RU2202055C2 - Fluid-type heat-generating plant (versions) - Google Patents

Fluid-type heat-generating plant (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2202055C2
RU2202055C2 RU2001100063/06A RU2001100063A RU2202055C2 RU 2202055 C2 RU2202055 C2 RU 2202055C2 RU 2001100063/06 A RU2001100063/06 A RU 2001100063/06A RU 2001100063 A RU2001100063 A RU 2001100063A RU 2202055 C2 RU2202055 C2 RU 2202055C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
gas
water
combustion chamber
outlet
Prior art date
Application number
RU2001100063/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001100063A (en
Inventor
В.В. Фисенко
Original Assignee
Фисенко Владимир Владимирович
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 Фисенко Владимир Владимирович filed Critical Фисенко Владимир Владимирович
Priority to RU2001100063/06A priority Critical patent/RU2202055C2/en
Publication of RU2001100063A publication Critical patent/RU2001100063A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2202055C2 publication Critical patent/RU2202055C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fluidics; water heating and hot-water supply systems. SUBSTANCE: plant has gas-fluid jet device with nozzle and mixing chamber, combustion chamber with its outlet connected to inlet of nozzle of gas-fluid jet device, heat consuming system, and separator; outlet of gas-fluid jet device is connected to separator and heat consuming system communicates with separator fluid outlet on its coolant inlet side and to fluid medium inlet of gas-fluid jet device. Combustion chamber is formed by set of nozzles including water nozzle, air nozzle, and fuel nozzle to organize combustion zone in combustion chamber and in nozzle of gas- fluid jet device; water nozzle is annular structure with water fed along nozzle wall of gas-fluid jet device with steam-water shielding layer formed along wall of the latter; heat consuming system is connected in addition to water nozzle of combustion chamber on its coolant outlet side. Other design alternative is characterized in that exhaust gases are passed from combustion chamber first to turbines and only after them, to gas- fluid jet device nozzle. EFFECT: reduced mass and size, enhanced economic efficiency of plant. 7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к установкам для систем водяного отопления и горячего водоснабжения. The invention relates to the field of inkjet technology, mainly to installations for water heating systems and hot water supply.

Известна установка для систем отопления, содержащая паровой струйный аппарат, систему подвода воды для нагрева и систему отвода нагретой воды. (см., патент RU 2027919, F 04 F 5/14, 27.01.95). A known installation for heating systems containing a steam jet apparatus, a water supply system for heating and a heated water drainage system. (see, patent RU 2027919, F 04 F 5/14, 01/27/95).

Данная установка обеспечивает нагрев и подачу нагретой воды в систему отопления. Однако данное техническое решение для своей реализации требует системы подготовки и подачи пара, что снижает эффективность данной системы. This installation provides heating and supply of heated water to the heating system. However, this technical solution for its implementation requires a steam preparation and supply system, which reduces the effectiveness of this system.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является струйная теплогенерирующая установка, содержащая газожидкостной струйный аппарат с соплом и камерой смешения, камеру сгорания, подключенную выходом к входу в сопло газожидкостного струйного аппарата, систему потребления тепла и сепаратор, при этом выходом газожидкостной струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата, (см., патент RU 2144145, кл. F 04 F 5/54, опубл. 10.01.2000). The closest in technical essence and the achieved result is a heat-generating jet jet containing a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a combustion chamber connected to the nozzle exit of the gas-liquid jet apparatus, a heat consumption system and a separator, while the output of the gas-liquid jet apparatus is connected to to the separator, and the heat consumption system is connected from the side of the heat carrier inlet to the liquid outlet from the separator and from the coolant exit side - to the inlet of the liquid medium of the gas-liquid jet apparatus, (see, patent RU 2144145, class F 04 F 5/54, publ. 10.01.2000).

В этом же патенте описана струйная теплогенерирующая установка, содержащая камеру сгорания, подключенную выходом к турбине, газожидкостной струйный аппарат с соплом и камерой смешения, систему потребления тепла и сепаратор, при этом сопло газожидкостного струйного аппарата со стороны входа в него подключено к выходу из турбины отработавшей газовой среды, выходом газожидкостной струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата. The same patent describes a heat-generating jet jet containing a combustion chamber connected to the turbine outlet, a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a heat consumption system and a separator, while the nozzle of the gas-liquid jet apparatus is connected to the exhaust outlet of the exhaust turbine of a gas medium, the outlet of a gas-liquid jet apparatus is connected to the separator, and the heat consumption system is connected from the inlet of the coolant to the outlet of the liquid from the separator and from us out of it the coolant - to the fluid input gas-liquid jet apparatus.

