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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2070985
Diesel-Kraftwerk mit geschlossenem Kreislauf
Entfernen Sie Produkte Verbrennung in fester Form

Diesel-Kraftwerk mit geschlossenem Kreislauf
Entfernen Sie Produkte Verbrennung in fester Form. Alternative Antriebe. Alternative Antriebsvorrichtung. Know-how. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Diesel-Kraftwerk mit geschlossenem Kreislauf Verbrennung Produktentfernung in fester Form. Russische Föderation Patent RU2070985

Name des Antragstellers: Zentrale Forschungsinstitut für Schiffbau
Name des Erfinders:. Tikhonov AB; Klasnikov ES
Der Name des Patentinhabers: Zentrale Forschungsinstitut für Schiffbau
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents:

Verwendung: in Schiffsdieselkraftwerke / DEU / Submersibles.

Die erfindungsgemässe bekannten DEU haltigen Kraftstoffsysteme, Gas Auspuff, Oxidationsmittel und Auslagern von Verbrennungsprodukten, führte zusätzlich eine Kryopumpe, Kühler, Gefrierschrank, Druckreduziervorrichtung, Eiswürfelbereiter, airlock, Bilgenpumpe und niedermolekulare Gasspeicherkapazität.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf den Schiffbau und insbesondere an den Dieselkraftwerke (SDEU) Submersibles (PA) des Schiffes, arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf (ZTS), dh ohne Luftzugang.

Bekannte Dieselkraftwerk (DEU) arbeitet an ZTS mit Rauch evakokompressorom über Bord (Diesel Installation Submersibles. Shipbuilding 1982, N 7, Abb. 1, S. 20).

Die Nachteile einer solchen Anlage ist ein signifikanter Verlust der Stromversorgung des Antriebs evakokompressora, die mit einer Tauchtiefe von über 300 m in PA ihre Verwendung einschränkt.

Bekannt und Daewoo arbeiten ZTS, in dem die Entfernung der Verbrennungsprodukte wird über Bord durch Auflösen derselben in Wasser durchgeführt. Dieses Kraftwerk ist wirtschaftlicher, hat aber ein erhebliches Gewicht und Größe und zeichnet sich durch hohe Energieverbrauch aus Pumpen antreiben dieses Daewoo dienen (Kraftwerke mit Diesel-U-Boote geschlossen Zyklus. Shipbuilding im Ausland 1991, N 12, Abb. Auf S. 62) .

Bekannt und DEU PA arbeiten ZTS mit einem Verbrennungsmotor, das automatische Steuerungssystem, das Einlasssystem zu der Mischkammer und ein Heizgerät mit Hohlräumen Ansaug- und Abgasauspuffanlage mit einem Kühler ein Öltrennungseinrichtung, Kraftstoff und Wasser, und das Rückführsteuerventil Lagerung und Zuführspeicher kryogenen Oxidator Tank Abgasanlage System Oxidator Kompressoreinlass und dem Auslass umfasst, Gaskältemittel von dem Kompressor, der Kondensator der ersten Stufe mit den Hohlräumen von Verbrennungsprodukten und Kühlung, einen Separator mit den Hohlräumen von Gas und Verbrennungsprodukte, Chiller die Absorptions die Kapazität zur Speicherung von flüssigem Kohlendioxid und wärmegedämmte Rohre mit Armaturen sind die automatische Ventile (Diesel Installation Submersibles. Shipbuilding 1982 N 7, Abb. 4, S.. 21). Diese Einstellung wird als Prototyp genommen.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein technisches Ergebnis zu erhalten , besteht darin , die Effizienz zu erhöhen und das Gewicht und die Größe Eigenschaften des DEU reduzieren.

Für dieses bekannte DEU PA in einem geschlossenen Kreislauf betrieben wird , mit Rezirkulation Verbrennungsgase und das CO 2 über evakokompressora und anschließende Verflüssigung des Kohlendioxids in dem Speichersystem zu entfernen und das Oxidationsmittel zusätzlich eingeführt Kryopumpe, der Kondensator der zweiten Stufe mit Hohlräumen Sauerstoff und Verbrennungsprodukte, Gefriertruhe Hohlräume Kühlmittel und Verbrennungsprodukten und eine Vorrichtung der Dekompression in dem Rauchgas ist weiter maker eingeführt Eis mit einen inneren Hohlraum und einen Gasmantel Luftschleuse mit überlappenden Einlass- und Auslassleitungen für feste Verbrennungsprodukte und dem Meerwasser und der Saugpumpe, dem Einlasssystem zusätzlich eingeführten ein niedriges Molekulargewicht Gasspeicherkapazität, wie Argon, und die Speicherkapazität des flüssigen Oxidator durch sequentiell miteinander verbundenen Rohr Kryopumpe, eine Sauerstoffkammer des Kondensators der zweiten Stufe, eine Druckreduziervorrichtung, der Kühlhohlraum Kondensator der ersten Stufe und der Gefrierschrank mit der Mischkammer verbunden ist, einen Vorratsbehälter niedermolekulare Gas in das Mischkammerrohr mit einem automatischen Ventil, wobei der Eingang des Kompressors über den Gasraum des Gefriergerätes zur Rezirkulation Ventileinstellung verbunden ist, der Eingangskanal für die Verbrennungsprodukte Schleusenkammer über in Reihe angeschlossene Rohrleitung inneren Hohlraum des Eisbereiters verbunden ist, der Hohlraum des Separators Verbrennungshohlraum Kondensatoren Verbrennungsprodukte der ersten und zweiten Bühnen, Gaskältemittel von dem Kompressor zu dem Verdichterauslass verbunden ist, ein Gasmantel Eisbereiter Rohr verbunden mit einem automatischen Ventil mit dem Kompressoreingang wird der Gasraum des Separators mit der Rohrleitung Oxidans Lagerungs- und Abgabesystem in dem Bereich zwischen dem Kondensator der ersten Stufe und einem Gefrierschrank angeschlossen ist, der Öltrennvorrichtung, Kraftstoff und Wasser Kühlmittelgasabgassystem, ein Gashohlraum des Gefrierschranks und einer Austrittsschleusenkammer zur Meerwasserleitungen mit Rückschlagventilen parallel zu der Bilgenpumpe verbunden sind, automatische Ventile steuern Verbindungen mit dem automatischen Steuersystem verbunden sind, und der Luftschleuse durch den Auslasskanal für die Verbrennungsprodukte und den Eingangskanal seewasser an der Außenraum verbunden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, die ein schematisches Diagramm DEU ZTS Entfernen Verbrennungsprodukte über Bord als Feststoff.

Diesel-Kraftwerk mit geschlossenem Kreislauf Verbrennung Produktentfernung in fester Form. Russische Föderation Patent RU2070985

ZTS DEU umfasst folgende Grundausstattung:

  • Brennkraftmaschine 1;

    • System:

      • mit Kraftstoff-Vorratsbehälter und der Pipeline 2 3;

      • Einlass, Erhitzer Einlass 4 mit Hohlräumen 5 und 6, die Abgase, eine Mischkammer 7, 8 der Vorratsbehälter mit niedrigem Molekulargewicht Gas, die Leitung 9 mit einem automatischen Ventil;

      • ein Gasabgaskühler 10 mit einer Öltrennvorrichtung, Kraftstoff- und Wasserrückführung 11 Regelventil vorgesehen ist;

      • Lagerung und Abgabe von Oxidationsmittel Kryogenbehälter mit 12 speichert Oxidationsmittel Kryopumpe 13, den Kondensator 14 der zweiten Stufe mit Hohlräumen Sauerstoff 15 und die Verbrennungsgase 16, Gefriertruhe 17 mit Hohlräumen 18 Kühlen und die Verbrennungsprodukte 19, die Einheit 20 die Dekompression und Rohrleitungen 21 und 22;

      • Entfernen der Verbrennungsprodukte, einschließlich den Kompressor 23 mit einem Einlaß 24 und 25 Auslass, einen Kühler 26, Gas aus dem Kompressor, dem Kondensator 27 der ersten Stufe mit den Hohlräumen von 28 Kühlen und die Verbrennungsprodukte 29, der Separator 30 mit Hohlräumen Gas 31 und die Verbrennungsprodukte 32, Eiserzeuger 33 einen inneren Hohlraum aufweist, 34 und die Gasmantel 35, die Schleusenkammer 36 mit überlappenden Eingangskanäle für feste Verbrennungsprodukte 37 und dem Meerwasser 38 und Ausgangskanäle für die festen Verbrennungsprodukte 39 und dem Meerwasser 40, Saugpumpe 41, die Leitung 42.

