RU2785178C1 - Two-circuit power plant - Google Patents
Two-circuit power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785178C1 RU2785178C1 RU2022106613A RU2022106613A RU2785178C1 RU 2785178 C1 RU2785178 C1 RU 2785178C1 RU 2022106613 A RU2022106613 A RU 2022106613A RU 2022106613 A RU2022106613 A RU 2022106613A RU 2785178 C1 RU2785178 C1 RU 2785178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- circuit
- working fluid
- auxiliary
- auxiliary circuit
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Заявленное решение относится к энергетике, в частности к устройствам, преобразующих энергию рабочего тела в механическую или электрическую энергию и может использоваться в электроэнергетике, теплоэнергетике, в станкостроении, в автомобилестроении и других отраслях.The claimed solution relates to energy, in particular to devices that convert the energy of the working fluid into mechanical or electrical energy and can be used in the electric power industry, thermal power engineering, machine tool building, automotive engineering and other industries.
Известна энергетическая установка Кандидата технических наук П. Шелеста, включающая два контура вспомогательный и основной, работающая за счет обмена тепловой энергией между рабочим телом вспомогательного контура и рабочим телом основного контура и преобразования тепловой энергии основного контура в механическую, при этом первый вспомогательный контур является разомкнутым, а его рабочим телом является воздух из окружающей среды.Known power plant of Candidate of Technical Sciences P. Shelest, which includes two circuits, auxiliary and main, operating by exchanging thermal energy between the working medium of the auxiliary circuit and the working medium of the main circuit and converting the thermal energy of the main circuit into mechanical energy, while the first auxiliary circuit is open, and its working fluid is air from the environment.
Недостатком данного решения является то, что работа устройства основана на постоянном пополнении рабочего тела вспомогательного контура, забора воздуха из окружающей среды и выброс отработанного рабочего тела обратно в окружающую среду, (см. Шелест П. Полувековой юбилей одной идеи. Наука и жизнь. - 1993, №2, с. 152, 153).The disadvantage of this solution is that the operation of the device is based on the constant replenishment of the working fluid of the auxiliary circuit, the intake of air from the environment and the release of the spent working fluid back into the environment, (see Shelest P. The 50th anniversary of an idea. Science and life. - 1993 , No. 2, pp. 152, 153).
Известна двухконтурная энергетическая установка, являющаяся ближайшим аналогом к предложенному решению RU 2013135699 «ЭНЕРГОУСТАНОВКА С ЗАКРЫТЫМИ КОНТУРАМИ» подключенная к источнику возобновляемой энергии, содержащая основной теплообменник, паровую турбину на низкокипящем рабочем теле, теплообменный конденсатор и циркуляционный насос, при этом содержит первый закрытый контур, дополненный пароперегревателем перед паровой турбиной, и второй закрытый контур, состоящий из испарителя - по первому контуру конденсатор, нагнетателя (компрессора) и конденсатора - по первому контуру пароперегреватель, при этом первый и второй закрытые контуры имеют общую точку смешения рабочих тел.A double-circuit power plant is known, which is the closest analogue to the proposed solution RU 2013135699 "POWER PLANT WITH CLOSED LOOPS" connected to a renewable energy source, containing a main heat exchanger, a steam turbine on a low-boiling working fluid, a heat exchange condenser and a circulation pump, while containing a first closed circuit, supplemented a superheater in front of the steam turbine, and a second closed circuit, consisting of an evaporator - a condenser along the first circuit, a supercharger (compressor) and a condenser - a superheater along the first circuit, while the first and second closed circuits have a common point of mixing of working fluids.
Недостатком данного решения является то, что вспомогательный контур работает на рабочем теле с повышенным давлением, для парообразования требуется перегревание. Для движения рабочего тела в основном контуре требуется насос.The disadvantage of this solution is that the auxiliary circuit operates on a working fluid with increased pressure, and superheating is required for vaporization. For the movement of the working fluid in the main circuit, a pump is required.
Задачами заявленного решения является разработка простой и эффективной конструкции двухконтурной энергетической установки в которой не требуется перегрев рабочего тела, не требуется постоянного пополнения рабочего тела во вспомогательном контуре, что исключает отходы в виде выбросов отработанного рабочего тела.The objectives of the claimed solution is to develop a simple and efficient design of a two-circuit power plant that does not require overheating of the working fluid, does not require constant replenishment of the working fluid in the auxiliary circuit, which eliminates waste in the form of emissions of spent working fluid.
