина е свързан с поне един потребител на механична енергия. Последният най-често е въздушен компресор, който нагнетява атмосферен въздух във всмукателната система на двигателя с вътрешно горене и по този начин осигурява принудително пълнене на последния (или т.н. турбокомпресорни системи). В други случаи, потребител на извлечената от газовата турбина механична енергия е друг компонент. Например, при т.н. турбокомпаундни системи, това е механична предавка с хидравличен демпфер на моментните колебания към вала на двигателя с вътрешно горене. При някои т.н. електрически хибридни системи, това е електрически генератор, като са познати и системи, при които потребителите са два - електрически генератор и турбокомпресор за двигателя с вътрешно горене. А при т.н. интегрални многофункционални системи (например по патент BG 63128 (В1)), това е хидравлична помпа. По този начин извлечената от отработилите газове механична енергия се използва съответно за допълнителна механична мощност на вала на двигателя, за производство на електрическа енергия и свръхпълнене на двигателя с вътрешно горене, или за акумулиране на енергия и последващата и или едновременна употреба за задвижване на хидравлични механизми, в т.ч. и хидромотори, добавящи механична мощност към тази на двигателя с вътрешно горене. По тези начини се повишава общия КПД на преобразуването на енергията на горивото на двигателя с вътрешно горене в полезна енергия за допълнителна мощност на двигателя или за работата на задвижваната от двигателя система, като превозно средство или системи на превозното средство и др.
Познатите газотурбинни системи с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене имат относително нисък КПД, предизвикан от пулсиращия характер на отработилите газове. При всеки изпускателен такт от някой от цилиндрите на двигателя с вътрешно горене, съответната порция отработили газове преминава през газовата турбина като газова вълна с повишени но неравномерни по протежението на вълната скорост и налягане на газовете, последвана от вълна с понижени, но също неравномерни налягане и скорост. Такива вълни циклично се редуват с изпускателните тактове на отделните цилиндри на двигателя. Поради това газовата турбина работи с максимален КПД (т.е. оптимални скорост и налягане на газовия поток) само в много кратки моменти от преминаването на вълните с повишено налягане, а през останалото време КПД на турбината е понижен поради неоптималните скорост и налягане на газовия поток, като има и моменти от преминаването на вълните с понижено налягане, в които газовата турбина не само не извлича механична енергия, а напротив използва за въртенето си енергия от инерцията на потребителя на механична енергия. Тоест моментния КПД на газовата турбина варира между отрицателни стойности и някакви максимуми (които обикновено не надвишават 80-85%) съответно на редуващите се изпускателни тактове на отделните цилиндри на двигателя с вътрешно горене. В резултат общият среднопретеглен КПД на познатите газотурбинни системи с пулсиращ газов поток
Описания на издадени патенти за изобретения № 10.1/15.10.2019 от двигател с вътрешно горене рядко и то само в определени работни режими на двигателя достига до около 50%. Което е твърде ниска стойност в сравнение с КПД на газови турбини, работещи с равномерни (непулсиращи) газови потоци, достигащи до над 80% (що се отнася до самата газова турбина, без да се отчита енергийната консумация на компресора на газотурбинния двигател).
Техническа същност на изобретението
Задачата на изобретението е да се обезпечи повишен КПД на извличането на механична енергия от отработилите газове на двигател с вътрешно горене, чрез газотурбинна система.
Задачата е решена чрез газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, включваща газова турбина, чиито вход е свързан с изпускателна тръба на двигател с вътрешно горене, изходът на газовата турбина е свързан с тръба или система за отвеждане на отработилите газове, а валът на газовата турбина е свързан с поне един потребител на механична енергия, характеризираща се с това, че между изпускателната тръба на двигателя с вътрешно горене и входът на газовата турбина е монтиран ежектор, така че входът на ежектора за задвижващия газов поток е свързан с изпускателната тръба на двигателя с вътрешно горене, входът на ежектора за задвижвания газов поток е свързан чрез тръба с изхода на газовата турбина, а изходът за общия газов поток от ежектора е свързан с входа на газовата турбина.
В едно вариантно изпълнение на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, поне един от входовете или изхода на ежектора е регулируем с регулиращо устройство, което е свързано с контролер, който от своя страна е свързан и с поне един сензор за някой от параметрите на работния режим на двигателя с вътрешно горене или на потребителя на механична енергия.
