Спосіб утилізації енергії струмини газоподібного середовища випуску силового агрегату

Спосіб утилізації енергії струмини газоподібного середовища випуску, що відходить від силового агрегату, який включає спалення палива в силовому агрегаті, формування струмини вихлоп 3 є спосіб та пристрій для перетворення і утилізації енергії газоподібного середовища в механічну або електричну енергію, що включає спалення палива в силовому агрегаті (турбіні), формування струмини вихлопних газів та наступну сепарацію (відділення) різних видів енергії (теплової та електричної) та їх використання (див. патент України № 87869, F03D 1/04, 3/04). Недоліками відомого вищенаведеного технічного рішення, що прийняте за прототип способу, який пропонується для захисту як корисна модель, є низький, явно недостатній ККД, тому що не забезпечується повний відбір всіх видів енергії, що містяться в струмині випускних газів, крім того, викид в атмосферу після відділення енергії зі струмини газоподібного середовища включає шкідливі, навіть отруйні механічні та рідинні складові, що значною мірою забруднює середовище. В основу корисної моделі, що пропонується, поставлено задачу створення такого способу утилізації енергії газоподібного середовища, який би ліквідував вищенаведені недоліки, що характеризують прототип і аналоги, та забезпечував би, нарівні з простотою технології і можливістю здійснення способу у виробничих умовах, підвищення ККД за рахунок більш повного використання всіх видів енергії випуску струмини, що відходить від силового агрегату після спалення палива, та ліквідацію шкідливих і отруйних речовин шляхом очищення викидів у атмосферу. Ця задача вирішується наступним шляхом: спосіб утилізації енергії газоподібного середовища випуску, що відходить від силового агрегату, при якому відбувається спалення палива в силовому агрегаті, формується струмина вихлопних газів з наступною сепарацією різних видів енергії та їх використання, в якому на відміну від прототипу спочатку відділяють і використовують звукову складову енергії струмини газоподібного середовища випуску силового агрегату, потім - кінетичну складову енергії струмини, після чого відділяють і використовують теплову складову, а потім перед викидом в атмосферу очищують струмину від вадливих газових і механічних складових. Такі удосконалення відомого способу дозволяють мати значні переваги у порівнянні з відомими технологіями та способами утилізації енергії струмини газоподібного середовища випуску, яка відходить від силового агрегату, зокрема з прототипом, дозволяють ліквідувати всі його недоліки (див. вище). Поруч зі збільшенням ККД відділення і використання різних видів енергії маємо досить безпечний і надійний спосіб утилізації енергії струмини газоподібного середовища випуску, що відходить від силового агрегату, який може бути використаний при виробництві силових агрегатів (реактивних, турбореактивних, турбінних, дизельних і т. інш.), зокрема при їх доводці, випробуванні і ремонтах з виходом на робочі параметри і режими, а також при їх експлуатації в умовах запуску на аеродромах, при наборі оборотів перед виходом на злітну полосу. Все це кінець кінцем дозволяє повною мірою утилізувати вже вироблену енергію, яка раніше виходила в повітря тільки його забруднюю 60856 4 чи, тим більше, це актуально і злободенно в сенсі отримання додаткової енергії в умовах її дефіциту. Причинно-наслідковий зв'язок між достатніми в усіх випадках істотними ознаками запропонованого технологічного рішення і отриманими підсумковими технічними результатами забезпечує нові технічні та технологічні якості та підвищені характеристики і показники утилізації енергії струмини газоподібного середовища, більш повне відділення і використання різних видів енергії, дозволяючи в сполученні з відомими ознаками одержати в цілому позитивні результати, означені в постановці задачі. За наявними у авторів і заявників відомостями з патентних та інформаційних джерел як вітчизняних, так і закордонних, запропонована сукупність ознак, що характеризує суть запропонованої корисної моделі, невідома з рівня техніки пересічному спеціалісту, тобто, корисна модель відповідає критерію «новизна». Суть корисної моделі пояснюється кресленням (див. додані графічні матеріали), на якому у вигляді моделі схематично зображена структура поетапного принципу вирішення і досягнення утилізації енергії струмини газоподібного середовища випуску, що відходить від силового агрегату, що в кінцевому результаті вирішує проблему більш повного відділення і використаннярізних видів енергії, що раніше тільки забруднювала довкілля. Здійснюють запропоноване рішення таким чином. Спочатку про склад, призначення і виконання елементів моделі макету реалізації способу, що проілюстровані на кресленні. Струмина газоподібного середовища, що відходить від силового агрегату 1 (це може бути газотурбінний двигун, реактивний, турбінний, дизельний і т. інш.), що знаходиться або на стендових випробуваннях або на доводці параметрів до режимних або подібне. Це може бути цивільне або військове повітряне судно з турбінним, турбореактивним і т. інш. силовим агрегатом, що виходить на режимні параметри перед вирулюванням на злітну полосу. В усіх цих та подібних випадках в результаті спалення палива під високим тиском і температурою в силовому агрегаті утворюється випуск, який являє собою струмину газоподібного середовища, що відходить від силового агрегату під високим тиском і температурою і містить в собі значний енергетичний потенціал, який необхідно використати, утилізувати за допомогою технологічних заходів, що пропонуються. За допомогою блока 2 відбувається відділення і використання звукової складової енергії вихлопу, що досягає кількох сотень децибелів, за допомогою потужних п'єзоелементів, які перетворюють звукову складову струмини на електричну енергію, що використовується в мережі або акумулюється для наступного використання. За допомогою блока 3 відбувається відділення кінетичної енергії струмини вихлопу газоподібного середовища, що відходить від силового агрегату 1, і перетворення кінетичної енергії потоку в механічну енергію обертання, наприклад, турбіни або ротора генератора, а потім в електричну енергію, що 5 60856 використовується в мережі або акумулюється для подальшого використання. Після блока 3 струмина гарячого газоподібного середовища, що утворюється в силовому агрегаті 1 в результаті спалення палива під значним тиском, і має високу температуру, яка повинна бути використана, що і робиться в блоці 4 за допомогою, наприклад, змійовиків, які виконані з труб, заповнених водою, що використовується як теплоносій. Далі тепло транспортується за допомогою теплоносія по трубах за призначенням: для обігріву житлових та виробничих приміщень. Далі струмина газоподібного середовища надходить в блок 5, де відбувається очищення її від вадливих, шкідливих, отруйних речовин за допомогою очисних фільтрів і через блок 6 здійснюється викид використаних і очищених газів в атмосферу, який не наносить довкіллю ніякої шкоди і в принципі також може бути використаний у виробничих цілях. Запропонований спосіб, що реалізований за допомогою даного макета-схеми (чи може бути Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 реалізований за допомогою даного макета або іншої схеми), використовуючи наведений принцип роботи, дозволяє повністю утилізувати енергію струмини газоподібного середовища вихлопу силового агрегату і значною мірою очистити її від вадливих складових. Таким чином, запропонований спосіб може бути реалізований за допомогою макетування за даною наведеною блок-схемою, а це в свою чергу дозволяє зробити висновок, що він може бути реалізований у виробничих умовах за допомогою технологічної компоновки відомих пристроїв для відділення різних видів енергії зі струмини газоподібного середовища, що утворюється в силовому агрегаті, тобто запропонований спосіб відповідає критерію «промислова придатність». Таким чином, запропоноване технічне рішення відповідає вимогам, яким повинна відповідати корисна модель в разі її патентного захисту. Спосіб має новизну і промислову придатність, отже має бути захищений патентом як корисна модель. Підписне Тираж 24 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