RU2350770C1 - Power steam generating plant - Google Patents

Power steam generating plant Download PDF

Info

Publication number
RU2350770C1
RU2350770C1 RU2007134643/06A RU2007134643A RU2350770C1 RU 2350770 C1 RU2350770 C1 RU 2350770C1 RU 2007134643/06 A RU2007134643/06 A RU 2007134643/06A RU 2007134643 A RU2007134643 A RU 2007134643A RU 2350770 C1 RU2350770 C1 RU 2350770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
steam
channel
heating module
Prior art date
Application number
RU2007134643/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Геннадьевич Маринин (RU)
Михаил Геннадьевич Маринин
Сергей Михайлович Мосалёв (RU)
Сергей Михайлович Мосалёв
Виктор Иванович Наумов (RU)
Виктор Иванович Наумов
Виктор Павлович Сыса (RU)
Виктор Павлович Сыса
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
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 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority to RU2007134643/06A priority Critical patent/RU2350770C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350770C1 publication Critical patent/RU2350770C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: plant heating module is driven by DC motor representing stator with cylindrical chamber housing rotor arranged therein with a gap and representing disk fitted on the motor shaft. There are blind holes made on rotor-disk cylindrical surface and end faces. Identical holes are made on the stator opposite surfaces. The stator has fluid feed channel inlet and outlet channel with converter connected thereto to allow steam generation. The rotor end face located opposite the feed channel inlet accommodates ribs-wings allowing the device to combine, at a time, the functions of steam generator and pump. Note also that the rotor has through holes made nearby the shaft. The separator and power steam the turbine is connected, via hydraulic system, to the outlet channel, the said turbine being mounted to arrange mechanical and hydraulic linkage with crankshaft and ICE cooling system, respectively. Waste gas power heat absorber is connected, via the hydraulic system, to the outlet channel to additionally heat the fluid used in the cooling system of ICE being connected thereto.
EFFECT: higher ICE power output and torque.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплогенераторам, и может быть использовано в двигателях внутренего сгорания транспортных средств и силовых установках.The invention relates to heat engineering, namely to heat generators, and can be used in internal combustion engines of vehicles and power plants.

Известно устройство для нагрева жидкости, представляющее собой нагревательный модуль (см. патент RU 2290573, F24J 3/00, 27.12.2006 г., Бюл. №36), взятое за прототип. Нагревательный модуль выполнен в виде корпуса-статора с цилиндрической полостью и установленного с зазором в эту полость диска-ротора с глухими отверстиями, выполненными на цилиндрической поверхности и торцах диска, и с подобными отверстиями на противолежащих поверхностях статора, имеющего входной канал для жидкости от подающей системы и выходной канал, связанный с распределяющей системой через преобразователь для обеспечения парообразования.A device for heating a liquid is known, which is a heating module (see patent RU 2290573, F24J 3/00, 12/27/2006, Bull. No. 36), taken as a prototype. The heating module is made in the form of a stator casing with a cylindrical cavity and installed with a gap in this cavity of the rotor disk with blind holes made on the cylindrical surface and the ends of the disk, and with similar holes on the opposite surfaces of the stator having an inlet channel for liquid from the feed system and an output channel connected to the distribution system via a converter to provide vaporization.

Недостатками прототипа являются недостаточное использование функциональных возможностей устройства и недостаточная теплопроизводительность.The disadvantages of the prototype are the insufficient use of the functionality of the device and insufficient heat output.

