Газотурбинные установки, отличающиеся использованием горячих газов или ненагретых сжатых газов в качестве рабочего тела – F02C 1/00

Изобретение относится к энергетике. Установка содержит источник водорода высокого давления, две герметичные капсулы, газодинамически связанные между собой, с входным и выходными патрубками, два турбодетандера, два потребителя мощности, основной потребитель водорода и краны, потребитель электроэнергии, потребители водорода высокого и среднего давления. При открытии кранов водород из источника хранения под давлением поступает последовательно в первую и вторую капсулы и далее через краны к потребителям водорода. Изобретение позволяет снизить избыточное высокое давление газообразного водорода из источника хранения до заданных уровней с минимальными потерями и дополнительными техническими эффектами. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Камера сгорания газовой турбины с повышенной устойчивостью процесса горения содержит кожух, жаровую трубу, по меньшей мере, одну топливную форсунку для впрыскивания топлива для смешивания с воздухом в жаровой трубе и лопатки. Кожух выполнен с первым концом, вторым концом и первыми отверстиями, расположенными возле второго конца. Жаровая труба размещена радиально внутри кожуха, так что между ними формируется первый проход. Лопатки прикреплены к кожуху возле первых отверстий и отходят от него радиально в первый проход по направлению к жаровой трубе, так что лопатки подавляют большую часть тангенциальной составляющей скорости воздушного потока, поступающего в первый проход через первые отверстия, в результате чего воздух направляется по существу в аксиальном направлении к первому концу кожуха. При этом лопатки разнесены с одинаковым шагом по кольцу, охватывающему кожух, и имеют длину в продольном направлении, первую стенку и вторую стенку, которые определяют толщину лопатки. Первая и вторая стенки заканчиваются на краю, противолежащем кожуху. Края лопаток отстоят на некотором расстоянии но радиусу от жаровой трубы. Первые отверстия разнесены с некоторым шагом но кольцевым рядам, охватывающим кожух, и по его длине. Количество лопаток равно количеству первых отверстий в каждом из кольцевых рядов. Изобретение направлено на улучшение однородности потока в камере сгорания и уменьшение потерь давления. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ утилизации попутного нефтяного газа включает подачу воздуха и подачу попутного нефтяного газа в энергетическую машину, их смешение и сжигание в ней с получением нагретого рабочего тела и последующее преобразование энергии рабочего тела в полезную нагрузку. Часть подаваемого воздуха в энергетическую машину сжимают в компрессоре, нагревают в теплообменнике, расположенном во внутреннем объеме энергетической машины в ее высокотемпературной зоне горения попутного нефтяного газа, расширяют в турбине и направляют в зону подачи попутного нефтяного газа, обеспечивая смешение и сжигание попутного нефтяного газа в среде предварительно нагретого воздуха. Работу расширения нагретого воздуха в турбине используют для привода компрессора и дополнительного агрегата полезной нагрузки. Энергетическая машина для осуществления способа утилизации попутного нефтяного газа содержит корпус в виде вытяжной трубы, сообщенной с атмосферой входом и выходом, лопаточную машину, кинематически соединенную с агрегатом полезной нагрузки, камеру сгорания и элементы подвода атмосферного воздуха, попутного нефтяного газа. В энергетическую машину введены теплообменник, дополнительные лопаточные машины (компрессор и турбина) и дополнительный агрегат полезной нагрузки, которые кинематически соединены между собой, образуя турбокомпрессор. Вход компрессора сообщен с внутренней полостью вытяжной трубы в нижней ее части, а выход его сообщен со входом турбины через полость холодной части теплообменника, которая размещена в высокотемпературной зоне камеры сгорания. Выход турбины сообщен с внутренней полостью вытяжной трубы в зоне подвода попутного нефтяного газа камеры сгорания. Изобретение направлено на повышение эффективности энергетической машины за счет повышенного термического кпд тепловой машины. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для утилизации попутного нефтяного газа. Способ осуществляют следующим образом. После запуска газовой турбины в турбину сжатия подают воздух и попутный нефтяной газ. Сжатые газ и воздух направляют в камеру сгорания, где происходит горение. Тепло расширяющегося горячего газа заставляет вращаться рабочую турбину, которая вращает турбину сжатия и ротор электрического генератора. Воду, получаемую из скважины, из которой добывается нефть, предварительно очищают от примесей и с помощью насоса, приводимого во вращение от вала газовой турбины, пропускают через экономайзер. В экономайзер подают горячий воздух, идущий от рабочей турбины. За счет горячего воздуха вода нагревается. Затем воду дополнительно подогревают в нагревателе, содержащем ТЭН, получающий энергию от электрического генератора, и пропускают через паровой сепаратор. В паровом сепараторе происходит отделение пара от излишней воды. Отделенную горячую воду используют для хозяйственных нужд. Полученный в сепараторе пар дополнительно подогревают в паронагревателе и направляют в камеру сгорания, куда одновременно после турбины сжатия поступает сжатый ПНГ, смешанный с воздухом. К камере сгорания подсоединен патрубок с датчиком давления и клапаном. Технический результат заключается в повышении степени использования попутного нефтяного газа, снижении загрязнения окружающей среды. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для отбора энергии из потока сжатого газа содержит турбодетандер, имеющий рабочее колесо турбодетандера, и генератор, имеющий ротор и статор. В рабочее колесо турбодетандера поступает радиальный входной поток. Генератор имеет ротор и статор. Ротор приводится во вращение рабочим колесом турбодетандера. Наружная поверхность статора имеет охлаждающие ребра. Турбодетандер и ротор размещены в участке трубы. Лицевая сторона рабочего колеса турбодетандера обращена к генератору. В устройстве выполнен неограниченный проход для потока расширенного газа, обеспечивающий сообщение посредством газового потока между лицевой стороной рабочего колеса турбодетандера и наружной поверхностью статора. Множество таких устройств могут быть размещены последовательно. Распределительный трубопровод природного газа включает в себя указанное устройство. Обеспечивается улучшенный отвод тепла от генератора без необходимости во внешнем охлаждении. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комбинированная газотурбодетандерная установка для работы на природном газе содержит магистраль природного газа, турбодетандер, нагреватель, рекуператор, насос, потребитель мощности, например электрогенератор, газогенератор ГТД, включающий воздушный компрессор, камеру сгорания и турбину, нагреватель с каналами холодного и промежуточного теплоносителя и рекуператор с каналами горячего и промежуточного теплоносителя. Компрессор, турбина и потребитель мощности сопряжены между собой механически через вал. Магистраль природного газа и вход турбодетандера соединены через канал холодного теплоносителя нагревателя. Выход турбодетандера соединен с потребителем природного газа. Выход турбины через канал горячего теплоносителя рекуператора соединен с атмосферой. Каналы промежуточного теплоносителя рекуператора и нагревателя и насос соединены в общий замкнутый контур. Установка дополнительно содержит источник сжатого воздуха, накопитель сжатого воздуха, камеру сбора утечек уплотнений по валу, муфту сцепления, дроссель-регулятор, редуктор давления и клапаны. Турбодетандер соединен механически через муфту сцепления с газогенератором ГТД. Камера сбора утечек уплотнений по валу газодинамически соединена с входом в компрессор. Источник сжатого воздуха соединен с входом в турбодетандер через накопитель с клапанами на входе и на выходе. Выход турбодетандера снабжен клапаном и дополнительно через клапан соединен с входом компрессора. Магистраль природного газа и канал холодного теплоносителя нагревателя соединены через клапан. Магистраль природного газа дополнительно соединена с входом в турбодетандер через клапан. Вход в канал горячего теплоносителя рекуператора из турбины снабжен клапаном. Выход турбины дополнительно связан через дроссель-регулятор непосредственно с атмосферой. Достигается повышение эффективности установки, улучшение ее экологических показателей и обеспечение бесперебойности работы. