способ работы энергетической установки с ядерным реактором
Классы МПК: | F02C1/05 отличающиеся типом источника тепла, например с использованием ядерной или солнечной энергии |
Патентообладатель(и): | Гришин Александр Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-09-30 публикация патента:
27.08.1997 |
Использование: в теплоэнергетике, энергомашиностроении и атомной энергетике. Сущность изобретения: часть рабочего тепла открытого газового контура отбирают во вспомогательный контур, в котором ее периодически охлаждают и сжимают, вновь охлаждают, нагревают теплообменом с теплоносителем замкнутого контура ядерного реактора, расширяют, смешивают с нагретой сжиганием топлива оставшейся частью рабочего тела в камере сгорания газового контура, а тепло из теплообменников вспомогательного контура передают рабочему телу паро-/газо/турбинного контура. Для дополнительного повышения к.п.д. и мощности установки в нее вводят химический контур, в который передают тепло ядерного реактора, а избыточное тепло удаляют теплообменом в паро-/газо/турбинный контур. Химические компоненты преобразуют в продукты реакции, которые сжигают в камерах сгорания вспомогательного и газового контуров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Способ работы энергетической установки с ядерным реактором, включающим передачу тепловой энергии ядерного реактора теплоносителю замкнутого контура, сжатие рабочего тела в ступенях открытого газового контура, нагрев его сжиганием топлива в камере сгорания, расширение в ступенях расширения и передачу тепловой энергии из газового контура теплообменом рабочему телу паро- или газотурбинного контура, отличающийся тем, что часть рабочего тела после ступеней открытого газового контура отбирают во вспомогательный контур, периодически ее охлаждают и сжимают в теплообменниках и вспомогательных ступенях сжатия, вновь охлаждают в теплообменнике, нагревают теплообменом с теплоносителем замкнутого контура, расширяют во вспомогательных ступенях расширения, смешивают и нагревают с оставшейся частью рабочего тела в камере сгорания газового контура, а тепло из теплообменников вспомогательного контура передают рабочему телу паро- или газотурбинного контура. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепловую энергию теплоносителя замкнутого контура ядерного реактора передают теплообменом в химической контур, химические компоненты этого контура преобразуют в продукты реакции, направляют их в камеры сгорания газового и вспомогательного контура, сжигают их, а избыточную тепловую энергию из химического, вспомогательного и газового контуров передают теплообменом рабочему телу паро- или газотурбинного контура.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к теплоэнергетике, энергомашиностроению и атомной энергетике. Известен способ работы энергетической установки с ядерным реактором, включающей передачу тепловой энергии ядерного реактора теплоносителю замкнутого контура, сжатие рабочего тепла в ступенях сжатия открытого газового контура, нагрев его теплообменом с рабочим телом вторичного контура теплопереноса и сжиганием топлива в камере сгорания, а также расширение в ступенях расширения [1] (с. 77, рис. 2.8). При реализации способа [1] энергетическая установка имеет невысокие к.п. д. и мощность. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ [2] (с. 103). Способ прототип [2] включает передачу тепловой энергии ядерного реактора теплоносителю замкнутого контура, сжатие рабочего тела в ступенях сжатия открытого газового контура, нагрев его сжиганием топлива в камере сгорания, расширение в ступенях расширения и передачу тепловой энергии из газового контура теплообменом рабочему телу паротурбинного контура. Тепло от ядерного реактора в [2] передают теплообменом в паротурбинный контур. Для прототипа [2] также характерны недостаточно высокие к.п.д. и мощность. Отмеченные недостатки устранены в предлагаемом способе. В нем часть рабочего тела после ступеней сжатия открытого газового контура отбирают во вспомогательный контур, периодически ее охлаждают и сжимают в теплообменниках и вспомогательных ступенях сжатия, вновь охлаждают в теплообменнике, нагревают теплообменом с теплоносителем замкнутого контура, расширяют во вспомогательных ступенях расширения, смешивают и нагревают с оставшейся частью рабочего тела в камере сгорания газового контура, а тепло из теплообменников вспомогательного контура передает рабочему телу паро или газотурбинного контура. Для дополнительного повышения к.п.д. и мощности энергетической установки тепловую энергию теплоносителя замкнутого контура ядерного реактора передают теплообменом в химический контур, химические компоненты этого контура преобразуют продукты реакции, направляют их в камеры сгорания газового и вспомогательного контуров, сжигают их, а избыточную тепловую энергию из химического, вспомогательного и газового контуров передают теплообменном рабочему телу паро- или газотурбинного контура. В отличие от прототипа в предложенном способе тепло от ядерного реактора передается не в паротурбинный контур, а в открытый газовый контур, причем не в основной контур, как в аналоге [1] а во вспомогательный. Во вспомогательном контуре давление рабочего тела больше давления рабочего тела в основном контуре в![способ работы энергетической установки с ядерным реактором, патент № 2088772](/images/patents/384/2088003/960.gif)
![способ работы энергетической установки с ядерным реактором, патент № 2088772](/images/patents/384/2088003/960.gif)
1. Акимов В. М. Бакулев В.И. Курзинер Р.И. и др. Теория и расчет воздушно- реактивных двигателей. М. Машиностроение, 1987. 568 с. 2. Манушин Э. А. Газовые турбины: проблемы и перспективы М. Энергоатомиздат, 1986. 168 с. 3. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение /Справочник под ред. Д.Ю. Гамбурга и Н.Ф.Дубовкина М. Химия, 1989. 672 с.
Класс F02C1/05 отличающиеся типом источника тепла, например с использованием ядерной или солнечной энергии