Установка для утилизации и аккумулирования тепловой энергии

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 18 О ЕТЕ ЗОБ КСАН ВТО направляемого потребителю; по выходу абсорбера, входы которо чены к бакам с водой и концентр серной кислотой, выход теплооб греющей среде подключен к ба ленной серной кислоты, выход к общен с входом концентрато кислоты через второй теплообме нератор и теплообменник-утили этом выход концентратора по пар с входом конденсатора как непа но, так и через паровую турбину генератором. Входной паропров может быть снабжен также паро телем, установленным в тракте газов дизеля. В озмаж ность утил и лоты уходящих газов дизеля об также подключение выхода бака трубопроводу, соединяющему б ленной кислоты и теплообменни тор, 1 з,п.ф-лы, 1 ил. Буяно кумулиью просерная К., 1988,кду ними. Э ых, пассаж ринципиа и аккумулидержит бак с нной серной проводами с 4, соединен- ом 3 и баком б,соединеном 3 и баком, б,соединен- лообменникОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт инже(56) Френи С. и др, Утилизация и арование тепловой энергии с помощцессов, основанных на реакциикислота - вода. Пер. Ь КР 80130,с 3-4(54) УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ И АККУМУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ (57) Использование; в теплоэнергетике, преимущественно для утилизации и аккумулирования теплоты выхлопных газовтепловозного дизеля, Сущность изобретения: теплообменник для нагрева теплоносителя,Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации и аккумулирования теплоты выхлопных газов тепловозного дизеля с целью получения электроэнергии с помощью парового турбогенератора в режиме тяги и аккумулирования тепловой энергии для последующего прогрева тепловоза в зимнее время в перид его отстоя.Целью изобретения является повышение эффективности утилизации тепловой энергии за счет использования оборудования для аккумулирования тепловой энергии до пол нительно для получения зле кт рице- ской энергии независимо от периодов заря 51)5 Г 22 В 1/18, Г 243 1/00 да, разряда или периода ме особенно важнодля маневров ских и грузовых тепловозов,На чертеже изображена и ная схема установки,Установка для утилизации рования тепловой энергии со водой 1 и бак с концентрировакислотой 2, соединенные трубо абсорбером 3, теплообменник ный трубопроводом с абсорбер разбавленной кислоты 5, насос ный трубопроводом с абсорбер разбавленной кислоты 5, насос ный трубопроводом через тепдключен к го подклюированнои менника по ку разбавоторого сора серной нник-регезатор, приу сообщен средственс электроод турбины перегревауходящих зации тепеспечиваетс водой к ак разбав- Я к-утилизаутилизатор 7 с концентратором серной кислоты 8. Пароперегреватель 9 может быть включен между паровой турбиной 10 и концентратором 8, а после паровой турбины 10 установлен конденсатор 11. Между баком разбавленной кислоты 5 и насосом 6 расположен второй теплообменник 12, соединенный трубопроводами с баком разбавленной кислоты 5, насосом 6 и баком с водой 1. Установка снабжена отключающей и регулирующей арматурой 13, а также байпасным трубопроводом 14, соединяющим концентратор 8 с конденсатором 11,Установка для утилизации и аккумулирования тепловой энергии работает следующим образом в нескольких режимах.Режим работы установки при заряде аккумулятора теплоты заключается в том, что разбавленная кислота из бака 5 насосом 6 через второй теплообменник 12, где она получает в первой ступени нагрева теплоту от концентрированной кислоты, нагреваясь за счет выхлопных газов (например, дизель локомотива), во второй степени нагрева - в теплообменнике - утилизаторе 7 с температурой более 200 С поступает в концентратор 8, В концентраторе 8 происходит дегидратация серной кислоты, т.е, отделение от серной кислоты водяных паров, которые образуются вследствие вскипания воды в концентраторе 8, Концентратор 8 может быть выполнен в виде колонны с внутренними перегородками с протоком разбавленной кислоты сверху вниз. Концентрированная серная кислота сливается в бак 2 через второй теплообменник 12. Образовавшиеся в концентраторе 8 водяные пары нагреваются в паронагревателе 9 выше температуры насыщения, после чего они отдают свою энергию паровой турбине 10 с электрогенератором. После этого водяной пар конденсируется в конденсаторе 11, а его выделившаяся теплота может быть использована для отопления кабины машиниста, Конденсат водяных паров стекает в бак с водой 1, Таким образом, цикл заряда установки (аккумулирование тепловой энергии) заканчивается, Как видно иэ сказанного, заряд сопровождается одновременно вторым режимом - утилизацией теплоты выработанной электрической энергии с помощью паровой турбины 10, Этот второй режим продолжается и после заполнения бака 2 концентрированной кислотой, при этом к насосу 6 вода подводится прямо от бака с водой 1, а трубопровод от бака с разбавленной кислотой 5 отключается запорной арматурой 13. Третий режим работы установки при разряде (например, при от стое локомотива зимой) заключается в том, что из баков 1 и 2 жидкости сливаются в абсорбер 3, где они смешиваются с выделением теплоты, которая отдается в теплооб 5 . меннике 4, например, для прогрева водяной системы охлаждения дизеля в период отстоя зимой локомотива и перетекает разбавленная кислота в предназначенный для нее бак 5,По сравнению с прототипом заявленная 10 установка позволяет повысить эффективность утилизации тепловой энергии за счет дополнительного получения электрической энергии в периоды между зарядом и разря 15 дом, т.е. практически в основное время эксплуатации силовой установки (например, дизеля тепловоза), утилизация низкопотенциальной теплоты которой осуществляется, Таким. образом достигается заявленный по 20 ложител ьн ы й эффект. 35 ключен к баку для концентрированной серной кислоты, а выход по паровой фазе - через конденсатор к баку для воды, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, она дополнительно 40 снабжена теплообменником-утилизатором для использования тепла тракта уходящих газов энергетической установки и паровой турбиной с электрогенератором, при этом последняя своим входом подсоединена по 45 средством паропровода к выходу пара концентратора, а выходом - к конденсатору, а теплообменник-утилизатор подключен своими выходом и входом соответственно к входу концентратора и выходом регенера 50 тивного теплообменника по греющей среде и бака для воды.2. Установка поп.1, отл ича ю щаяс я тем, что она снабжена пароперегревателем, размещенным в тракте уходящих га 55 зов за теплообменником-утилизатором по ходу последних и подключенным своим входом и выходом соответственно к выходу пара концентратора и входу паровой турбины параллельно паропроводу,Формула изобретения 1, Установка для утилизации и аккумулирования тепловой энергии, содержащая бак 25 для воды и бак для концентрированной серной кислоты, соединенные трубопроводами с абсорбером, теплообменник, соединенный по греющей среде трубопроводами с абсорбером и баком для разбавленной сер ной кислоты, при этом выход последнегочерез регенеративный теплообменник подключен к входу концентратора серной кислоты, выход концентратора по жидкой фазе через регенеративный теплообменник под1809238 оставитель И. Кисе ехред М.Моргентал ктоКорректор А, Козориэ Заказ 1276 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10