SU1442686A1 - Power plant - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателе- строению и позвол ет повысить эффективность установки. Двигатель 1 внутреннего сгорани  св зан с входным патрубком 3 турбины турбокомпрессора (ТК) 4. Парогенератор 9 нагревательными поверхност ми включен в трубопровод выпуска отработавших газов из ТК, св занный с утилизационной паровой турбиной 10, воздушным охладителем 11 отработавшего пара и конденсатором 12, выход из которого подключен к циркул ционному насосу 5 подачи теплоносител  в рубашку 6 охлаждени  двигател . Ответвление трубопровода выпуска ТК сообщено с пассивным соплом дополнительного эжектора 16. Воздухонагнетатель 13, воз- духонапорный трубопровод 14 которого подключен к активному соплу эжектора 15, кинематически св зан с турбиной 10. Активное сопло и диффузор эжектора 16 включены в перепускной канал. Охладитель 7 наддувочного воздуха св зан с рубашкой и с парогенератором 9 через насос 8. При таком выполнении эжектирование в эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов, поступающих в турбину ТК, что ведет к повышению эффективности установки за счет увеличени  мошности ТК, повышению наддувочного воздуха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. i (ЛThe invention relates to engine construction and allows an increase in the efficiency of the installation. An internal combustion engine 1 is connected to an inlet pipe 3 of a turbine of a turbocompressor (TC) 4. A steam generator 9 is connected to the exhaust pipe from the TC, connected to the utilization steam turbine 10, the exhaust air cooler 11 and the condenser 12, the output from which is connected to a circulating pump 5 for supplying coolant to the engine cooling jacket 6. The branch pipe of the exhaust pipe is reported to the passive nozzle of the additional ejector 16. The air blower 13, the air-pressure pipe 14 of which is connected to the active nozzle of the ejector 15, is kinematically connected to the turbine 10. The active nozzle and the ejector diffuser 16 are included in the bypass. The charge air cooler 7 is connected with the jacket and the steam generator 9 through the pump 8. With this arrangement, the ejection of a portion of the exhaust gases into the ejector 16 with compressed air increases the energy and mass of the gases entering the turbine TK, which leads to an increase in the efficiency of the installation by increasing the power of the TK , increase the charge air. 2 hp f-ly, 2 ill. i (L

Description

4;; 4;:four;; four;:

оьoh

00 О)00 O)

9и.г.19и.г.1

// //

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к двигателестроению, в частности к системам утилизации теплоты двигател  внутреннего сгорани .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, in particular to systems for utilizing the heat of an internal combustion engine.

Цель изобретени  - повышение эффективности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

На фиг. 1 представлена схема силовой установки с соединением перепускного канала с входным патрубком турбины; на фиг. 2- схема силовой установки с соединением перепускного канала с глухим торцом выпускного коллектора.FIG. 1 is a diagram of the power plant with the connection of the bypass channel with the turbine inlet; in fig. 2 is a diagram of a power plant with a bypass connection with a blind end of the exhaust manifold.

