Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig
Erfindung
Russische Föderation Patent RU2232903

Katalytische thermische Kraftwerke. katalytischen Reaktor

Katalytische thermische Kraftwerke. katalytischen Reaktor

Name des Erfinders: Polivoda AI (RU); Polivoda FA (RU); Choi AD (RU); Choi KA (RU)
Der Name des Patentinhabers: Choi Konstantin (RU)
Korrespondenzanschrift: 105425, Moskau, lila Boulevard, 12, Gebäude 1, kv.50, pat.pov. TG Goryachkina, reg. №152
Startdatum des Patents: 2000.02.15

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmekrafteinheiten für umweltfreundliche Energieerzeugung und Wärmeversorgung. Thermische Kraftwerk besteht aus dem katalytischen Reaktor "Wirbelfließbett", eine Turbo-Expander mit einem Stromgenerator, regenerative Wärmetauscher in Reihe angeordnet sind, oder einem herkömmlichen luftgekühlten Kondensator. Parallel dazu wird eine zusätzliche regenerative Wärmetauscher durch den Bypass-Schalter verbunden thermalclamping Wärmetauscher, der das Rohr Heizwerk aufsummiert. Der Bypass-Schalter wird verwendet, um die thermische Energie auf die Benutzerauswahl zu regeln. Der Reaktor besteht aus einem Hohlkörper, dessen Boden über dem Gasverteilungsgitter "brodelnden Wirbelschicht", wie Dampfheizschlangen, Hitzer teilweise in der Wirbelschicht, der Regenerator-Abgas eingetaucht angeordnet ist. Der Fall ist mit Bildschirm-Vakuumisolierung hergestellt. Die Erfindung ermöglicht die Schaffung von völlig autonomen umweltfreundlichen katalytischen CHP, das Problem der dezentralen Wärme- und Stromversorgung der Bevölkerung zu lösen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf umweltfreundliche Kraftwerke für die Verbraucher von Strom und Wärme zu erzeugen, insbesondere als Ersatzkraftwerke. Die Erfindung kann für Industrie- und Haushaltsgegenstände, sowie in Not und Spitzenleistung in Stromversorgungssystemen für autonome mobile Fast-Mini - Kraftwerke als Basis verwendet werden.

Als Anregung analog angenommen bekannten Solarkombikraftwerk eine zirkulierende Wärmeübertragungsschleife von der Einheit spiegelnde Parabolrinnen-Konzentrator umfasst und aus der Hochtemperatur-Lichtwärmeumsetzmaterial und Generatoren Photovoltaik Wärme mit einer redundanten Wärmequelle ausgestattet für die Stromerzeugung im Dampfkreislauf in einem katalytischen Reaktor mit Schnittwärmetauscher mit Absorptionswärmeleiter. Das Kraftwerk wird in Form von volumetrischen Rotationsdampfmaschine (Turboexpander) mit dem Motor ausgestattet, hat Vorteile gegenüber der Turbine in Bezug auf Zuverlässigkeit und Metall (RF Patent №2111422, publ. 20.05.98 Stadt).

Die Nachteile des Analogons ist, ein großer Bereich der Solarenergie-Empfänger, der hohen Kosten der Ausrüstung, eine große bebaute Fläche mit einer Abnahme in der Effizienz der Bodennutzung.

bestehend aus einem katalytischen Reaktor, Turboexpander mit Generator, Kondensator Kühlung, die Förderpumpe, die regenerative Wärmetauscher (RF Patent №2122642, publ als Prototyp katalytische Anlage in der thermischen Kraftwerk mit Dampf und Dampfturbinen-Kraft mit einem kombinierten Dampf-Kreislauf genommen wird, die mit einem Arbeitsfluid eine Dampf-Dampf-Flüssigkeits-Schaltung enthält. 11.27.98). Bekannte Macht ausschließen Luftverschmutzung mit Stickoxiden, Schwefel usw. Benzpyren, die die Umweltfreundlichkeit der Stromerzeugung erhöht. Die Nachteile des Prototyps sind die hohe technische Komplexität der Erstellung von High-Performance-Panel von katalytischen Wärmeerzeugern. Die Notwendigkeit einer häufigen Austausch von Linienfeldern, imprägnierten Katalysators erschwert den Betrieb des Kraftwerks erhöht die Kosten der Elektrizität.

Katalytischer Reaktor als Prototyp - der Dampferzeuger katalytischen Reaktor genommen, die ein katalytisches Verfahren implementiert Brennstoff zur Verbrennung, mit einem Hohlkörper, innerhalb dessen der untere Teil des Gasverteilungsnetzes befindet "fluidisierten siedende bed" Suspension airborne Pelletkatalysator unterstützt, den Zentralkanal für die Gase Entladen (vgl in der Beschreibung des Patents der russischen Föderation. ein Beispiel für die Methode №826798 vorgeschlagen, publ. 30.05.83 Stadt).