Данные струйные теплогенерирующие установки обеспечивают нагрев теплоносителя для систем отопления и систем горячего водоснабжения, однако данные системы в большей мере предназначены для использования совместно с газотурбинной установкой и для использования традиционных камер сгорания, что предъявляет повышенные требования к используемым конструкционным материалам и предусматривает использование традиционной системы водяного или воздушного охлаждения, что ведет к ухудшению массогабаритных характеристик установок. These jet heat generating units provide heating of the coolant for heating systems and hot water systems, however, these systems are more suitable for use in conjunction with a gas turbine unit and for the use of traditional combustion chambers, which places increased demands on the structural materials used and involves the use of a traditional water or air cooling, which leads to a deterioration in the overall dimensions of the plants.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение массогабаритных характеристик установок и повышение их экономичности. The task to which the invention is directed is to reduce the overall dimensions of the plants and increase their efficiency.

Указанная задача решается за счет того, что струйная теплогенерирующая установка содержит газожидкостной струйный аппарат с соплом и камерой смешения, камеру сгорания, подключенную выходом к входу в сопло газожидкостного струйного аппарата, систему потребления тепла и сепаратор, при этом выходом газожидкостной струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата, при этом камера сгорания образована системой сопел, включающей водяное сопло, воздушное сопло и топливное сопло с формированием зоны горения в камере сгорания и сопле газожидкостного струйного аппарата, при этом водяное сопло выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки сопла газожидкостного струйного аппарата и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу камеры сгорания. This problem is solved due to the fact that the jet heat generating installation comprises a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a combustion chamber connected to the outlet to the nozzle inlet of the gas-liquid jet apparatus, a heat consumption system and a separator, while the output of the gas-liquid jet apparatus is connected to the separator, and the heat consumption system is connected from the side of the coolant inlet to the liquid outlet from the separator and from the coolant exit side to the liquid inlet gas-liquid about the jet apparatus, wherein the combustion chamber is formed by a nozzle system including a water nozzle, an air nozzle and a fuel nozzle with the formation of a combustion zone in the combustion chamber and a nozzle of a gas-liquid jet apparatus, wherein the water nozzle is annular with water supply along the nozzle wall of a gas-liquid jet apparatus and the formation along the wall of the last steam-water heat-shielding layer, and the heat consumption system from the side of the coolant outlet from it is additionally connected to the water nozzle of the combustion chamber.

В другом варианте выполнения струйная теплогенерирующая установка содержит камеру сгорания, подключенную выходом к турбине, газожидкостной струйный аппарат с соплом и камерой смешения, систему потребления тепла и сепаратор, при этом сопло газожидкостного струйного аппарата со стороны входа в него подключено к выходу из турбины отработавшей газовой среды, выходом газожидкостной струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата, при этом камера сгорания образована системой сопел, включающей газовое сопло, водяное сопло, воздушное сопло и топливное сопло с формированием зоны горения в топливном сопле и газовом сопле, при этом водяное сопло выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки газового сопла и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу камеры сгорания. In another embodiment, the jet heat generating installation comprises a combustion chamber connected to the turbine by the outlet, a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a heat consumption system and a separator, while the nozzle of the gas-liquid jet apparatus from the inlet side is connected to the exhaust gas turbine outlet , with the exit, the gas-liquid jet device is connected to the separator, and the heat consumption system is connected from the side of the coolant inlet to the liquid outlet from the separator and ons of the coolant exit to the liquid medium inlet of the gas-liquid jet apparatus, wherein the combustion chamber is formed by a nozzle system including a gas nozzle, a water nozzle, an air nozzle and a fuel nozzle with the formation of a combustion zone in the fuel nozzle and the gas nozzle, wherein the water nozzle is made ring with water supply along the wall of the gas nozzle and the formation of the last steam-water heat-shielding layer along the wall, and the heat consumption system from the outlet of the coolant from it is additionally connected to the water to a new nozzle of the combustion chamber.

Кроме того, система потребления тепла может быть выполнена в виде батареи водяного отопления, и/или в виде теплообменника для нагрева воды системы горячего водоснабжения, и/или в виде теплообменника системы водяного отопления, а в качестве турбины может быть использована газовая или парогазовая турбина. In addition, the heat consumption system can be made in the form of a water heating battery, and / or in the form of a heat exchanger for heating water in a hot water supply system, and / or in the form of a heat exchanger of a water heating system, and a gas or combined cycle gas turbine can be used as a turbine.

