[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2370712C1 - Method of producing cold air in turbo-refrigerator - Google Patents

Method of producing cold air in turbo-refrigerator Download PDF

Info

Publication number
RU2370712C1
RU2370712C1 RU2008100932/06A RU2008100932A RU2370712C1 RU 2370712 C1 RU2370712 C1 RU 2370712C1 RU 2008100932/06 A RU2008100932/06 A RU 2008100932/06A RU 2008100932 A RU2008100932 A RU 2008100932A RU 2370712 C1 RU2370712 C1 RU 2370712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
turbo
turbine
air
inlet
Prior art date
Application number
RU2008100932/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008100932A (en
Inventor
Анатолий Иванович Самсонов (RU)
Анатолий Иванович Самсонов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)
Priority to RU2008100932/06A priority Critical patent/RU2370712C1/en
Publication of RU2008100932A publication Critical patent/RU2008100932A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370712C1 publication Critical patent/RU2370712C1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: method of producing cold air in turbo-refrigerator comprises atmospheric air withdrawal, compressing aforesaid air in turbo-compressor compressor, cooling it feeding it to turbo-expander compressor inlet. It compresses compressing it additionally, cooling and feeding to turbo-expander turbine inlet, cold air being transferred from turbo-expander turbine outlet to its inlet. Compressed air flow coming from turbo-compressor compressor is divided into two flows. One flow is fed, via air cooler, to the turbo-expander compressor inlet. Second flow, preferably that with lower flow rate, is directed into combustion chamber to oxidise fuel, while resultant combustion products are mixed with steam. Steam is produced by power of gases outcoming from turbo-compressor turbine. Mix obtained is sent to turbo-compressor turbine.
EFFECT: increased refrigeration factor.
1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для получения низких температур воздуха, необходимых для замораживания и хранения продуктов питания.The invention relates to refrigeration and can be used to obtain low air temperatures necessary for freezing and storing food.

Известен способ получения холодного воздуха, включающий забор атмосферного воздуха, его сжатие в первом турбокомпрессоре с охлаждением и передачей на вход компрессора второго турбокомпрессора, его дополнительное сжатие, охлаждение и передачу на вход турбины второго турбокомпрессора с выдачей холодного воздуха с выхода его турбины (патент РФ №2262047, МПК F25В 11/00, опубл. 2005.10.10).A known method of producing cold air, including the intake of atmospheric air, its compression in the first turbocompressor with cooling and transmission to the compressor inlet of the second turbocompressor, its additional compression, cooling and transmission to the turbine inlet of the second turbocompressor with the delivery of cold air from the output of its turbine (RF patent No. 2262047, IPC F25В 11/00, publ. 2005.10.10).

Известен также способ получения холодного воздуха, включающий забор атмосферного воздуха, его сжатие в компрессоре турбокомпрессора с охлаждением и передачей на вход компрессора турбодетандера, его дополнительное сжатие, охлаждение и передачу на вход турбины турбодетандера с выдачей холодного воздуха с выхода турбины турбодетандера (патент РФ №2084780, МПК F25В 11/00, опубл. 1997.07.20).There is also a method of producing cold air, including the intake of atmospheric air, its compression in a compressor of a turbocompressor with cooling and transmission to the turbine expander compressor inlet, its additional compression, cooling and transmission to the turbine expander turbine inlet with the delivery of cold air from the turbine expander turbine output (RF patent No. 2084780 IPC F25V 11/00, published 1997.07.20).

Этот способ, как наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности, выбран в качестве прототипа.This method, as the closest to the proposed technical essence, is selected as a prototype.

Известные способы требуют источника сжатого воздуха для сжигания топлива. При этом расход рабочего тела для газотурбинного двигателя весьма велик (он сравним с подачей турбокомпрессора). Если этот воздух отбирать от турбокомпрессора, то уменьшается подача воздуха на турбодетандер, что снизит хладопроизводительность. Если направлять в камеру сгорания воздух после турбодетандера, то нужно уменьшить перепад давлений в турбодетандере, а значит уменьшить температуру воздуха после турбодетандера, снизить его хладопроизводительность.Known methods require a source of compressed air to burn fuel. At the same time, the flow rate of the working fluid for a gas turbine engine is very high (it is comparable with the supply of a turbocompressor). If this air is taken from the turbocompressor, then the air supply to the turboexpander is reduced, which will reduce the refrigerating capacity. If air is sent to the combustion chamber after the turboexpander, then it is necessary to reduce the pressure drop in the turboexpander, which means to reduce the air temperature after the turboexpander, to reduce its refrigerating capacity.

В основу изобретения поставлена задача автономного получения холодного воздуха.The basis of the invention is the task of autonomous production of cold air.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличении холодильного коэффициента.The technical result achieved by solving the problem is expressed in an increase in the refrigeration coefficient.

