Система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу

Реферат: Винахід належить до аварійного або резервного електроживлення з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на продуктах згоряння, а саме з двигунами, що працюють на газоподібному паливі, виробленому з твердого палива. Система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу додатково містить насос примусової циркуляції теплообмінної рідини, водяні сорочки генератора газу і привода, що з'єднаний з генератором змінного струму, причому водяні сорочки генератора газу та приводу послідовно з'єднані з бункером для зберігання палива та споживачем теплової енергії. Використання даного винаходу дозволить створити систему безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу, що має систему теплообміну, здатну корисно використовувати теплову енергію, утворену внаслідок роботи приводу генератора змінного струму та генератора газу. Система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу спроможна забезпечити автономне та безперервне енергоживлення споживачів в промислово-побутовій сфері, а також скоротити витрати не відновлюваних видів палива з нафто- та газопродуктів. UA 102732 C2 (12) UA 102732 C2 UA 102732 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до аварійного або резервного електроживлення з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на продуктах згоряння, а саме з двигунами, що працюють на газоподібному паливі, згенерованому з твердого палива. Відомий енергокомплекс системи "НКН" (Патент № 48783, МПК Н02К 19/00, бюл. № 8, 15.08.2002, автор Тесленко В.П.), що використовується для енергозбереження підприємств нафтогазової промисловості, містить привод, з'єднаний з електричним генератором, пульт керування і газопаливну апаратуру, виконану у вигляді послідовно з'єднаних між собою паливодробарки з бункером, дозатора, газогенератора, підвищувального компресора, ресивера, редуктора газу та карбюратора приводу. Недоліком даного енергокомплексу системи "НКН" є відсутність підсистеми аварійного електроживлення, що містить зарядний пристрій, сукупність акумуляторних батарей, інвертор та можливості забезпечення безперервного електроживлення споживачів з мінімальною затримкою часу в перерві електроживлення на період розігріву двигуна внутрішнього згоряння та досягнення робочого тиску газу в газовому редукторі при переході системи в робочий стан від газового палива, а також вентилятора, газового балона, електроклапана газового балона, електрозапальника та стартера. Відомим технічним рішенням, що вибрано як найближчий аналог до запропонованого винаходу, є автономна система електроживлення з використанням генераторного газу (Патент № 95430, МПК H02J 9/00, F02B 43/08, F02B 63/00, F02B 69/00, F02BD 28/00 бюл. № 14, 25.07.2011, автори: Козирський В.В., Каплун В.В., Жильцов А.В., Яржемський А.Л., Петренко А.В.), що використовується для забезпечення автономного та безперервного електроживлення споживачів з використанням генераторного газу, містить привод, з'єднаний з електричним генератором, пульт керування, газопаливну апаратуру, виконану у вигляді послідовно з'єднаних між собою паливодробарки з бункером, дозатора, газогенератора, підвищувального компресора, ресивера, редуктора газу та карбюратора приводу; пульт керування на базі мікропроцесора та групи контакторів, що об'єднують автономну систему електроживлення з використанням генераторного газу із централізованою системою електроживлення, підключеними споживачами та підсистемою аварійного електроживлення у вигляді послідовно з'єднаних зарядного пристрою, акумуляторних батарей та інвертора напруги; карбюратор приводу з'єднаний з бензобаком та редуктором газу через дросельну заслінку, яка приєднана до пульта керування, а привод споряджений стартером; газогенератор обладнаний електрозапальником, вентилятором та газовим балоном, приєднаним до газогенератора через електроклапан. Недоліком технічного рішення, що вибрано як найближчий аналог, є відсутність корисного та ефективного використання теплової енергії, що утворюється внаслідок роботи приводу, з'єднаного з генератором змінного струму та генератора газу, послідовно з'єднаних водяних сорочок з бункером для зберігання палива та споживачем теплової енергії, а також відсутність охолодження, що призводить до нагрівання елементів системи. В основу заявленого винаходу поставлена задача створення системи безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу, що має систему теплообміну, здатну корисно використовувати теплову енергію, утворенувнаслідок роботи приводу, генератора змінного струму та генератора газу. Поставлена задача вирішується тим, що система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу, крім деталей відомого технічного рішення, що вибрано як найближчий аналог, додатково містить насос примусової циркуляції теплообмінної рідини, водяні сорочки генератора газу і привода, що з'єднаний з генератором змінного струму, причому водяні сорочки генератора газу та привода послідовно з'єднані з бункером для зберігання палива та споживачем теплової енергії. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому схематично зображена система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу. Запропонована система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу містить стартер 13 та привод з водяною сорочкою 9, що з'єднаний з електричним генератором 10, пульт керування 11 на базі мікропроцесора 25 та групи контакторів 21,22,23 та 24, що об'єднують дану систему безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу із централізованою системою електропостачання, підключеними споживачами та підсистемою аварійного електроживлення у вигляді послідовно з'єднаних зарядного пристрою 18, акумуляторних батарей 19, інвертора напруги 20 та газопаливну апаратуру, виконану у вигляді послідовно з'єднаних між собою паливодробарки 2 з бункером для зберігання палива з водяною сорочкою 1, дозатора 3, газогенератора з водяною сорочкою 4, підвищувального компресора 5, ресивера 6, редуктора газу 7, дросельної заслінки 26 та 1 UA 102732 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 карбюратора приводу 8, та бензобака 12, що з'єднаний з дросельною заслінкою 26, карбюратором 8 і редуктором газу 7 через пульт керування 11, крім того, газогенератор додатково обладнаний електрозапальником 15, вентилятором 14 та газовим балоном 17, приєднаним до газогенератора через електроклапан 16. Принцип роботи запропонованої конструкції системи безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу полягає в тому, що живлення електроспоживачів у нормальному режимі роботи відбувається від централізованої системи електроживлення, причому одночасно відбувається заряджання акумуляторних батарей 19 через зарядний пристрій 18, контактори 21 та 22 замкнуті, а контактори 23 та 24 розімкнуті, насос примусової циркуляції охолоджувальної рідини вимкнутий. У випадку аварії в системі централізованого електроживлення, мікропроцесор 25, що знаходиться в пульті керування 11, розмикає контактори 21 і 22, та замикає контактор 23. При замкнутому контакторі 23, живлення електроспоживачів відбувається від акумуляторних батарей 19 через інвертор 20. Мікропроцесор після всіх перемикань перемикає дросельну заслінку 26 на живлення двигуна внутрішнього згорання (приводу) від бензобака 12 та подає струм на стартер 13, що призводить в рух колінчатий вал двигуна внутрішнього згорання (привід) 9, який в свою чергу приводить в обертання ротор генератора змінного струму 10. Після генерації струму генератором змінного струму 10, мікропроцесор 25 розмикає контактор 23 та замикає контактори 22 і 24. Живлення електроспоживачів та заряджання акумуляторних батарей відбувається за рахунок роботи генератора змінного струму 10 та двигуна внутрішнього згорання (привода) 9, який працює на бензині з бензобаку 12. Після генерації струму з генератора змінного струму 10, мікропроцесор 25 подає струм на паливодробарку 2, що транспортує паливо з бункера 1. В якості палива можуть використовуватися паливні гранули - пілети, тирса, низькосортна деревина. Подрібнене паливо надходить в дозатор 3, який здійснює його регульовану подачу в газогенератор 4. Після наповнення резервуару газогенератора 4 паливом, мікропроцесор 25 послідовно запускає в дію електрозапальник 15, електроклапан 16 газового балону 17. Після припинення роботи електроклапана газового балона 16, мікропроцесор 25 запускає вентилятор 14, для прискорення та регулювання процесу горіння палива в газогенераторі 4. Від газогенератора 4, генераторний газ, під тиском, через підвищувальний компресор 5 надходить у ресивер 6, де очищується та накопичується. З ресивера 6, генераторний газ надходить в редуктор газу 7, звідки в карбюратор (інжектор) 8 через дросельну заслінку 26, яка перемикає живлення двигуна внутрішнього згорання на живлення від генераторного газу. Після досягнення максимальнодопустимої температури у водяних сорочках приводу генератора змінного струму та газогенератора, мікроконтролер запускає в роботу насос примусової циркуляції теплообмінної рідини 27, теплообмінна рідина під дією насоса примусової циркуляції проходячи через бункер для зберігання палива підсушує паливо і звідти надходить до споживача теплової енергії. Використання даного винаходу дозволить створити систему безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу, що має систему теплообміну, здатну ефективно використовувати теплову енергію утворену внаслідок роботи приводу генератора змінного струму та генератора газу. Окрім того, система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу спроможна забезпечити автономне та безперервне енергоживлення споживачів в промислово-побутовій сфері, а також скоротити витрати не відновлюваних видів палива з нафто- та газопродуктів і вугілля. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Система безперебійного енергоживлення з використанням генераторного газу, що містить привод, з'єднаний з електричним генератором, газопаливну апаратуру, виконану у вигляді послідовно з'єднаних між собою паливодробарки з бункером, дозатора, газогенератора, підвищувального компресора, ресивера, редуктора газу та карбюратора приводу; пульт керування на базі мікропроцесора та групи контакторів, що об'єднують автономну систему електроживлення з використанням генераторного газу із централізованою системою електроживлення, підключеними споживачами та підсистемою аварійного електроживлення у вигляді послідовно з'єднаних зарядного пристрою, акумуляторних батарей та інвертора напруги; карбюратор приводу з'єднаний з бензобаком та редуктором газу через дросельну заслінку, яка приєднана до пульта керування, а привод споряджений стартером; газогенератор обладнаний електрозапальником, вентилятором та газовим балоном, приєднаним до газогенератора через електроклапан, який відрізняється тим, що привід, генератор газу та бункер для зберігання палива мають водяні сорочки, які з′єднані послідовно системою 2 UA 102732 C2 теплообміну, в якій встановлений насос примусової циркуляції теплообмінної рідини, що приєднаний до пульта керування. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3