Behälter 12 speichert Oxidationsmittel durch sequentiell miteinander verbundenen Pipeline Kryopumpe 13, Sauerstoffkammer 15 des Kondensators 14, eine zweite Stufe Druckreduziervorrichtung 20, die Kühlkammer 28, den Kondensator 27 der ersten Stufe und der Kühlkammer 18 des Gefriergerätes 17 mit der Mischkammer 7 verbunden ist, eine Speicherkapazität von 8 niedrigem Molekular Gas ist verbunden mit der Mischkammer 7 eine Leitung 9 mit einem automatischen Ventileinlaß 24 des Kompressors 23 über die Gaskammer 19 des Gefrierfach 17 mit dem Ventil 11 verbunden ist, die Rückführungsregelung Einlaßkanal 37 für Verbrennungsluft-Schleusenkammer über in Reihe verbunden Pipeline inneren Hohlraum 34 des Eisbereiters 33, den Hohlraum 32 Artikel Verbrennung des Separators 30, die Hohlräume 16 und 29, die Verbrennungsprodukte von Kondensatoren 14 und 27 der zweiten und der ersten Stufen 26, Gaskältemittel von dem Verdichter ist mit dem Ausgang 25 des Kompressors 23, einen Gasmantel 35 Eiserzeuger 33 angeschlossene Leitung mit einem automatischen Ventil in eine Leitung 42, Gaskammer 31, der Separator 30 verbunden parallel zu den Rohren 21 und 22, die Öltrennvorrichtung, Kraftstoff- und Wasserkühler 10, Gaskammer 19 des Gefrierfach 17 und einem Auslass 40 der Schleusenkammer 36, die Leitungen mit Rückschlagventilen parallel zur Ablaufpumpe 41 werden automatische Ventilsteuerung verbunden sind Links auf die automatische Steuerung verbunden und der Luftschleuse durch den Auslasskanal für die Verbrennungsprodukte und den Eingangskanal Meerwasser Außenbordraum verbunden.

Aufnahme in das Kraftwerk vorgeschlagen kryogene Ausrüstung (Kryopumpe, die zweite Druckkondensatorstufe Verringerungsvorrichtung, eine Tiefkühltruhe, etc.), und einen Hohlraum, der Kondensator der zweiten Stufe Verbrennungsprodukte in die Abgasanlage verbindet, ermöglichen, durch Vergleich mit dem Prototyp, a effiziente Nutzung der Niedertemperaturoxidation von Energie, die die Eliminierung aus dem Kühlaggregat PP ermöglicht, reduzieren den Energiebedarf des Kompressors zu der Abgasanlage fahren.

Einführung in die ED der Schleusenkammer und dem Eisbereiter und deren Verbindung mit dem Rauchsystem ermöglicht es, die Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsprodukte über Bord und damit aus dem PP starke Kapazität zur Speicherung von flüssigem CO 2 ausgeschlossen zu entfernen.

Mit EI ZTS mit niedrigem Molekular Gas kann die thermodynamischen Eigenschaften des Arbeitsfluids in einem Dieselmotor zu verbessern (um Wärmekapazität zu reduzieren) und verbessert damit den Kraftstoffverbrauch.

EI arbeitet wie folgt

Arbeitsgemisch einer Absorption in dem Dieselmotor 1 übertragen wurde, wird in der Mischkammer 7 gebildet und ist aus einem Oxidationsmittel (Sauerstoff) zusammengesetzt, niedermolekulares Gas und Verbrennungsprodukte. Oxidator tritt in die Mischkammer (IC) 12 aus dem Tank 7 speichert Oxidationsmittel vorher bestanden Kondensatoren 14 und 27, eine Druckverminderungsvorrichtung 20 und das Gefrierfach 17 Das niedermolekulare Gas in dem IC vom Tank 7 über die Leitung 8 zugeführt wird, 9 und den Abgasen (RG) kommenden 7 in Großbritannien aus dem Gasauspuffanlage. Dieselkraftstoff aus dem Tank 1 durch die Leitung 2 3 eingespeist.