Силова  установка содержит двигатель I внутреннего сгорани  с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор 2 с глухим торцом и входной патрубок 3 турбины турбокомпрессора 4, и утилизационный паросиловой контур, который включает последовательно установленные циркул ционный насос 5 подачи теплоносител  в рубашку 6 охлаждени  двигател , охладитель 7 наддувочного воздуха, св занный с охладите.тем через насос 8 парогенератор 9, включенный нагревательными поверхност ми в трубопровод выпуска отрабо- тавши.х газов из турбокомпрессора 4, утилизационную паровую турбину 10, воздушный охладитель 11 отработавшего пара и конденсатор 12, выход которого подключен к циркул ционному насосу 5. С утилизационной паровой ту-рбиной кинематически св зан воздухонагнетатель 13, воздухонапорный трубопровод 14 которого подключен к активному соплу эжектора 15. Пассивное сопло эжектора подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой. Трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора выполнен с ответвлепие.м, которое сообщено с пассивным соплом дополнительного эжектора 16. Воздухонапорный трубопровод 14 дополнительно соединен с магистралью отвода отработавших газов при помощи перепускного канала, в который включены активное сопло и диффузор дополнительного эжектора, а в воздухонапорном трубопроводе 14 установлен воздушный охла10 пар поступает в воздушный охладитель 11, конденсируетс  в конденсаторе 12 и попадает на вход циркул ционного насоса 5. Приводимый от паровой турбины 10 воздухонагнетатель 13 сжимает воздух и подает его в воздушный охладитель 11, где осуществл етс  им отвод теплоты от пара, поступающего из паровой турбины 10. После воздушного охладител  11 часть воздуха поступает в активное сопло эжектора 15 и осуществл ет эжектирование отработавших газов из трубопровода выпуска отработавших газов, а часть газов поступает в активное сопло дополнительного эжектора 16 и осуществл ет эжектирование отработавших га- 15 зов через ответвление от трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора 4 после парогенератора 9 и подачу смеси воздуха и отработавших газов в магистраль отвода отработавших газов.The power plant contains an I internal combustion engine with an exhaust gas exhaust line including a deaf end exhaust manifold 2 and an inlet 3 of a turbine of a turbocompressor 4, and a steam utilization circuit that includes a series-installed coolant supply circulating pump 5 for cooling the engine cooler 6 7 of the charge air associated with the cooling. By means of the pump 8, a steam generator 9 connected by heating surfaces to the exhaust gas discharge pipeline and a turbocharger 4, a utilization steam turbine 10, an air cooler 11 for exhaust steam and a condenser 12, the output of which is connected to a circulation pump 5. The exhaust air pipe 13 is connected to the active nozzle of a ejector 15. Passive the ejector nozzle is connected to the outlet of the exhaust pipe from the turbocharger, and the ejector diffuser is connected to the atmosphere. The exhaust gas pipeline from the turbocharger is made with an otvevlepem.m, which is connected with the passive nozzle of the additional ejector 16. The air-pressure pipe 14 is additionally connected to the exhaust line by means of an overflow channel that includes the active nozzle and the diffuser of the additional ejector, and in the air-pressure pipeline 14, an air cooled 10 steam is supplied to the air cooler 11, condenses in the condenser 12 and enters the inlet of the circulating pump 5. We give The blower 13 from the steam turbine 10 compresses the air and supplies it to the air cooler 11, where it removes heat from the steam coming from the steam turbine 10. After the air cooler 11, part of the air enters the active nozzle of the ejector 15 and ejects the exhaust gases from the exhaust pipe, and part of the gas enters the active nozzle of the additional ejector 16 and ejects the exhaust gases through the branch from the exhaust pipe and turbocompressor 4 and 9 after steam feed mixture of air and exhaust gases in the exhaust gas discharge line.

10ten

2020

2525

30thirty

3535

4040

Эжектирование в дополнительном эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов , поступающих в турбину турбокомпрессора 4, что ведет к повыщению эффективности силовой установки за счет увеличени  мощности турбокомпрессора 4, повышению давлени  наддувочного воздуха и увеличению мощности двигател  1.Ejection of additional exhaust gas into the additional ejector 16 increases the energy and mass of gases entering the turbine of the turbocompressor 4, which leads to an increase in the efficiency of the power plant by increasing the power of the turbocharger 4, increasing the charge air pressure and increasing the power of the engine 1.