Поставленные задачи и результат достигаются за счет разработанной конструкции двухконтурной энергетической установки.The tasks set and the result are achieved due to the developed design of a double-circuit power plant.
Двухконтурная энергетическая установка содержит размещенные последовательно на одном валу генератор, стартер, турбину и два компрессора основного и вспомогательного контура, а также два замкнутых контура: вспомогательный и основной с рабочим телом в каждом, при этом контуры выполнены с возможностью взаимодействия между собой;A dual-circuit power plant contains a generator, a starter, a turbine and two compressors of the main and auxiliary circuits placed in series on one shaft, as well as two closed circuits: auxiliary and main with a working fluid in each, while the circuits are made with the possibility of interacting with each other;
замкнутый основной контур имеет последовательно соединенные, в рамках своего контура, компрессор основного контура, промежуточный теплообменник, встречный теплообменник - конденсатор вспомогательного контура, воздушный теплообменник, подогреваемый внешним источником тепла, турбину, промежуточный теплообменник, встречный теплообменник -испаритель вспомогательного контура;a closed main circuit has a main circuit compressor, an intermediate heat exchanger, a counter heat exchanger - an auxiliary circuit condenser, an air heat exchanger heated by an external heat source, a turbine, an intermediate heat exchanger, a counter heat exchanger - an evaporator of the auxiliary circuit, connected in series within its circuit;
замкнутый вспомогательный контур имеет последовательно соединенные компрессор вспомогательного контура, встречный теплообменник-конденсатор, воздушный теплообменник-конденсатор, устройство понижающее давление, встречный теплообменник-испаритель, воздушный теплообменник-испаритель.the closed auxiliary circuit has an auxiliary circuit compressor, a counter heat exchanger-condenser, an air heat exchanger-condenser, a pressure reducing device, a counter heat exchanger-evaporator, an air heat exchanger-evaporator connected in series.
Далее, предложенное изобретение будет рассмотрено с учетом чертежей, где:Further, the proposed invention will be considered taking into account the drawings, where:
фиг. 1 - схематичное изображение двухконтурной энергетической установки.fig. 1 is a schematic representation of a two-circuit power plant.
Краткое описание конструктивных элементов:Brief description of structural elements:
1 - вспомогательный контур;1 - auxiliary circuit;
1.1- компрессор вспомогательного контура;1.1 - auxiliary circuit compressor;
1.2 - встречный теплообменник-конденсатор;1.2 - counter heat exchanger-condenser;
1.3 - устройство понижения давления;1.3 - pressure reduction device;
1.4 - встречный теплообменник-испаритель;1.4 - counter heat exchanger-evaporator;
1.5 - воздушный теплообменник-конденсатор;1.5 - air heat exchanger-condenser;
1.6 - воздушный теплообменник-испаритель;1.6 - air heat exchanger-evaporator;
1.7 - воздушный теплообменник;1.7 - air heat exchanger;
2 - основной контур;2 - main circuit;
2.1 - компрессор основного контура;2.1 - main circuit compressor;
2.2 - промежуточный теплообменник после компрессора основного контура;2.2 - intermediate heat exchanger after the main circuit compressor;
2.3 - турбина;2.3 - turbine;
2.4 - промежуточный теплообменник после турбины;2.4 - intermediate heat exchanger after the turbine;
3 - стартер;3 - starter;
4 - вал.4 - shaft.
5 - генератор;5 - generator;
В рамках данной заявки следует принимать во внимание температурные показатели:Within the framework of this application, temperature indicators should be taken into account:
«окружающей среды» - это показания температуры среды, которая окружает работающую теплосиловую установку;"environment" - this is the temperature readings of the environment that surrounds the operating thermal power plant;
«холодный» - это показания температуры ниже температурного показателя «окружающей среды»;“cold” is a temperature reading below the “ambient” temperature indicator;
«охлажденный» - это показания температуры несущественно ниже температурного показателя «окружающей среды»;"cooled" - these are temperature readings slightly lower than the "ambient" temperature indicator;
«теплый» - это показания температуры незначительно выше температурного показателя «окружающей среды»;"warm" - these are temperature readings slightly higher than the temperature indicator of the "environment";
«горячий» - это показания температуры значительно выше температурного показателя «окружающей среды».“hot” is a temperature reading well above the “ambient” temperature reading.