Във второ вариантно изпълнение на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, тръбата свързваща изхода на газовата турбина с входа за задвижван газов поток на ежектора, се свързва с изхода на газовата турбина чрез възвратен клапан.
В трето вариантно изпълнение на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, тръбата свързваща изхода на газовата турбина с входа за задвижван газов поток на ежектора обхваща газовата турбина и ежектора.
В четвърто вариантно изпълнение на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, между тръбата свързваща изхода на газовата турбина с входа за задвижвания газов поток на ежектора, е монтирана газова камера.
В пето вариантно изпълнение на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, между изхода на газовата турбина и тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове е монтирано устройство за температурно и/или енергийно разделяне на газовия поток на отработилите газове, към чиито високотемпературен/високоенергиен изход е свързана тръбата, свързана с входа за задвижвания газов поток на ежектора, а към нискотемпературния/нискоенергийния му изход е свързана тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове.
Предимствата на газотурбинната система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, съгласно изобретението, са многобройни.
Преди всичко, системата осигурява повишен КПД на процеса на извличане на механична енергия от отработилите газове на двигателя с вътрешно горене. Повишеният КПД е следствие от намалените изменения на моментните налягане и скорост на газовия поток в газовата турбина, както и на ефекта на периодично добавяне на масата на задвижвания газов поток в ежектора към масата на общия газов поток от ежектора. Така моментният КПД на газовата турбина варира в по-тесни граници, които са по-близки до максималния КПД на турбината от една страна и от друга страна въпросният КПД се отнася към общия газов поток от ежектора, който е с по-голяма маса от задвижващия газов поток. В резултат среднопретегленият КПД на газовата турбина е значително повишен в сравнение с познатите газотурбинни системи с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене. Това води до съответно по-ниски горивни разходи на превозното средство (или друга система) задвижвано от двигателя.
Немаловажно предимство на системата е, че тя осигурява намалено топлинно натоварване на възлите на системата - т.е. както на работното колело и вала на газовата турбина, така и на другите възли, които са в близост до газовата турбина. То е резултат на своеобразното „разреждане“ на отработилите
Описания на издадени патенти за изобретения № 10.1/15.10.2019 газове на двигателя, постъпващи в газовата турбина е относително по-студени отработили газове, които вече са преминали веднъж през газовата турбина. Така пониженото топлинно натоварване позволява използване на материали, които са е по-ниска температурна устойчивост и съответно са по-евтини.
Пояснение на приложените фигури
Фигура 1 представлява принципна блок схема на системата съгласно изобретението съгласно първата претенция.
Фигура 2 представлява принципна блок схема на системата съгласно изобретението съгласно шестата претенция.
Примери за изпълнение на изобретението
Видно от фиг. 1 основното изпълнение на системата съгласно изобретението включва газова турбина 1, чиито вход е свързан е изпускателна тръба 2 на двигател е вътрешно горене 3, изходът на газовата турбина 1 е свързан е тръба или система за отвеждане на отработилите газове 4, а валът на газовата турбина 1 е свързан е поне един потребител на механична енергия 5. Системата се характеризира е това, че между изпускателната тръба 2 на двигателя е вътрешно горене 3 и входът на газовата турбина 1 е монтиран ежектор 6, така че входът на ежектора 6 за задвижващия газов поток е свързан е изпускателната тръба 2 на двигателя е вътрешно горене 3, входът на ежектора 6 за задвижвания газов поток е свързан чрез тръба 7 е изхода на газовата турбина 1 (е който е свързана паралелно и тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове 4), а изходът за общия газов поток от ежектора 6 е свързан е входа на газовата турбина 1.
В едно вариантно изпълнение на системата съгласно изобретението, поне един от входовете или изхода на ежектора 6 е регулируем е регулиращо устройство 8, което е свързано е контролер 9, който от своя страна е свързан и е поне един сензор 10 (видни на фиг. 2) за някой от параметрите на работния режим на двигателя е вътрешно горене 3 или на потребителя на механична енергия 5. При това изпълнение на системата, според приложението на двигателя е вътрешно горене и съответната необходимост за регулиране на ежектора 6, може да са монтирани и допълнителни регулиращи устройства 8 и на другия вход на ежектора 6 и/или на изхода на ежектора 6 за общия газов поток.
Във второ вариантно изпълнение на системата, тръбата 7 се свързва е изхода на газовата турбина 1 чрез възвратен клапан 11 (виден на фиг. 2). Той е от вида на познатите възвратни клапани е подвижни клапи, или от вида на т.н. възвратен клапан на Никола Тесла, без движещи се части.