Описанная выше установка с камерой сгорания, образованной несколькими соплами, позволяет организовать строго контролируемый процесс обмена тепловой и кинетической энергиями между выхлопными газами и жидкой средой в рамках газожидкостного струйного аппарата, что, в свою очередь, позволяет повысить эффективность использования продуктов сгорания, как при использовании продуктов сгорания в турбине, так и при использовании продуктов сгорания для нагрева теплоносителя в системах отопления и системах горячего водоснабжения. Использование камеры сгорания, образованной топливным, воздушным и водяным соплами, позволяет использовать энергию одной из газовых сред, например газовой топливной среды, для эжектирования окислителя, например воздуха, в камеру сгорания, что в ряде случаев исключает использование средств для подачи окислителя, например компрессора, в камеру сгорания. В то же время подача воды через водяное сопло позволяет организовать паровую теплозащитную рубашку вдоль стенок газового сопла и сопла газожидкостного струйного аппарата. Интенсивное охлаждение стенок указанных выше сопел вскипающей водой позволяет с одной стороны значительно уменьшить габариты камеры сгорания без уменьшения мощности установки, а с другой стороны уменьшить расход воздуха на охлаждение установки в 3-5 раз. В конечном итоге такое сочетание сред, подаваемых через сопла в камеру сгорания, позволяет добиться снижения потребления топлива без снижения мощности установки. Более того, газоструйный аппарат, аналогичный струйному аппарату, используемому для нагрева теплоносителя, позволяет из жидкого топлива и окислителя (например, воздуха) готовить смесь топлива и окислителя в оптимальном их соотношении не в камере сгорания, а до подачи топлива в камеру сгорания, причем этот струйный аппарат может быть установлен на входе в камеру сгорания. Как результат увеличивается полнота сгорания топлива в камере сгорания и дополнительно уменьшаются габариты камеры сгорания и всей установки в целом. В конечном итоге это позволяет создавать установки, которые могут работать как на обычном жидком или газообразном топливе (мазут, природный газ и др.), так и на еще редко используемом топливе - водороде. Использование водорода в сочетании с кислородом позволяет практически полностью исключить вредное влияние работы установки на окружающую среду, при этом важно то, что исключается возможность получения локальных условий в камере сгорания для формирования взрывоопасных концентраций смеси топлива и окислителя. В газожидкостном струйном аппарате смешение организуют в специально спрофилированном канале, что позволяет в процессе смешения сформировать газожидкостной поток, который сначала преобразуют в сверхзвуковой поток, а затем поток тормозят с формированием скачка давления. Как следствие значительно интенсифицируются процессы обмена тепловой и кинетической энергиями между выхлопным газом и жидкой средой при резком сокращении потерь энергии. В результате струйный аппарат решает одновременно две задачи, а именно выхлопные газы нагревают жидкую среду и одновременно формируется газожидкостной поток с требуемыми динамическими характеристиками, т. е. представляется возможность подавать жидкостной поток в систему потребления тепла с требуемой расчетной скоростью и под требуемым напором, что позволяет отказаться от насосов, необходимых в известных технических решениях для организации циркуляции жидкой среды по контуру: место нагрева жидкой среды - система потребления тепла - место нагрева жидкой среды. В конечном итоге удалось создать компактную эффективную установку для систем водяного отопления и систем горячего водоснабжения. The installation described above with a combustion chamber formed by several nozzles allows one to organize a strictly controlled process of exchanging thermal and kinetic energies between exhaust gases and a liquid medium in the framework of a gas-liquid jet apparatus, which, in turn, improves the efficiency of use of combustion products, as when using products combustion in a turbine, and when using combustion products to heat the coolant in heating systems and hot water systems. The use of a combustion chamber formed by fuel, air and water nozzles allows the use of the energy of one of the gaseous media, for example a gas fuel medium, to eject an oxidizing agent, such as air, into the combustion chamber, which in some cases precludes the use of means for supplying an oxidizing agent, such as a compressor, into the combustion chamber. At the same time, the water supply through the water nozzle makes it possible to organize a steam heat-shielding jacket along the walls of the gas nozzle and the nozzle of a gas-liquid jet apparatus. Intensive cooling of the walls of the above nozzles with boiling water allows on the one hand to significantly reduce the dimensions of the combustion chamber without reducing the power of the installation, and on the other hand to reduce the air flow for cooling the installation by 3-5 times. Ultimately, this combination of media supplied through nozzles to the combustion chamber allows to reduce fuel consumption without reducing the power of the installation. Moreover, a gas-jet apparatus, similar to the jet apparatus used to heat the coolant, makes it possible to prepare a mixture of fuel and an oxidizing agent from liquid fuel and an oxidizing agent (for example, air) not in the combustion chamber, but before the fuel is supplied to the combustion chamber, and this the jet device can be installed at the entrance to the combustion chamber. As a result, the completeness of fuel combustion in the combustion chamber increases and the dimensions of the combustion chamber and the entire installation as a whole are further reduced. Ultimately, this allows you to create installations that can operate on ordinary liquid or gaseous fuels (heavy fuel oil, natural gas, etc.), and on the still rarely used fuel - hydrogen. The use of hydrogen in combination with oxygen makes it possible to almost completely eliminate the harmful effect of the installation on the environment, and it is important that the possibility of obtaining local conditions in the combustion chamber to form explosive concentrations of the mixture of fuel and oxidizer is excluded. In a gas-liquid jet apparatus, mixing is organized in a specially profiled channel, which allows a gas-liquid stream to be formed during the mixing process, which is first converted to a supersonic stream, and then the stream is inhibited to form a pressure jump. As a result, the exchange of thermal and kinetic energies between the exhaust gas and the liquid medium is significantly intensified with a sharp reduction in energy losses. As a result, the jet apparatus simultaneously solves two problems, namely, the exhaust gases heat the liquid medium and at the same time a gas-liquid stream is formed with the required dynamic characteristics, i.e. it is possible to supply the liquid stream to the heat consumption system with the required rated speed and at the required pressure, which allows abandon the pumps necessary in well-known technical solutions for organizing the circulation of a liquid medium along the circuit: the place of heating of the liquid medium - heat consumption system - one hundred fluid heating. In the end, it was possible to create a compact efficient installation for water heating systems and hot water systems.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки для системы отопления и горячего водоснабжения, на фиг.2 представлена принципиальная схема установки для систем отопления и горячего водоснабжения с одновременной выработкой электроэнергии. In FIG. 1 is a schematic diagram of an installation for a heating system and hot water supply, FIG. 2 is a schematic diagram of an installation for heating systems and hot water supply with simultaneous generation of electricity.

