Парогазовая установка

(% (В х 01 К 15/04 01 К 2 ЕНИЯ ИЕ И ЬСТВ ОМУ СВИДЕТЬ идетельство СССР23/10.тельство СССР15/04, 1972,УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫП 4 Й54) (57) 1,ПАО 11 АЗОБАй уС 1 АНОБКА,содержащая газотурбинный двигательсо свободной газовой турбиной, соединенной своим валом с приводным ротационным органом и через муфту - свалом паровой турбины.паросиловогоконтура, включающего ионденсатный циркуляционный насос и парогенератор, подключенный по греющей: среде к выхлопу газотурбинного двигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, конденсатор паросилового контура выполнен в виде обечайки с полыми стенками, образующей зауженный к торцам центральный проем, по оси которого размещен приводной ротационный орган, а валы паровой турбины и циркуляционного насоса соединены между собой посредством .дополнительной магнитной муфты, снабженной стаканом, охватывающим полумуфту вала паровой турбины и герметично соединенным с полостью последней.Ие1008471 2, Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения герметичности, муфта, соединяющая валы газовой и паровой турбин, выполнена магнитной и снабжена стаканом, охватывающим полумуфту вала паровой турбины и герметично соединенным с полостью последней, причем вал газовой турбины соединен с приводным ротационным органом посредством дополнительной магнитной Изобретение относится к судовымпарогаэовым установкам на особых рабочих телах.Известна парогазовая установка,содержащая энергетический контур сгазовыми турбокомпрессором и турбиной, теплоутилизирующий контур скотлом-парогенератором, нагреваемымотбросным теплом, паровой турбиной,связанной с газовой, и выходной валс закрепленным на нем рабочим ротативным органом Я .Известная парогазовая установкавследствие неэамкнутости теплоутили,эирующего контура неэффективно расходует его рабочее тело, выбрасываяв атмосферу с выхлопом. Вследствиеэтого в теплоутилизирующем контуреизвестного устройства не могут бытьприменены относительно дорогие легкокипящие жидкости (класса фреонов)позвояющие использовать низкопотенциальное отбросное тепло.Известна также парогазовая установка, содержащая газотурбинный двигатель со свободной газовой турбинойРсоединенной своим валом с приводнымротационным органом и через муфту -с,валом паровой турбины паросиловогоконтура, включающего конденсатныйциркуляционный насос и парогенератор, подключенный по греющей средек выхлопу газотурбинного двигателя 2 Д,Однако данная парогазовая установка не обеспечивает надежной герметизации теплоутилизирующего контураРвследствие чего весьма велики утечкирабочего тела через сальниковые уплотнения валапаровой турбины и велики механические потери на трение.Кроме того, дополнительных затратэнергии требует конденсатор пара наорганизацию принудительной вентиляции и конденсатный насос на обеспечение циркуляции рабочего тела, Кроме того, ротативный орган установкиимеет значительные потери на беспомуфты, снабженной стаканом, охватывающим полумуфту ротационного органа и герметично соединенным с проемом обечайки конденсатора.3. Установка по п.п, 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я а я тем, что, в проеме обечайки конденсатора, за ротационным органом, соосно последнему дополнительно установлено турбинное колесо, снабженное на внешнем ободе насосными лопатками. лезное вращение среды и требует ре,дукцию угловой скорости выходноговала,Цель изобретения - повышение эф 5 фективнасти установки и обеспечениеее герметичности.Укаэанная цель достигается тем,что в парогазовой установке, содержащей газотурбинный двигатель со1 О свободной газовой турбиной, соединенной своим валом с приводным ротационным органом и через муфтус валом паровой турбины паросиловогоконтура, включающего конденсатныйциркуляционный насос и парогенератор, подключенный по греющей средек выхлопу газотурбинного двигателя,конденсатор паросилового контуравыполнен в виде обечайки с полымистенками, образующей зауженный кторцам центральный проем, по оси которого размещен приводной ротационный орган, а валы паровой турбиныи циркуляционного насоса соединены,между собой посредством дополнительной магнитной муфты, снабженной стаканом, охватывающим полую муфту вала паровой турбины и герметично соединенным с полостью последней,Кроме того, муфта, соединяющая30 валы газовой и паровой турбин, можетбыть выполнена магнитной и снабженастаканом, охватывающим полумуфту вала паровой турбины и герметично соединенным с полостью последней, приз;чем вал газовой трубины соединен сприводным ротационным органом посредством дополнительной магнитной муфтыснабженной стаканом, охватывающимполумуфту ротационного органа и гер 40 метично соединенным с проемом обечайки конденсатора,Кроме того, в проеме обечайкиконденсатора за роатционным органом соосно последнему дополнительно уста новлено турбинное колесо, снабженное на внешнем ободе насосными лопат-.