Для решения поставленной задачи способ получения холодного воздуха в турбохолодильной установке, включающий забор атмосферного воздуха, его сжатие в компрессоре турбокомпрессора с охлаждением и передачей на вход компрессора турбодетандера, его дополнительное сжатие, охлаждение и передачу на вход турбины турбодетандера с выдачей холодного воздуха с выхода турбины турбодетандера, отличается тем, что поток сжатого воздуха, выходящий из компрессора турбокомпрессора, разделяют на два потока, один из которых через воздухоохладитель подают на вход компрессора турбодетандера, а второй поток, предпочтительно меньший по расходу, направляют в камеру сгорания для окисления топлива и полученные продукты сгорания смешивают с паром, который получают за счет энергии газов, выходящих из турбины турбокомпрессора, после чего полученную смесь подают на вход турбины турбокомпрессора.To solve this problem, a method of producing cold air in a turbo-refrigeration unit, including intake of atmospheric air, its compression in the compressor of a turbocompressor with cooling and transmission of a turbo-expander to the compressor inlet, its additional compression, cooling and transmission to the turbine expander’s turbine inlet with the delivery of cold air from the turbo-expander’s turbine’s output , characterized in that the stream of compressed air leaving the compressor of the turbocompressor is divided into two streams, one of which feeds through the air cooler t to the inlet of the turboexpander compressor, and the second stream, preferably of a lower flow rate, is sent to the combustion chamber for oxidizing the fuel and the resulting combustion products are mixed with steam, which is obtained from the energy of the gases leaving the turbocharger turbine, after which the resulting mixture is fed to the turbine inlet turbocharger.

Сравнение признаков предлагаемого решения с признаками прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию «новизна».A comparison of the features of the proposed solution with the features of the prototype indicate its compliance with the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признаки - «…поток сжатого воздуха, выходящий из компрессора турбокомпрессора, разделяют на два потока, один из которых через воздухоохладитель подают на вход компрессора турбодетандера, а второй поток, предпочтительно меньший по расходу, направляют в камеру сгорания для окисления топлива…» - обеспечивают получение сжатого воздуха для турбодетандера и получение холода, и для работы газовой турбины.Signs - "... the stream of compressed air exiting the turbocompressor compressor is divided into two streams, one of which is fed to the inlet of the turboexpander compressor through the air cooler, and the second stream, preferably of a lower flow rate, is sent to the combustion chamber to oxidize the fuel ..." - provide compressed air for turboexpander and receiving cold, and for the operation of a gas turbine.

Признаки - «…полученные продукты сгорания смешивают с паром, который получают за счет энергии газов, выходящих из турбины турбокомпрессора, после чего полученную смесь подают на вход турбины турбокомпрессора…» - обеспечивают охлаждение камеры сгорания, снижение температуры газов после горения, позволяют увеличить массу рабочего тела, поступающего в газовую турбину и тем самым компенсировать отбор сжатого воздуха на турбодетандер. Получение пара за счет энергии газов, выходящих из газовой турбины, позволяет утилизировать энергию уходящих газов, повысить кпд установки.Signs - "... the resulting combustion products are mixed with steam, which is obtained from the energy of the gases leaving the turbocompressor turbine, after which the resulting mixture is fed to the turbine compressor turbine inlet ..." - provide cooling of the combustion chamber, lowering the temperature of the gases after combustion, increase the mass of the worker body entering the gas turbine and thereby compensate for the selection of compressed air to the turboexpander. The production of steam due to the energy of the gases leaving the gas turbine makes it possible to utilize the energy of the exhaust gases and increase the efficiency of the installation.

Техническая сущность предлагаемого решения поясняется чертежом. На чертеже представлена принципиальная схема воздушной холодильной установки, обеспечивающей реализацию заявленного способа.The technical essence of the proposed solution is illustrated in the drawing. The drawing shows a schematic diagram of an air refrigeration unit, ensuring the implementation of the claimed method.

На чертеже показаны воздушный фильтр 1, турбокомпрессор 2, компрессор 3, газовая турбина 4, пневморегулятор 5, камера 6 сгорания, регенератор 7 пара, первый воздухоохладитель 8, турбодетандер 9, компрессор 10, детандер 11, второй воздухоохладитель 12.The drawing shows an air filter 1, a turbocharger 2, a compressor 3, a gas turbine 4, a pneumatic regulator 5, a combustion chamber 6, a steam regenerator 7, a first air cooler 8, a turboexpander 9, a compressor 10, an expander 11, a second air cooler 12.