Струйная теплогенерирующая установка содержит газожидкостной струйный аппарат 1 с соплом 2 и камерой смешения 3, камеру сгорания 4, подключенную выходом к входу в сопло 2 газожидкостного струйного аппарата 1, систему потребления тепла 5 и сепаратор 6, при этом выходом газожидкостной струйный аппарат 1 подключен к сепаратору 6, а система потребления тепла 5 подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора 6 и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата 1. Камера сгорания 4 содержит систему зажигания 10 и образована системой сопел, включающей водяное сопло 7, воздушное сопло 8 и топливное сопло 9 с формированием зоны горения в камере сгорания 4 и сопле 2 газожидкостного струйного аппарата 1. Водяное сопло 7 выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки сопла 2 газожидкостного струйного аппарата 1 и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла 5 со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу 7 камеры сгорания 4. The jet heat generating installation comprises a gas-liquid jet apparatus 1 with a nozzle 2 and a mixing chamber 3, a combustion chamber 4 connected to the outlet to the nozzle 2 of the gas-liquid jet apparatus 1, a heat consumption system 5 and a separator 6, while the output of the gas-liquid jet apparatus 1 is connected to the separator 6, and the heat consumption system 5 is connected from the side of the coolant inlet to the liquid outlet from the separator 6 and from the coolant outlet side to the liquid inlet of the gas-liquid jet apparatus 1. Camera Combustion 4 contains an ignition system 10 and is formed by a nozzle system including a water nozzle 7, an air nozzle 8 and a fuel nozzle 9 with the formation of a combustion zone in the combustion chamber 4 and a nozzle 2 of a gas-liquid jet apparatus 1. The water nozzle 7 is annular with water supply along the nozzle wall 2 gas-liquid jet apparatus 1 and the formation along the wall of the last steam-water heat-shielding layer, and the heat consumption system 5 from the outlet side of the coolant is additionally connected to the water nozzle 7 of the combustion chamber 4.

Система потребления 5 тепла может быть выполнена в виде батареи водяного отопления, и/или в виде теплообменника для нагрева воды системы горячего водоснабжения, и/или в виде теплообменника для нагрева воды системы водяного отопления. The heat consumption system 5 can be made in the form of a water heating battery, and / or in the form of a heat exchanger for heating water in a hot water supply system, and / or in the form of a heat exchanger for heating water in a water heating system.

