Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен топливный бак (4) с биотопливом, а сбоку генератора установлен пульт управления (6), на котором закреплен насос подачи биотоплива из топливного бака. Сверху энергетической установки расположены...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Техническое решение относится к машиностроению. Оно касается энергетической установки, вырабатывающей электрическую и тепловую энергию для снабжения поселков, сельскохозяйственных ферм, теплиц и других хозяйственных и социальных объектов электрической энергией и горячей водой.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для уменьшения потребления топлива нефтяного происхождения и улучшения экологии созданы энергетические установки, показанные в охранных документах 10009892, 10106354, 10138181, опубликованных в ФРГ, 1130242, 1281856, 1357277, опубликованных ЕПВ, которые используют биотопливо, в частности растительное масло, превращаемое в синтетический газ.
Более близким аналогом является представленная в патенте РФ 2046979, МПК F02G 5/00, система утилизации теплоты отработавших газов двигателя внутреннего сгорания на электростанции, содержащая термохимический реактор для получения из метанола синтез-газа путем регенерации теплоты отработавших газов, теплообменники для передачи тепловой энергии от отработавших газов и от синтез-газа воде горячего водоснабжения потребителей. Однако в этой системе не используется тепловая энергия отработавших газов, покидающих термохимический реактор, и жидкости системы охлаждения двигателя, что снижает эффективность энергетической установки.
Задача - создание компактной энергетической установки, обеспечивающей более полную утилизацию вырабатываемой энергии при использовании биотоплива для получения электрической и тепловой энергии.
Решение задачи создания компактной энергетической установки повышенной эффективности для получения для бытовых нужд электрической и тепловой энергии обеспечено тем, что в энергетической установке, содержащей двигатель внутреннего сгорания, использующий биотопливо, и электрический генератор, под генератором размещен топливный бак с биотопливом, а сверху энергетической установки расположены насос подачи биотоплива из топливного бака, термохимический реактор для получения из биотоплива синтез-газа, обогреваемый отработавшими газами двигателя, и трубчатый теплообменник охлаждения синтез-газа водой системы горячего водоснабжения потребителя, размещенные на П-образной стойке, закрепленной на раме, сбоку энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник нагрева отработавшими газами двигателя воды системы горячего водоснабжения, с другой стороны энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник нагрева воды системы горячего водоснабжения жидкостью системы охлаждения двигателя.
В этой энергетической установке, характеризуемой приведенной совокупностью признаков, используется тепловая энергия и системы охлаждения двигателя, и его отработавших газов, тепловая энергия которых используется для нагревания воды системы горячего водоснабжения потребителя и для запуска и поддержания рабочей температуры термохимического реактора, совершающего конверсию биотоплива в синтез-газ, что повышает ее эффективность.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Термохимический реактор содержит цилиндрический корпус с крышкой, в которой установлена форсунка, сообщенная топливопроводом с насосом подачи биотоплива, корпус реактора расположен вдоль энергетической установки в обогревателе, сделанном в виде барабана, вход в него сообщен с коллектором выпуска из двигателя отработавших газов, а выход сообщен коленчатым трубопроводом через теплообменник нагрева воды с каталитическим нейтрализатором оксидов азота в отработавших газах двигателя, расположенным в баке, установленном около двигателя, теплообменник охлаждения синтез-газа расположен параллельно корпусу реактора и его вход сообщен с реактором дугообразным трубопроводом, а выход сообщен топливопроводами с системой питания двигателя и со смесителем примешивания синтез-газа к отработавшим газам, расположенным под нейтрализатором оксидов азота. При таком выполнении энергетической установки синтез-газ после его охлаждения в теплообменнике нагрева воды системы горячего водоснабжения используется для питания двигателя и частично подается в отработавшие газы перед их поступлением в каталитический нейтрализатор, снижающий токсичность отработавших газов путем восстановления в них оксидов азота, что улучшает экологию окружающей среды.
Для повышения компактности энергетической установки теплообменник нагрева воды системы горячего водоснабжения жидкостью системы охлаждения двигателя размещен под скамейкой, установленной на раме, а на скамейке установлена аккумуляторная батарея.
энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов
На фигуре 1 показана слева энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов.
энергетическая установка спереди
На фигуре 2 показана энергетическая установка спереди.
энергетическая установка справа.
На фигуре 3 показана энергетическая установка справа.
вид энергетической установки сверху.
На фигуре 4 изображен вид энергетической установки сверху.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов, представленная на фигурах 1-4, содержит двухрядный двигатель внутреннего сгорания 1 и электрический генератор 2, установленные на раме 3. Под генератором 2 размещен топливный бак 4 с биотопливом. Над топливным баком расположен мостик 5, на котором по разные стороны генератора 2 установлены пульт управления 6 и инструментальный ящик 7. Сверху энергетической установки расположены насос 8 подачи биотоплива из топливного бака 4, термохимический реактор 9 для получения из биотоплива синтез-газа, обогреваемый отработавшими газами двигателя, и трубчатый теплообменник 10 охлаждения синтез-газа водой системы горячего водоснабжения потребителя, показанной в заявке 2010120953 на выдачу патента Российской Федерации. Насос 8 подачи биотоплива, термохимический реактор 9 и теплообменник 10 охлаждения синтез-газа размещены на П-образной стойке 11, расположенной поперек энергетической установки и закрепленной на ее раме 3. Сбоку энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник 12 нагрева отработавшими газами двигателя воды системы горячего водоснабжения перед ее поступлением в теплообменник 10 охлаждения синтез-газа. С другой стороны энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник 13 нагрева воды системы горячего водоснабжения жидкостью системы охлаждения двигателя. Теплообменник 13 нагрева воды системы горячего водоснабжения расположен под скамейкой 14, закрепленной на раме 3, а на скамейке 14 установлена аккумуляторная батарея 15. Под резервным жидкостным радиатором 16 расположен водяной насос 17 подачи горячей воды потребителю, напорный трубопровод 18 и трубопровод 19 возвращения воды от потребителя после отдачи ею тепловой энергии.
Термохимический реактор 9 получения из биотоплива синтез-газа содержит цилиндрический корпус 20 с крышкой 21. В крышке 21 установлена форсунка 22, сообщенная топливопроводом 23 с насосом 8 подачи биотоплива. Корпус 20 реактора 9 расположен вдоль энергетической установки в обогревателе 24, сделанном в виде барабана, охватывающего реактор торцевыми стенками. Вход в обогреватель 24 сообщен с коллектором выпуска из двигателя отработавших газов, а выход коленчатым трубопроводом 25 через теплообменник 12 нагрева воды отработавшими газами сообщен с каталитическим нейтрализатором оксидов азота в отработавших газах двигателя. Каталитический нейтрализатор расположен в баке 26, установленном около двигателя 1. Теплообменник 10 охлаждения синтез-газа расположен параллельно корпусу 20 реактора 9. Его вход сообщен с реактором 9 дугообразным трубопроводом 27. Выход сообщен топливопроводом 28 через электромагнитный клапан 29 с впускным коллектором 30 двигателя для смешения синтез-газа с воздухом и, кроме того, сообщен топливопроводом 31 через электромагнитный клапан 32 со смесителем 33, предназначенным для примешивания синтез-газа к отработавшим газам для нейтрализации оксидов азота. Смеситель 33 расположен под баком 26 нейтрализатора на конце трубопровода 25.
При работе энергетической установки происходит привод двигателем 1 электрического генератора 2, который производит электрическую энергию для нужд потребителя. При этом тепловая энергия, выделяющаяся при работе двигателя в системе его охлаждения и с отработавшими газами, используется для нагрева воды в системе горячего водоснабжения потребителя. Во время работы двигателя 1 форсункой 22 подается биотопливо в термохимический реактор 9, нагреваемый отработавшими газами. В реакторе 9 в присутствии катализатора под действием высокой температуры из биотоплива образуется синтез-газ, содержащий молекулы водорода и оксида углерода. Из реактора 9 горячий синтез-газ, имеющий температуру 600 900°C, проходит по трубопроводу в теплообменник 10, в котором он охлаждается водой, циркулирующей в системе горячего водоснабжения потребителя тепла. Из теплообменника 10 охлажденный синтез-газ по топливопроводу 28 поступает во впускной коллектор 30 двигателя. Часть синтез-газа по топливопроводу 31 проходит в смеситель 33. В смесителе 33 синтез-газ примешивается к отработавшим газам двигателя после их охлаждения в теплообменнике 12 водой горячего водоснабжения потребителя. Смесь охлажденных отработавших газов и синтез-газа проходит в расположенный в баке 26 каталитический нейтрализатор, в котором происходит разложение оксидов азота, образующихся в цилиндрах двигателя при его работе.
При снабжении потребителя тепловой энергией используемая в качестве теплоносителя очищенная вода циркулирует в системе горячего водоснабжения с помощью водяного насоса 17, от которого она проходит сначала через теплообменник 13, в котором она нагревается горячей жидкостью, циркулирующей в системе охлаждения двигателя 1. Затем вода проходит через теплообменник 10, в котором она нагревается теплом, получаемым от горячего синтез-газа. После этого вода проходит через теплообменник 12, в котором ей сообщается тепловая энергия отработавших газов при их охлаждении перед поступлением в нейтрализатор оксидов азота. От теплообменника 12 горячая вода при температуре порядка 90°C по напорному трубопроводу 18 поступает к потребителю и возвращается от него по трубопроводу 19.