Der Nachteil dabei ist die Unfähigkeit des katalytischen Reaktors zur Erzeugung von Dampf, insbesondere überhitzter mit den Parametern, die für die Dampfmaschine.

Das technische Ergebnis der beanspruchten Erfindung ist es, eine vollständig autonome katalytische CHP, das Problem der dezentralen Kraft-Wärme der Bevölkerung und Industrieanlagen, Vereinfachung der Konstruktion, dem Betrieb, erhöhte Effizienz (für den Einsatz von thermischer Energie im Kraftstoff), um zu lösen, Sicherung der ökologischen Sauberkeit von Wärme und Strom.

Das technische Ergebnis wird durch die bekannten thermischen Kraftwerk mit einer Dampfkreislauf, einschließlich Dampfkraftkreislauf mit Dampf-Flüssigkeits-Arbeitsfluid erreicht, bestehend aus einem katalytischen Reaktor, Turboexpander mit einem Generator, einem Kühlkondensator, Kondensatpumpe, einem regenerativen Wärmetauscher mit einem zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher in Reihe mit dem ersten montiert ausgestattet und Fernwärme-Wärmetauscher mit einem System von Bypassventilen parallel zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher installiert ist, zusätzlich regenerative Wärmetauschereinlaß mit der Freigabe eines Turboexpanders, und Ausgang durch den Luftkühler und Kondensatpumpe verbunden ist - mit dem kältesten Teil des zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher, einen katalytischen Reaktor Ausgang mit dem Eingang der ersten Expansionsstufe Turbo-Expander.

In einem katalytischen Reaktor eines Hohlkörpers aus, innerhalb dessen der untere Teil des Gitters Gasverteilung "Wirbel siedende Bett" airborne Pellet Katalysatorträger befindet, und das zentrale Rohr Gas trat in den Dampferzeuger, Überhitzer und Regenerator-Rauchgashitzer Rohr zum Entladen teilweise im oberen Teil untergebracht "ein Wirbel siedende bed" teilweise oberhalb der Dampfgenerator in der Form von Spulen konzentrisch um das Zentralrohr an der Oberseite des Hohlkörpers, der Regenerator-Abgas mit dem Zentralrohr verbunden angeordnet ist, weist der Reaktorbehälter einen Bildschirm-Vakuumisolierung.

Katalytische thermische Kraftwerke. katalytischen Reaktor Katalytische thermische Kraftwerke. katalytischen Reaktor

Das Wesen der vorgeschlagenen Erfindung wird durch Zeichnungen veranschaulicht. 1 zeigt ein allgemeines Schema für die katalytische Wärmekraftwerk, Abbildung 2 - schematische katalytischen Reaktordesign.

Der Katalysator umfasst einen katalytischen Reaktor Wärmekraftwerk 1, eine Turboexpansionseinrichtung 2, die ein mehrstufiges sein kann, beispielsweise drei ersten Entspannungsstufe und einer anschließenden Expansionsschritt 4. Turbo 2 expander Welle ist ein Elektrogenerator 5. Der Ausgang des ersten Turbo-Expansionsstufe Entspanner 3 2 an den Eingang des ersten regenerativen Wärmetauscher 6, durch die Expansionsausgangsstufe gefolgt 4 ist mit einem zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher 7 parallel zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher 7 durch das System (Bypass-Schalter) mit Bypassventilen verbunden thermalclamping Tauscher 9 verbunden, die für die Auswahl der Wärmeenergie dient, das heißt, er die Rohrheizungsanlage aufsummiert. Der Bypass-Schalter wird für die Wärmeextraktionskontrolle für den Verbraucher verwendet. Ausbeute zusätzliche regenerative Wärmetauscher 7 durch den Überbrückungsschalter 8 ist mit einem herkömmlichen Luft oder Kondensatorkühlsystem 10, dessen Ausgang seinerseits über eine Kondensatpumpe 11, wobei das System des regenerativen Wärmetauscher 6 und 7, die mit dem katalytischen Reaktor eintritt. In der KWK-Wärmetauscher 9 des Arbeitsmediums kann in die flüssige Phase passieren, eingehende und Kondensatpumpe Einlass 11.

