RU26600U1 - Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов двс - Google Patents

Abstract

Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор, работающий по двухтактному циклу и содержащий цилиндр с впускным и выпускным окнами, обеспечивающими периодическую смену рабочего тела со сжатием отработавших газов ДВС, впрыскивание в них воды и последующим расширением пара в надпоршневом пространстве, отличающийся тем, что цилиндр снабжен буферной полостью и на внешней стороне цилиндра в нижней его части имеется электрическая оболочка.

Description

Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор для утилизации теплоты отработавших газов ДВС

20021132О8

}afttM-nmnfmin,..L

iir

Г|)едгожеБие относится к шшьшострошию, а liMCHHO к дщпвтепестроошю, и может бьпъ использовано для получения дополшгтельной эффосйтной мощности в силовой yersEiOBKe, включающей дврпгатель внз треннего сгорагош и свободнопорпшевой паровой термоэлектрогенератор для у1И1жзацй11 тапшоты от заботавпак газов ДВС.

№весшы паровые двигатели дпя утилизащщ тешюты отработавших газов двигателей внутреннего сгоршшя.

Пфовой двигатель с внешигм подводом т€31лоты для упимзощт теплоты офабошвппК газов ДВС (Кукис B.C., Незнаев Д.С. Ивойлов А.В. и др. Паровой двигатель с внепшим подводом тегшоты для утилРгзащп-Е тешюты отработавп1их газов ДВС: Свидетельство на полезн то модель №21219, выданное 27 декабря 2001 г.), содержащий поршневой двигатель., включающий картер с цршищром., в котором перемещается поршень с кривопгапно-шатзшным мехаШЕЗМОМ. В головке цшшвдра расположена форсунка для впрыскивания воды, поступающей из бака. С одной стороны картера имеется впускной патрз бок с обратным клапаном, с другой - перещ скной какал для перепз ска сжатого в.картере воздз-ха в надпорпшевое пространство. Верхняя часть щшиндра окружена полоFQ2G5/02

стью для подвода тегаюты от отработавших газов ДВС В ш{жней части цгоншдра имеется выпускной патрубок для вытеска отработавшего рабочего тела.

Шцоста-жом этого утяжЕзационного дврпвтеля является очень низюш КГЗД, обз сговленньш сжатием относгггелы-ю холодного воздуха в надпорпшевом гд остранстве и наличие кривошипно-пштунного механжма, обуоюшдюающехо значительные HHq UfiOHHbie наагрузки на поршень и детаШГ пррюода, мскашмесзсие потери, а также уве1Ш1ч:ение массюг еритных 11О1ш: телей утипгоациогшого даигатела,

1-1жестен также уткщоеоидонньш двигатель с внешним нодаодом теплоты (Кукис В.С Богданов АИ, РЧднев В.В и др. Утилизационный двитатеоь с внешним подаодом тегиюты СЬ щетельство на модель № 21СШ, вьщанное 20 декебря 2СХ)1 г.), сод зжащий порпше ой двигатель дрзхтаюиого тина с к зивонишно-шахунным ме шш-сзмом, со сжатием в щоищфе оаработавпп-к г-азов двигателя внутреннего сгорания и впрыском в щид-шдр в конце сжатия подогретой воды Шда подогревается в змеевике, размещенном в котле, соедишенном с порпшевым двигателем тезьчовой ,, а котел и дригатапь внутрегшего сгореиия связаны через каталитический нейтрашоатор, предншначенньш для прохождения и повышения Te fflcpaiyi bi отработавших газов внутреннего сгорания.

Недостатком этсж констрз кции текже яв.тмется налиьже кривопдшногиатунного механ ома, обусловливающего значительные инфционнью нвгфузки на поршень и детшм привода, значительные мехаш-гчесжие ,

3/УЗ(0

a также увеличоЕшые массюшб шные показатели ; тилизационного дв11гателя:.

ДЗэнная конструкция двигателя: 51В1жется наиболее близкой к гфедлагаемой по текшиеской супщссти и принята запротот ш.

Заданш преаложажя является повышение эффективности парового двигнгеш т11Ш за1и-ш тотлоты отработЕШПик газов ДВС.

Решение поставленной достЕсается , -LJTO в поршневом паровом двигатащ работающем по дез хтакшоь у HJIKJW и сюдержшцем цилщщ с вц скЕ1ьм и выпусжным окнав ш, обеспечившопщми nq HoziHHeскую смену |5й5очего теш. в щ)ОС1рж:стве над порпшем-яко|з®4 сжимеются отработжпме гшы двигателя внуцзеннего сгорешшя и в конце процесса сжатия происходат впрысш-шаш е водь через фюрсунку. Г схрансшо под пор11шем-5жорез { образ ет бзфгрнлю полость. № внешней стороне цйзжндрав нгакней его части имеется электрическая обмотка.