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газотурбостроению. Газоперекачивающий агрегат содержит компрессор, газотурбинный привод, газомасляный теплообменник, контур системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода, образованный маслопроводами, маслофильтром, газомасляным теплообменником, маслобаком, с установленным в нем нагревателем масла, датчиками контроля температуры масла, и контур системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода, образованный газопроводами, газовым фильтром, этим же газомасляным теплообменником, нагревателем газа, регулятором давления газа, датчиком контроля температуры газа. В контуре системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода маслопровод подвода масла в газомасляный теплообменник и маслопровод отвода масла из газомасляного теплообменника соединены между собой маслопроводом-перемычкой с установленным в ней управляемым регулирующим клапаном, открываемым при пуске агрегата. В контуре системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода газопровод подвода газа в газомасляный теплообменник и газопровод отвода газа из газомасляного теплообменника соединены между собой газопроводом-перемычкой с установленным в ней регулирующим клапаном. Предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную работу газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата в режиме пуска агрегата и в рабочем режиме при крайне низкой температуре окружающей среды. 1 ил.

Установка с открытым рабочим циклом для производства механической или электрической энергии содержит устройство забора атмосферного воздуха, компрессор, ядерный реактор и газовую турбину, приводимую в действие нагретым сжатым воздухом, с возможностью последующего выброса отработанного воздуха в атмосферу. В качестве ядерного реактора используют высокотемпературный ядерный реактор на быстрых нейтронах, охлаждаемый сжатым воздухом. Активная зона ядерного реактора содержит стерженьковые твелы, заключенные в герметичную оболочку, с возможностью осуществления через нее теплообмена. Установка также снабжена фильтром для очистки атмосферного воздуха. Изобретение направлено на снижение химически вредных веществ в выбросе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предложен способ управления подачей топлива во время переходного процесса для контуров подачи топлива для множества подключенных газовых турбин, заключающийся в том, что обнаруживают событие возникновения переходного процесса в электрической сети энергосистемы на основании наличия, по меньшей мере, одного из следующих факторов: быстрого изменения подачи топлива в газовую турбину и ускорения вращения вала турбины. После обнаружения события возникновения переходного процесса в электрической сети энергосистемы в устройство управления газовой турбиной подают команду переключить газовую турбину, по меньшей мере, на одну промежуточную нагрузку и регулируют соотношение компонентов топливной смеси в камере сгорания таким образом, чтобы сохранить устойчивость в камере сгорания во время события возникновения переходного процесса в электрической сети энергосистемы. Используют заранее заданный сигнал о требуемой нагрузке в изолированном режиме работы для соразмерного распределения общей требуемой нагрузки в изолированном режиме работы между подключенными газотурбинными генераторами. Изобретение позволит обеспечить локальные электрические нагрузки для собственных нужд электростанции во время отключения от электрической сети энергосистемы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 33 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, корпус двигателя, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор состоит из каскадов низкого и высокого давления. Турбина содержит каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены радиальные перегородки. Вне корпуса двигателя установлены теплообменник-подогреватель, первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором и подводящими и отводящими воздушными трубопроводами, соответственно с полостями после компрессора и перед турбиной высокого давления, после турбины высокого давления и перед турбиной среднего давления, после турбины среднего давления и перед турбиной низкого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к газотурбинным установкам, предназначенным для комплексной утилизации низконапорного природного или попутного нефтяного газов, и может быть использовано при создании наземных блочно-модульных комплексов для получения электричества, синтетических топлив с утилизацией остаточного тепла в газотурбинной установке. Комбинированная газотурбинная установка содержит газотурбинный блок, включающий компрессор, камеру сгорания и турбину, абсорбционную холодильную машину с циркуляционным хладагентом и с тепловоспринимающими элементами, подключенными к выходу паровой турбины. К выходу из турбины подключен паровой контур с котлом-утилизатором, выход которого по пару соединен с паровой турбиной. Комбинированная газотурбинная установка снабжена блоком конверсии низконапорного природного или попутного нефтяного газа в «синтез - газ», блоком синтеза топлива, модулем гидрокрегинга. Система подачи топлива подключена к источнику подачи низконапорного природного или попутного нефтяного газа, соединенным