Эта компактная энергетическая установка может использоваться для снабжения электрической и тепловой энергией поселков, сельскохозяйственных ферм, теплиц для их освещения и отопления горячей водой. В ней эффективно используется тепловая энергия системы охлаждения двигателя и его отработавших газов, тепловая энергия которых сначала используется для запуска и поддержания рабочей температуры термохимического реактора, осуществляющего конверсию биотоплива в синтез-газ, а затем для нагревания воды системы горячего водоснабжения. Причем синтез-газ после его охлаждения в теплообменнике нагрева воды используется для питания двигателя и частично подается в отработавшие газы, поступая с ними в каталитический нейтрализатор оксидов азота, снижающий с помощью синтез-газа токсичность отработавших газов для улучшения экологии окружающей среды.
Формула изобретения
1. Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов, содержащая двигатель внутреннего сгорания, использующий биотопливо, и электрический генератор, отличающаяся тем, что под генератором размещен топливный бак с биотопливом, а сверху энергетической установки расположены насос подачи биотоплива из топливного бака, термохимический реактор для получения из биотоплива синтез-газа, обогреваемый отработавшими газами двигателя, и трубчатый теплообменник охлаждения синтез-газа водой системы горячего водоснабжения потребителя, размещенные на П-образной стойке, закрепленной на раме, сбоку энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник нагрева отработавшими газами двигателя воды системы горячего водоснабжения, с другой стороны энергетической установки вдоль нее расположен трубчатый теплообменник нагрева воды системы горячего водоснабжения жидкостью системы охлаждения двигателя.
2. Энергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что термохимический реактор содержит цилиндрический корпус с крышкой, в которой установлена форсунка, сообщенная топливопроводом с насосом подачи биотоплива, корпус реактора расположен вдоль энергетической установки в обогревателе, сделанном в виде барабана, вход в него сообщен с коллектором выпуска из двигателя отработавших газов, а выход сообщен коленчатым трубопроводом через теплообменник нагрева воды с каталитическим нейтрализатором оксидов азота в отработавших газах двигателя, расположенным в баке, установленном около двигателя, теплообменник охлаждения синтез-газа расположен параллельно корпусу реактора, и его вход сообщен с реактором дугообразным трубопроводом, а выход сообщен топливопроводами с системой питания двигателя и со смесителем примешивания синтез-газа к отработавшим газам, расположенным под нейтрализатором оксидов азота.
3. Энергетическая установка по п.2, отличающаяся тем, что теплообменник нагрева воды системы горячего водоснабжения жидкостью системы охлаждения двигателя размещен под скамейкой, установленной на раме, а на скамейке установлена аккумуляторная батарея.
Имя изобретателя: Иванов Денис Алексеевич (RU), Ипатов Алексей Алексеевич (RU), Лежнев Лев Юрьевич (RU), Папкин Борис Аркадьевич (RU), Хрипач Николай Анатольевич (RU), Шустров Федор Андреевич (RU) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" Почтовый адрес для переписки: 125438, Москва, ул. Автомоторная, 2, ФГУП "НАМИ" Дата начала отсчета действия патента: 24.11.2010
Разместил статью: admin
Дата публикации: 22-11-2013, 23:47
Изобретение относится к области электротехники, к электронагревателям, используемым для обогрева жилых, промышленных и сельскохозяйственных помещений, изделий ракетной техники, кабин и салонов автотранспорта, а также для нагрева жидких и различных газообразных сред. Электронагреватель содержит корпус и гибкий резистивный элемент на основе углеграфитовых материалов, расположенных между слоями электроизоляционных материалов. Гибкий резистивный элемент изготовлен в виде резистивного полотна с...
Конвектор предназначен для использования в системах водяного отопления помещений зданий различного назначения. Конвектор снабжен автоматическим регулятором, установленным между двумя теплообменными трубами и включающим в себя термостатический элемент, регулирующий клапан, подключенный к первой по ходу теплоносителя из двух любых теплообменных труб и размещенный соосно этой трубе, и угловой присоединительный элемент, подключенный ко второй из этих двух труб. Установка регулятора между двумя...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен топливный бак (4) с биотопливом, а сбоку генератора установлен пульт управления (6), на котором закреплен насос подачи биотоплива из топливного бака. Сверху энергетической установки расположены...
Изобретение относится к области электротехники, к электронагревателям, используемым для обогрева жилых, промышленных и сельскохозяйственных помещений, изделий ракетной техники, кабин и салонов автотранспорта, а также для нагрева жидких и различных газообразных сред. Электронагреватель содержит корпус и гибкий резистивный элемент на основе углеграфитовых материалов, расположенных между слоями электроизоляционных материалов. Гибкий резистивный элемент изготовлен в виде резистивного полотна с...
Конвектор предназначен для использования в системах водяного отопления помещений зданий различного назначения. Конвектор снабжен автоматическим регулятором, установленным между двумя теплообменными трубами и включающим в себя термостатический элемент, регулирующий клапан, подключенный к первой по ходу теплоносителя из двух любых теплообменных труб и размещенный соосно этой трубе, и угловой присоединительный элемент, подключенный ко второй из этих двух труб. Установка регулятора между двумя...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
