Способ работы энергетической установки

ТСКИХ ЕСНИХ СОЮЕТ СССРИ ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН, е 44 ВЬЯ еФу щБИБЛИО ТЕНА. ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ етельго Крас- институт ьство СССР6, 1975 ЭНЕРГЕющийся в(71) Одесский ордена Трудовоного Знамени политехнический(54) (57) СПОСОБ РАБОТЫТИЧБСКОЙ УСТАНОВКИ, преивенно геотермальной, заключаа) Р 03 б 7/02; Р 01 К 27/00 том, что в жидкий теплоноситель вводят поток низкокипящего вещества, напревают до образования паровой фазы,смесь разгоняют, расширяют в турбине,после чего отделяют ниэкохипящее вещество, поток его конденсируют и воз"вращают в цикл, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с Мелью повышения давления.теплоносителя путем создания в немпо меньшей мере одного скачка уплотнения, после нагрева паровую фазу ниэкокипящего вещества выделяют и вводят в теплоноситель до разгона смеси,020630 г 5 О 15 20 25 30 35 ,40 45 50 55 повышение его давления, разгон полученной смеси для последующего ее расширения в турбине 4, После турбины 4иэ потока смеси в отстойнике-сепараторе5 огделяют низкокипящее вещество,1 1Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в энергетических установках, использующих низкопотенциальное тепло, првимущест 4 венно тепло геотермальных источников или вторичных энергоресурсов.Известны способы, работы энергетических установок, заключающиеся в том, что в жидкий теплоноситель вводят поток ниэкокипящего вещества, нагревают до образования паровой фазы, смесь разгоняют, расширяют в турбине, после чего отделяют низкокипящев вещество, поток его конденсируют и возвращают в цикл 13В известном способе в жидкий теплоноситепь вводят жидкое вещество, температура кипения которого ниже, чем у теплоносителя (например бутан). В результате смешения происходит наг рев и испарение низкокипящего веществ ва. Для обеспечения возможности смешения теклоноситель сжимают насосом до давления низкокипящего вещества, величина которого определяется из условий максимальной эффективности цикла. Необходимость повышения, давления горячвготвплоносителя с помощью насоса усложняет условия эксплуатации, тепловую схему установки, снижает ее эффективность. Цель изобретения - повышение давления теплоносителя путем создания в нем по меньшей мере одного скачка уплотнения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу работы энергетической установки, заключающемуся в том что в жидкий теплоноситель вводят поток низкокипящего вещества, нагревают до образования паровой фазы, смесь разгоняют, расширяют в турбине, пЬспе чего отделяют ниэкокипящее вещество, поток его конденсируют и возвращают в цикл, после нагрева паровую фазу низкокипящего вещества выделяют и вводят в теплоноситвль до разгона смеси.На фиг. 1 представлен вариант тепловой схемы энергетической установки, в котором нагрев и испарение. низкокипя щего вещества производят в поверхност-. ных теплообменниках, на фиг 2 - то же, в котором нагрев и испарение низко кипящего вещества производят путем контакта с горячим теплоносителемТепловая схема энергетической установки содержиг трубопровод 1 подачи горячего теплоносителя, например геотермальной воды, подключенный к разгонной трубе 2, последовательно соединенной с соплом 3 турбиной 4, оч стойником-сепаратором 5, конденсатором 6, насосом 7 для возврата сконденсированного низкокипящего вещества по линии 8 в цикл для последующего нагрева и смешения с теплоносителем, В соответствии с вариантом схемы, представленным на фиг. 1, линия 8 раэветвпена на участки 9 и 10,.первый из которых подключен к разгонной трубе 2, а второй сообщен по меньшей мере с одним из поверхностных геплообменников 11, паропровод 12 выделенной паровой фазы которого соединен по меньшей мере с одним смесителем 13, включенным в трубопровод 1 подачи горячего теплоносителя к разгонной трубе 2. В соответствии с вариантом, представленным на фиг. 2, к выходному участку раэгонной трубы, 2 подключен сепарагор 14, после которого паропровод фазы также соединен по меньшей мере с одним смесителем 13. К паровой турбине 4 подсоедьнвна нагрузка 16, например электричеркий генератор,Энергетическая установка по предлагаемому способу работает следующим образом.В варианте, изображенном на фиг. 1, сконденсированный поток низкокипящего Вещества разделяют на две части, однуиз которых по участку 9 линии 8 вводятв разгонную трубу 2 для смешения с теплоносителем, а вторую часть низкокибпящего вещества по участку 10 этой желинии подают к поверхностным теплообменникам 11, где нагревают и испаряюттеплом горячего теплоносителя, например геотермальной воды, а паровую фазувещества отводят по паропроводу 12 иподают в смвситель 13. В соответствиис вариантом, изображенным на фиг. 2,паровую фазу низкокипящего веществавыделят после его нагрева и испаренияпутем контактного теплообмена в рагонной трубе 2, к выходному участкукоторой подключен сепаратор 14, где9 тделяют частицы жидкости, выделяютпаровую фазу и подают по паропроводу15 к смесителям 13, в которых происходит смешение и гомогенизация потока,ВНИИПИ Заказ 3870/3 ж 501 одписн лиал ЛПП фПатент, г. Ужгор л, Проектна.я з 1020630 4 которое затем конденсируют в конденса- в потоке. Интенсивность скачка, т.е, торе 6,и насосом 7 возвращают в цикл, степень повышения давления, пропорциональна квадрату числа Маха и зависит отДавление смеси повышается в резуль соотношения фаз. Повышение давления и тате смешения паровой фазы вещества и результате скачков уплотнения происхожидкого теплоносителя и гомогенизации дит за счет внутренней энергии потока смеси,. происходит резкое понижение по и требует значительно меньше затрат казателя адиабаты и скорости звука механической энергии, необходимых для двухфазной смеси в сравнении с однофаз- такого же повышения давления с испольной, что приводит к возникновению скачка 1 О зованием механического насоса, .что уплотнения за смесителем 13, и соот- снижает расход энергии на собственные ветствующее этому повышение давления нужды.