Анализ npqimsraQvioro реаиения PI гжесполх позволяет сцелнгь вывод о его соотвегсгвхш усшэвиям патентоспособности полезной модеиж.

Г1|)едложе1й1е поясняется рисунком (феиг. 1)., где изображено прршцишальное устройство свободнопоршневого пфового термоэлектрогенфаторт доя угилиз81щи теплоты от Э отавп1Их газов ДВС.

Цредлагаемый свобацнопорпш ой пфовой тqэмoэ.лeктpoгeнфaтop для -ИШизации тешготы отртбот8вш1-1х газов ДВС сод зжз-гг: свободнопоршневой паровой двигате1тиь, работаюпЦШ по двухтактному цик1 и содфжйощй ЦЕЦпдадр 1, с впускньм 2 и выпускньж 3 окнами, обеспечивйюA s

nijiMH 1щмощ &жую рабочего тела В щгжщпре 1 размеацены поршенЕу-якорь 4 и форсунка 5, через котор ю цроюводг-ггся впрыскивание в цилидхф 1 воды из бака 6. Пэд nopiiiHes i-jiKOpevi 4 imieexcH бзффная полость 7, заполненная . № нижней части щижндра 1 расположена электрическая обмотка 8 для вьработтси элевлр иеской энергии.

Г|)едяагаеэ 1ый свободнопорпшжой провой тepмoэлeкIpoгeнqэaтop дш уг1{31изаЩШ тештоты отработевших газов ДВС работает cn i TomjiKa

Г полож ии порпшя-якоря 4 в ЬЕ-гжнш точке через вп т;кное окно 2 в циж-щщэ 1 поступают отработаЕШие газы ДВС, которью щюл твшот цйшщщ 1, его от отрЕюотявшего ревбочего теж выкодящего ю щшщпра 1 чфе,3 выпускное окно 3 и заполшаот надпоршневое гфострансгоо вежг-1М зфяцом.

При пероч1е5деш1И порпшя-якоря ввфх внгмапе впускное окно 2, а затем выпускное окно 3 перекрываются боковыми стенками поршня-якоря 4, и происходит сжатие пост тргоших в щютщпр 1 отработавших газов ДЕВС. подходе поршня-якоря 4 к вфхней мертвой точке через орсунк; ; 5 происходит впрысмтание водщ, поступакщей из бака 6. ГЬд воздействием высокой ) сжатых отработавших газов ДВС происходргг инт нс1Юное пфообразовйЕние. Пф расширяется, щюизводя работу . Как только вфхняя кромка (дЕФБще) порпшя-.яокоря 4 начнет открывать ВЫЕ СКное окно 3, расш1фяюп9Шся пар пачнет выходить из щожщ1фа 1 в атмо ффЗ, а когда вфхняя кромка порпшя-якоря 4 откроет вггуоЕшое окно 2

Si4

от Э юотаБшие газы ДВС начнет посттаать в щгжщпр 1 и ЩЮИЗВОД ЕТЬ его о шсткз от отработавшего рабочего тела, заполнять щлдоршневое просфанство свежим з дгхом.

Одновременно с описанньт-ш процессами при пер -1ещшяи порпшяякоря 4 ББЮ происходят сжатие воздуха в буферной полости 7. ГЪспе досташеШШ поршнем-якорег 4 нижней мфтвой точки а«1шо сжатый воздух застйвит поршень-якорь 4 перемещаться ввфх и рабочий щжп повторяется.

В процесса совфшеяия описанного ржочего плюш в щипщщзе 1 поршеяь-якорь пqэeмeщaeтcя внутри обмотЕШ 8 и возбзшдает в ней ЭДС, дшствуя по пржЕЦшу линейного reHq aTopa

По сравнению с прототипом преялшаё ож свободнопоршневой перэвой термоэтмстрогеяератор дая уПийвш1ИИ тетиюты отработ-ЗЁШИх газов ДЕВС i-JMeeT значительно болыпий КТЩ, так как отсутствуют механические потфр, связанные с работой гфивоппшно-шатунного MesffiJHH:: ia; меньшие юерщюнные нагру зи-г на поршеяъ и массогабе жтные показатели в связи с отсутствием криво11шпно-П1ату1шого механизма.

8

Claims (1)

1. Свободнопоршневой паровой термоэлектрогенератор, работающий по двухтактному циклу и содержащий цилиндр с впускным и выпускным окнами, обеспечивающими периодическую смену рабочего тела со сжатием отработавших газов ДВС, впрыскивание в них воды и последующим расширением пара в надпоршневом пространстве, отличающийся тем, что цилиндр снабжен буферной полостью и на внешней стороне цилиндра в нижней его части имеется электрическая оболочка.