В трето вариантно изпълнение на системата, тръбата 7 обхваща газовата турбина 1 и ежектора 6.
В четвърто вариантно изпълнение на системата, тя се характеризира е това, че между тръбата 7 и входа за задвижван газов поток на ежектора 6 е монтирана газова камера 12 (видна на фиг. 2).
В пето вариантно изпълнение на системата, показано на фиг. 2, тя се характеризира е това, че между изхода на газовата турбина 1 и тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове 4 е монтирано устройство за температурно и/или енергийно разделяне на газовия поток на отработилите газове 13. То е едно от познатите устройства е подобно действие - например вихрова тръба на РанкХилш (Ranque-Hilsch vortex tube). Към високотемпературния/високоенергиен изход на устройството 13 е свързана тръбата 7, а към нискотемпературния/нискоенергийния му изход е свързана тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове 4.
Използване на изобретението
Системата работи по следния начин.
При работата на двигателя е вътрешно горене 3, изпускателните тактове на отделните му цилиндри предизвикват пулсиращ поток от отработили газове в изпускателната му тръба 2. В нея се редуват вълни на повишено налягане и скорост е вълни на понижено налягане и скорост. Преминавайки през входа за задвижващия газов поток на ежектора 6 тези вълни предизвикват съответни вълни на понижено налягане във входа на задвижвания газов поток на ежектора 6, като налягането на тези вълни е относително най-високо при преминаването на вълни е повишено налягане на отработилите газове и съответно относително най-ниско при преминаването на вълни е понижено налягане на отработилите газове. Това съответно предизвиква вълни от отработили газове, които ежекторът 6 засмуква на входа
Описания на издадени патенти за изобретения № 10.1/15.10.2019 си за задвижван газов поток, през тръбата 7 от изхода на газовата турбина 1. Най-големите количества засмуквани отработили газове съответстват на преминаването на вълните с най-ниско налягане на отработилите газове във входа за задвижващия газов поток на ежектора 6. В резултат, общия газов поток в изхода на ежектора 6, навлизащ във входа на газовата турбина 1 е много по-равномерен, с много по-малки амплитуди на изменение на налягането му, отколкото при познатите газотурбинни системи с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене. Така газовата турбина 1 се задвижва от относително по-равномерен общ газов поток, като извлича съответната механична енергия и я предава на потребителя на механична енергия 5. Вследствие на по-равномерния и с по-голяма маса общ газов поток през газовата турбина 1 се избягват моментите на работа на същата с отрицателен КПД и се постигат по-малки амплитуди на изменение на моментния КПД на газовата турбина 1, като въпросните амплитуди се разполагат близо до максималния КПД на газовата турбина 1. Благодарение на това среднопретегленият КПД на газовата турбина 1 се повишава значително в сравнение с познатите газотурбинни системи с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене.
В първото вариантно изпълнение на системата, измененията в работния режим на двигателя с вътрешно горене 3 или на потребителя на механична енергия 5 се отчитат от поне един сензор 10, който предава сигналите си на контролера 9. В съответствие с така получаваните сигнали и заложената в него програма, контролерът 9 задейства регулиращото устройство 8, което регулира съответния вход или изхода на ежектора 6 (според това къде има регулиращо устройство 8), така че се запазват минимално възможните амплитуди в налягането и скоростта на общия газов поток (т.е. максималната му равномерност) на изхода на ежектора 6 при променения работен режим на двигателя с вътрешно горене 3 или на потребителя на механична енергия 5. За постигане на максимална равномерност на общия газов поток на изхода на ежектора 6 и негово съответствие на нуждите на потребителя на механична енергия 5, при различни режими на работа на двигателя с вътрешно горене 3 или потребителя на механична енергия 5, се използва и повече от един сензор 10 (например сензори за натоварване, работна температура и честота на въртене на двигателя с вътрешно горене 3 или потребителя на механична енергия 5), както и повече от едно регулиращо устройство 8 (например и на входа за задвижващия газов поток и на входа за задвижвания газов поток и на изхода за общия газов поток на ежектора 6).
Второто вариантно изпълнение на системата, работи по описания по-горе начин, с тази особеност, че възвратния клапан 11, между тръбата 7 и изхода на газовата турбина 1 позволява движение на газовете през тръбата 7 само в посока от изхода на газовата турбина 1 към входа на задвижвания газов поток на ежектора 6. Така препятства евентуалното преминаване на отработили газове от входа за задвижвания газов поток на ежектора 6 към изхода на газовата турбина 1, което иначе може да настъпи при някои работни режими на двигателя с вътрешно горене 3.