Claims (3)

Формула изобретени Invention Formula I. Силова  установка, содержаща  двигатель внутреннего сгорани  с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор с глухим торцом и входной патрубок турбины турбокомг .рессора, и утилизационный паросиловой контур, включающий последовательно установленные циркул ционный насос подачи теплоносител  в рубашку охлаждени  двигател , охладитель наддувочного воздуха, св занный с охладителем , парогенератор, включенный нагревательными поверхност ми в трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора двигател , утилизационную паровую турбину, воздушный охладитель отрадитель пара. Узел соединени  перепускного д ботавшего пара и конденсатор, выход изI. A power plant containing an internal combustion engine with an exhaust gas exhaust line, including a blind end exhaust manifold and turbine turbine turbine inlet manifold, and a steam utilization circuit including a series-installed coolant circulation pump for cooling engine jacket, charge air cooler associated with a cooler, a steam generator connected by heating surfaces to the exhaust gas pipe from a turbo-compressor Attic, utilizing a steam turbine, an air cooler otraditel steam. The node connecting the bypass d botavshego steam and condenser output from канала с магистралью выпуска отработавших газов может быть размещен как во входном патрубке 3 турбины, так и в глухом торце выпускного коллектора 2 двигател  1.channel exhaust line can be placed in the inlet pipe 3 of the turbine, and in the blind end of the exhaust manifold 2 of the engine 1. Установка работает следующи.м образом.The installation works as follows. Теплоноситель паросилового контура по- 50 даетс  циркул ционным пасосом 5 в рубашку 6 о.хлаждени  двигател , предварительно нагревае.тс  и попадает в .охладитель 7 наддувочного воздуха, откуда насосом 8 попа- ет в парогенератор 9, работающий на теплоте отработавщих газов двигател  1. Полученный пар поступает в паровую утилизационную турбину 10. Из паровой турбиныThe heat carrier of the steam power circuit 50 is supplied by the circulation pasos 5 into the jacket 6 of the engine cooling circuit, preheating. It enters the cooler 7 of charge air, from where pump 8 enters the steam generator 9 operating on the heat of the exhaust gases of the engine 1. The resulting steam enters the steam utilization turbine 10. From the steam turbine 5555 которого подключен к циркул ционному насосу , воздухонагнетатель, кинематически св занный с утилизационной паровой турбиной и подключенный через воздухонапорный трубопровод к активному соплу эжектора , пассивное сопло которого подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбоко.мпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой , отличающа с лем, что, с целью повышени  эффективности, установка снабжена дополнительным эжектором, трубопровод выпуска отработавщих газов из турбокомпрес-. сора выполнен с ответвлением, воздухона10 пар поступает в воздушный охладитель 11, конденсируетс  в конденсаторе 12 и попадает на вход циркул ционного насоса 5. Приводимый от паровой турбины 10 воздухонагнетатель 13 сжимает воздух и подает его в воздушный охладитель 11, где осуществл етс  им отвод теплоты от пара, поступающего из паровой турбины 10. После воздушного охладител  11 часть воздуха поступает в активное сопло эжектора 15 и осуществл ет эжектирование отработавших газов из трубопровода выпуска отработавших газов, а часть газов поступает в активное сопло дополнительного эжектора 16 и осуществл ет эжектирование отработавших га- зов через ответвление от трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора 4 после парогенератора 9 и подачу смеси воздуха и отработавших газов в магистраль отвода отработавших газов.which is connected to a circulating pump, an air blower kinematically connected to the utilization steam turbine and connected via an air pressure pipe to the active nozzle of the ejector, the passive nozzle of which is connected to the outlet of the exhaust pipe from the turbo compressor, and the diffuser of the ejector communicates with the atmosphere, which differs With that, in order to increase the efficiency, the installation is equipped with an additional ejector, exhaust gas pipe from the turbo-compressor. The litter is made with a branch; the air 10 steam enters the air cooler 11, condenses in the condenser 12 and enters the inlet of the circulation pump 5. The air blower 13 driven from the steam turbine 10 compresses the air and supplies it to the air cooler 11, where it removes heat from the steam coming from the steam turbine 10. After the air cooler 11, a part of the air enters the active nozzle of the ejector 15 and ejects the exhaust gases from the exhaust pipe, and some of the