с компрессорным блоком, и снабжена расположенными последовательно блоком сероочистки низконапорного природного или попутного нефтяного газа, блоком его сепарации и осушки с модулем сбора конденсата, и модулем компримирования топлива, подключенным к камере сгорания газотурбинного блока. Паровая турбина снабжена блоком водоподготовки. Циркуляционный хладагент абсорбционной холодильной машины подключен к блоку синтеза топлива для охлаждения «синтез-газа» и конденсации синтетических топлив. Котел-утилизатор по пару подключен к блоку конверсии низконапорного природного или попутного нефтяного газа для паровой конверсии углеводородов в «синтез-газ». Выход газовой турбины подключен к блоку конверсии и блоку синтеза топлива. Модуль сбора конденсата подключен к блоку синтеза топлива и котлу-утилизатору. Блок сепарации и осушки подключен к блоку синтеза топлива. Блок конверсии подключен к блоку синтеза топлива, а блок сероочистки - к котлу-утилизатору. Изобретение направлено на повышение эффективности комбинированной газотурбинной установки с гибкой схемой использования низконапорного природного газа, попутных нефтяных газов различного состава для выработки электроэнергии, получения синтетического топлива и утилизации остаточного тепла. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к увеличению мощности газовых турбин. Узел подачи текучей среды, выполненный для системы увеличения мощности, содержащий: одну или более ступеней, имеющих активное состояние и неактивное состояние, причем каждая из ступеней содержит, по меньшей мере, первый и второй клапаны, причем каждый первый и второй клапаны имеют открытое и закрытое положения. Система увеличения мощности, содержащая: узел подачи текучей среды, содержащий одну или более ступеней, имеющих активное и неактивное состояния, причем каждая из ступеней содержит, по меньшей мере, первый и второй клапаны, причем каждый из первого и второго клапанов имеет открытое и закрытое положения; насос, соединенный с узлом подачи текучей среды, питающий каждую из ступеней; блок управления, соединенный с насосом, регулирующий насос и соединенный с узлом подачи текучей среды для регулирования первого и второго клапанов; источник текучей среды, подводящий текучую среду к одной или более ступеням. Способ инжектирования текучей среды из узла подачи текучей среды в устройство инжектирования, при котором: активизируют, по меньшей мере, одну ступень узла подачи текучей среды, имеющую одну или более ступеней, имеющих активное и неактивное состояния, причем каждая из ступеней содержит, по меньшей мере, первый и второй клапаны, причем каждый первый и второй клапаны имеют открытое и закрытое положения, причем активизация содержит: при первом клапане, находящемся в открытом положении, и втором клапане, находящемся в закрытом положении, наполняют ступень текучей средой из источника текучей среды и сжимают текучую среду насосом до первого заданного уровня; при первом клапане, находящемся в закрытом положении, и втором клапане, находящемся в открытом положении, выпускают сжатую текучую среду. Изобретение позволяет обеспечить увеличение мощности газовых турбин и снижение стоимости системы увеличения мощности. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 5 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, корпус, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, корпус которой выполнен конической формы, расширяющейся по потоку, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор выполнен из каскадом низкого и высокого давления. Турбина содержит каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены соответственно первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Дополнительные теплообменники встроены в корпус турбины таким образом, что частично размещены в тракте турбины и соединены подводящими воздушными трубопроводами с полостью за компрессором высокого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор содержит каскады низкого и высокого давления, а турбина - каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены соответственно первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Турбовинтовой газотурбинный двигатель с ядерной силовой установкой содержит винт, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину высокого давления, установленный за турбиной высокого давления двигатель Стирлинга и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор выполнен из каскадов низкого и высокого давления. За двигателем Стирлинга установлена турбина низкого давления, ротор которой соединен внутренним валом через редуктор или мультипликатор с винтом. Двигатель