Установка для получения электроэнергии, теплоты и холода
Полезная модель относится к детандер-генераторным агрегатам и может быть использована при избыточном давлении природного газа, транспортируемого в трубопроводах, установленных на электростанциях, в промышленных и отопительных котельных и других предприятиях, использующих природный газ как топливо. Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в одновременном получении теплоты и холода при выработке электрической энергии детандер-генераторным агрегатом. Поставленная задача решается тем, что известная установка для получения электроэнергии, теплоты и холода, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, первый теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, а также второй теплообменник и трубопровод низкого давления, дополнительно снабжена второй ступенью детандера, третьим и четвертым теплообменниками, при этом выход второго теплообменника соединен со входом третьего, выход которого соединен со входом второй ступени детандера, выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника, а его выход соединен с трубопроводом низкого давления.
Полезная модель относится к детандер-генераторным агрегатам и касается детандерных установок для производства электроэнергии при полезном использовании избыточного давления природного газа, транспортируемого в трубопроводах, установленных на электростанциях, в промышленных и отопительных котельных и других предприятиях, использующих природный газ как топливо.
Известна (Агабабов B.C. Способ работы детандерной установки и устройство для его осуществления / Патент на изобретение №2150641. Россия. Бюл. №16. 10.06.2000 г. Приоритет от 15.06.99.) детандерная установка, включающая в себя детандер-генераторный агрегат, состоящий из кинематически соединенных детандера и электрического генератора, теплообменника для подогрева газа перед детандером, являющегося одновременно конденсатором теплового насоса, последовательно соединенного по газу с детандером.
Недостатком такой установки является то, что получаемая в тепловом насосе теплота расходуется только на собственные нужды детандерной установки и не может быть передана тепловому потребителю.
Известна одноступенчатая детандер-генераторная установка для производства электроэнергии с выработкой теплоты или холода (Агабабов B.C., Корягин А.В. Производство электроэнергии в детандер-генераторных агрегатах с одновременным отпуском теплоты различных температурных уровней (теплоты или холода)/ Промышленная энергетика.-2004.-№8.-с.46-48), содержащая трубопровод высокого давления, первый теплообменник для подогрева газа перед детандером, кинематически соединенный с электрическим генератором, второй теплообменник, служащий источником получения теплоты или холода в зависимости от режима работы установки, и трубопровод низкого давления.
Недостатком такой установки является невозможность одновременного получения теплоты и холода.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, - одновременное получение теплоты и холода при выработке электрической энергии детандер-генераторным агрегатом.
Техническая задача решается тем, что известная установка для получения электроэнергии, теплоты и холода, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, первый теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, а также второй теплообменник и трубопровод низкого давления, дополнительно снабжена второй ступенью детандера, третьим и четвертым теплообменниками, при этом выход второго теплообменника соединен со входом третьего, выход которого соединен со входом второй ступени детандера, выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника, а его выход соединен с трубопроводом низкого давления.
На чертеже изображена схема установки для одновременного получения электроэнергии, теплоты и холода.
Установка содержит первый теплообменник 1, соединенный по нагреваемой среде с одной стороны с трубопроводом высокого давления 2, с другой стороны - с входным патрубком первой ступени 3 детандера 4, второй теплообменник 4, последовательно соединенный по нагреваемой среде с третьим теплообменником 6. Выход третьего теплообменника подключен ко входу второй ступени 7 детандера 4. Выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника 8, а выход четвертого теплообменника по газу соединен с трубопроводом низкого давления 9. Детандер кинематически соединен с электрическим генератором 10.
Установка для одновременного получения электроэнергии, теплоты и холода работает следующим образом.
Газ высокого давления поступает в первый теплообменник 1, где нагревается и поступает в первую ступень 3 детандера, расширяется в ней и
направляется во второй теплообменник 4, где отдает холод промежуточному теплоносителю, направляемому потребителю, и поступает в третий теплообменник 5, где повышает свой температурный уровень до необходимой величины. Далее, пройдя вторую ступень 6 детандера, газ направляется в четвертый теплообменник 7, где отдает теплоту потребителю и поступает в трубопровод низкого давления 8. Механическая работа, совершенная газом в двух ступенях детандера, преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе 9 и далее полезно используется.
Таким образом, преимущества предлагаемой установки заключаются в том, что здесь существует возможность выработки электрической энергии с одновременным отпуском теплоты и холода.
Установка для получения электроэнергии, теплоты и холода, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, первый теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, а также второй теплообменник и трубопровод низкого давления, отличающаяся тем, что она снабжена третьим и четвертым теплообменниками, детандер выполнен двухступенчатым, при этом выход второго теплообменника соединен со входом третьего, выход которого соединен со входом второй ступени детандера, выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника, а его выход соединен с трубопроводом низкого давления.