ками,1008471 30 40 Составитель АГолубенкоТехред А.Ач Корректор М. Шароши Редактор С. Пекарь Эаказ 2301/46 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 На чертеже схематично изображенапарогазовая установка, общий вид,Парогазовая установка содержитгазотурбинный двигатель 1 с турбокомпрессором 2, камерой 3 сгорания исвободной газовой турбиной 4. Свободная газовая турбина 4 своим валом соединена с приводным ротационным органом 5 и через магнитную муфту б - с валом паровой трубины 7 паросилового контура, включающего конденсатор 8, конденсатный циркуляционный насос 9 и парогенератор 10,подключенный к греющей среде и выхлопу 11 газотурбинного двигателя 1,Конденсатор 8 выполнен в виде обечайки с полыми стенками 12, образующейзауженный к торцам центральный проем13, по оси которого последовательноразмещены приводной ротационный орган5 и турбинное колесо 14, снабженноена внешнем ободе насосными лопатками 15. Магнитная муфта б снабженастаканом 1 б, охватывающим полумуфтувала паровой турбины 7 и герметичносоединенным с полостью последней,Установка также снабжена магнитнымимуфтами 17 и 18, причем муфта 17,соединяющая валы паровой турбины 7и конденсационного циркуляционногонасоса 9, снабжена стаканом 19, охватывающим полумуфту вала паровойтурбины 7 и герметично соединеннымс полостью последней, а муфта 18,соединяющая валы свободной газовойтурбины 4 и ротационного органа 5,снабжена стаканом 20, охватывающим 35полумуфту ротационного, органа 5 игерметично соединенным с проемом113, образованным обечайкой конден 1 сатора 8,Парогазовая установка работает следующим образом.Камера 3 сгорания газотурбинного двигателя 1 нагревает газ откры- ТОГО кОнтура и Обеспечивает Врзще 45 ние турбокомпрессора 2 и турбины 4, Расширяясь в турбине 4, газ передает ее ротору часть энергии в виде механической работы вращения ротативного органа 5Далее расширившийся газ проходит через парогенератор 10, нагреваетв нем выае точки кипения рабочее тело паросилового контура и выбрасывается в атмосферу.Перегретое рабочее тело паросилового контура иэ парогенератора. 10 поступает в паровую турбину 7, расширяется в ней и отдает ротору свою часть энергии.Отработанный пар поступает в конденсатор 8 и охлаждается в .нем, передавая теплоту конденсации проходящему через центральный проем 13 потоку внешней среды.Конденсат всасывается конденсатным циркуляционным насосом 9 и возвращается в парогенератор 10. Закрученный ротативным органом 5 поток внешней среды вращает. турбинное коле. со 14, на внешнем ободе которого установлены насосные лопатки 15, и создает тем самым дополнительный поток, повышающий общую эффективность парогазовой установки и обеспечивающий эффективное охлаждение рабочего тела паросилового контура.Стаканы 16, 19 и 20 магнитных муфт б, 17 и 18 предотвращают утечку рабочего тела паросилового контура, обеспечивая возможность длительной работы с одной заправки.Использование в качестве рабочего тела легкокипящей жидкости с температурой конденсации 10-20 С позволяет эффективно использовать -ниэкопотеициальную бросовую тепловую энергию парогазовой установки;При температуре внутреиникполу- муфт паровой турбины 7 порядка 100 С муфты б и 17 работают достаточно эффективно и надежно.Магнитная муфта 18 эффективно ох лаждается внешней средой и также имеет устойчивый ненапряженный температурный режим.Таким образом, предлагаемое.устройство позволяет повысить эффективность использования рабочего тела и энергетическую эффективность, обеспечивает герметичность замкнутого теплоутилизирующего контура и внутреннего объема установки, что уменьшает загрязнение окружающей среды. Кроме того, исключаются дополнительные затраты энергии на охлаждение конденсатора пара.