Предлагаемым изобретением решается задача: создание силового парогенераторного агрегата, обладающего возможностью снижать энергозатраты при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.The proposed invention solves the problem: the creation of a power steam generating unit with the ability to reduce energy consumption during operation of internal combustion engines.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении генерирования пара с дальнейшим преобразованием энергии пара в крутящий момент для повышения мощности и крутящего момента в подключаемых двигателях внутреннего сгорания.The technical result obtained by carrying out the invention is to provide steam generation with further conversion of steam energy into torque to increase power and torque in connected internal combustion engines.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом силовом парогенераторном агрегате, состоящем из нагревательного модуля, имеющего привод от электродвигателя постоянного тока, выполненного в виде статора с цилиндрической полостью и установленного с зазором в эту полость ротора, представляющего собой закрепленный на вале электродвигателя диск с выполненными глухими отверстиями на цилиндрической поверхности и торцах ротора-диска и с подобными отверстиями на противоположных поверхностях статора, имеющего отверстие входного канала для подвода жидкости и отверстие выходного канала с подключенным к нему преобразователем для обеспечения парообразования, новым является то, что в нагревательном модуле на торце ротора, расположенном напротив отверстия входного канала, установлены ребра-крылья, обеспечивающие возможность работы нагревательного модуля в режиме центробежного насоса, при этом в роторе выполнены сквозные отверстия, расположенные ближе к валу, а к отверстию выходного канала через гидравлическую систему подключен сепаратор и силовая паровая турбина, установленная с возможностью осуществления механической и гидравлической связи соответственно с коленчатым валом и системой охлаждения двигателя внутреннего сгорания, при этом к отверстию входного канала через гидравлическую систему подключен теплоутилизатор энергии отработавших газов для дополнительного нагрева жидкости, используемой в системе охлаждения в подключаемом двигателе внутреннего сгорания.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed power steam generator unit, consisting of a heating module, driven by a DC motor, made in the form of a stator with a cylindrical cavity and installed with a gap in this cavity of the rotor, which is a disk mounted on the shaft of the electric motor with blind holes on the cylindrical surface and the ends of the rotor-disk and with similar holes on opposite surfaces of the stator having a hole of the inlet channel for supplying fluid and the outlet of the outlet channel with a transducer connected to it to ensure vaporization, it is new that in the heating module at the end of the rotor opposite the inlet of the inlet channel, fins-wings are installed that enable the heating module to operate in a centrifugal pump mode in this case, through holes are located in the rotor closer to the shaft, and a separator and power vapor are connected to the outlet of the output channel through the hydraulic system I am a turbine installed with the possibility of mechanical and hydraulic communication, respectively, with the crankshaft and the cooling system of the internal combustion engine, while the exhaust gas energy heat exchanger is connected to the opening of the inlet channel through the hydraulic system to additionally heat the liquid used in the cooling system in the connected internal combustion engine .

Соосно с отверстием выходного канала установлен регулируемый дроссель в качестве преобразователя.An adjustable choke is installed coaxially with the outlet channel opening as a converter.

На переходе от торцевой поверхности ротора с размещенными на ней ребрами-крыльями к цилиндрической поверхности выполнена фаска или округление.A chamfer or rounding is made at the transition from the end surface of the rotor with the fins-wings placed on it to the cylindrical surface.

Силовой парогенераторный агрегат (СПГА), в котором происходит генерирование пара с дальнейшим преобразованием энергии пара в крутящий момент для повышения мощности и крутящего момента в подключаемых к СПГА двигателях внутреннего сгорания.Power steam generating unit (LNG), in which steam is generated with further conversion of steam energy to torque to increase power and torque in internal combustion engines connected to the LNG.

Силовой парогенераторный агрегат состоит из нагревательного модуля, силовой паровой турбины, теплоутилизатора, сепаратора и использует в процессе эксплуатации тепловую энергию подключаемого двигателя внутреннего сгорания, безвозвратно теряемую в двух температурных контурах: в системе охлаждения и в системе выпуска отработавших газов, что позволяет улучшить динамические показатели двигателя, не расходуя углеводородное топливо.The power steam generator unit consists of a heating module, a power steam turbine, a heat exchanger, a separator and uses in the process of operation the thermal energy of the connected internal combustion engine, which is irretrievably lost in two temperature circuits: in the cooling system and in the exhaust system, which improves the dynamic performance of the engine without consuming hydrocarbon fuel.