Стирлинга соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к энергетике по выработке электроэнергии с использованием солнечной лучистой энергии. Солнечно-воздушная воздухотурбинная электростанция в результате нагрева сжатого воздуха (рабочего тела) до высоких температур применением новых спиральных солнечных нагревателей, накрытых стеклом или оборудованных стеклянными линзами, позволяет собрать и сфокусировать солнечную лучистую энергию и обеспечить троекратный нагрев рабочего тела последовательно в каждом из трех солнечных спиральных нагревателей по всем трем солнечным спиралям одновременно. Солнечные нагреватели могут работать с линзами и без линз. Нагретый воздух, направленный в спиральный нагреватель, отдает тепло рабочему телу, двигающемуся на встречных направлениях, который поступает в турбину, вращая ее, а она вращает электрогенератор, вырабатывая электрический ток. Станция имеет два ряда цилиндров изотермического расширения и адиабатического сжатия атмосферного воздуха одновременно, нагревая его. Часть воздуха направляется по трубе в спиральный нагреватель для нагрева воды для бытовых нужд, частично используя тепло, полученное от атмосферного воздуха при его изотермическом расширении в изотермических цилиндрах. В изотермических цилиндрах сжатия воздуха (рабочего тела) за счет отбора мощности турбины, наоборот, тепло при сжатии отдается атмосферному воздуху. Электростанция предназначена для выработки дешевой электроэнергии для населения, живущего в районах пустынной местности с большим количеством солнечной лучистой энергии. 1 ил.

Турбодетандерная установка в системе газораспределительной станции содержит турбодетандер, электрогенератор, линию высокого давления природного газа, газопаровой теплообменник и электропарогенератор, соединенный с противодавленческой турбиной. Газопаровой теплообменник присоединен к линии высокого давления и турбодетандеру. Электропарогенератор питается электроэнергией от электрогенераторов турбодетандера и противодавленческой турбины. Достигается экологическая чистота, за счет отсутствия процесса сжигания топлива, повышение экономической эффективности и исключение образования инея и льда на рабочих поверхностях турбодетандера, за счет подогрева газа отработавшим паром из турбины. 1 ил.

Изобретение относится к турбинным установкам и может быть использовано в транспортной технике, в частности, в качестве двигателей для летательных аппаратов. Электродуговая турбоустановка содержит источники питания, электроразрядную камеру с каналом подвода рабочего вещества и стенками, переходящими в сопло, в электроразрядной камере расположен центральный охлаждаемый электрод, на стенке электроразрядной камеры расположена индукционная катушка, которая предназначена для создания магнитного поля, вращающего с большой частотой в электроразрядной камере электрический дуговой разряд, нагревающий протекающее через электрический дуговой разряд рабочее вещество до высокой температуры, сопло соединено с рабочей камерой, причем одинаковые электроразрядные камеры, не менее двух, объединены и укреплены по окружности через стенки, переходящие в сопло, кольцевой рабочей камерой, в которой на валу закреплено рабочее колесо турбины с сопловыми лопатками, при этом установка снабжена расположенным в каждой электроразрядной камере цилиндрическим перфорированным соплами охлаждаемым электродом, внутри которого по оси симметрии установлен центральный полый электрод с насадкой, содержащей сопло и запальный наконечник для поддержания непрерывного электрического дугового разряда в электроразрядной камере, а канал подвода под давлением рабочего вещества связан с полостями и соплами электродов. Изобретение позволяет обеспечить экологическую чистоту, огнебезопасность и взрывобезопасность. 2 ил.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, содержащих силовую установку с атомным газотурбинным двигателем. Силовая установка содержит газотурбинный привод и ядерный реактор, соединенный трубопроводами циркуляции теплоносителя с теплообменником, который соединен трубопроводами циркуляции второго контура. Теплообменник второго контура перепускными трубопроводами соединен с газотурбинным приводом, содержащим первый и второй контуры, вал, вентилятор, компрессор, камеру сгорания и турбину. Между компрессором и камерой сгорания выполнена заслонка, соединенная трубопроводом перепуска с входом теплообменника второго контура, выход из которого соединен с выходом из камеры сгорания. Технический результат заключается в повышении КПД и надежности в эксплуатации. 