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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2228447

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STROM AUS WÄRME Herstellung von wasser

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STROM AUS WÄRME Herstellung von wasser

Name des Erfinders: Mazy Vasily
Der Name des Patentinhabers: Mazy Vasily
Korrespondenzanschrift: 107392, Moskau, ul. Znamenskoye, 38, Gebäude 2, kv.4, VI Maziyu
Startdatum des Patents: 2002.09.19

Vorrichtung zum Strom aus der Wärme des Wassers Herstellung besteht aus Ammoniakkompressor, Strahlturbine Ammonium-, Calciumcarbonat Turbinenpumpe flüssigem Kohlendioxid, einem Generator für elektrischen Strom und Wärmetauscher. Verfahren zur Stromerzeugung aus der Wärme des Wassers Herstellung ist Wasser an der stromaufwärts des Kühlschranks, wie Kohlendioxid und Dampf Vorwärmer gesättigtem Ammoniak Dampfstrom am Ende zu verwenden. Energie von der Turbine Karbonat erzeugt wird Ammoniak verwendet, um den Kompressor anzutreiben, die Hochdruckpumpe flüssiges Kohlendioxid und Strom zu erzeugen. Die Erfindung ermöglicht Wasser Wärme bei unterschiedlichen Temperaturen zu recyceln.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung soll für Wärme in Strom Wasser umwandelt. Die Erfindung kann in der Volkswirtschaft verwendet werden; überall dort , wo Strom benötigt wird . Bekannte Kraftwerke als Wärmequelle Warmwasserversorgung (zum Beispiel, in Island und Kamtschatka) Elektrizität zu erzeugen; jedoch sollte die Warmwassertemperatur mehr als 40 ° C.

Die Erfindung nutzt jede warmes Wasser bei, einschließlich der niedrigen Temperatur, zum Beispiel 3-5ºS, und in dieser Hinsicht ist die Erfindung ist einzigartig und ist der Pionier.

Das Wesen der Erfindung ist die Verwendung von Unterschieden in der Gleichgewichts - Flüssigkeits-Dampf - Übergänge von Kohlendioxid (CO 2) und Ammoniak gesättigtem Dampf Eigenschaften (NH 3).

Zum Beispiel können die kritischen Parameter von Kohlendioxid (CO 2)

das heißt, der Ammoniakdampf Kohlendioxid effizienter Paar 2.588 mal.

Die Unterschiede im Gleichgewicht Übergänge flüssig - Dampf, die Unterschiede in der kritischen Parameter, und die Unterschiede in den spezifischen Parametern der kondensierenden (Reflux) und Ammoniakdampf Kohlendioxid Effizienz Dampf erlauben zu holen (berechnen) einen Betriebsmodus des Ammoniakkompressor (AC) und der Funktionsweise der Kohlensäure Turbine ( UPC), bei dem 1 kg Ammoniak in Schaltung Ammoniakkompressor aufgrund der Wärme beim Sieden von Ammoniakdampf durch Wasser aufgenommen bietet Job sechs oder mehr Kilogramm Kohlendioxid in der Turbinenkreislauf carbonat. Unter diesen Bedingungen erzeugt die Leistung von der Turbine carbonat (TPC), mehr Leistung, die Notwendigkeit , den Ammoniakkompressor anzutreiben, die Flüssigkeitspumpe Hochdruck - Kohlendioxid CO 2, wird diese Differenz zur Stromerzeugung genutzt, um den elektrischen Strom.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Tatsache, dass Dampfkondensationswärme vollständig Ammoniak (Verdampfung) zu erwärmen übertragen wird Kohlendioxid, Kohlensäure in der Turbinenkreislauf angeordnet. Kondensation des Kohlendioxiddämpfe tritt aufgrund der Erwärmung von Wasser.

Das Wesen der Erfindung und die darin besteht, daß siedendes Ammoniakdämpfen aufgrund tritt Wasser zu dem Erkalten ist, dass durch Wasser zu erhitzen. Da der Siedepunkt des Ammoniaks negativ (-5 ° C).

Und, wie durch Berechnungen gezeigt, wird die Wärme an das Wasser in der Kondensation von CO 2 -Dampf gegeben wird, weniger Wärme aus dem Wasser genommen NH 3 Ammoniak Dampf bei Sieden, die die Energiequelle elektrischen Stromgenerator zur Stromerzeugung, das heißt, wir erhalten Strom aus Wärme Wasser.

Grundthermodynamischen Berechnungen wurden auf der Wärmeinhalt (Enthalpie) und der absoluten Temperatur hergestellt.

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STROM AUS WÄRME Herstellung von wasser

Antriebsvorrichtung in Figur 1 gezeigt, wobei 1 - Ammoniak Kompressor; 2 - Ammoniak-Kohlenstoff-Wärmetauscher; 3 - Strahlturbine Ammoniak; 4 - Empfänger (Sammlung) von flüssigem Ammoniak; 5 - Ammoniakwasser-Heizkörper; 6 - Hochdruckpumpe flüssiges Kohlendioxid (CO 2); 7 - Kohlenstoff Kühlkörper; 8 - Carbonturbine (TPC); 9 - Carbonstrahler; 10 - Empfänger (Sammlung) von flüssigem Kohlendioxid; 11 - elektrischen Generator; 12 - Pipeline fließendes Wasser.