Соединение гидравлической системы СПГА с системой охлаждения двигателя позволяет использовать тепловую энергию разогретой охлаждающей жидкости. В дальнейшем требуется только поднять ее температуру до уровня парообразования и поддерживать на необходимом уровне. Данная задача решается за счет применения силового парогенераторного агрегата, принцип действия которого основан на генерировании тепловой энергии экологически чистым способом за счет вихревых технологий.The connection of the hydraulic system of the LNG with the engine cooling system allows the use of thermal energy of the heated coolant. In the future, it is only necessary to raise its temperature to the level of vaporization and maintain it at the required level. This problem is solved through the use of a power steam generating unit, the principle of which is based on the generation of thermal energy in an environmentally friendly way due to vortex technologies.

Нагревательный модуль выполняет одновременно функцию насоса и парогенератора, что обусловлено необходимостью обеспечения возможности прокачивания жидкости по всей гидравлической системе СПГА без установки дополнительного насоса и в совокупности со штатным насосом для системы охлаждения позволяет осуществить данную задачу.The heating module simultaneously performs the function of a pump and a steam generator, which is due to the need to ensure that liquid can be pumped through the entire hydraulic system of the LNG without installing an additional pump and in conjunction with a standard pump for the cooling system allows this task to be carried out.

Использование в качестве привода силового парогенераторного агрегата регулируемого электродвигателя постоянного тока, питающегося от генератора двигателя внутреннего сгорания, позволяет обеспечить высокую частоту вращения ротора-диска. При высокой частоте вращения теплопроизводительность, а следовательно, скорость парообразования возрастают. Возможность регулирования электродвигателя постоянного тока позволяет обеспечить оптимальный высокопроизводительный режим работы СПГА.The use of an adjustable direct current electric motor powered by a generator of an internal combustion engine as a drive of a steam generating unit allows for a high rotational speed of the rotor-disk. At high rotational speeds, the heat output, and hence the rate of vaporization, increase. The ability to control a DC motor allows you to provide optimal high-performance mode of operation of the LNG.

Установка ребер-крыльев в нагревательном модуле на торце ротора, расположенном напротив отверстия входного канала для подвода жидкости, как раз позволяет обеспечить работу нагревательного модуля в режиме центробежного насоса. Жидкость, поступающая через отверстие вводного канала для подвода жидкости внутрь цилиндрической полости статора, подхватывается ребрами-крыльями и подается далее к отверстию выходного канала для отвода пароводяной смеси.The installation of fins-wings in the heating module at the end of the rotor, located opposite the opening of the inlet channel for supplying fluid, just allows you to ensure the operation of the heating module in the mode of a centrifugal pump. The fluid entering through the opening of the inlet channel for supplying fluid into the cylindrical cavity of the stator is picked up by fins and wings and is then fed to the opening of the outlet channel to divert the steam-water mixture.

Размещение на торцевых поверхностях и цилиндрической поверхности ротора соответственно радиальных и диаметрального ряда несквозных отверстий приводит к активации процесса нагрева жидкости и подготавливает ее переход в парообразное состояние.Placing on the end surfaces and the cylindrical surface of the rotor, respectively, of the radial and diametric row of non-through holes leads to the activation of the process of heating the liquid and prepares its transition to a vapor state.

Переход от торцевой поверхности ротора с размещенными на ней ребрами-крыльями к цилиндрической поверхности выполнен через фаску или округление, предназначенных для облегчения возможности поступления жидкости в зазор между цилиндрической полостью статора и цилиндрической поверхностью ротора.The transition from the end surface of the rotor with the fins-wings placed on it to the cylindrical surface is made through a chamfer or rounding, designed to facilitate the possibility of fluid entering the gap between the cylindrical cavity of the stator and the cylindrical surface of the rotor.