Abgase während des Verbrennungsprozesses in den Zylindern des Dieselmotors 1 erzeugte kommt in einen Hohlraum 6 Vorwärmer 4, wo sie in den Wärmeaustausch abgekühlt werden, mit der Arbeitsmischung auf die Ansaugung des Motors 1 durch den Hohlraum 5 des Heizelements fließt. Die resultierende Mischung wird erhöht, um die Temperatur der Temperatur zu steigern. Dann mit dem SH Konvektion gesendet Kühler 10, enthalten sie Wasserdampf kondensiert und entfernt, um die Pumpe 41 über die Seite, das abgetrennte Öl und Kraftstoff geben Sie das Absetzbecken. Als Kühlmedium in der Kühlvorrichtung 10 Außenwasser von dem Motorkühlsystem verwendet. Dann Trennung WG Rezirkulation Regelventil 11 wird in der Weise durchgeführt, die in dem Verbrennungsgasteil ausgebildet tritt in den Hohlraum 19 des Gefrierfach 17 und den Rest in IC 7. Das Gefrierfach 17 weiteres Kondensat gekühlt und SH-Reste einzufrieren. Kältemittel-Kühlgas wird der Gefrierkammer 18 zugeführt aus dem Behälter 12, nachdem die Kondensatoren passiert hat, 14 und 27. Im Betrieb tritt der Installation Hohlraum Verstopfen 19 des Gefrierfach 17 das Eis aus dem Kondensat gebildet wird, so zu Funktionseinstellungen Gefrierfach 17 eine zweiteilige hält. In dem Verfahren der Bildung von Eis in dem ersten Abschnitt des zweiten ist die Abtauung und gebildete Wasser wird Pumpe 41 über Bord entfernt. 17 aus dem Gefrierschrank Gase treten die Leitung 42 , wo es ein Gemisch aus CO 2 -Gas in dem Mantel 35 des Eisbereiter 33 und eine zusätzliche Kühlung ausgebildet ist.

Für feste Verbrennungsprodukte Herstellung müssen eine maximale Dichte der flüssigen CO 2 -Phase aufweisen. Das Vorliegen der flüssigen Phase ist möglich, nur bei Drücken oberhalb des kritischen 5,3 atm, so dass der Kompressor 23 der Gasdruck erhöht sich auf 6 ata. Dann werden die Gase fed zu einem Kühler 26, in dem ein Kühlmedium Meerwasser aus dem Kühlsystem eines Dieselmotors verwendet wird. Aus dem Kühler 26 wird das Gasgemisch zu den Kondensatoren 27 gesendet wird und 14, die mit Sauerstoff durch Wärmeaustausch wird zunächst einer CO 2 Kondensationstemperatur von -50 o C abgekühlt wird , entspricht , um den Druck von 6 ata dann Kohlendioxid zu kondensieren. Die sich ergebende Zweiphasenmedium wird zu einem Separator 30 geleitet, wo die durchPhasenTrennung dann flüssiges Kohlendioxid in den inneren Hohlraum 34, den Eiserzeuger 33 und die Gasphase, bestehend aus Sauerstoff und niedermolekulares Gas tritt in die Mischkammer 7 durch die Leitung 21 und auf die Zusammensetzung der Arbeitsflüssigkeit gegossen wird, um Absorption in einem oder Diesel als Kältemittel wird durch 22 zu der Kühlkammer 18 des Gefrierfach 17 Leitung gerichtet.

Sauerstofftank 12 wird in flüssigem Zustand in Druck 5. Januar ata und einer Temperatur von 50 bis 100 K. Die Kryopumpe 13, unter einem Druck von 30 bis 40 Atmosphären Sauerstoff in den Hohlraum 15 der zweiten Stufe des Kondensators 14 14 Im Kondensator in Wärmeaustausch mit dem kondensierenden Flüssigkeit CO zugeführt wird , gespeichert 2 Sauerstoff wird verdampft und auf einem Taupunkt von Kohlendioxid zu minus 50 o C. Dann wird die Dekompressionseinrichtung 20 expandiert das Kältemittel, während der Druck auf den Ladedruck verringert wird, und die Temperatur auf 115 o C gesenkt wird

Von der Vorrichtung 20 nach unten gerichteten Druck Sauerstoff wird in den Hohlraum 28 zugeführt , der den Kondensator 27, in dem die Kühlung des SH und der Beginn der CO 2 Kondensation. Das Kältemittel wird dann in den Hohlraum 18 geleitet, der Tiefkühltruhe 17, aus dem der IC der Teil 7 und das Arbeitsmedium tritt bei einem Dieselmotor 1 Absorption zugeführt wird.

In dem inneren Hohlraum 34 des Eisbereiters 33 während der Abwärtsfluiddruck unter den kritischen Wert wird die flüssige Phase CO 2 in einen Feststoff (Trockeneis) getrennt und gasförmig. Das gasförmige Kohlendioxid durch ein Gasmantel 35 fließt in die Leitung 42.

