способ получения пара под давлением для придания движения транспортному средству

Формула изобретения

Способ получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающий заправку транспортного средства питательной водой, нагревание питательной воды для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением, отличающийся тем, что предварительно питательную воду нагревают до 100°С вне транспортного средства и заливают в теплоизолированную емкость, расположенную на транспортном средстве.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения пара под давлением и может быть использовано для придания движения различным видам транспортных средств: автомобильному, железнодорожному, водному и летательному.

Известен способ получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающий заправку транспортного средства холодной питательной водой, нагревание холодной питательной воды до 100°С для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением [1].

Однако применение известного способа существенно ограничено из-за больших непроизводительных энергозатрат. Эти недостатки связаны с тем, что для получения насыщенного пара большое количество холодной питательной воды подвергается нагреванию до 100°С непосредственно на передвигающемся транспортном средстве, для чего транспортное средство имеет топку и парообразующие поверхности нагрева больших размеров и, соответственно, большой массы и снабжается большим количеством топлива, расходуемого на нагревание холодной питательной воды до 100°С. В связи с этим много энергии тратиться на передвижение топки, парообразующих поверхностей нагрева и топлива.

Задача изобретения состоит в достижении широкого применения способа за счет значительного снижения непроизводительных энергозатрат путем получения технического результата, заключающегося в обеспечении уменьшения размеров и, соответственно, массы топки и парообразующих поверхностей нагрева и уменьшения количества перевозимого топлива, расходуемого на нагревание до 100°С питательной воды, за счет исключения нагревания холодной питательной воды до 100°С непосредственно на передвигающемся транспортном средстве.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата в способе получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающем заправку транспортного средства питательной водой, нагревание питательной воды для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением, согласно изобретению заправку транспортного средства осуществляют питательной водой, предварительно нагретой до 100°С.

Установка для осуществления изобретения поясняется чертежом - принципиальной схемой установки для получения пара под давлением для придания движения транспортному средству.

Установка для осуществления изобретения содержит емкость 1 для питательной воды с температурой до 100°С и паровой котел.

Ёмкость 1 состоит из теплоизолирующих стенок 2, патрубка 3 для подачи питательной воды с крышкой 4 и патрубка 5 для вывода питательной воды.

Паровой котел состоит, по крайней мере, из топки 6, парообразующих поверхностей 7 нагрева, имеющих водный коллектор 8, связанный с патрубком 5 емкости 1, и пароводяной коллектор 9, и пароперегревателя 10, имеющего паровой коллектор 11, вход которого связан с выходом пароводяного коллектора 9 парообразующих поверхностей 7 нагрева, а выход которого - с потребителем полученного пара под давлением, например паровой турбиной (на чертеже не показана).

Паровая турбина может быть связана через редуктор непосредственно с движителем транспортного средства или может быть связана с электрогенератором, расположенным на транспортном средстве, вырабатываемая которым электроэнергия может питать электродвигатели транспортного средства. Полученный пар под давлением может быть использован также в качестве реактивной тяги на летательных транспортных средствах, например на ракетах.

Кроме этого, установка может содержать экономайзер 12 для нужд, не связанных с получением пара под давлением, и воздухоподогреватель 13, который может быть использован при применении жидкого топлива.

Изобретение используют следующим образом.

В водогрейной котельной транспортного узла (железнодорожная станция, автобусная станция, речной и морской порты, аэропорт) холодную питательную воду, прошедшую процедуры водоподготовки, нагревают до 100°С и через патрубок 3 заливают в емкость 1, расположенную на транспортном средстве, и закрывают крышкой 4. Для нагревания питательной воды в условиях котельной может быть использовано самое разнообразное топливо, включая низкосортное. Благодаря тому, что емкость 1 выполнена с теплоизолирующими стенками 2, потери тепла являются незначительными. Одновременно начинают сжигание топлива в топке 6. Для транспортных установок наиболее эффективным является применение в качестве топлива сжиженного или сжатого горючего газа, например метана. Из емкости 1 через патрубок 5 питательную воду с температурой 100°С через водный коллектор 8 подают в обогреваемые топкой 6 парообразующие поверхности 7 нагрева, в пароводяном коллекторе 9 которых горячая питательная вода преобразуется в насыщенный пар с температурой 100°С. Из пароводяного коллектора 9 полученный насыщенный пар поступает в обогреваемый топкой 6 пароперегреватель 10, в котором насыщенный пар перегревается и преобразуется в перегретый пар с требуемой для данного транспортного средства температурой - 200-400°С и более. Температуру перегретого пара регулируют уменьшением или увеличением подачи газообразного топлива в топку 6. Через выход (на чертеже не показан) парового коллектора 11 пароперегревателя 10 полученный пар под давлением выводится из парового котла и подается к устройству (на чертеже не показано), осуществляющему преобразование энергии полученного пара под давлением в движение транспортного средства.

Для прекращения работы установки сначала прекращают подачу топлива в топку 6, а затем прекращают подачу питательной воды из емкости 1 в парообразующие поверхности 7 нагрева.

Таким образом, заправка транспортного средства и подача в парообразующие поверхности 7 нагрева питательной воды, уже нагретой до 100°С, позволяют значительно уменьшить размеры и, соответственно, массу топки 6 и парообразующих поверхностей 7 нагрева, уменьшить количество перевозимого топлива, расходуемого на получение насыщенного пара, и этим обеспечить возможность широкого применения данного способа.

Источники информации

1. Хмелевский А.В., Смушков П.И. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт). М.: Транспорт, 1979. - С.6-7, 68-69, 318-321 (прототип).