Спосіб утилізації механічної енергії скидних потоків агентів системи охолодження енергетичних установок

Реферат: UA 88200 U UA 88200 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до експлуатації суднових та стаціонарних енергетичних установок, зокрема до способів підвищення їх енергетичної ефективності за рахунок використання енергії скидних потоків агентів системи охолодження. Відомий спосіб утилізації енергії потоків агентів системи охолодження енергетичних установок, в якому потік агента з системи охолодження направляють в утилізаційний пристрій, наприклад підігрівач палива, мийної води або води утилізаційного котла (див. книгу: Маслов В.В. Утилизация теплоты судовых дизелей. - М.: Транспорт, 1990. - C. 31-32). Недоліком описаного способу є можливість його застосування тільки в контурах прісної води систем охолодження двигунів, а також можливість утилізації тільки теплової енергії потоку агента. Відомий також спосіб утилізації енергії потоків агентів системи охолодження енергетичних установок, який застосовують в контурах забортної води. В цьому способі потік забортної води перед скиданням подають на опріснювач (див. книгу: Артемов Г.А. и др. Системы судовых энергетических установок. - Л.: Судостроение, 1990. - С. 166). Для цього способу також характерна можливість утилізації тільки теплової енергії потоку охолоджуючого агента. В той же час потік забортної води, який скидається за борт, характеризується значним запасом механічної енергії. Наприклад, система забортної води суднової енергетичної установки з головним двигуном 6ДКРН 74/160-3 укомплектована головним циркуляційним насосом НЦВ 400/20. Гідравлічними випробуваннями контуру забортної води системи охолодження цієї енергетичної установки встановлено, що залежність напору, який витрачають її трубопроводи від витрати через них Q має вигляд 2 Нmр=1,37+0,000117Q . На ходовому режимі при максимальному навантаженні і температурі забортної води до tвx=14 °C (північні моря) через систему повинно прокачуватись Qmp=155 3 м /год. забортної води. Це означає, що напір, який при цій подачі споживає система, становить 2 Нmр=1,37+0,000117155 =4,18 м. А головний насос НЦВ 400/20 віддає в систему продуктивність 3 Qнac=400 м /год. і напір Ннас=20 м, споживаючи при цьому потужність близько 30 кВт. З наведених результатів можна зробити висновок, що за борт скидається вода під напором близько 15 м, яка має запас механічної енергії. Задачею даної корисної моделі є розробка способу утилізації, за рахунок якого можливо було б відбирати механічну енергію потоку агента системи охолодження і використовувати її на потреби енергетичної установки, або передавати іншим споживачам та за рахунок цього підвищити ефективність енергетичної установки. Вирішення поставленої задачі забезпечується способом утилізації механічної енергії скидних потоків агентів системи охолодження енергетичних установок, в якому потік агента з системи охолодження направляють в тепловий утилізаційний пристрій, після нього направляють у гідравлічну турбіну, яка може бути сполучена з електрогенератором або механічним пристроєм, а потім скидають. В пропонованому способі направлення потоку охолоджуючого агенту до гідравлічної турбіни дозволяє відібрати механічну енергію потоку і перетворити її наприклад в електричну, а потім передавати на потреби енергетичної установки або іншим споживачам. Це, в комплексі з утилізацією теплової енергії, дозволить підвищити ефективність енергетичної установки. Так, для описаної енергетичної установки судна з головним двигуном 6ДКРН 74/160-3 потужність скидного потоку агенту системи охолодження становить Qнас  Qmp 400  155   11 кВт.  cк  g нас  mp  1025  9,81 20  4,18  3600 3600 Комплектація системи охолодження цієї енергетичної установки гідравлічною турбіною, наприклад системи Пельтона, чи іншою, та електрогенератором дозволить реалізувати запропонований спосіб, та за рахунок утилізації механічної енергії скидного потоку забортної води повернути в електромережу означену потужність, чим дозволить знизити навантаження дизель-генераторів та підвищити ефективність енергетичної установки. Утилізація вказаної потужності еквівалентна річній економії палива дизель-генераторів на рівні 12-15 т, або чистому річному прибутку близько 20 тис. у. о. з одного судна. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованого способу утилізації механічної енергії скидних потоків агентів системи охолодження енергетичних установок.  45 50  55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб утилізації механічної енергії скидних потоків агентів системи охолодження енергетичнихустановок, в якому потік агента з системи охолодження направляють в тепловий 1 UA 88200 U утилізаційний пристрій, а після нього скидають з системи, який відрізняється тим, що перед скиданням потік охолоджуючого агента направляють у гідравлічну турбіну. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що турбіну сполучають з електрогенератором. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що турбіну сполучають з механічним пристроєм. 5 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2