Der Reaktor 1 besteht aus einem Hohlkörper 12, in dessen Innerem die Unterseite des Spalts in Bezug auf den Boden des Gehäuses 12 mit einem Gasverteilungsgitter 13 über der Gasverteilungsgitter platziert 13 "fluidisierten siedende bed" installiert ist 14 der Luft Suspensionen der Katalysatorträgerkörnchen. Die Oberseite des Hohlkörpers 12 ist ein Mittelrohr 15 ausgebildet ist, um die Abgase umzuleiten. Um das Zentralrohr 15 ist ein Dampferzeuger 16, die als mehrere Rohrschlange konzentrisch um das Zentralrohr 15. Der Dampferzeuger 16 von dem Dampfkasten 17 angeordnet ausgebildet ist, der in den Hohlraum der Rauchgase Reise montiert ist. Die Spulen sind mit dem Boden der Kondensatsammler 18. Innerhalb des Zentralrohres 15 ist teilweise in der "siedendem fluidisierte Schicht" Hitzerrohr 19 eingetaucht, die als Spule ausgebildet ist. Überhitzer 19 katalytischen Reaktor 1 über eine Leitung mit dem Einlass der Dampfmaschine, beispielsweise einer Turboexpansionseinrichtung (in diesem Fall), angeschlossen. Der Reaktor wird mit einem Regenerator 20 Rauch (Auspuff) Gase ausgestattet. Das Gehäuse 12 enthält einen Bildschirm-Vakuumisolierung.

Angetrieben Katalysator und CHP katalytischen Reaktors folgt.

katalytisches Wärmekraftwerk arbeiten, basierend auf der Verwendung der Energie des thermodynamischen Dampf-Kreislauf mit einer Dampfmaschine hauptsächlich als Expansionsturbine 2 und dem katalytischen Reaktor 1. Gesättigte oder überhitztem Dampf bei hohem Druck und Temperatur (Zweiphasen-Arbeitsfluid) wird durch Rohrleitung mit dem Eingang des ersten Rotors 3 mehrstufige Entspannungsstufe zugeführt wird, in im allgemeinen 2 ein Turboexpander, in dem die Welle ein elektrischer Generator ist 5. der Ausgang der ersten Stufe Turboexpanders 3 2 Dampf tritt in den ersten Wärmetauscher 6 Kondensations regenerative Erhitzung, und geht dann Expansionsstufe anschließenden Rotoren 4 Turboexpander 2. nach Expansionsrotoren zu Dampf I und Stufe II und mechanischen Arbeiten an der Dampf tritt in den zweiten regenerativen Wärmetauscher 7, wo er einen Teil der Wärme Kondensation gibt. Parallel zu dem zusätzlichen Wärmetauscher 7 durch den Überbrückungsschalter 8 ist mit thermalclamping Tauscher 9, die für die Auswahl der Wärmeenergie dient, d.h. das Rohr Heizwerk es summiert. Der Überbrückungsschalter 8 wird zur Steuerung von Wärmeenergie auf die Benutzerauswahl verwendet. Von dem Ausgang des Bypass-Schalters 8 Arbeitsfluid in einer Phase der Dampf tritt in die Luft oder herkömmlichen Kondensator 10 an das Kühlsystem 7, bei dem die Kondensation von Dampf in flüssiges Kondensat gepumpte Kondensat (Nährstoff), eine Pumpe 11 durch ein System von Wärmetauschern 6 und 7 mit dem Eingang des katalytischen Reaktors 1. damit die Verbraucher mit elektrischer Ausgang 5 wird Strom zugeführt, und der Ausgang der Heizspule 9 gibt der Verbraucher das Warmwasser für die Heizung. Der Dampf oder organischen Arbeitsfluid und R216 usw. können in der katalytischen thermischen Leistung als Arbeitsmedium verwendet werden. Im Winter Wärmeauskopplung katalytische Wärmekraft Modus Bypass-Schalter 8 enthält vorteilhaft, einen Dampfkraftzyklus thermalclamping Tauscher 9 und deaktiviert den zweiten regenerativen Wärmetauscher 7. In diesem Modus Wärmekraftwerksleistung erhöht arbeiten und nimmt elektrische und Entladung der Wärmeenergie durch ein System der Kühlung des Kondensators 10 auf Null reduziert werden, und die Kondensation von Dampf in dem Heizwärmetauscher 9. im Sommerbetrieb der Wärmetauscher 9 durchgeführt wird ausgeschaltet und eingeschaltet, den Wärmetauscher 7. Zur gleichen Zeit wird elektrische Leistung maximale Kraftwerk, das in Gebäuden Jahren Betrieb der elektrischen Klimaanlage erfordert. Im Frühjahr und Herbst sind mögliche Zwischenarten der Macht aufgrund Neuverteilung der Wärmestrom zwischen dem Kondensator 10 und dem Wärmetauscher 9 über den Bypass-Schalter 8 auf dem eingestellten Programmplan von thermischer und elektrischer Belastung des Verbrauchers.