Figur 2 zeigt den thermodynamischen Zyklus in Ammoniakkompressor Koordinaten TºK = F (S), die absolute Temperatur des NH 3 (TºK) in Entropiefunktion Wo die Linie a-a - Start siedendem NH 3; b-line - Endlinie von Ammoniak kochen; Punkt "auf" - der Punkt der kritischen Parameter von Ammoniak;

Linie 1'-2'-adiabatische (isentropen Kurve Kompression) Nassdampf Ammoniak; Linie 2'-3 'Isothermen (Isobaren) Kondensieren Ammoniakdampf; Linie 3'-4 '- adiobata (isentropen Kurve) Erhöhen Ammoniak in Ammonium reaktiven Turbine (RAT); Linie 4'-1 'Isothermen (Isobaren) siedende feuchten Ammoniakdämpfen; S 1 '-entropy siedendem Ammoniak NH 3 bei T start = 268 K; S 3 '- Ende Entropie Kondensieren Ammoniakdampf; S 2 '- Entropie Tau Ammoniakdämpfe; S 1 "- das Ende des Ammoniaks Siedepunkt bei einer Temperatur T = 268 K.

3 stellt eine thermodynamischen Kreisturbinen Karbonat (CO 2) in die Koordinaten ºK T = F (S), Kohlendioxid absolute Temperatur (T ° C) in die Entropiefunktion Wo die Linie 1-2 - Linie Kompression von flüssigem Kohlendioxid; 2-3 Leitung - Leitung Heizung Kohlendioxid; Linie 3-4 adiabatische (isentropen Kurve) Expansion von Kohlendioxid CO 2 Dampf; Linie 4-1 Isothermen (Isobaren) kondesatsii Dampf CO 2; Linie a'-a '- Linie Siedebeginn von CO 2; Linie K 'b' - Ende der Leitung ist das Sieden von CO 2; Punkt "auf" - Punkt der kritischen Parameter des CO 2

4 ist eine reaktive Ammoniumturbine (RAT), Ansicht entlang des Pfeils A, wobei V - Geschwindigkeit des NH 3 aus der Abgabedüse PAT (m / s); w - die Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangsabschnitts des PAT (m / s); r - Radius des Rades PAT (m).

Ohne unterliegen hydraulischen Verluste, wenn v = w, der Wirkungsgrad der PAT gleich eins ist.

Grundthermodynamischen Berechnung.

Physiko-chemischen Eigenschaften des Gleichgewichtszustands der Flüssigkeit-Dampf von Kohlendioxid (CO 2) , um von dem Tisch 28.

Physiko-chemischen Eigenschaften des Gleichgewichtszustands der Flüssigkeit-Dampf von Ammoniak (NH 3) , um von dem Tisch 29.

Tabelle 28; 29 platziert auf der Seite 234, 236, bzw. in dem Buch: TN Andrianova, BV Dzampov, VN Zubarev, SA Remizov. Probleme bei der technischen Thermodynamik. - M: Energoizdat 1981..

Die Wärmekapazität des CO 2 in der Abhängigkeit von der Temperatur ist in Tabelle 10 str.182-183 dargestellt.

Berechnung von Ammoniakkompressor (AC) und reaktivem Ammoniak Turbine (RAT).

Nehmen Sie an:

- Spezifische Kondensationswärme von Ammoniakdämpfen in Kalorien.

Bestimmen Sie:

1) Die spezifische Kühlung AK - Q zu.

2) Die spezifische Wärmeleistung AK = .

3) Die Arbeiten im Rahmen des Zyklus AK aufgewandt - Q ak = -Q Info.

4) Wärmekoeffizient AK

.

.

(Q bp)268 - Siedehitze Ammoniak

X 1 - Trockenheit von Ammoniak bei 1 ';

X 4 - Ammoniak Trockenheit bei 4 `;

- Die Kondensationswärme von Ammoniakdampf bei T = 2 `` das T 3 = 353 K (80 ° C).

Der Trocknungsgrad berechnet durch die Formel

Q o - spezifische Kühlleistung;

Q o = 305,6033 (0,7986-0,2829) = 157,5996 kcal;

Q ak - die spezifischen Leistungsanforderungen für den Antrieb AK:

Q ak = (Q a)353-Q o = 216,1555-157,5996 = 58,5559 kcal;

t - Wärmekoeffizient AK;

PAT Q - Blindleistungsdichte Ammoniumturbine (RAT) berechnet wird nach der Formel von Bernoulli-Gleichung

Nehmen Sie an : V = 10 m 3 / s,

Die Berechnung Turbine Karbonat (TPC).

- Die spezifische Leistung des TPC.

Akzeptiert für UPC:

3, T = 343 K; P 3 =? 4 T = 303 K; P 4 = 70,66kg / m 2 K = 1275;

Q CO2 = Cp 3 T 4 T 3 -Cp 4 = 0,8878 343-0,8486 · · 303 = 47,3896kDzh / kg;

- Die erforderliche Menge an Kohlendioxid (CO 2) (kg):

Q p - Einweg - Lieferungen (kcal):

Q p = (Q a) = 216,1555 353 kcal.

