Теплоенергетична установка

1. Теплоенергетична установка, що містить двигун внутрішнього згоряння, генератор, зв'язаний з колінчастим валом, котел-утилізатор тепла випускних газів двигуна, зв'язаний з випускним колектором двигуна теплоізольованими патрубка 3 ли; підігрівник має циліндричний теплоізольований корпус, у якому по осі розташований двоступінчастий каталітичний нейтралізатор, оточений із зазором спіральне вигнутою водяною ребруватою трубкою із вхідним і вихідним кінцями, введеними через бічну стінку корпуса і його торців. Між ступенями каталітичного нейтралізатора перпендикулярно потоку введена трубка з отворами в стінці, зверненими до другої ступені, для подачі вторинного повітря, що сприяє доокисленню СО і СО2. У приведеній силовій установці гази двигуна, що відробили, надходять по патрубку в торці корпуса в нейтралізатор, виходять із його відкритого кінця в порожнину корпуса, де повертають на 180° і вертаються, передаючи теплоту водяній спіральній трубці. Наведене технічне рішення дуже складне і його габарит не дозволяє застосуванню цієї конструкції в пересувній теплоенергетичній установці. Найбільш близьким по технічній суті є винахід по а.с. №1687834, СРСР, МКИ5 F02G 5/00 заявл 04.07.89 надр. 30.10.91 «Пристрій для комплексної утилізації тепла двигуна внутрішнього згоряння». Відповідно до цього технічного рішення, силова установка містить двигун, водоводяний теплообмінник, газоводяний теплообмінник, радіатори опалювальної системи, циркуляційний насос, другий водоводяний теплообмінник. У наведеній теплоенергетичній установці теплота контуру охолодження двигуна передається в першому водоводяному теплообміннику проміжному теплоносієві, що потім додатково підігрівається в першому газоводяному теплообміннику теплотою газів, що відробили, до 95°С і направляється до радіаторів опалювальної системи. З радіаторів проміжний теплоносій з температурою 70°С циркуляційним насосом подається в другий водоводяний теплообмінник, де охолоджується до 50°С и потім надходить у перший водоводяний теплообмінник. По сукупності істотних ознак, це рішення прийняте як найближчий аналог. Наведене технічне рішення досить ефективно, але має істотний недолік - це складність конструкції і збільшений габарит, що не дозволяє використовувати цю конструкцію в пересувній теплоенергетичній установці. В основу корисної моделі поставлене завдання створення теплоенергетичної установки з наведеним переліком позитивних технічних рішень, але в габариті, що дозволяє на її базі виконати пересувну теплоенергетичну установку. Поставлене завдання вирішується таким чином, що: - всі допоміжні агрегати теплоенергетичної установки розташовані в межах «двигун-генератор - котел-утилізатор»; - котел-утилізатор установлений на кронштейні, у внутрішній порожнині якого розташовані допоміжні агрегати теплоенергетичної установки; - на передньому торці блоку циліндрів двигуна встановлений кронштейн стільникової конструкції, усередині якого розташовані балони для зберігання стисненого повітря й охолоджувач води; - як двигун для теплоенергетичної установки 42321 4 обраний вертикальний, 2-х валовий, з випуском газів, що відробили, від нижнього колінчастого вала. У теплоенергетичній установці, що заявляється, реалізовано: - зменшений габарит до величини, що дозволяє на її базі створення пересувної теплоенергетичної установки; для стаціонарних електростанцій таке рішення дозволяє використовувати приміщення менших площ; - установка котла - утилізатора на кронштейні, у внутрішній порожнині якого розміщені допоміжні агрегати теплоенергетичної установки, дозволило зменшити габарит останньої; - застосування вертикального, двовалового двигуна з випуском газів, що відробили, від нижнього колінчастого вала, дозволило мати простір над термоізольованими патрубками підведення газів, що відробили, від випускного колектора двигуна до котла-утилізатора - цей простір використаний для установки стільникового кронштейна з розташованими в ньому балонами стисненого повітря, і охолоджувачем води. Зазначений кронштейн закріплений на передньому торці блока циліндрів двигуна. Таке рішення дозволило зменшити габарит і є складовою загального рішення по зменшенню габариту до значення, що дозволяє виконати пересувну теплоенергетичну установку. Виконання кронштейна під установку балонів стисненого повітря стільникової конструкції дозволило спростити монтажні роботи. Суть запропонованого технічного рішення пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 представлена принципова схема пропонованої теплоенергетичної установки; на Фіг.2 перетин А-А згідно Фіг.1. Теплоенергетична установка містить двигун внутрішнього згоряння 1, генератор 2, котелутилізатор тепла випускних газів 3 двигуна 1, допоміжні агрегати - компресорний агрегат 4, балони стисненого повітря 5, фільтри тонкого 6 і грубого очищення 7 масла, холодильник води 8, холодильник масла 9. Двигун 1 і генератор 2 установлені на загальній підмоторній рамі 10 і зв'язані еластичною муфтою 11. Двигун 1 виконаний вертикальним, із двома колінчастими валами 12 і 13. Нижній колінчастий вал 13 управляє випуском газів, що відробили, з циліндра 14 - такий вибір типу двигуна 1 дозволяє мати випускний колектор 15 на рівні входу газів двигуна 1, що відробили, у котелутилізатор 3 і, крім того, можливість розмістити кронштейн 16 під установку балонів стисненого повітря 5 і холодильника води 8 (як варіант). Кронштейн 16 кріпиться до переднього торця блоку циліндрів 17 двигуна 1. Випускний колектор 15 двигуна 1 зв'язаний із входом котла-утилізатора З теплоізольованим патрубком 18. Котел-утилізатор випускних газів 3 установлений на кронштейні 19, у внутрішній порожнині якого розміщені допоміжні агрегати 4, 6, 7, 9. На двигуні 1 з боку генератора 2, установлений відцентровий компресор 20 із приводом від верхнього колінчастого вала 12. Компресор 20 зв'язаний з гільзою циліндра 14 за допомогою по 5 42321 вітряного ресивера 21. Приведені вище технічні рішення забезпечили місце під установку стільникового кронштейна 16 у цьому кронштейні встановлені балони стисненого повітря 5, а також можлива установка й інших допоміжних агрегатів, що входять за габаритами у стільники кронштейна 16, наприклад, холодильник 8. Робота пропонованої теплоенергетичної установки: при роботі двигуна 1 приводний компресор 20 по повітряному ресиверу 21 подає повітря в Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 циліндр 14; вихлопні гази з циліндра 14 по випускному колектору 15 і теплоізольованому патрубку 18 надходять у котел - утилізатор З, підігрівають воду й ідуть в атмосферу. Гаряча вода з котлаутилізатора 3 надходить на забезпечення внутрішніх потреб, наприклад, опалення нафтогазового комплексу. Практично всі допоміжні агрегати вкомпановані в габарит теплоенергетичної установки. Генератор 2, зв'язаний з нижнім колінчастим валом 13 через еластичну муфту 11, подає електроенергію в мережу споживача. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601