Регулируемый дроссель, используемый в качестве преобразователя, установленный соосно с отверстием выходного канала для отвода пароводяной смеси, является элементом, влияющим на эффективность процесса перехода жидкости в пар. Это обусловлено тем, что к выходному отверстию жидкость поступает максимально нагретой в зазоре между внутренними поверхностями статора поверхностями вращающегося ротора. Регулируемый дроссель обеспечивает дросселирование нагретого однокомпонентного потока жидкости, сопровождающееся изменением его агрегатного состояния с переходом из однофазного состояния в двухфазное.An adjustable throttle, used as a converter, mounted coaxially with the outlet of the outlet channel to divert the steam-water mixture, is an element that affects the efficiency of the process of transferring liquid to steam. This is due to the fact that the fluid enters the maximum outlet heated up in the gap between the inner surfaces of the stator by the surfaces of the rotating rotor. An adjustable throttle provides throttling of a heated single-component fluid flow, accompanied by a change in its state of aggregation with a transition from a single-phase to a two-phase state.

При дросселировании потока жидкости происходит "запирание" жидкости по расходу и давлению, поэтому перегрев двухфазной смеси возрастает, что приводит к образованию течения вскипающей (самоиспаряющейся) жидкости. Полученный пар имеет высокие потребительские показатели. Уровень дросселирования подбирается для конкретных режимов потребления пара.When the fluid flow is throttled, the fluid is “blocked” by flow rate and pressure, therefore, overheating of the two-phase mixture increases, which leads to the formation of a flow of boiling (self-evaporating) liquid. The resulting steam has high consumer performance. The throttle level is selected for specific modes of steam consumption.

Статор паровой турбины состоит из корпуса и, как минимум, двух барабанов, жестко установленных во внутренней полости. Ротор посредством муфты подсоединяется к коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания и выполнен в форме, как минимум, двух дисков, чередующихся с барабанами, на барабане и диске выполнена система сопел. Пар, поступающий через впускной патрубок во внутреннюю полость, способствует вращению ротора паровой турбины и, таким образом, способствует созданию на выходном вале паровой турбины заданного крутящего момента, повышая эффективность двигателя внутреннего сгорания за счет повышения его мощности и крутящего момента.The stator of a steam turbine consists of a casing and at least two drums rigidly installed in the internal cavity. The rotor by means of a coupling is connected to the crankshaft of the internal combustion engine and is made in the form of at least two disks alternating with the drums, a nozzle system is made on the drum and disk. The steam entering through the inlet pipe into the internal cavity contributes to the rotation of the rotor of the steam turbine and, thus, contributes to the creation of a given torque on the output shaft of the steam turbine, increasing the efficiency of the internal combustion engine by increasing its power and torque.

Система выпуска отработавших газов соединена с теплоутилизатором, внутри которого размещен теплообменник, связанный с гидравлической системой СПГА. Тепловая энергия отработавших газов перераспределяется в теплоутилизаторе. В теплообменнике жидкость дополнительно нагревается и поступает через гидравлическую систему к отверстию входного канала нагревательного элемента.The exhaust system is connected to a heat exchanger, inside of which there is a heat exchanger connected to the hydraulic system of the LNG. The thermal energy of the exhaust gas is redistributed in the heat exchanger. In the heat exchanger, the liquid is additionally heated and enters through the hydraulic system to the opening of the inlet channel of the heating element.

Отработавший в паровой турбине пар через выпускной патрубок поступает в радиатор двигателя, который является естественным конденсатором, где происходит его переход в жидкое состояние.The steam spent in the steam turbine through the exhaust pipe enters the engine radiator, which is a natural condenser, where it goes into a liquid state.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен силовой парогенераторный агрегат, общая схема; на фиг.2 - нагревательный модуль; на фиг.3 - паровая турбина.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a steam power unit, the General scheme; figure 2 - heating module; figure 3 - steam turbine.