Q n - Wärmebedarf für UKT (kcal):

- Die Kondensationswärme von CO & sub2 ; -Dampf bei T = 4, T 1 = 303 K

Aus Tabelle 10; 28

Q n = 11,32 + 14,7129 = 26,0329 kcal.

dann

q CO2 - UKT Macht;

q CO2 = 11,32 · 8,3032 = 93,99 kg.

Q SJ - Leistungsdichte von flüssigem Kohlendioxid:

p - der Wirkungsgrad der Expansion des CO 2,

Wir akzeptieren p = 0,92;

q SJ - Energiebedarf für die Kompression von Kohlendioxid:

- Nettoleistung durch den Generator des elektrischen Stroms Kosten Wärme Wasser erzeugt

oder 76.65 nw oder 104,7357 hp

Q a '- die Wärme aus Wasser (kcal);

In Q '= Q o = 157.996 kcal;

Q in der "- Hitze, gab das Wasser (kcal);

Q e - Nutzwärme;

Q e = 18,3962 kcal;

Q - bietet eine warme,

.

Wärmeverlust

q = Q- Q e = 35,4354-18,3962 = 17,0392 kcal

e - Nutzwärme rate:

Die Erfindung löst die Energie- und Umweltprobleme auf dem Boden.

FORDERUNGEN

1. Vorrichtung Strom aus der Wärme des Wassers, einen Kompressor, bestehend aus Ammoniak, Ammonium- Strahlturbine Karbonat Turbinenpumpe flüssigem Kohlendioxid, elektrischen Generator, Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Kompressors mit der ammoniakalischen Ammoniumcarbonatlösung Austauscher Ausgang zur Herstellung verbunden ist Ammoniak-Kohlenstoff-Wärmetauscher ist mit dem Eingang des reaktiven Ammoniak Turbinenleistung verbunden, von reaktiven Ammoniak Turbine ist mit dem Eingang verbunden ist in dem Ammoniakwasser-Heizkörper, montiert in der Laufwasserleitung, der Ausgang des Ammoniak-Wasser-Kühler mit dem Eingang eines Ammoniakkompressorleistung von flüssigem Kohlendioxid aus Turbinenleistung von Kohlenstoff Turbinenhochdruckpumpe an das Kohlenstoffkörper installiert in dem Ammoniak-Kohlenstoff-Wärmetauscher aus dem Kohlenstoff-Heizkörper mit dem Eingang des Kohlenstoff verbunden ist, verbunden ist mit kohlenWasser-Heizkörper zugeordnet ist, in dem Strömungswasserleitung montiert ist, der Ausgang des Kohlenwasser-Heizkörper angeschlossen der Eingang der Hochdruckpumpe flüssigem Kohlendioxid; Kohlensäureturbinenpumpe flüssiges Kohlendioxid Hochdruckverdichter Ammoniak, Ammonium Strahlturbinenkraftgenerator - alle auf der gleichen Welle montiert.

2. Verfahren Elektrizität von der Wärme des Wassers zur Herstellung von Wasser ist an der stromaufwärts des Kühlschranks, wie Kohlendioxid und Dampf Vorwärmer gesättigtem Ammoniak Dampfstrom in dem Ende zu verwenden, die Leistung von der Turbine Karbonat erzeugt, Ammoniak verwendet wird, um den Kompressor anzutreiben, die Flüssigkeitspumpe Hochdruck-Kohlendioxid und erzeugen Strom, während die Temperatur des Ammoniaks in dem Ammoniak , bevor es den Verdichter 1, T = 268K (-5 ° C) eintritt, tritt der Druck des Ammoniaks in dem Ammoniak , bevor es den Verdichter 1, P = 3,475 kg / cm 2, einer Temperatur von Ammoniak am Auslaß des T2 Ammoniak Kompressor = 353K (80 ° C), einem Druck von Ammoniak am Auslaß des Verdichters P3 Ammoniak = 34,55 kg / cm 2, die Temperatur des Kohlendioxids am Einlass der Turbine Kohlensäure T 3 = 343K, Kohlendioxiddruck am Einlaß der Turbine Kohlensäure P 3 = 127, 2038 kg / cm 2, die Temperatur des Kohlendioxids am Ausgang der Turbine T Karbonat 4 = 303K (30 ° C), Kohlendioxid Druck am Ausgang der Turbine Karbonat P4 = 70,6688 kg / cm 2, um diese Parameter Kondensationswärme aus dem Heizungs dioxid Dampf Kohlenstoff gleich 122.1662 kcal, und die Hitze von Ammoniakdampf gleich 157.5935 kcal siedendem aufgenommene Wärme aus dem Wasser 157,5995-122,1642 = 35,4354 kcal verbraucht für die Stromerzeugung 18,3962 kcal Rest 35,4354-18, 3942 = 17,0392 kcal sind Verluste, der Wirkungsgrad des Gerätes


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Erscheinungsdatum 07.01.2007gg