В другом варианте выполнения струйная теплогенерирующая установка содержит камеру сгорания 4, подключенную выходом к турбине 11, газожидкостной струйный аппарат 1 с соплом 2 и камерой смешения 3, систему потребления тепла 5 и сепаратор 6, при этом сопло 2 газожидкостного струйного аппарата 1 со стороны входа в него подключено к выходу из турбины 11 отработавшей газовой среды, выходом газожидкостной струйный аппарат 1 подключен к сепаратору 6, а система потребления тепла 5 подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора 6 и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата 1. Камера сгорания 4 образована системой сопел, включающей газовое сопло 12, водяное сопло 7, воздушное сопло 8 и топливное сопло 9 с формированием зоны горения в топливном сопле 9 и газовом сопле 12, при этом водяное сопло 7 выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки газового сопла 12 и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла 5 со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу 7 камеры сгорания 4. In another embodiment, the jet heat generating installation comprises a combustion chamber 4 connected to the turbine 11 by an outlet, a gas-liquid jet apparatus 1 with a nozzle 2 and a mixing chamber 3, a heat consumption system 5 and a separator 6, while the nozzle 2 of the gas-liquid jet apparatus 1 from the inlet side it is connected to the outlet of the exhaust gas turbine 11, the gas-liquid jet apparatus 1 is connected to the separator 6 by the output, and the heat consumption system 5 is connected from the coolant inlet side to the liquid outlet from the sep the radiator 6 and from the side of the coolant exit to the liquid medium inlet of the gas-liquid jet apparatus 1. The combustion chamber 4 is formed by a nozzle system including a gas nozzle 12, a water nozzle 7, an air nozzle 8 and a fuel nozzle 9 with the formation of a combustion zone in the fuel nozzle 9 and a gas nozzle 12, while the water nozzle 7 is made annular with water supply along the wall of the gas nozzle 12 and the formation of the last steam-water heat-shielding layer along the wall, and the heat consumption system 5 from the side of the coolant exit from it It is connected to the water nozzle 7 of the combustion chamber 4.

Установка может быть выполнена как с газовой турбиной, так и с парогазовой турбиной. Возможен вариант выполнения, когда установка снабжена дополнительным газожидкостным струйным аппаратом 13, аналогичным газожидкостному струйному аппарату 1, используемому для нагрева теплоносителя, что позволяет из жидкого топлива и окислителя (например, воздуха) готовить смесь топлива и окислителя до подачи топлива в камеру сгорания 4, причем этот дополнительный струйный аппарат 13 может быть установлен на входе в камеру сгорания 4. The installation can be performed both with a gas turbine and with a combined-cycle turbine. An embodiment is possible when the installation is equipped with an additional gas-liquid jet apparatus 13, similar to a gas-liquid jet apparatus 1 used to heat the coolant, which makes it possible to prepare a mixture of fuel and oxidizer from liquid fuel and an oxidizing agent (for example, air) before fuel is supplied to combustion chamber 4, moreover this additional inkjet apparatus 13 can be installed at the entrance to the combustion chamber 4.

Работа камеры 4 сгорания может осуществляться как с компрессором для подачи окислителя, так и без него. При работе камеры 4 сгорания без компрессора поступление в нее окислителя, например атмосферного воздуха, обеспечивают за счет создания вакуума на выходе из воздушного сопла 8 за счет энергии топлива, истекающего в камеру сгорания 4 через топливное сопло 9. В камеру сгорания 4 может поступать не воздух в качестве окислителя (в воздухе собственно кислорода всего - 21%), а чистый кислород или другой окислитель. В случае использования кислорода степень нежелательного воздействия на окружающую среду, как указывалось выше, сводится к минимуму. The operation of the combustion chamber 4 can be carried out both with a compressor for supplying an oxidizing agent, and without it. When the combustion chamber 4 is operated without a compressor, an oxidizing agent, such as atmospheric air, is supplied to it by creating a vacuum at the outlet of the air nozzle 8 due to the energy of the fuel flowing into the combustion chamber 4 through the fuel nozzle 9. Non-air can enter the combustion chamber 4 as an oxidizing agent (in the air proper oxygen alone - 21%), and pure oxygen or another oxidizing agent. In the case of using oxygen, the degree of undesirable environmental impact, as indicated above, is minimized.