Оба рабочих контура (1) и (2) являются замкнутыми, при этом в качестве рабочего тела каждого из контуров используют низкокипящие жидкости, например, фреон. При использовании такого вида рабочего тела заправка требуется только при возникновении утечки. Взаимодействие обоих контуров в заявленной двухконтурной энергетической установке осуществляется при помощи встречного теплообменника-конденсатора (1.2) и встречного теплообменника-испарителя (1.4).Both working circuits (1) and (2) are closed, while low-boiling liquids, such as freon, are used as the working fluid of each of the circuits. When using this type of working fluid, refueling is required only when a leak occurs. The interaction of both circuits in the claimed two-circuit power plant is carried out using a counter heat exchanger-condenser (1.2) and a counter heat exchanger-evaporator (1.4).
В заявленной теплосиловой установке, стартер (3), генератор (5), турбина (2.3), компрессор основного контура (2.1) и компрессор вспомогательного контура (1.1) расположены на одном валу (4), при этом турбина (2.3) и компрессор (2.1) основного контура расположены между компрессором (1.1) вспомогательного контура и стартером (3). Такое расположение позволяет устройству при первоначальном пуске сразу начать работу в обоих контурах.In the claimed thermal power plant, the starter (3), generator (5), turbine (2.3), main circuit compressor (2.1) and auxiliary circuit compressor (1.1) are located on the same shaft (4), while turbine (2.3) and compressor ( 2.1) of the main circuit are located between the compressor (1.1) of the auxiliary circuit and the starter (3). This arrangement allows the device to immediately start working in both circuits at the initial start-up.
Следует заметить, что стартер (3) и генератор (5) энергетической установки может быть использован любого типа, например, стартер-генератор, не ограничиваясь каким-либо выполнением.It should be noted that the starter (3) and generator (5) of the power plant can be used in any type, for example, starter-generator, without being limited to any implementation.
В рамках данного решения рабочий температурный режим следует считать в диапазоне от -50°С до +200°С.Within the framework of this solution, the operating temperature regime should be considered in the range from -50°C to +200°C.
Включенный во вспомогательный контур теплообменник-конденсатор (1.5), позволяет дополнительно сконденсировать рабочее тело вспомогательного контура, которое не полностью сконденсировалось в теплообменнике-конденсаторе (1.2), и снизить его температуру до температуры «окружающей среды», т.е. довести рабочее тело до необходимого состояния и температурного режима для прохождения устройства понижающего давления (1.3).The heat exchanger-condenser (1.5) included in the auxiliary circuit makes it possible to additionally condense the working fluid of the auxiliary circuit, which was not completely condensed in the heat exchanger-condenser (1.2), and reduce its temperature to the “ambient” temperature, i.e. bring the working fluid to the required state and temperature regime for passing through the reducing pressure device (1.3).
Между теплообменником-конденсатором (1.5) и теплообменником-испарителем (1.6) во вспомогательном контуре предусмотрено устройство понижения давления (1.3).Between the condensing heat exchanger (1.5) and the evaporating heat exchanger (1.6), a pressure reduction device (1.3) is provided in the auxiliary circuit.
Устройство понижения давления (1.3) направлено на понижение давления и на понижение температуры кипения и парообразование рабочего тела вспомогательного контура (1) перед поступлением его в теплообменник-испаритель (1.6). Устройство, понижающее давление (1.3), понижает давление у поступающего в него рабочего тела вспомогательного контура (1) с температурой «окружающей среды».The pressure reducing device (1.3) is aimed at reducing the pressure and at lowering the boiling point and vaporization of the working fluid of the auxiliary circuit (1) before it enters the evaporator heat exchanger (1.6). The pressure reducing device (1.3) reduces the pressure at the incoming working fluid of the auxiliary circuit (1) with the temperature of the "ambient".
После устройства понижения давления (1.3) вспомогательного контура (1), рабочее тело этого контура (1) входит в теплообменник-испаритель (1.4) с температурой кипения и перехода в газообразное состояние для осуществления испарения с учетом уменьшенного давления.After the pressure reducing device (1.3) of the auxiliary circuit (1), the working medium of this circuit (1) enters the heat exchanger-evaporator (1.4) with the boiling point and transition to the gaseous state for evaporation taking into account the reduced pressure.