gases It goes to the active nozzle of the additional ejector 16 and ejects the exhaust gases through a branch from the exhaust pipe from the turbocharger 4 after the steam generator 9 and feeds the mixture of air and exhaust gases to the exhaust line. Эжектирование в дополнительном эжекторе 16 сжатым воздухом части отработавших газов увеличивает энергию и массу газов , поступающих в турбину турбокомпрессора 4, что ведет к повыщению эффективности силовой установки за счет увеличени  мощности турбокомпрессора 4, повышению давлени  наддувочного воздуха и увеличению мощности двигател  1.Ejection of additional exhaust gas into the additional ejector 16 increases the energy and mass of gases entering the turbine of the turbocompressor 4, which leads to an increase in the efficiency of the power plant by increasing the power of the turbocharger 4, increasing the charge air pressure and increasing the power of the engine 1. Формула изобретени Invention Formula I. Силова  установка, содержаща  двигатель внутреннего сгорани  с магистралью отвода отработавших газов, включающей выпускной коллектор с глухим торцом и входной патрубок турбины турбокомг .рессора, и утилизационный паросиловой контур, включающий последовательно установленные циркул ционный насос подачи теплоносител  в рубашку охлаждени  двигател , охладитель наддувочного воздуха, св занный с охладителем , парогенератор, включенный нагревательными поверхност ми в трубопровод выпуска отработавших газов из турбокомпрессора двигател , утилизационную паровую турбину, воздушный охладитель отработавшего пара и конденсатор, выход изI. A power plant containing an internal combustion engine with an exhaust gas exhaust line, including a blind end exhaust manifold and turbine turbine turbine inlet manifold, and a steam utilization circuit including a series-installed coolant circulation pump for cooling engine jacket, charge air cooler associated with a cooler, a steam generator connected by heating surfaces to the exhaust gas pipe from a turbo-compressor Attic, utilizing a steam turbine exhaust steam air cooler and condenser, the yield of 0 0 5five которого подключен к циркул ционному насосу , воздухонагнетатель, кинематически св занный с утилизационной паровой турбиной и подключенный через воздухонапорный трубопровод к активному соплу эжектора , пассивное сопло которого подключено к выходному отверстию трубопровода выпуска отработавших газов из турбоко.мпрессора, а диффузор эжектора сообщен с атмосферой , отличающа с лем, что, с целью повышени  эффективности, установка снабжена дополнительным эжектором, трубопровод выпуска отработавщих газов из турбокомпрес-. сора выполнен с ответвлением, воздухонапорный трубопровод дополните 1ьно соединен с магистралью отвода отработавших газов при помощи перепускного канала, активное сопло и диффузор дополнительного эжектора включены в перепускной канал, а пассивное сопло сообщено с ответвлением трубопровода выпуска отработавших газов из турбокомпрессора и воздушный охладитель пара установлен в воздухонапорном трубопроводе .which is connected to a circulating pump, an air blower kinematically connected to the utilization steam turbine and connected via an air pressure pipe to the active nozzle of the ejector, the passive nozzle of which is connected to the outlet of the exhaust pipe from the turbo compressor, and the diffuser of the ejector communicates with the atmosphere, which differs With that, in order to increase the efficiency, the installation is equipped with an additional ejector, exhaust gas pipe from the turbo-compressor. The litter is made with a branch, the air-pressure pipeline is additionally connected to the exhaust gas line via an overflow channel, the active nozzle and the diffuser of the additional ejector are connected to the overflow channel, and the passive nozzle is reported to the branch pipe of the exhaust gas from the turbocharger and the air vapor cooler is installed in the air-pressure pipe pipeline. 2. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что узел соединени  перепускного канала с магистралью отвода отработавщих газов размещен во входном патрубке турбины под углом к его оси.2. Installation under item 1, characterized in that the node connecting the bypass channel with the exhaust gas exhaust line is located in the inlet of the turbine at an angle to its axis. 3. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что узел соединени  перепускного канала с магистралью отвода отработавших, газов размещен в глухом торце выпускного коллектора двигател . 3. Installation under item 1, characterized in that the node connecting the bypass channel with the exhaust line, gases is located in the dead end of the engine exhaust manifold. //// i2i2