Силовой парогенераторный агрегат состоит из нагревательного модуля 1, электродвигателя постоянного тока 2, силовой паровой турбины 3, теплоутилизатора, имеющего корпус 4 с входным патрубком 5 и выходным патрубком 6, которые предназначены для соединения с системой выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Внутри теплоутилизатора размещен теплообменник 7, своим входом 8 и выходом 9 связанный с гидравлической системой СПГА. Нагревательный модуль 1 состоит из статора 11 с цилиндрической полостью 12, внутри которой с возможностью вращения на вале 13 жестко закреплен ротор 14. Вал 13 установлен в подшипниковой опоре 15 и уплотнен сальником 16, установленным в камере 17. Камера 17 через отверстия 18, 19 гидравлически связана с цилиндрической полостью 12. На торцевой поверхности статора 11 со стороны камеры 17 и на торцевых поверхностях и цилиндрической поверхности ротора 14 расположены ряды несквозных отверстий 20. В нагревательном модуле 1 на торце ротора 14, расположенном напротив отверстия входного канала 23, установлены ребра-крылья 21, обеспечивающие возможность работы нагревательного модуля 1 центробежного насоса. В роторе 14 выполнены также сквозные отверстия 22, расположенные ближе к валу 13. Отверстие входного канала 23 для подвода жидкости размещено соосно с валом 13 на торцевой поверхности статора 11. Вал 13 связан с электродвигателем постоянного тока 2 посредством муфты 25. На переходе от торцевой поверхности ротора с размещеными на ней ребрами-крыльями 21 к цилиндрической поверхности выполнена фаска 26.The power steam generating unit consists of a heating module 1, a direct current electric motor 2, a power steam turbine 3, a heat exchanger having a casing 4 with an inlet pipe 5 and an outlet pipe 6, which are intended to be connected to an exhaust system of an exhaust gas of an internal combustion engine. A heat exchanger 7 is placed inside the heat exchanger, with its input 8 and output 9 connected to the hydraulic system of the LNG. The heating module 1 consists of a stator 11 with a cylindrical cavity 12, inside of which a rotor 14 is rigidly fixed on the shaft 13 and rotatably mounted on the shaft 13. The shaft 13 is mounted in the bearing support 15 and sealed by an oil seal 16 installed in the chamber 17. The chamber 17 is hydraulically hydraulically opened through the holes 18, 19 connected with the cylindrical cavity 12. On the end surface of the stator 11 from the side of the chamber 17 and on the end surfaces and the cylindrical surface of the rotor 14 there are rows of through holes 20. In the heating module 1, on the end of the rotor 14 located opposite ive openings of the inlet channel 23, fins-wings 21 are installed, providing the possibility of operation of the heating module 1 of the centrifugal pump. Through rotor 14 also has through holes 22 located closer to the shaft 13. The opening of the inlet channel 23 for supplying fluid is placed coaxially with the shaft 13 on the end surface of the stator 11. The shaft 13 is connected to the DC motor 2 by means of a coupling 25. At the transition from the end surface the rotor with the wings-ribs 21 placed on it to the cylindrical surface, a chamfer 26 is made.

Паровая турбина 3 состоит из статора 27 с внутренней полостью 28, в которой установлены неподвижный барабан 29 с соплами 30 и ротор 31 с аналогичными соплами 30. Ротор 31 установлен в подшипниковых опорах 32, уплотнен сальниками 33 и соединен с муфтой 34. Статор 27 имеет впускной патрубок 35 и выпускной патрубок 36 и жестко закреплен на корпусе двигателя.The steam turbine 3 consists of a stator 27 with an internal cavity 28, in which a fixed drum 29 with nozzles 30 and a rotor 31 with similar nozzles 30 are installed. The rotor 31 is mounted in bearing bearings 32, sealed with oil seals 33 and connected to the coupling 34. The stator 27 has an inlet the pipe 35 and the exhaust pipe 36 and is rigidly fixed to the motor housing.

Сепаратор 38 установлен непосредственно после регулируемого дросселя 37 и присоединен через этот дроссель к отверстию выходного канала 24.The separator 38 is installed directly after the adjustable choke 37 and is connected through this choke to the opening of the output channel 24.

Силовой парогенераторный агрегат работает следующим образом.Power steam generating unit operates as follows.

Использование силового парогенераторного агрегата для повышения мощности и крутящего момента двигателей внутреннего сгорания обусловлено необходимостью повышения энергетической эффективности двигателей внутреннего сгорания, являющихся наиболее распространенным типом привода в транспортных средствах и силовых энергетических установках. Данная задача является наиболее актуальной в условиях возрастающего дефицита углеводородного топлива.The use of a power steam generator to increase the power and torque of internal combustion engines is due to the need to increase the energy efficiency of internal combustion engines, which are the most common type of drive in vehicles and power plants. This task is the most urgent in the face of an increasing shortage of hydrocarbon fuel.

Перед началом работы СПГА ротор 31 паровой турбины 3 посредством муфты 34 подсоединяется к коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания 39, а выпускной патрубок 36 паровой турбины - к радиатору двигателя. Входной патрубок 5 и выходной патрубок 6 теплоутилизатора соединяются с системой выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания 39. Теплообменник 7, размещенный внутри теплоутилизатора, своим входом 8 также соединяется с двигателем 39, в результате гидравлическая система СПГА образует замкнутый гидравлический контур.Before starting the LNGA operation, the rotor 31 of the steam turbine 3 is connected via a clutch 34 to the crankshaft of the internal combustion engine 39, and the exhaust pipe 36 of the steam turbine is connected to the engine radiator. The inlet pipe 5 and the outlet pipe 6 of the heat exchanger are connected to the exhaust system of the internal combustion engine 39. The heat exchanger 7, located inside the heat exchanger, also connects to the engine 39 by its inlet 8, as a result, the LNGS hydraulic system forms a closed hydraulic circuit.

Разогретая охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя 39 после его запуска через вход 8 попадает в теплообменник 7, где происходит ее дополнительный разогрев за счет тепловой энергии отработавших газов, поступающих внутрь корпуса 4 через входной патрубок 5 из системы выпуска отработавших газов двигателя 39. Отработавшие газы покидают корпус 4 теплоутилизатора через выходной патрубок 6. Дополнительно нагретая охлаждающая жидкость из теплообменника 7 через выход 9 поступает к отверстию входного канала 23 для подвода жидкости в нагревательный модуль 1 СПГА. Далее жидкость поступает в цилиндрическую полость 12, вовлекается во вращательное движение ребрами-крыльями 21 и перемещается частично к зазору между поверхностями ротора 14 и статора 11, а частично - через сквозные отверстия 22 к противоположной торцевой стороне ротора 14. Фаска 26 позволяет сформировать устойчивый поток жидкости при изменении направления ее движения. Охлаждающая жидкость, имеющая к этому времени высокую температуру, нагревается при движении в зазорах между ротором 14 и внутренней поверхностью статора 11 до температуры парообразования и поступает к отверстию выходного канала 24 для отвода пароводяной смеси, почти готовой для дальнейшей транспортировки. После прохождения регулируемого дросселя пароводяная смесь полностью превращается в пар, который поступает в сепаратор 38, где происходит отделение от пара остатков влаги. "Сухой" пар через верхнюю часть сепаратора 38 поступает к впускному патрубку 35 паровой турбины 3 и далее во внутреннюю полость 28. Отработанный пар направляется в радиатор двигателя. Пар приводит во вращение ротор 31, установленный в подшипниковых опорах 32 и уплотненный сальниками 33 паровой турбины 3, крутящий момент которого через муфту 34 передается на коленчатый вал двигателя. Канал впускного патрубка 35 соединен с неподвижным барабаном 29 паровой турбины 3, на котором установлена система сопел 30. Такие же сопла 30 имеются на роторе 31.The heated coolant from the engine cooling system 39 after its start-up through the inlet 8 enters the heat exchanger 7, where it is additionally heated due to the thermal energy of the exhaust gases entering the housing 4 through the inlet 5 from the exhaust system of the engine 39. The exhaust gases leave the heat exchanger housing 4 through the outlet pipe 6. An additionally heated coolant from the heat exchanger 7 through the outlet 9 enters the opening of the inlet channel 23 for supplying liquid in the heat Modulating module 1 LNG. Next, the fluid enters the cylindrical cavity 12, is drawn into the rotational movement by the fins-wings 21 and moves partially to the gap between the surfaces of the rotor 14 and the stator 11, and partially through the through holes 22 to the opposite end side of the rotor 14. Chamfer 26 allows you to create a steady fluid flow when changing the direction of its movement. The coolant, which by this time has a high temperature, is heated during movement in the gaps between the rotor 14 and the inner surface of the stator 11 to the vaporization temperature and enters the opening of the outlet channel 24 to divert the steam-water mixture, which is almost ready for further transportation. After passing the adjustable throttle, the steam-water mixture is completely converted into steam, which enters the separator 38, where the moisture residues are separated from the vapor. "Dry" steam through the upper part of the separator 38 enters the inlet pipe 35 of the steam turbine 3 and then into the internal cavity 28. The spent steam is sent to the engine radiator. The steam rotates the rotor 31 mounted in the bearing bearings 32 and sealed by the seals 33 of the steam turbine 3, the torque of which is transmitted through the coupling 34 to the crankshaft of the engine. The inlet pipe channel 35 is connected to the stationary drum 29 of the steam turbine 3, on which the nozzle system 30 is installed. The same nozzle 30 is located on the rotor 31.