Третото вариантно изпълнение на системата работи по описаните по-горе начини, със следната особеност. При него, вследствие на това, че тръбата 7 обхваща газовата турбина 1 и ежектора 6, нейният обем и форма осигуряват по-високоенергийни характеристики на тази част от отработилите газове, която постъпва във входа за задвижван газов поток на ежектора 6. Това е резултат най-вече на загряването на газовете в тръбата 7 от разположения в същата тръба 7 корпус на газовата турбина 1. По този начин, вместо топлината на корпуса на газовата турбина да се излъчва (и губи) в околното пространство, тя повишава температурата и съответно енергийния потенциал на газовете, постъпващи във входа за задвижван газов поток на ежектора 6. Това, заедно с формата и обема на тръбата 7 осигурява допълнително повишаване КПД на газовата турбина 1.
Четвъртото вариантно изпълнение на системата работи по описаните по-горе начини, със следната особеност. При него, газова камера 12, монтирана между тръбата 7 и входа за задвижван газов поток на ежектора 6 осигурява от една страна повишен обем на газовете готови да навлязат във входа на ежектора 6 за задвижван газов поток, и от друга страна намаляване на амплитудите на температура и налягане на газовете в камерата 12 и тяхното синхронизиране с всмукванията на входа за задвижван газов поток на ежектора 6. С това се постига подобряване работата на ежектора 6 и съответно допълнително повишаване КПД на газовата турбина 1.
Петото вариантно изпълнение на системата, показано на фиг. 2, работи по гореописаните начини
Описания на издадени патенти за изобретения № 10.1/15.10.2019 със следната особеност. Устройството 13, монтирано между изхода на турбината 1 и тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове 4, осъществява температурно и/или енергийно разделяне на газовия поток на отработилите газове, по познатия за такива устройства начин - например действието на вихровата тръба на Ранк-Хилш. В този случай, тръбата или системата 4 е свързана с нискотемпературния/нискоенергийния изход на устройството 13, а високотемпературния/високоенергийния изход на устройството 13 е свързан с тръбата 7. По този начин, през тръбата 7 (и евентуално през възвратния клапан 11 и/или регулиращо устройство 8), към входа за задвижван газов поток на ежектора 6, се подава тази част от разделените от устройството 13 отработили газове, която притежава по-висока температура/енергия, а през тръбата/системата 4 излиза частта от отработилите газове с по-ниска температура/енергия. Така, в резултат на захранването на входа за задвижван газов поток на ежектора 6 с по-високоенергийни отработили газове се повишава общия КПД на системата.

Claims (6)

Патентни претенции
1. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене, включваща газова турбина (1), чиито вход е свързан с изпускателна тръба (2) на двигател с вътрешно горене (3), изходът на газовата турбина (1) е свързан с тръба или система за отвеждане на отработилите газове (4), а валът на газовата турбина (1) е свързан с поне един потребител на механична енергия (5), характеризираща се с това, че между изпускателната тръба (2) на двигателя с вътрешно горене (3) и входът на газовата турбина (1) е монтиран ежектор (6), така че входът за задвижващ газов поток на ежектора (6) е свързан с изпускателната тръба (2) на двигателя с вътрешно горене (3), входът за задвижван газов поток на ежектора (6) е свързан чрез тръба (7) с изхода на газовата турбина (1), а изходът за общия газов поток от ежектора (6) е свързан с входа на газовата турбина (1).
2. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че поне един от входовете или изхода на ежектора (6) е свързан с регулиращо устройство (8), което е свързано с контролер (9), който от своя страна е свързан и с поне един сензор (10), отчитащ параметрите на работния режим на двигателя с вътрешно горене (3) или на потребителя на механична енергия (5).
3. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене съгласно претенция 1 или 2, характеризираща се с това, че тръбата (7) е свързана с изхода на газовата турбина (1) чрез възвратен клапан (11).
4. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене съгласно претенция 1,2 или 3, характеризираща се с това, че газовата турбина (1) и ежектора (6) са обхванати от тръбата (7).
5. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене съгласно претенция 1, 2 или 3, характеризираща се с това, че между тръбата (7) и входа за задвижван газов поток на ежектора (6) е монтирана газова камера (12).
6. Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене съгласно претенция 1,2 или 3, характеризираща се с това, че между изхода на газовата турбина (1) и тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове (4) е монтирано устройство за температурно и/или енергийно разделяне на газовия поток на отработилите газове (13), към чиито високотемпературен/високоенергиен изход е свързана тръбата (7), а към нискотемпературния/нискоенергийния му изход е свързана тръбата или системата за отвеждане на отработилите газове (4).
BG112012A 2015-05-14 2015-05-14 Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене BG66962B1 (bg)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112012A BG66962B1 (bg) 2015-05-14 2015-05-14 Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене
PCT/BG2016/000015 WO2016179671A1 (ru) 2015-05-14 2016-05-10 Газотурбинная система с пульсирующим газовым потоком от двигателя внутреннего сгорания
US15/572,329 US20180149077A1 (en) 2015-05-14 2016-05-10 Gas turbine system with pulsating gas flow from an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112012A BG66962B1 (bg) 2015-05-14 2015-05-14 Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112012A BG112012A (bg) 2016-11-30
BG66962B1 true BG66962B1 (bg) 2019-09-16

Family

ID=57247614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112012A BG66962B1 (bg) 2015-05-14 2015-05-14 Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180149077A1 (bg)
BG (1) BG66962B1 (bg)
WO (1) WO2016179671A1 (bg)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013107553A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Laststufenschalter und Verfahren zur notbetrieblichen Einstellung einer definierten Schaltposition eines Laststufenschalters

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1657695A (en) * 1928-01-31 Machine
US1442686A (en) * 1921-11-01 1923-01-16 Bert E Leas Rake
JPS5759022A (en) * 1980-09-24 1982-04-09 Hino Motors Ltd Auxiliary device in acceleration of internal combustion engine with exhaust gas turbine supercharger
SU1442686A1 (ru) * 1987-01-15 1988-12-07 Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева Силова установка
US6895752B1 (en) * 2003-10-31 2005-05-24 Caterpillar Inc Method and apparatus for exhaust gas recirculation cooling using a vortex tube to cool recirculated exhaust gases
JP2006207417A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Denso Corp 過給機付エンジン制御システム
JP2007224802A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Nissan Diesel Motor Co Ltd ターボコンパウンドエンジンの排気還流装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013107553A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Laststufenschalter und Verfahren zur notbetrieblichen Einstellung einer definierten Schaltposition eines Laststufenschalters

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016179671A1 (ru) 2016-11-17
US20180149077A1 (en) 2018-05-31
BG112012A (bg) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9046055B2 (en) Heat engine
US10871106B2 (en) Free piston engine power plant
RU2018113492A (ru) Комплексный блок генерации энергии и сжатия и сответствующий способ
CN103603747A (zh) 用于增压中冷燃气发动机的进气压力平衡调节器
RU149938U1 (ru) Многокаскадный турбонагнетатель (варианты)
CN104343528B (zh) 涡轮增压***
BG66962B1 (bg) Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене
US9945329B2 (en) Engine with cylinder deactivation and multi-stage turbocharging system
RU106662U1 (ru) Газопоршневая энергетическая установка
JP2014109270A (ja) クロスヘッド及び蒸気タービンを有するターボ過給式大型低速２ストロークユニフロー内燃機関
BG112009A (bg) Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене
RU163939U1 (ru) Эжекционный охладитель наддувочного воздуха в комбинированных двигателях
US3447313A (en) Supercharged two stroke cycle internal combustion piston engine
RU166577U1 (ru) Вихревой охладитель наддувочного воздуха с эжектором для комбинированного двигателя
RU99831U1 (ru) Автономный газоперекачивающий агрегат
CN104879209A (zh) 一种发动机定压/脉冲排气转换装置
RU160738U1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания с турбонаддувом
CN205243639U (zh) 一种调节内燃机各冲程工作时间的偏心齿轮调节装置
CN107787398B (zh) 用于运行驱动装置的方法和设备、驱动装置、机动车
CN111350582A (zh) 多级涡轮增压发动机***
US10581356B2 (en) Exhaust turbine power generating system and control device for the same
RU2684042C1 (ru) Способ управления дизелем с турбонаддувом и устройство для его реализации
RU176215U1 (ru) Вторичный паросиловой контур двс транспортного средства
RU145689U1 (ru) Комбинированная силовая установка
BG112010A (bg) Метод и система за задвижване на газова турбина с пулсиращ газов поток