Океаническая газотурбинная энергетическая установка
Океаническая газотурбинная энергетическая установка относится к машиностроению для преобразования тепловой энергии океана. Известна тепловая энергетическая установка, содержащая испаритель, турбину, конденсатор, подающий насос, объединенные в замкнутый контур, в котором в качестве рабочего тела используется легкокипящую жидкость. Полезная модель содержит испаритель, расположенный в теплом слое воды, турбину, конденсатор расположенный в холодном слое воды, компрессор которые объединены в замкнутый контур, нагрузку. Новым в полезной модели является то, что замкнутый контур заполняется азотом или воздухом под высоким давлением циркуляцию которого обеспечивает компрессор.
Полезная модель относится к энергомашиностроению, в частности к энергетическим установкам, использующим естественную разность температуры окружающей среды для выработки электроэнергии. Известна океаническая тепловая электростанция (а.с. СССР N 1681031, F01К 13/00, F03G 7/04. публ. БИ N36, 1991 г.) Установка содержит последовательно соединенные в замкнутом контуре размещенные над уровнем воды конденсатор, гидравлическую турбину, размещенный под водой испаритель, паровую турбину, при этом конденсатор расположен в аэродинамической трубе, которая выполнена в виде сверхзвукового диффузора. Установка снабжена пароперегревателем для дополнительного подогрева рабочего тела, в качестве которого используют низкокипящую жидкость, например фреон. Пары рабочего тела после испарителя перегреваются в
пароперегревателе и вращают паровую турбину, посте чего они попадают в конденсатор, расположенный внутри аэродинамической трубы. Пары рабочего тела охлаждаются воздухом и конденсируются. После конденсации рабочее тело стекает вниз и за счет напора вращает гидравлическую турбину. С турбинами связаны электрогенераторы, вырабатывающие электроэнергию. Однако работа указанной установки в сильной степени зависит от наличия воздушных потоков над поверхностью океана и силы ветра, что снижает стабильность функционирования установки и усложняет ее конструкцию. Известна океаническая энергетическая установка, использующая естественную разность температур между теплыми поверхностными слоями океана и холодными глубинными слоями (ЕПВ N 01625799, F03G 7/04, публ. 1985 г.). Установка содержит систему циркуляции рабочего тела в замкнутом контуре, включающем конденсатор, испаритель, паровую турбину, связанную с электрогенератором, а также системы циркуляции теплой и холодной воды, отбираемой с
помощью насосов с разных глубин океана, соответственно для испарения рабочей жидкости в испарителе и для охлаждения паров рабочей жидкости в конденсаторе. Установка обеспечивает различные режимы работы в дневное и ночное время, что улучшает ее экономичность. Однако наличие циркуляционных контуров теплоносителя требует включения в схему установки дополнительных контуров, которые усложняют установку. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является энергетическая установка (RU 2116465 6 F01К 13/00 опубликованный 27.07.98 Бюл. №21), которая выбрана автором в качестве прототипа.
Установка содержит соединенные в замкнутом циркуляционном контуре трубчатый испаритель, размещенный под поверхностью воды обеспечивающей кипение фреона в рабочем режиме, конденсатор, коллекторную трубу, возвратную трубу, паровую турбину связанную с электрогенератором, снабжена также насосом, и объедены в замкнутый циркуляционный контур, конденсатор размещен ниже испарителя в слоях воды обеспечивающих
конденсацию фреона в рабочем режиме. Испаритель и конденсатор выполнены в виде трехмерных трубчатых решеток, при этом решетки испарителя и конденсатора образуют единую плавучую конструкцию с помощью стоек и снабжены движителями.
Однако применение в качестве рабочего тела легкокипящей жидкости удорожает конструкцию и требует дорогостоящих мер по обеспечению экологической защиты.
Задачей полезной модели (Фиг.1) является снижение стоимости рабочего тела и обеспечение экологической безопасности.
Схема содержит испаритель 1, конденсатор 2, турбину 3, компрессор 4 которые объединены в замкнутый контур, нагрузку 5
Новым, по сравнению с прототипом, в полезной модели является то, что замкнутый контур заполняется азотом или воздухом под высоким давлением циркуляцию которому обеспечивает компрессор.
Схема работает следующим образом:
После установки в районе работы испаритель нагревается теплой поверхностной водой, а конденсатор охлаждается холодной водой глубинных слоев, в результате в испарителе возникает повышенное давление газа и он через турбину устремляется в конденсатор, вырабатывая энергию. Полученная энергия частично используется для вращения компрессора и частично передается в нагрузку. Пройдя конденсатор, в котором давление снижается до минимума, газ захватывается компрессором и вновь перекачивается в испаритель. Далее цикл повторяется.
Океаническая газотурбинная энергетическая установка, содержащая испаритель, расположенный в теплом слое воды, турбину, конденсатор, расположенный в холодном слое воды, компрессор, объединенные в замкнутый контур, нагрузку, отличающаяся тем, что замкнутый контур заполняется азотом или воздухом под высоким давлением, циркуляцию которого обеспечивает компрессор.
