Устройство для утилизации теплоты отработавших газов в судовых энергетических установках

Полезная модель относится к судостроению, а именно к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, для утилизации теплоты отработавших газов в судовых энергетических установках. Технический результат - усовершенствование конструкции устройства. Он достигается тем, что горячий и холодный узлы выполнены в виде шестиугольника в поперечном сечении, а между кожухом и холодным узлом образована водяная рубашка. Модули и холодный узел прижаты к горячему узлу, и фиксированы болтовыми соединениями.

Полезная модель относится к судостроению, в частности к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, утилизации теплоты отработавших газов в судовых энергетических установках.

Известна дымовая труба-термоэлектрогенератор, содержащая металлический ствол для прохода дымовых газов и наружный кожух, образующие между собой кольцевое пространство и использующие для утилизации теплоту дымовых газов топливосжигающего агрегата (см. патент RU 6010, 1998 г.). Однако, недостатком данной конструкции является то, что при возникновении искры, велика опасность возгорания помещения.

Наиболее близким по технической сути является термоэлектрический генератор, работающий от теплоты отработавших газов дизеля и имеющий в поперечном сечении развитую поверхность в виде шестиугольной звезды (см. патент RU 2191447, 2000 г.). Недостатком данного термоэлектрического генератора является громоздкая для пространства машинного отделения судна конструкция и система охлаждения забортной водой, температура которой значительно колеблется в зависимости от района плавания и времени года и вызывает коррозию металлических деталей конструкции.

Техническая задача - создание устройства, которое позволило бы преобразовать тепловую энергию в электрическую и вырабатывать дополнительно горячую воду для общесудовых нужд.

Технический результат - усовершенствование конструкции устройства.

Он достигается тем, что горячий и холодный узлы выполнены в виде шестиугольника в поперечном сечении, а между кожухом и холодным узлом образована водяная рубашка. Модули и холодный узел прижаты к горячему узлу, и фиксированы болтовыми соединениями. Отработавший газ, проходя внутри шестигранной трубы, нагревает горячий узел, в результате чего возникает разница температур между горячим и холодным спаями модуля, и между ними возникает термоЭДС, которая может быть, использована для освещения, подзарядки аккумуляторных батарей и пр. Нагретая в результате работы термоэлектрического генератора пресная вода может быть использована для общесудовых нужд.

Предлагаемое устройство изображено на рисунке (фиг.1 - поперечное сечение устройства; фиг.2 - расположение устройства в газовыхлопной системе судна).

Устройство имеет: горячий узел 1, термогенераторные модули 2, холодный узел 3, водяную рубашку 4, кожух 5, фланцы 6, выхлопную трубу двигателя 7, патрубки подвода и отвода охлаждающей пресной воды 8.

Устройство работает следующим образом: отработавший газ, поступающий по выхлопной трубе 7 и имеющий температуру 150-450°С, проходит внутри горячего узла 1, тем самым нагревая его и горячие спаи модулей. Охлаждающая пресная вода, подводимая к водяной рубашке 4 и отводимая от нее при помощи патрубков 8, охлаждает холодный узел 3 и холодный спай модуля. В результате разности температур, между спаями возникает термоЭДС, которая может быть использована для освещения, подзарядки аккумуляторных батарей и пр.

Шестиугольная форма сечения горячего узла является наиболее удобной для компоновки термоэлектрического генератора на судне, а также позволяет закрепить на нем плоские термогенераторные модули.

Устройство позволяет выработать электрическую энергию, которая может быть использована для освещения, подзарядки аккумуляторных батарей и пр. Охлаждающая пресная вода может быть использована для общесудовых нужд.

Устройство для утилизации теплоты отработавших газов в судовых энергетических установках, содержащее кожух, горячий узел, термогенераторные модули и холодный узел, отличающееся тем, что горячий и холодный узлы выполнены в виде шестиугольника в поперечном сечении, а между кожухом и холодным узлом образована водяная рубашка.