ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ


RU (11) 2261352 (13) C1

(51) 7 F02G1/043 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 13.11.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004106897/06 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.09 
(45) Опубликовано: 2005.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2166704 С1, 10.05.2001. RU 2164614 C1, 27.03.2001. RU 2162533 C1, 27.01.2001. RU 2156372 C1, 20.03.2000. ЕР 0457399 А2, 21.11.1991. US 4306413 A, 22.12.1981. 
(72) Автор(ы): Кириллов Н.Г. (RU); Лямин К.А. (RU); Вашкевич В.И. (RU); Глуханов А.С. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского (RU) 
Адрес для переписки: 197082, Санкт-Петербург, П-82, ул. Красного Курсанта, 16, Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, 46 кафедра, Н.Г. Кириллову 

(54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к области энергетики и газовых регенеративных машин, работающих по циклу Стирлинга, предназначено для получения механической и электрической энергии в транспортных средствах. Достигаемый технический результат - снижение стоимости топливной системы транспортного средства, увеличение срока хранения природного газа в топливных емкостях и повышение кпд энергетической установки. Из емкостей с компримированным природным газом газ с высоким давлением поступает в линию подачи топлива. Проходя через дроссельный вентиль, газ дросселируется с понижением температуры и давления и поступает в теплообменник, где охлаждает жидкость из системы охлаждения двигателя, после этого газ поступает в камеру сгорания двигателя. Отработанные газы по магистрали подаются в теплообменник, где передают теплоту воздуху, подаваемому в двигатель, и после охлаждения выбрасываются в окружающую среду. Воздух забирается из атмосферы через устройство и подается в двигатель Стирлинга по линии подачи. Для выработки электроэнергии на одном валу с двигателем Стирлинга расположен электрогенератор. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области энергетики и газовых регенеративных машин, работающих по циклу Стирлинга, и предназначено для получения механической и электрической энергии в транспортных средствах. 

Известны технические решения по использованию природного газа в качестве топлива автомобильного транспорта с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), включающие в себя двигатель и емкость с природным газом. Однако переход на природный газ в ДВС приводит к падению кпд и ухудшению пусковых свойств двигателей (Кершенбаум В.Я., Фальк В.Э. Горизонты транспортной техники. М.: Транспорт, 1988. - стр.109).

Известна энергетическая установка с двигателем Стирлинга и низкотемпературным топливом, включающая в себя емкость с сжиженным газом, двигатель Стирлинга, линию подачи газа в камеру сгорания с теплообменником, через который проходит система охлаждения двигателя Стирлинга для снижения нижней температуры цикла двигателя (Патент РФ №2166704, Бюл. №13 от 10.05.2001). Однако в данной установке используется сжиженный природный газ - криогенная жидкость, что приводит к удорожанию топливной системы и сокращению срока бездренажного хранения топлива до 5 суток за счет теплопритоков к криогенной жидкости.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении стоимости топливной системы транспортного средства, увеличении срока хранения природного газа в топливных емкостях и повышении кпд энергетической установки.

Для достижения этого технического результата энергетическая установка с двигателем Стирлинга для специальных транспортных средств, включающая в себя емкость с природным газом, двигатель Стирлинга, линию подачи газа в камеру сгорания двигателя с теплообменником, через который проходит система охлаждения двигателя Стирлинга для снижения нижней температуры цикла двигателя, систему охлаждения двигателя с теплообменником-охладителем, через который проходит линия с охлаждающей средой, снабжена емкостями для компримированного (сжатого) природного газа, линией подачи воздуха в камеру сгорания двигателя с теплообменником, через который проходит магистраль отработанных газов, электрогенератором, расположенным на одном валу с двигателем, а также запорными клапанами и дроссельным вентилем в линии подачи газа, расположенными между емкостями с компримированным природным газом и теплообменником. 

