RU2443597C1 - Энергетическая установка для подводной лодки - Google Patents
Энергетическая установка для подводной лодки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443597C1 RU2443597C1 RU2010136091/11A RU2010136091A RU2443597C1 RU 2443597 C1 RU2443597 C1 RU 2443597C1 RU 2010136091/11 A RU2010136091/11 A RU 2010136091/11A RU 2010136091 A RU2010136091 A RU 2010136091A RU 2443597 C1 RU2443597 C1 RU 2443597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- heater
- fuel
- condenser
- communicated
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судостроению и энергетике, касается создания энергоустановок подводных лодок. Энергетическая установка для подводной лодки состоит из паровой турбины с отбором пара и конденсатором, конденсатно-питательным насосом, регенеративного подогревателя (одного или нескольких), подогревателя топлива и подогревателя кислорода, соединенных с отбором турбины, емкости для топлива, емкости для кислорода и высокотемпературного парогенератора. Емкости с топливом и кислородом, а также регенеративный подогреватель по конденсату соединены с высокотемпературным парогенератором, который соединен с паровой турбиной, имеющей отбор пара, и далее конденсатором. К конденсатору присоединено газоудаляющее устройство, связанное с абсорбером. Абсорбер имеет насос откачки воды с растворенным СО2 за борт подводной лодки, а от линии за конденсатно-питательным насосом имеется линия отвода избыточной воды. Изобретение позволяет существенно повысить начальную температуру цикла и коэффициент полезного действия установки в целом до 40%. 1 ил.
Description
Устройство относится к области энергетики, а именно к энергоустановкам подводных лодок.
Известно электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной (см. патент RU на изобретение №2335642 С1 от 19.02.2007 г.), включающее в себя паровой котел, высокотемпературный пароперегреватель, паровую турбину с электрогенератором и конденсатором, другое энергетическое оборудование. Его недостатком является наличие крупногабаритного парового котла и потерь тепловой энергии с уходящими газами.
Наиболее близким по технической сущности является анаэробная установка для дизельных подводных лодок (см. А.Н.Дядик, В.В.Замуков, В.А.Дядик. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки, Санкт-Петербург, изд-во Судостроение, 2006 г., с.105-106), включающая в себя емкости для хранения кислорода и топлива, камеру сгорания, паровую турбину с электрогенератором, конденсатор, насосы, подогреватели. Ее недостатком является низкий коэффициент полезного действия, который составляет 20%. Это объясняется ограниченной (не более 550-600°С) температурой пара на выходе из парогенератора, которая традиционно определяется прочностью парогенерирующих труб парового котла.
Преодоление этих недостатков возможно, если продукты сгорания углеводородного топлива смешивать без промежуточной теплообменной поверхности с водяным паром (водой) в высокотемпературном парогенераторе и направлять в турбину, а неконденсирующиеся газы (углекислый газ - СО2) после конденсатора растворять в забортной воде и откачивать ее насосом за борт. Передача тепла от продуктов сгорания к воде и водяному пару происходит без теплопередающей поверхности. В этом случае температура пара на входе в турбину не ограничена прочностью стенок парогенерирующих труб традиционных паровых котлов (они отсутствуют) и может быть существенно повышена (до 1500°С), что обеспечивает рост коэффициента полезного действия (КПД) всей установки.
Схема такой установки приведена на чертеже. Она состоит из паровой турбины с отбором пара 1, конденсатора 2, газоудаляющего устройства 3, абсорбера с насосом откачки воды с растворенным СО2 за борт 4, конденсатно-питательного насоса 5, регенеративного подогревателя (одного или нескольких) 6, подогревателя топлива 8, подогревателя кислорода 7, емкости для топлива 9, емкости для кислорода 10, высокотемпературного парогенератора 11 и линии отвода избыточной воды 12.
Установка работает следующим образом. Топливо из емкости для топлива 9 через подогреватель топлива 8 поступает в высокотемпературный парогенератор 11, сюда же подается из емкости для кислорода 10 и подогревателя кислорода 7 газообразный кислород. В высокотемпературном парогенераторе 11 топливо сгорает в среде кислорода с образованием углекислого газа (СО2) и водяного пара. Питательная вода после регенеративного подогревателя 6 также подается в высокотемпературный парогенератор 11, смешивается с продуктами сгорания, испаряется, в результате образуется высокотемпературный (800÷1000°С) водяной пар с CO2, поступающий на вход в паровую турбину с отбором пара 1. Пар расширяется в паровой турбине с отбором пара 1, производя полезную работу. Отработавший пар поступает в конденсатор 2, конденсируется и конденсатно-питательным насосом 5 подается в регенеративный подогреватель 6, где температура питательной воды возрастает за счет тепла пара отбора, и цикл замыкается. Часть конденсата по линии отвода избыточной воды 12 выкачивается и удаляется из цикла. Неконденсирующиеся газы (СО2), образовавшиеся при сгорании топлива в среде кислорода, откачиваются из конденсатора 2 газоудаляющим устройством 3 в абсорбер с насосом откачки воды с растворенным СО2 за борт 4, растворяются в забортной воде и насосом откачки удаляются за борт. Другими техническими решениями утилизации СО2 могут быть его закачка в емкости под избыточным давлением, находящиеся внутри подводной лодки, или перевод CO2 в жидкое или твердое состояние с закачкой в емкости.
Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить начальную температуру цикла и коэффициент полезного действия установки в целом до 40%.
Claims (1)
- Энергетическая установка для подводной лодки, состоящая из паровой турбины с отбором пара и конденсатором, конденсатно-питательным насосом, регенеративного подогревателя (одного или нескольких), подогревателя топлива и подогревателя кислорода, соединенных с отбором турбины, емкости для топлива, емкости для кислорода и высокотемпературного парогенератора, отличающаяся тем, что емкости с топливом и кислородом, а также регенеративный подогреватель по конденсату соединен с высокотемпературным парогенератором, который соединен с паровой турбиной, имеющей отбор пара, и далее конденсатором, к которому присоединено газоудаляющее устройство, связанное с абсорбером, имеющим насос откачки воды с растворенным CO2 за борт подводной лодки, а от линии за конденсатно-питательным насосом имеется линия отвода избыточной воды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010136091/11A RU2443597C1 (ru) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Энергетическая установка для подводной лодки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010136091/11A RU2443597C1 (ru) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Энергетическая установка для подводной лодки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2443597C1 true RU2443597C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010136091/11A RU2443597C1 (ru) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Энергетическая установка для подводной лодки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443597C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561345C1 (ru) * | 2014-09-30 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ генерации энергии в анаэробной системе |
| RU2573540C1 (ru) * | 2014-07-02 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Паровая энергетическая установка для подводного технического средства |
| RU2852800C1 (ru) * | 2024-12-24 | 2025-12-16 | Николай Геннадьевич Кириллов | Энергетическая система для подводной лодки с единой паровой установкой на основе органического рабочего тела для подводного и надводного хода |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2222459C1 (ru) * | 2003-03-17 | 2004-01-27 | Лаппо Владислав Владимирович | Атомная подводная лодка |
| RU2381951C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Энергетическая установка подводной лодки |
-
2010
- 2010-09-01 RU RU2010136091/11A patent/RU2443597C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2222459C1 (ru) * | 2003-03-17 | 2004-01-27 | Лаппо Владислав Владимирович | Атомная подводная лодка |
| RU2381951C1 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Энергетическая установка подводной лодки |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573540C1 (ru) * | 2014-07-02 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Санкт-Петербургская электротехническая компания" | Паровая энергетическая установка для подводного технического средства |
| RU2561345C1 (ru) * | 2014-09-30 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ генерации энергии в анаэробной системе |
| RU2852800C1 (ru) * | 2024-12-24 | 2025-12-16 | Николай Геннадьевич Кириллов | Энергетическая система для подводной лодки с единой паровой установкой на основе органического рабочего тела для подводного и надводного хода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2501958C2 (ru) | Способ выработки энергии посредством осуществления термодинамических циклов с водяным паром высокого давления и умеренной температуры | |
| RU2335642C1 (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной | |
| RU2427048C2 (ru) | Система сжигания водорода для пароводородного перегрева свежего пара в цикле атомной электрической станции | |
| CN204939171U (zh) | 一种移动式核能海水淡化系统 | |
| RU2443597C1 (ru) | Энергетическая установка для подводной лодки | |
| KR101613201B1 (ko) | 가스복합발전플랜트의 담수화 시스템 | |
| RU2334882C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
| CN108868907A (zh) | 一种燃煤生物质汽水耦合发电系统及工艺 | |
| RU2435699C1 (ru) | Энергетическая установка подводной лодки | |
| RU64699U1 (ru) | Электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной | |
| RU100488U1 (ru) | Энергетическая установка для подводной лодки с высокотемпературной паровой турбиной | |
| RU165520U1 (ru) | Устройство повышения эффективности и маневренности парогазовой установки | |
| RU121300U1 (ru) | Экологически чистое электрогенерирующее устройство с высокотемпературной паровой турбиной и воздушным конденсатором | |
| CN107792329A (zh) | 动力与水联合供应方法 | |
| RU2343368C1 (ru) | Геотермальная энергетическая установка | |
| WO2009126060A1 (ru) | Электрогенерирующий комплекс с комбинированным топливом | |
| FR3006749A1 (fr) | Procede de production d'energie par combustion de matieres, et installation pour la mise en oeuvre du procede. | |
| RU118360U1 (ru) | Установка электро-тепло-водоснабжения предприятий добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья | |
| WO2011080576A8 (en) | Combined-cycle plant for the production of electric and thermal energy and method for operating such a plant | |
| RU2391515C1 (ru) | Электрогенерирующее устройство с угольно-водородным топливом | |
| RU2269073C1 (ru) | Биоэнергетический комплекс морского базирования | |
| RU2020109747A (ru) | Способ и установка круглосуточного опреснения морской воды | |
| RU2376481C2 (ru) | Электрогенерирующий комплекс с комбинированным топливом | |
| RU2774553C1 (ru) | Система производства экологически чистого топлива на тэц с паровым котлом | |
| RU2774551C1 (ru) | Система производства экологически чистого топлива на тэц с парогазовой установкой |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150921 Effective date: 20150922 |