Выхлопные газы из камеры сгорания 4 (см. фиг.1) направляют в сопло 2 газожидкостного струйного аппарата 1. Одновременно в сопло 2 вдоль его стенки поступает вода, которая под действием тепла выхлопных газов вскипает и, за счет этого, охлаждает стенки сопла 2, а образовавшаяся вдоль стенки сопла 2 паровая рубашка является еще и теплозащитой. Истекая из сопла 2, струя выхлопных газов увлекает в струйный аппарат 1 охлажденную жидкую среду и смешивается с ней. В процессе смешения выхлопные газы нагревают жидкую среду и ускоряют ее. В результате смешения выхлопных газов и жидкой среды образуется газожидкостной поток, причем, за счет падения скорости звука в газожидкостной среде, газожидкостной поток преобразуется в сверхзвуковой поток. Далее газожидкостной поток истекает в камеру смешения 3 струйного аппарата 1 и затем, если он будет присутствовать, в диффузор струйного аппарата 1, где происходит торможение потока с формированием скачка давления и завершением в последнем формирования газожидкостного потока нагретой жидкой среды и выхлопных газов, сопровождаемым резким ростом давления сжатия газожидкостного потока. Под полученном в струйном аппарате 1 напоре газожидкостной поток из струйного аппарата 1 поступает в сепаратор 6 (преимущественно циклонного типа), где выхлопные газы отделяются от нагретой жидкости. Нагретая жидкость из сепаратора 6 поступает в систему потребления тепла 5, в качестве которой может быть батарея или батареи водяного отопления или теплообменник системы горячего водоснабжения, либо комбинация батареи и теплообменника. В системе потребления тепла 5 нагретая жидкая среда, отдавая свое тепло, охлаждается и из системы потребления тепла 5 охлажденная жидкая среда поступает в газожидкостной струйный аппарат 1 для нагрева и в водяное сопло 7 камеры сгорания 4 с формированием таким образом контура циркуляции жидкой среды. The exhaust gases from the combustion chamber 4 (see Fig. 1) are directed into the nozzle 2 of the gas-liquid jet apparatus 1. At the same time, water enters the nozzle 2 along its wall, which boils under the action of the heat of the exhaust gases and, due to this, cools the walls of the nozzle 2, and the steam jacket formed along the wall of the nozzle 2 is also a heat shield. Expiring from the nozzle 2, a stream of exhaust gases carries the cooled liquid medium into the jet apparatus 1 and mixes with it. In the process of mixing, the exhaust gases heat the liquid medium and accelerate it. As a result of mixing the exhaust gases and the liquid medium, a gas-liquid stream is formed, and, due to a decrease in the speed of sound in a gas-liquid medium, the gas-liquid stream is converted into a supersonic stream. Next, the gas-liquid flow flows into the mixing chamber 3 of the jet apparatus 1 and then, if it is present, into the diffuser of the jet apparatus 1, where the flow is decelerated with the formation of a pressure jump and the final formation of the gas-liquid flow of the heated liquid medium and exhaust gases, accompanied by a sharp increase compression pressure of gas-liquid flow. Under the pressure obtained in the jet apparatus 1, the gas-liquid stream from the jet apparatus 1 enters the separator 6 (mainly a cyclone type), where the exhaust gases are separated from the heated liquid. The heated liquid from the separator 6 enters the heat consumption system 5, which can be a battery or water heating batteries or a heat exchanger of a hot water supply system, or a combination of a battery and a heat exchanger. In the heat consumption system 5, the heated liquid medium, giving up its heat, is cooled, and from the heat consumption system 5, the cooled liquid enters the gas-liquid jet apparatus 1 for heating and into the water nozzle 7 of the combustion chamber 4 with the formation of the circulation circuit of the liquid medium.

Вариант выполнения установки согласно фиг.2 отличается тем, что выхлопные газы из камеры сгорания 4 сначала поступают в турбину 11, что позволяет использовать установку для выработки электроэнергии, а затем из турбины 11 отработавшие в ней выхлопные газы поступают в газожидкостной струйный аппарат 1, где происходит описанный выше процесс нагрева теплоносителя, преимущественно воды, для систем отопления и горячего водоснабжения. В данном варианте выполнения установки конструкция камеры сгорания несколько отличается от описанной выше, поскольку роль сопла 2, где происходит дожигание топлива, здесь выполняет газовое сопло 12, что позволяет направлять в турбину 11 не просто выхлопные газы, а парогазовую смесь, а в качестве источника электроэнергии использовать парогазовую турбину, имеющую более высокую эффективность. The embodiment of the installation according to FIG. 2 is characterized in that the exhaust gases from the combustion chamber 4 first enter the turbine 11, which makes it possible to use the installation to generate electricity, and then the exhaust gases exhausted therefrom from the turbine 11 enter the gas-liquid jet apparatus 1, where the above-described heating process of a heat carrier, mainly water, for heating systems and hot water supply. In this embodiment of the installation, the design of the combustion chamber is somewhat different from that described above, since the role of the nozzle 2, where the afterburning of fuel occurs, is played by the gas nozzle 12, which makes it possible to direct not only exhaust gases, but the gas mixture into the turbine 11, but as a source of electricity use a gas turbine with higher efficiency.