В теплообменнике-испарителе (1.4) осуществляется теплообмен между рабочими телами вспомогательного контура (1) и основного (2). Рабочее тело вспомогательного контура (1) забирает тепло у рабочего тела основного контура (2), и отбираемое тепло расходуется на кипение и переход в газообразное состояние рабочего тела вспомогательного контура (1). Рабочее тело вспомогательного контура направляется в воздушный теплообменник-испаритель (1.6).In the heat exchanger-evaporator (1.4), heat exchange is carried out between the working fluids of the auxiliary circuit (1) and the main circuit (2). The working fluid of the auxiliary circuit (1) takes heat from the working fluid of the main circuit (2), and the extracted heat is spent on boiling and transition to the gaseous state of the working fluid of the auxiliary circuit (1). The working medium of the auxiliary circuit is sent to the air heat exchanger-evaporator (1.6).
Рабочее тело вспомогательного контура (1) поступает из встречного теплообменника-испарителя (1.4) в воздушный теплообменник-испаритель (1.6) с температурой кипения и перехода в газообразное состояние рабочего тела вспомогательного контура (1).The working fluid of the auxiliary circuit (1) is supplied from the counter heat exchanger-evaporator (1.4) to the air heat exchanger-evaporator (1.6) with the temperature of boiling and transition to the gaseous state of the working fluid of the auxiliary circuit (1).
Включенный во вспомогательный контур (1) воздушный теплообменник-испаритель (1.6), в случае если рабочее тело не полностью испарилось в теплообменнике-испарителе (1.4), испаряет его, при этом рабочее тело нагревается до температуры «окружающей среды».The air heat exchanger-evaporator (1.6) included in the auxiliary circuit (1), if the working fluid has not completely evaporated in the heat exchanger-evaporator (1.4), evaporates it, while the working fluid is heated to the "ambient" temperature.
Рабочее тело выходит из теплообменника-испарителя (1-6) с температурой «окружающей среды», при которой оно находится в парообразном состоянии и направляется в компрессор (1.1) вспомогательного контура (1). Компрессор (1.1) предназначен на повышение давления рабочего тела во вспомогательном контуре (1).The working fluid leaves the heat exchanger-evaporator (1-6) with an "ambient" temperature, at which it is in a vapor state and is sent to the compressor (1.1) of the auxiliary circuit (1). The compressor (1.1) is designed to increase the pressure of the working fluid in the auxiliary circuit (1).
Промежуточный теплообменник (2.2), включенный в основной контур (2) после компрессора (2.1) основного контура (2), дополнительно нагревает рабочее тело основного контура (2) с температуры «охлажденный» до «окружающей среды», тем самым подготавливает его к прохождению через встречный теплообменник-конденсатор (1.2) вспомогательного контура (1). Во встречном теплообменнике-конденсаторе (1.2) рабочее тело основного контура (1) нагревается до температуры «горячий».The intermediate heat exchanger (2.2), included in the main circuit (2) after the compressor (2.1) of the main circuit (2), additionally heats the working fluid of the main circuit (2) from the “cooled” temperature to the “ambient”, thereby preparing it for passage through the counter heat exchanger-condenser (1.2) of the auxiliary circuit (1). In the counter heat exchanger-condenser (1.2), the working fluid of the main circuit (1) is heated to the “hot” temperature.
Включенный в основной контур (2) воздушный теплообменник (1.7), подогревает рабочее тело основного контура (2) до «рабочей температуры», внешним источником тепла, например электрокотлом, разогретыми отработанными газами или иным источником нагрева, при этом разогретое рабочее тело проходит через турбину (2.3), в которой происходит преобразование тепловой энергии рабочего тела основного контура (2) в механическую энергию с потерей его температуры до значения «теплый».The air heat exchanger (1.7) included in the main circuit (2) heats the working fluid of the main circuit (2) to the “operating temperature” by an external heat source, such as an electric boiler, heated exhaust gases or another source of heating, while the heated working fluid passes through the turbine (2.3), in which the thermal energy of the working fluid of the main circuit (2) is converted into mechanical energy with the loss of its temperature to the value of "warm".