Отработанный пар через выпускной патрубок 36 поступает в радиатор двигателя 39, являющийся естественным конденсатором. В радиаторе пар сжижается. Образовавшаяся вода за счет насоса системы охлаждения двигателя 39 и насоса нагревательного модуля 1, имеющего функции парогенератора и насоса, поступает в систему охлаждения двигателя.Waste steam through the exhaust pipe 36 enters the radiator of the engine 39, which is a natural condenser. In the radiator, steam is liquefied. The resulting water due to the pump of the engine cooling system 39 and the pump of the heating module 1, having the functions of a steam generator and a pump, enters the engine cooling system.

Преобразование энергии пара в крутящий момент заданного значения, получаемый на вале ротора 31 паровой турбины 3, обеспечивает повышение мощности и крутящего момента в подключенном к СПГА двигателе внутреннего сгорания.The conversion of steam energy into a set-point torque obtained on the shaft of the rotor 31 of a steam turbine 3 provides an increase in power and torque in an internal combustion engine connected to the LNG.

Claims (3)

1. Силовой парогенераторный агрегат, состоящий из нагревательного модуля, имеющего привод от электродвигателя постоянного тока, выполненного в виде статора с цилиндрической полостью и установленного с зазором в эту полость ротора, представляющего собой закрепленный на вале электродвигателя диск с выполненными глухими отверстиями на цилиндрической поверхности и торцах ротора-диска и с подобными отверстиями на противоположных поверхностях статора, имеющего отверстие входного канала для подвода жидкости и отверстие выходного канала, с подключенным к нему преобразователем для обеспечения парообразования, отличающийся тем, что в нагревательном модуле на торце ротора, расположенном напротив отверстия входного канала, установлены ребра-крылья, обеспечивающие возможность работы нагревательного модуля в режиме центробежного насоса, при этом в роторе выполнены сквозные отверстия, расположенные ближе к валу, а к отверстию выходного канала через гидравлическую систему подключены сепаратор и силовая паровая турбина, установленная с возможностью осуществления механической и гидравлической связи соответственно с коленчатым валом и системой охлаждения двигателя внутреннего сгорания, при этом к отверстию входного канала через гидравлическую систему подключен теплоутилизатор энергии отработавших газов для дополнительного нагрева жидкости, используемой в системе охлаждения в подключаемом двигателе внутреннего сгорания.1. Power steam generating unit, consisting of a heating module, driven by a direct current electric motor, made in the form of a stator with a cylindrical cavity and installed with a gap in this cavity of the rotor, which is a disk mounted on the shaft of the electric motor with blind holes made on the cylindrical surface and ends rotor-disk and with similar holes on opposite surfaces of the stator having an opening of the inlet channel for supplying fluid and an opening of the outlet channel, with a converter connected to it to ensure vaporization, characterized in that in the heating module at the end of the rotor located opposite the inlet of the inlet channel, fins-wings are installed to enable the heating module to operate in the centrifugal pump mode, while the rotor has through holes located closer to the shaft, and to the outlet of the outlet channel through the hydraulic system are connected a separator and a power steam turbine, installed with the possibility of mechanical th and hydraulic connection, respectively, with the crankshaft and the cooling system of the internal combustion engine, while the exhaust heat energy heat exchanger is connected to the inlet of the input channel through the hydraulic system to additionally heat the liquid used in the cooling system in the connected internal combustion engine. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что соосно с отверстием выходного канала установлен регулируемый дроссель в качестве преобразователя.2. The unit according to claim 1, characterized in that an adjustable choke is installed coaxially with the outlet of the output channel as a converter. 3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что на переходе от торцевой поверхности ротора с размещенными на ней ребрами-крыльями к цилиндрической поверхности выполнена фаска или округление. 3. The assembly according to claim 1, characterized in that at the transition from the end surface of the rotor with the fins-wings placed on it to the cylindrical surface, a chamfer or rounding is made.
RU2007134643/06A 2007-09-17 2007-09-17 Power steam generating plant RU2350770C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134643/06A RU2350770C1 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Power steam generating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134643/06A RU2350770C1 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Power steam generating plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2350770C1 true RU2350770C1 (en) 2009-03-27

Family

ID=40542893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007134643/06A RU2350770C1 (en) 2007-09-17 2007-09-17 Power steam generating plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350770C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534663C2 (en) * 2012-10-25 2014-12-10 Яримов Марат Отеллович Heat energy source

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534663C2 (en) * 2012-10-25 2014-12-10 Яримов Марат Отеллович Heat energy source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7637108B1 (en) Power compounder
US20070240420A1 (en) Integrated engine generator rankine cycle power system
CN1913294B (en) Electric power generating device
RU2498090C2 (en) Systems to cool component of steam pipe
CN111594283B (en) Two-stage turbine gas suspension ORC power generation system and control method
CN101253310A (en) Rotary displacement type steam engine
KR101366920B1 (en) Electric water pump with dome type discharge port and vehicle`s heat recovery device having the same
US20130277968A1 (en) Stationary Power Plant, in Particular a Gas Power Plant, for Generating Electricity
US10767636B2 (en) Multiple impeller type power generation turbine
US9088188B2 (en) Waste-heat recovery system
RU2350770C1 (en) Power steam generating plant
CN111594280B (en) Dual-turbine gas suspension ORC power generation system and control method
CN103270254B (en) Waste heat utilization equipment
KR102348113B1 (en) Waste heat recovery expander apparatus and waste heat recovery system
CN102900511A (en) Exhaust energy recovery system capable of self-adapting to working conditions
RU2084773C1 (en) Pump-heat generator
KR101578482B1 (en) Electro Water Pump for Co-generation System
GB2073862A (en) Heat Actuated Heat Pump and Turbine
KR101244108B1 (en) Combined feed pump scroll expander
CN220505151U (en) Waste heat recovery system of internal combustion engine
CN115199348B (en) Magnetic-gas composite thrust control system and method for organic Rankine cycle generator set
RU2333435C1 (en) Mobile thermal station
CN112012799B (en) Sliding vane type engine
KR102303946B1 (en) Electric Vehicle Having Rankine Cycle Using Solar Panel Unit as Heat Source
CN210440090U (en) Steam turbine engine

Legal Events

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

Effective date: 20190918