Данное изобретение может быть использовано в системах центрального и автономного отопления, горячего водоснабжения и энергоснабжения. This invention can be used in systems of central and autonomous heating, hot water and energy.

Claims (7)

1. Струйная теплогенерирующая установка, содержащая газожидкостный струйный аппарат с соплом и камерой смешения, камеру сгорания, подключенную выходом к входу в сопло газожидкостного струйного аппарата, систему потребления тепла и сепаратор, при этом выходом газожидкостный струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата, отличающаяся тем, что камера сгорания образована системой сопел, включающей водяное сопло, воздушное сопло и топливное сопло с формированием зоны горения в камере сгорания и сопле газожидкостного струйного аппарата, при этом водяное сопло выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки сопла газожидкостного струйного аппарата и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу камеры сгорания. 1. An ink-jet heat generating apparatus comprising a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a combustion chamber connected to an outlet to the nozzle inlet of a gas-liquid jet apparatus, a heat consumption system and a separator, wherein the gas-liquid jet apparatus is connected to a separator, and the heat consumption system is connected from the inlet of the coolant to the outlet of the liquid from the separator and from the outlet of the coolant to the inlet of the liquid medium of the gas-liquid jet apparatus, characterized in that the combustion chamber is formed by a nozzle system including a water nozzle, an air nozzle and a fuel nozzle with the formation of a combustion zone in the combustion chamber and a nozzle of a gas-liquid jet apparatus, while the water nozzle is annular with a water supply along the nozzle wall of the gas-liquid jet apparatus and formation along the wall of the latter steam-water heat-shielding layer, and the heat consumption system from the side of the coolant outlet from it is additionally connected to the water nozzle of the combustion chamber. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что система потребления тепла выполнена в виде батареи водяного отопления. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the heat consumption system is made in the form of a water heating battery. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что система потребления тепла выполнена в виде теплообменника для нагрева воды системы горячего водоснабжения и/или системы водяного отопления. 3. Installation according to claim 1, characterized in that the heat consumption system is made in the form of a heat exchanger for heating water in a hot water supply system and / or water heating system. 4. Струйная теплогенерирующая установка, содержащая камеру сгорания, подключенную выходом к турбине, газожидкостный струйный аппарат с соплом и камерой смешения, систему потребления тепла и сепаратор, при этом сопло газожидкостного струйного аппарата со стороны входа в него подключено к выходу из турбины отработавшей газовой среды, выходом газожидкостный струйный аппарат подключен к сепаратору, а система потребления тепла подключена со стороны входа в нее теплоносителя - к выходу жидкости из сепаратора и со стороны выхода из нее теплоносителя - к входу жидкой среды газожидкостного струйного аппарата, отличающаяся тем, что камера сгорания образована системой сопел, включающей газовое сопло, водяное сопло, воздушное сопло и топливное сопло с формированием зоны горения в топливном сопле и газовом сопле, при этом водяное сопло выполнено кольцевым с подачей воды вдоль стенки газового сопла и формированием вдоль стенки последнего пароводяного теплозащитного слоя, а система потребления тепла со стороны выхода из нее теплоносителя дополнительно подключена к водяному соплу камеры сгорания. 4. An ink-jet heat generating installation comprising a combustion chamber connected to the turbine by an outlet, a gas-liquid jet apparatus with a nozzle and a mixing chamber, a heat consumption system and a separator, while the nozzle of the gas-liquid jet apparatus from the inlet side thereof is connected to the exhaust gas turbine outlet, the gas-liquid jet apparatus is connected to the separator by the outlet, and the heat consumption system is connected from the coolant inlet side to the liquid outlet from the separator and the heat the carrier to the inlet of the liquid medium of the gas-liquid jet apparatus, characterized in that the combustion chamber is formed by a nozzle system including a gas nozzle, a water nozzle, an air nozzle and a fuel nozzle with the formation of a combustion zone in the fuel nozzle and the gas nozzle, wherein the water nozzle is made annular with by supplying water along the wall of the gas nozzle and forming along the wall of the last steam-water heat-shielding layer, and the heat consumption system from the side of the coolant outlet from it is additionally connected to the water nozzle to amers of combustion. 5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что система потребления тепла выполнена в виде батареи водяного отопления. 5. Installation according to claim 4, characterized in that the heat consumption system is made in the form of a battery of water heating. 6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что система потребления тепла выполнена в виде теплообменника для нагрева воды системы горячего водоснабжения и/или системы водяного отопления. 6. Installation according to claim 4, characterized in that the heat consumption system is made in the form of a heat exchanger for heating the water of a hot water supply system and / or a water heating system. 7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что турбина выполнена газовой или парогазовой. 7. Installation according to claim 4, characterized in that the turbine is made of gas or combined-cycle gas.
RU2001100063/06A 2001-01-03 2001-01-03 Fluid-type heat-generating plant (versions) RU2202055C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100063/06A RU2202055C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Fluid-type heat-generating plant (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100063/06A RU2202055C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Fluid-type heat-generating plant (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001100063A RU2001100063A (en) 2003-03-20
RU2202055C2 true RU2202055C2 (en) 2003-04-10