Заявляемый способ реализуется следующим образом. Компрессор 3 через воздушный фильтр 1 засасывает атмосферный воздух и сжимает его. Затем пневморегулятор 5 разделяет сжатый воздух на две части. Одна его часть поступает в камеру 6 сгорания, куда поступает топливо, а также пар с регенератора 7 пара. Другая часть сжатого воздуха поступает через первый воздухоохладитель 8 в компрессор 10 турбодетандера 9. В компрессоре 10 происходит повышение давления воздуха. Затем сжатый воздух через второй воздухоохладитель 12 поступает в детандер 11, где происходит срабатывание перепада давлений и охлаждение воздуха. Пар, получаемый в регенераторе 7, за счет энергии газов, выходящих из газовой турбины 4 и поступающий в камеру 6 сгорания, увеличивает массу рабочего тела для газовой турбины 4, т.к. часть воздуха отбирается на турбодетандер 9, а также используется для понижения температуры продуктов сгорания до значения, определяемого максимальной теплонапряженностью материала лопаток турбины.The inventive method is implemented as follows. The compressor 3 through the air filter 1 draws in atmospheric air and compresses it. Then the pneumatic regulator 5 divides the compressed air into two parts. One part of it enters the combustion chamber 6, where fuel is supplied, as well as steam from the steam regenerator 7. Another part of the compressed air enters through the first air cooler 8 into the compressor 10 of the turboexpander 9. In the compressor 10, the air pressure increases. Then, compressed air through the second air cooler 12 enters the expander 11, where the differential pressure is triggered and the air is cooled. The steam received in the regenerator 7, due to the energy of the gases leaving the gas turbine 4 and entering the combustion chamber 6, increases the mass of the working fluid for the gas turbine 4, because part of the air is taken to a turboexpander 9, and is also used to lower the temperature of the combustion products to a value determined by the maximum heat stress of the material of the turbine blades.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает автономное получение холодного воздуха без снижения хладопроизводительности.Thus, the proposed method provides an autonomous production of cold air without reducing the refrigeration capacity.

Claims (1)

Способ получения холодного воздуха в турбохолодильной установке, включающий забор атмосферного воздуха, его сжатие в компрессоре турбокомпрессора с охлаждением и передачей на вход компрессора турбодетандера, его дополнительное сжатие, охлаждение и передачу на вход турбины турбодетандера с выдачей холодного воздуха с выхода турбины турбодетандера, отличающийся тем, что поток сжатого воздуха, выходящий из компрессора турбокомпрессора, разделяют на два потока, один из которых через воздухоохладитель подают на вход компрессора турбодетандера, а второй поток, предпочтительно меньший по расходу, направляют в камеру сгорания для окисления топлива и полученные продукты сгорания смешивают с паром, который получают за счет энергии газов, выходящих из турбины турбокомпрессора, после чего полученную смесь подают на вход турбины турбокомпрессора. A method of producing cold air in a turbo-refrigeration unit, including the intake of atmospheric air, its compression in a turbocompressor compressor with cooling and transmission of a turboexpander to the inlet of the compressor, its additional compression, cooling and transmission of turbine expander to the turbine inlet with the output of cold air from the outlet of the turbine expander, characterized in that the compressed air stream leaving the turbocompressor compressor is divided into two streams, one of which is fed through the air cooler to the compressor inlet of the turbo-compressor underder, and the second stream, preferably lower in flow rate, is sent to the combustion chamber for oxidizing the fuel and the resulting combustion products are mixed with steam, which is obtained from the energy of the gases exiting the turbocompressor turbine, after which the resulting mixture is fed to the turbine compressor turbine inlet.
RU2008100932/06A 2008-01-09 2008-01-09 Method of producing cold air in turbo-refrigerator RU2370712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008100932/06A RU2370712C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of producing cold air in turbo-refrigerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008100932/06A RU2370712C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of producing cold air in turbo-refrigerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008100932A RU2008100932A (en) 2009-07-20
RU2370712C1 true RU2370712C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41046731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008100932/06A RU2370712C1 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Method of producing cold air in turbo-refrigerator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370712C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008100932A (en) 2009-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1600615A2 (en) Intercooler system for gas turbine engines
RU2016139489A (en) METHOD (OPTIONS) FOR USING CONDENSATE TO INCREASE ENGINE EFFICIENCY
TW200718863A (en) High efficiency thermal engine
CN103026024A (en) Egr construction for opposed-piston engines
CN100422540C (en) Engine gas supply apparatus for gas engine and operating method thereof
RU2012115106A (en) TURBINE ENGINE WITH PARALLEL SHAFT
US20220307408A1 (en) Structural arrangement in a low-temperature turbocompressor for an internal combustion engine
US2877622A (en) Heat engines
WO2014119154A1 (en) Multi-stage supercharging system, and device and method for controlling same
RU2370712C1 (en) Method of producing cold air in turbo-refrigerator
RU2369808C2 (en) Trigeneration gas turbine plant
CN106762155B (en) Reverse boosting type air source system based on turbine-compressor
US11852108B1 (en) Exhaust purge gas for compressor packing systems and methods
US9869241B2 (en) Split cycle engine and method of operation
RU2370711C1 (en) Air refrigerator
US6726457B2 (en) Compressor with supercharged inlet
RU74453U1 (en) AIR COOLING UNIT
RU2008108083A (en) METHOD AND DEVICE FOR STARTING A GAS-TURBINE UNIT
CN108167086A (en) A kind of high-pressure oxygen-enriched combustion Stirling electricity generation system and its control method
RU2006135320A (en) DEVICE FOR GAS-TURBINE ENGINE CONTROL
JP5586245B2 (en) Intake air cooling system for marine internal combustion engines
CN102635434B (en) For the method making the internal combustion engine of supercharging
RU2515910C1 (en) Gas turbine plant with heat pump
RU39936U1 (en) ROOM COOLING UNIT
RU101699U1 (en) UNIT FOR PRODUCTION OF NITRIC ACID

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120706

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160110