Далее, включенный в основной контур (2) промежуточный теплообменник (2.4) после турбины (2.3) дополнительно остужает рабочее тело основного контура (2) с температуры «теплый» до температуры «окружающей среды», тем самым подготавливая рабочее тело основного контура (2) к прохождению встречного теплообменника-испарителя (1.4) вспомогательного контура (1). Во встречном теплообменнике-испарителе (1.4) рабочее тело основного контура (2) охлаждается до температуры «холодный».Further, the intermediate heat exchanger (2.4) included in the main circuit (2) after the turbine (2.3) additionally cools the working fluid of the main circuit (2) from the “warm” temperature to the “ambient” temperature, thereby preparing the working fluid of the main circuit (2) to the passage of the counter evaporator heat exchanger (1.4) of the auxiliary circuit (1). In the counter heat exchanger-evaporator (1.4), the working fluid of the main circuit (2) is cooled to the “cold” temperature.
В качестве промежуточных теплообменников (2.2) и (2.4) в рамках заявленной установки используют воздушные теплообменники и/или встречные теплообменники, взаимодействующие с дополнительными контурами с температурой «окружающей среды».As intermediate heat exchangers (2.2) and (2.4) in the framework of the claimed installation, air heat exchangers and / or counter heat exchangers are used, interacting with additional circuits with an "ambient" temperature.
Принцип работы установки.The principle of operation of the installation.
Заявленная двухконтурная энергетическая теплосиловая установка работает следующим образом.The claimed double-circuit power plant works as follows.
Теплосиловая установка включает два контура вспомогательный (1) и основной (2), внутри которых по кругу параллельно, в разных направлениях циркулирует рабочее тело, при этом происходит передача энергии рабочего тела вспомогательного контура (1) рабочему телу основного контура (2), и преобразования энергии рабочего тела основного контура (2) в механическую.The heat power plant includes two auxiliary (1) and main (2) circuits, inside which the working fluid circulates in a circle in parallel, in different directions, while the energy of the working fluid of the auxiliary circuit (1) is transferred to the working fluid of the main circuit (2), and transformations energy of the working fluid of the main circuit (2) into mechanical energy.
При помощи стартера (3) прокручивают вал (4), на котором последовательно от стартера (3) в одну сторону расположены турбина (2.3), компрессор основного контура (2.1), компрессор вспомогательного контура (1.1), а в другую генератор (5).Using the starter (3), the shaft (4) is rotated, on which the turbine (2.3), the main circuit compressor (2.1), the auxiliary circuit compressor (1.1), and the generator (5) are located in series from the starter (3) in one direction. .
Вал (4) запускает компрессор (1.1) вспомогательного контура (1), который сжимает пары рабочего тела вспомогательного контура (1), повышая его давление и температуру до показателя «горячий», и проталкивает рабочее тело вспомогательного контура (1) во встречный теплообменник-конденсатор (1.2), в котором протекает процесс фазового перехода рабочего тела вспомогательного контура (1) из парообразного состояния в жидкое за счет отвода тепла более холодным теплоносителем, в качестве которого выступает рабочее тело основного контура (2), при этом меняя температуру рабочего тела вспомогательного контура (1) до «окружающей среды», а температуру рабочего тела основного контура (2) до температуры «горячий».The shaft (4) starts the compressor (1.1) of the auxiliary circuit (1), which compresses the vapors of the working fluid of the auxiliary circuit (1), increasing its pressure and temperature to the "hot" indicator, and pushes the working fluid of the auxiliary circuit (1) into the oncoming heat exchanger - condenser (1.2), in which the process of phase transition of the working fluid of the auxiliary circuit (1) from the vapor state to the liquid state occurs due to heat removal by a colder coolant, which is the working fluid of the main circuit (2), while changing the temperature of the working fluid of the auxiliary circuit (1) to "ambient", and the temperature of the working fluid of the main circuit (2) to the temperature "hot".
Далее, рабочее тело вспомогательного контура (1) с температурой «окружающей среды» или «теплый» попадает в воздушный теплообменник-конденсатор (1.5), в котором дополнительно осуществляют процесс конденсации рабочего тела вспомогательного контура (1), которое не полностью сконденсировалось в теплообменнике-конденсаторе (1.2), и снижение его температуры до температуры «окружающей среды».Further, the working fluid of the auxiliary circuit (1) with the temperature of "ambient" or "warm" enters the air heat exchanger-condenser (1.5), in which the process of condensation of the working fluid of the auxiliary circuit (1) is additionally carried out, which is not completely condensed in the heat exchanger - condenser (1.2), and lowering its temperature to the "ambient" temperature.