4 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, турбиной с системой охлаждения и сверхзвуковым реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода и теплообменник - охладитель с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью за двигателем Стирлинга. Между двигателем Стирлинга и сверхзвуковым реактивным соплом выполнена форсажная камера, внутри которой установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции, с ядерным реактором. Изобретение направлено на повышение КПД с одновременным снижением его веса, стоимости и повышении надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит газотурбинный двигатель с компрессором, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен с полостью компрессора. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Во втором контуре установлен охлаждающий теплообменник. Перед двигателем Стирлинга и во втором контуре после охлаждающего теплообменника установлены нагревающие теплообменники, соединенные с ядерным реактором. Все расширительные цилиндры частично или полностью установлены внутри обтекателя реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение КПД авиационного двигателя при снижении его веса, стоимости и повышение надежности. 3 ил.

Комбинированный атомный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и двумя каскадами компрессора, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода с полостью компрессора. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Все расширительные цилиндры частично или полностью установлены внутри обтекателя реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение КПД авиационного двигателя при снижении его веса, стоимости и повышении надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбогенератор предназначен для утилизации потенциальной избыточной энергии давления природного газа в магистральных трубопроводах и содержит герметичный корпус с крышками, турбину, электрогенератор, проходные изоляторы, входной и выходной патрубки. Корпус имеет сквозную полость, снабженную входом и выходом с противоположных сторон. Турбина и электрогенератор механически связаны между собой и размещены в полости корпуса. Крышки расположены на входе и выходе полости корпуса. Входной патрубок размещен на крышке входа в полость корпуса. Проходные изоляторы установлены на корпусе и соединены с электрогенератором. Газотурбогенератор дополнительно включает регулятор, кран, агрегат нагрева. Турбина, электрогенератор, корпус с проходными изоляторами, выходной патрубок и кран объединены в модуль. Кроме того, газотурбогенератор содержит, по крайней мере, два модуля, последовательно сопряженные корпусами между собой, где крышка входа в полость установлена на корпусе первого модуля, а крышка выхода из полости установлена на корпусе последнего модуля с образованием объединенной герметичной полости модулей. Регулятор установлен на входном патрубке, который размещен на крышке входа в полость. Каждый кран установлен на корпусе отдельного модуля через выходной патрубок. За краном последнего модуля последовательно подключен агрегат нагрева. Изобретение направлено на повышение эффективности использования потенциальной избыточной энергии давления природного газа на газораспределительных станциях. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Детандер-генераторная установка электростанции содержит магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера. Подводящий газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Выхлопной газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Изобретение направлено на повышение экономичности детандер-генераторной установки и КПД энергетических котлов электростанции за счет подогрева газа перед подачей его в турбодетандер и в топки энергетических котлов теплотой воздуха, нагретого в результате процесса сжатия в компрессорах низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной, имеющей систему охлаждения, и сверхзвуковым реактивным соплом с коническим обтекателем внутри него. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стерлинга, который содержит, по меньшей мере один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода и теплообменник-охладитель с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью за двигателем Стерлинга. Между двигателем Стерлинга и сверхзвуковым реактивным соплом выполнена форсажная камера, внутри которой установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции с форсажным теплообменником. Сверхзвуковое реактивное сопло выполнено регулируемым, с возможностью изменения площади критического сечения. Конический обтекатель частично установлен внутри дозвуковой части реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение кпд. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению. Комбинированный атомный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость, вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Внутри реактивного сопла установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции с форсажным теплообменником. Изобретение направлено на повышение кпд. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Атомный газотурбинный авиационный двигатель содержит первый и второй контуры, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, а также, по меньшей мере, одно рабочее колесо турбины, установленное на внешнем валу, камеру сгорания между компрессором и турбиной, воздухозаборник, турбину и реактивное сопло с центральным обтекателем. За турбиной в центральном обтекателе реактивного сопла установлен двигатель Стирлинга, соединенный с внутренним валом и трубопроводами циркуляции теплоносителя с ядерным реактором, а воздушным каналом между валами - с полостью за вентилятором. Перед камерой сгорания и во втором контуре установлены теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Двигатель Стирлинга выполнен из двух групп цилиндров: рабочих и расширительных, при этом рабочие цилиндры размещены в первом контуре, а расширительные - во втором. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Атомный газотурбинный двигатель с форсажем содержит первый и второй контуры, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, турбины высокого и низкого давления, с системой охлаждения, камеру сгорания, теплообменник и реактивное сопло. Камера сгорания установлена между компрессором и турбиной высокого давления. Теплообменник установлен перед камерой сгорания. Между турбинами высокого и низкого давления установлен дополнительный компрессор. За дополнительным компрессором установлен теплообменник-подогреватель, соединенный трубопроводами циркуляции теплоносителя с ядерным реактором. За реактивным соплом установлен форсажный теплообменник, также соединенный с ядерным реактором. Изобретение направлено на повышение тяги двигателя на форсажном режиме, КПД и надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Комбинированный способ получения электроэнергии и синтетического жидкого топлива (метанола) в парогазовых установках. Способ включает сжатие воздуха в основном и дожимном компрессорах, частичное окисление углеводородсодержащего топлива в реакторе, охлаждение послереакционной смеси, получение метанола, расширение продуктов неполного окисления с подачей их в камеру сгорания газовой турбины. При этом углеводородсодержащее топливо проходит последовательное окисление при температуре 380-450°С и давлении 4,5-10 МПа с последующим охлаждением послереакционной смеси в холодильнике-конденсаторе конденсатом паротурбинной установки. Отделение метанола от жидких продуктов окисления осуществляют в ректификационной колонне. Обеспечение заданной температуры газа на входе в газовую турбину осуществляется принимаемым числом реакторных установок синтеза метанола либо подмешиванием исходного углеводородсодержащего топлива в камеру сгорания газовой турбины. Использование заявленного способа позволяет повысить экономическую эффективность получения жидкого синтетического топлива в парогазовых установках, снизить непроизводственные потери тепла в цикле парогазовой установки, предотвратить сажеобразование, повысить надежность и эффективность работы теплообменного оборудования и газовой турбины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Газообразное рабочее тело (например, воздух) при исходном давлении 2-5 атмосфер политропно сжимают компрессором в 3-10 раз, при этом газ нагревается на 70-170 К. Наполняют сжатым рабочим телом ресивер до заданного давления, откуда его порционно направляют в теплообменный резервуар, где изохорно нагревают до 800-1100 К, затем порционно направляют в накопительный резервуар. При достижении давления в накопительном резервуаре заданного значения направляют рабочее тело в преобразователь кинетической энергии в другие виды энергии (например, турбину), где оно, адиабатически расширяясь, совершает полезную работу. Часть полученной энергии используется для работы компрессора. Отработавшее газообразное рабочее тело направляют для обогрева (охлаждения, используя абсорбционные холодильные установки) и последующего возврата в цикл либо, если это воздух, для подогрева или приготовления рабочей горючей смеси. Изобретение позволяет преобразовать тепловую энергию достаточной интенсивности в другие виды энергии, например электрическую. 1 ил.