Family

ID=20244290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001100063/06A RU2202055C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Fluid-type heat-generating plant (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2202055C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443947C2 (en) * 2010-05-04 2012-02-27 Владимир Фёдорович Власов Method for heat production
WO2012076972A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Fisonic Holding Limited Apparatus for combustion products utilization and heat generation
CN106089818A (en) * 2016-06-16 2016-11-09 北京工业大学 A kind of from dynamic auxiliary injection type steam jet ejector
RU2618183C2 (en) * 2012-01-23 2017-05-02 Сергей Николаевич Шестеренко Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443947C2 (en) * 2010-05-04 2012-02-27 Владимир Фёдорович Власов Method for heat production
WO2012076972A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Fisonic Holding Limited Apparatus for combustion products utilization and heat generation
RU2618183C2 (en) * 2012-01-23 2017-05-02 Сергей Николаевич Шестеренко Heat exchanger heating method of the houses heating system and other objects and device for the method implementation
CN106089818A (en) * 2016-06-16 2016-11-09 北京工业大学 A kind of from dynamic auxiliary injection type steam jet ejector
CN106089818B (en) * 2016-06-16 2018-02-09 北京工业大学 It is a kind of from dynamic auxiliary injection type steam jet ejector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2675732B2 (en) Combustion equipment
JPH08226335A (en) Hydrogen-burning gas turbine plant
RU2273741C1 (en) Gas-steam plant
RU2202055C2 (en) Fluid-type heat-generating plant (versions)
RU2661231C1 (en) Method of hydrogen steam overheating at npp
US4036020A (en) Method and apparatus for producing a directed, high-velocity stream of compressible fluid
RU2616148C2 (en) Electric power generation device with high temperature vapour-gas condensing turbine
CN107489468A (en) A kind of low-concentration gas power generation system based on intermittent combustion
JPH09178369A (en) Quench cooler
JPH0925830A (en) Steam injection gas turbine system and its operation method
RU2076929C1 (en) Peak power generation process and combined-cycle plant for its implementation
RU2144145C1 (en) Method of operation of heat generating plant and jet heat generating plants for implementing this method
RU2115027C1 (en) Pump-ejector plant with liberation of thermal energy
RU2001107628A (en) METHOD FOR OPERATING A LIQUID ROCKET ENGINE WITH A TURBO PUMP SUPPLY OF CRYOGENIC FUEL BASED ON THE OXYGEN OXIDIZER AND THE HYDROCARBON FUEL AND LIQUID Rocket ENGINE FOR THE AXLE
RU2272914C1 (en) Gas-steam thermoelectric plant
JPS6332110A (en) Hydrogen and oxygen fired steam turbine plant
RU2031225C1 (en) Method of converting heat energy to mechanical work in gas-turbine engine and gas-turbine engine
JPS6261769B2 (en)
RU2050443C1 (en) Combined steam-gas power plant
US20100031859A1 (en) Combustion Installation
RU2791380C1 (en) Method for operation of gas turbine gas pumping unit and device for its implementation
RU2001100063A (en) JET HEAT-GENERATING UNIT (OPTIONS)
RU2690604C1 (en) Steam generating unit
RU2443879C2 (en) Plant with open working cycle for generation of mechanical or electric energy
RU2147073C1 (en) Nuclear rocket engine propulsive mass feed system

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060104