Далее, рабочее тело вспомогательного контура (1) с температурой «окружающей среды» попадает в устройство понижающее давление (1.3), после которого во встречный теплообменник-испаритель (1.4), где происходит испарение рабочего тела вспомогательного контура (1), при этом рабочее тело отнимает тепло у рабочего тела основного контура (2) и отбираемая теплота расходуется на кипение и переход в парообразное состояние рабочего тела вспомогательного контура (1).Further, the working fluid of the auxiliary circuit (1) with the temperature of the "ambient" enters the reducing pressure device (1.3), after which it enters the counter heat exchanger-evaporator (1.4), where the working fluid of the auxiliary circuit (1) evaporates, while the working fluid takes away heat from the working fluid of the main circuit (2) and the heat withdrawn is spent on boiling and the transition to the vapor state of the working fluid of the auxiliary circuit (1).
Далее, рабочее тело вспомогательного контура (1) поступает в воздушный теплообменник-испаритель (1.6), в котором рабочее тело испаряется, если полностью не испарилось в теплообменнике-испарителе (1.4). При этом рабочее тело вспомогательного контура (1) нагревается до температуры «окружающей среды».Next, the working fluid of the auxiliary circuit (1) enters the air heat exchanger-evaporator (1.6), in which the working fluid evaporates, if not completely evaporated in the heat exchanger-evaporator (1.4). In this case, the working medium of the auxiliary circuit (1) is heated to the "ambient" temperature.
Далее, рабочее тело направляется в компрессор (1.1) вспомогательного контура (1) и циклический процесс данного контура повторяется.Further, the working fluid is sent to the compressor (1.1) of the auxiliary circuit (1) and the cyclic process of this circuit is repeated.
Параллельно с работой вспомогательного контура (1) посредством вращения вала (4) осуществляется работа основного контура (2).In parallel with the operation of the auxiliary circuit (1), the main circuit (2) is operated by rotating the shaft (4).
Стартер (3), вращая вал (4), запускает компрессор (2.1) основного контура (2), который засасывает рабочее тело основного контура (2), охлажденное в теплообменнике-испарителе (1.4) до температуры «холодный», сжимает его, повышая давление и температуру до температуры «охлажденный» после чего поток рабочего тела основного контура (2) попадает в промежуточный теплообменник (2,2), в котором нагревается с температуры «охлажденный», до «окружающей среды», при этом осуществляется отвод холода.The starter (3), rotating the shaft (4), starts the compressor (2.1) of the main circuit (2), which sucks in the working fluid of the main circuit (2), cooled in the evaporator heat exchanger (1.4) to the “cold” temperature, compresses it, increasing pressure and temperature to the "cooled" temperature, after which the flow of the working fluid of the main circuit (2) enters the intermediate heat exchanger (2,2), in which it is heated from the "cooled" temperature to the "ambient", while the cold is removed.
Далее, поток попадает во встречный теплообменник-конденсатор (1.2) вспомогательного контура (1), где разогревается до температуры «горячий» за счет конденсации рабочего тела вспомогательного контура (1).Further, the flow enters the counter heat exchanger-condenser (1.2) of the auxiliary circuit (1), where it is heated to the “hot” temperature due to the condensation of the working fluid of the auxiliary circuit (1).
Далее, поток рабочего тела основного контура (2) попадает в воздушный теплообменник (1.7), где осуществляется его подогрев до «рабочей температуры» внешним источником тепла.Further, the flow of the working fluid of the main circuit (2) enters the air heat exchanger (1.7), where it is heated to the “operating temperature” by an external heat source.
Далее, разогретое рабочее тело основного контура (2) проходит через турбину (2.3), в которой происходит преобразование тепловой энергии рабочего тела основного контура (2) в механическую с потерей его температуры до значения «теплый».Further, the heated working fluid of the main circuit (2) passes through the turbine (2.3), in which the thermal energy of the working fluid of the main circuit (2) is converted into mechanical energy with the loss of its temperature to the “warm” value.
После турбины (2.3) поток проходит через промежуточный теплообменник (2.4), в котором рабочее тело остывает с температуры «теплый» до «окружающей среды», при этом осуществляется снятие тепла.After the turbine (2.3), the flow passes through the intermediate heat exchanger (2.4), in which the working fluid cools down from the “warm” temperature to the “ambient” temperature, while the heat is removed.