Nach dem Kristallisationsprozess abgeschlossen, geht das CO 2 Trockeneis Brikett der Schleusenkammer 36 über den Einlaßkanal 37, dann Kanal 37 blockiert ist und die Kammer 36 abgedichtet ist, dann durch den Kanal 38 in die Schleusenkammer 36 Meerwasser zugeführt wird. Nach erfolgtem Druckausgleich 39 in der Außenkammer über Bord Auslasskanal und die Vorform von Trockeneis unter der Wirkung der Schwerkraft geöffnet, entfernt. Dann werden die Kanäle 38 und 39 geschlossen und die Schleuse 36 durch den Kanal 40 abgelassen Pumpe 41.

Die Berechnungen für PA mit Unterwasserautonomie von 72 Stunden und PP DW 50 kW enthalten , zeigt , dass der EG - Aggregat, langlebige Lagertanks für flüssiges CO 2, sondern auch die Beseitigung der entstehenden Verbrennungsprodukte über Bord möglich unter Ausschluss des Gewichts und der Größe Eigenschaften des Kraftwerks zu verbessern , um 40, während die Effizienz der Anlage 22 bis 37 aufgrund der Verbesserung in der Arbeitsablauf Kraftmaschine Erhöhung auf einer Mischung Betreiben eines niedermolekularen Gas, erforderlich, um die Reduktionskraft des Kompressors Abgasanlage und Ausnahmen an den Antriebsverlustleistung der Kühleinheit zu fahren.

FORDERUNGEN

Der Dieselkraftwerk Unterwasserfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, das automatische Steuerungssystem, das Ansaugsystem mit Heizung Hohlräumen Aufnahme und Abgase und die Mischkammer, ein System von Gasablassventil Rückführung und Kühlung mit einer Öltrennvorrichtung, Kraftstoff und Wasserspeicher vorgesehen regulieren und ein Oxidationsmittelzufuhr kryogenen Lagerkapazität Oxidator Rauchsystem, umfassend Kompressoreinlass und dem Auslass, Gaskältemittel von dem Kompressor, das erste Stufenkondensator Hohlräume Verbrennung und Kühlung, einen Separator mit den Hohlräumen von Gas und Verbrennungsprodukte und wärmeisolierten Rohrleitungen mit Ventilen, umfassend automatische Ventile, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung und Abgabe von Oxidationsmittel zusätzlich Kryopumpe eingebracht, wobei der Kondensator der zweiten Stufe mit Hohlräumen Sauerstoff und Verbrennungsprodukte, die Gefrierkühlmittel und die Verbrennungsprodukte und den Druckreduktionsvorrichtung in der Abgasanlage Eisbereiter zusätzlich eingeführten Kavitäten einen inneren Hohlraum und eine Gasmantel Luftschleuse mit überlappenden Einlass- und Auslassleitungen für feste Verbrennungsprodukte und dem Meerwasser und die Saugpumpe wird das Einlasssystem ferner eine niedermolekulare Gasspeicherkapazität, wie Argon, und die Speicherkapazität des flüssigen Oxidator durch sequentiell miteinander verbundenen Pipeline kryogenen eingeführt насос, кислородную полость конденсатора второй ступени, устройство понижения давления, охлаждающие полости конденсатора первой ступени и морозильника подключен к смесительной камере, емкость хранения низкомолекулярного газа подключена к смесительной камере трубопроводом с автоматическим клапаном, вход компрессора через газовую полость морозильника подключен к клапану регулирования рециркуляции, входной канал для продуктов сгорания шлюзовой камеры через последовательно соединенные трубопроводом внутреннюю полость льдогенератора, полость продуктов сгорания сепаратора, полости продуктов сгорания конденсатора второй и первой ступеней, охладитель газов за компрессором подключен к выходу компрессора, газовая рубашка льдогенератора подключена трубопроводом с автоматическим клапаном к входу компрессора, газовая полость сепаратора подключена к трубопроводу системы хранения и подачи окислителя на участке между конденсатором первой ступени и морозильником, устройство сепарации масла, топлива и воды охладителя системы газовыхлопа, газовая полость морозильника и выходной канал шлюзовой камеры для забортной воды трубопроводами с невозвратными клапанами параллельно подключены к откачивающему насосу , автоматические клапаны управляющими связями подключены к системе автоматического управления, а шлюзовая камера через выходной канал для продуктов сгорания и входной канал для забортной воды соединена с забортным пространством.

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Дата публикации 04.11.2006гг