Der Reaktor 1 ist für den Einsatz in Dampfmaschinen mit einem elektrischen Generator in der Erzeugung von Strom und Wärme notwendig gesättigte oder überhitzte Dampf mit den Parametern zu erzeugen. Arbeit 1 katalytischen Reaktor auf der Niedertemperaturverbrennung basiert 650-800ºS flüssigem oder gasförmigem Brennstoff in Gegenwart eines Katalysators auf der Oberfläche der Granulatgröße des porösen Materials zu 4 mm unterstützt. Bei niedriger Temperatur entstehen Verbrennungsbedingungen für die Bildung von schädlichen Emissionen, insbesondere NOx und Benzpyren. Der katalytische Reaktor 1 durch eine Gasverteilergitter 13 mit Luft versorgt, wobei die Katalysatorschicht der Granulate Anheben während die Körner zufällig bewegen beginnen, bilden die sogenannte "brodelnden Wirbelschicht" 5. Dann wird die Schicht über Kraftstoffeinspritzdüsen zugeführt, die dann brennen beginnt bei Zündung Granulat Oberflächenporen. Im oberen Teil des Reaktors ist ein Zentralrohr 15, durch die Abgase passieren. Wasser oder eine andere Arbeitsflüssigkeit in den Rauchgasen des Dampferzeugers 16 Spulen erwärmt wird, während Dampf erzeugt in der Dampftrommel gesammelt, 17 an der Spitze des Reaktors angeordnet ist 1. Aus der Dampftrommel 17, Druckdampf tritt in den Überhitzer 19. Der Dampf im Überhitzer 19 ist im Aus protivohod Gasen. Überhitzer 19 seinem unteren Teil in der "siedendem fluidisierte Schicht" 14 eingetaucht, die die Verwendung der Infrarotstrahlung ermöglicht durch katalytische Oxidation hergestellt, wodurch die Effizienz des Reaktors erhöht wird. Von dem Überhitzer 19 ist über Leitungspaare am Eingang der Dampfmaschine, wie einer Turbine oder vorzugsweise aufgebaut geliefert (in diesem Fall), einen Turboexpander oder einem anderen Verbraucher. Der Reaktor ist strukturell mit dem Regenerator-Abgas kombiniert, um den Brennstoff 20 und Luft vorzuheizen. Der Körper 12 des Reaktors 1 umfasst einen Bildschirmvakuumisolierung 21 vermeidet Strahlungswärmeverlust. Der Reaktor 1 kann in verschiedenen Arten von gasförmigen, flüssigen und festen Brennstoffen betrieben werden. Diese können Erdgas und Flüssiggas, flüssige und feste Kohlenwasserstoffe, einschließlich Kerosin, Dieselöl, schweres Paraffin, Heizöl, Rohöl, und eine körnige feste Brennstoffe - Kohle, Schiefer, Torf, Holz. Ein weiterer Umweltvorteil der Arbeit des katalytischen Reaktors ist die Wirkung der "Selbstreinigung" von Heizöl und festes Paraffin schwere Wärme Brennen, Schwefel, die in dem Verfahren der katalytischen Oxidation und Abrieb des Granulats erfolgt in Schlacke im Zyklon abgeschieden. Slag als wertvoller Rohstoff kann in der Bauindustrie verwendet werden.

FORDERUNGEN

1. Der Katalysator Zyklus Wärmekraftanlage mit einem Dampf, Dampf-Kreislauf eines Dampf-Flüssigkeit, umfassend Arbeitsmedium eines katalytischen Reaktors mit einem Eingang eines Stromgenerators eines Turboexpanders, regenerative Wärmetauscher, luftgekühlten Kondensator gekoppelt bestehend Auslass, durch den Pumpen Kondensat zu einem Eingang des katalytischen Reaktors verbunden ist und thermalclamping Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem zusätzlichen regenerativen Wärmetauscher in Reihe mit dem ersten, KWK-Wärmetauscher montiert vorgesehen ist, weist ein System von Bypassventilen (Bypass-Schalter), wobei die Eingabe zusätzlicher regenerative Wärmetauscher mit dem Ausgang turboekspadera und Ausgang verbunden - durch den Umgehungsschalter mit einem Luftkühler, thermalclamping einen Wärmetauscher mit dem Eingang des Kondensatpumpe angeschlossen.

2. Der katalytische Reaktor aus einem Hohlkörper besteht, in dessen Innerem der Bodenteil über dem Gasverteilungsgitter angeordnet ist "brodelnden Wirbelschicht" airborne Aufschlämmung Katalysatorträgergranulat, das Zentralrohr für Rauchgase, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Dampfgenerator vorgesehen ist, Dampfüberhitzer und Regenerator Rauchgas, wobei der Dampferzeuger um ein Zentralrohr in den oberen Bereich im Inneren des Hohlkörpers Hitzer konzentrisch in der Form von Spulen angeordnet ist, wird als Spule ausgeführt, sie teilweise in einen "fluidisierten Wirbelbett" mit den Regenerator-Rauchabgase eingetaucht ist, mit dem Zentralrohr verbunden ist, und der Körper hat einen Bildschirm-Vakuumisolierung.

Druckversion
Erscheinungsdatum 14.02.2007gg