Далее, рабочее тело основного контура (2) охлаждают в теплообменнике-испарителе (1.4) до температуры «холодный» и направляется в компрессор (2.1) основного контура (2) и процесс повторяется.Further, the working fluid of the main circuit (2) is cooled in the evaporator heat exchanger (1.4) to the “cold” temperature and is sent to the compressor (2.1) of the main circuit (2) and the process is repeated.
Генератор (5) в заявленном решении направлен и на отбор полученной энергии, а также как источник дополнительной энергии для работы контуров устройства.The generator (5) in the claimed solution is also aimed at extracting the received energy, and also as a source of additional energy for the operation of the device circuits.
Заявленная установка позволяет преобразовать тепловую энергию рабочего тела в механическую, при этом не требуется постоянного пополнения рабочего тела вспомогательного и основного контура. В процессе работы установка не имеет отходов в виде выбросов отработанного рабочего тела, стабильна за счет элементов выравнивающих температуру и состояние рабочего тела до необходимых показателей в процессе работы, при высокой эффективности и простоте конструкции.The claimed installation allows you to convert the thermal energy of the working fluid into mechanical energy, without the need for constant replenishment of the working fluid of the auxiliary and main circuits. In the process of operation, the installation does not have waste in the form of emissions of the spent working fluid, it is stable due to elements equalizing the temperature and condition of the working fluid to the required indicators in the process of operation, with high efficiency and simplicity of design.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785178C1 true RU2785178C1 (en) | 2022-12-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812139C1 (en) * | 2023-10-24 | 2024-01-23 | Владимир Викторович Михайлов | Double-circuit thermal power plant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110107369A (en) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 上海齐耀膨胀机有限公司 | Utilize the method and device of natural refrigerant recycling LNG cold energy generation |
| WO2021054586A1 (en) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 한국에너지기술연구원 | Power generation cycle system using flash tank and control method therefor |
| RU2755846C2 (en) * | 2017-10-13 | 2021-09-22 | Владимир Викторович Михайлов | Method for operation of two-circuit power plant |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755846C2 (en) * | 2017-10-13 | 2021-09-22 | Владимир Викторович Михайлов | Method for operation of two-circuit power plant |
| CN110107369A (en) * | 2019-06-11 | 2019-08-09 | 上海齐耀膨胀机有限公司 | Utilize the method and device of natural refrigerant recycling LNG cold energy generation |
| WO2021054586A1 (en) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 한국에너지기술연구원 | Power generation cycle system using flash tank and control method therefor |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812139C1 (en) * | 2023-10-24 | 2024-01-23 | Владимир Викторович Михайлов | Double-circuit thermal power plant |
| RU2821286C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-06-19 | Владимир Викторович Михайлов | Arctic thermal power plant |
| RU2821287C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-06-19 | Владимир Викторович Михайлов | Thermal power plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5567961B2 (en) | Double reheat Rankine cycle system and method | |
| CA2713799C (en) | Method for operating a thermodynamic circuit, as well as a thermodynamic circuit | |
| CN101978139B (en) | Generating power from medium temperature heat sources | |
| JP2010540837A (en) | Cascade type organic Rankine cycle (ORC) system using waste heat from reciprocating engine | |
| US9038391B2 (en) | System and method for recovery of waste heat from dual heat sources | |
| PT2211028E (en) | System for converting waste heat from a waste heat source | |
| JP2018021485A (en) | Multistage rankine cycle system, internal combustion engine and operation method of multistage rankine cycle system | |
| RU2785178C1 (en) | Two-circuit power plant | |
| JP2015031268A (en) | Waste heat recovery device | |
| RU2560606C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2812139C1 (en) | Double-circuit thermal power plant | |
| RU2562745C1 (en) | Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant | |
| RU2562730C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2799694C1 (en) | Combined power plant with waste heat recovery | |
| RU2755846C2 (en) | Method for operation of two-circuit power plant | |
| RU2562741C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560624C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method | |
| RU2555600C1 (en) | Operating method of thermal power plant | |
| RU2560612C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562725C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2569993C2 (en) | Operation of thermal electric power station | |
| RU2562728C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power plant | |
| RU2560614C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2562727C1 (en) | Utilisation method of thermal energy generated by thermal power station | |
| RU2560613C1 (en) | Heat power plant operation mode |