Введение в состав энергетической установки с двигателем Стирлинга для специальных транспортных средств емкостей для компримированного природного газа, дроссельного вентиля в линии подачи газа, линии подачи воздуха с теплообменником, через который проходят отработанные газы двигателя, позволяет получить новое свойство, заключающееся в использовании теплоты отработанных газов и эффекта дросселирования сжатого газа для повышения кпд двигателя Стирлинга, а также снижение стоимости топливной системы и увеличение срока бездренажного хранения природного газа за счет замены криогенных емкостей для сжиженного природного газа на емкости для хранения компримированного (сжатого) газа.

На чертеже изображена энергетическая установка с двигателем Стирлинга для специальных транспортных средств.

Энергетическая установка включает с себя двигатель Стирлинга 1, емкости с компримированным природным газом 2, линию подачи природного газа 3 в двигатель Стирлинга 1, линию подачи воздуха 4. Двигатель Стирлинга 1 включает в себя холодильник 5, камеру сгорания 6 и систему охлаждения 7, состоящую из теплообменника-охладителя 8, связанного с окружающей средой и насоса 9.

Линия подачи газа 3 включает в себя запорные клапаны 10, дроссельный вентиль 11 и теплообменник 12, через который проходит система охлаждения 7 двигателя 1. Линия подачи воздуха 4 в двигатель 1 включает в себя заборное устройство 13 и теплообменник 14, через который проходит магистраль отработанных газов 15. На одном валу с двигателем Стирлинга 1 расположен электрогенератор 16.

Энергетическая установка с двигателем Стирлинга для специальных транспортных средств работает следующим образом.

Из емкостей с компримированным природным газом 2 газ с высоким давлением через запорные клапаны 10 поступает в линию подачи топлива 3. Проходя через дроссельный вентиль 11, газ дросселируется с понижением температуры и давления и поступает в теплообменник 12, где охлаждает жидкость из системы охлаждения 7 двигателя 1, после этого газ поступает в камеру сгорания 6 двигателя 1.

Отработанные газы по магистрали 15 подаются в теплообменник 14, где передают теплоту воздуху, подаваемому в двигатель 1, и после охлаждения выбрасываются в окружающую среду. Воздух забирается из атмосферы через устройство 13 и подается в двигатель Стирлинга 1 по линии подачи 4.

С целью охлаждения двигателя Стирлинга 1 предусмотрена система охлаждения 7. По этой системе нагретая от рабочего тела двигателя 1 охлаждающая жидкость из холодильника 5 с помощью насоса 9 подается сначала в теплообменник-охладитель 8, где происходит теплообмен с окружающей средой (например, атмосферным воздухом), при этом жидкость охлаждается до температуры окружающей среды. Затем охлаждающая жидкость подается в теплообменник 12, где она охлаждается до температуры ниже температуры окружающей среды за счет теплообмена с холодным после дросселирования природным газом, и поступает вновь в холодильник 5. За счет теплообмена охлаждающей жидкости с низкой температурой и рабочим телом двигателя 1 происходит снижение нижней температуры цикла двигателя Стирлинга 1, что приводит к увеличению кпд.

Для выработки электроэнергии на одном валу с двигателем Стирлинга 1 расположен электрогенератор 16.

Источники информации, принятые во внимание

1. Кершенбаум В.Я., Фальк В.Э. Горизонты транспортной техники. М.: Транспорт, 1988. - стр.109.

2. Патент РФ №2166704, Бюл. №13 от 10.05.2001 - прототип.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Энергетическая установка с двигателем Стирлинга для транспортных средств, включающая в себя емкость с природным газом, двигатель Стирлинга, линию подачи газа в камеру сгорания двигателя с теплообменником, через который проходит система охлаждения двигателя Стирлинга для снижения нижней температуры цикла двигателя, систему охлаждения двигателя с теплообменником-охладителем, через который проходит линия с охлаждающей средой, отличающаяся тем, что снабжена емкостями для компримированного (сжатого) природного газа, линией подачи воздуха в камеру сгорания двигателя с теплообменником, через который проходит магистраль отработанных газов, электрогенератором, расположенным на одном валу с двигателем, а также запорными клапанами и дроссельным вентилем на линии подачи газа, расположенными между емкостями с компримированным природным газом и теплообменником.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru