Способ регулирования мощности энергетической установки

СОЮЗ СОВБГСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ(57) Изобретение относится к энергетике. преимущественно к энергетическим агрегатам транспортных установок. Цель повышение надежности способа регулированияпреимущественно к энергетическим агрегатам для электроснабжения транспортных установок. работающих по газожидкостному циклу с турбогенераторным преобразованием энергии.Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности.На чертеже изображена схема энерго. блока (двигателя ориентации на чертеже непоказаны). содержащего теплообменник 1 источника тепла (на чертеже не показан в качестве источника тепла может быть использован ядерный реактор. солнечные ба тареи и т.п.). По нагреваемой стороне к .теплообменнику 1 подключен контур энергопреобразования. включающий турбины 2 и 3 высокого и низкого давления. соответственно. приводящие во вращение ЭМКТРОГЭ нератор 4. между турбинами по пару Подключен регенератор 5 размещенный на радиусе (К) от оси вращения и показанный ввращающегося энергоблока. Последний содержит регенератор 5, размещенный на периферии, и конденсатор 6 на оси вращения. а также контур энергопреобра зования. включающий теплообменник 1 и турбины 2 и 3 высокого и низкого давлений. соответственно. Располагаемый напор теплоносителя в контуре создают за счет разности столбов жидкости и пара и регулируют путем перемещения конденсатосборника 9 по радиусу с помощью привсда 12. что позволяет исключить из установкиразрезе. К выхлопу турбины 3 низкого давления подключен конденсатор 6. охлаждаемый контуром теплообменника 7 отвода тепла с насосом 8. Кснденсатосборник 9 контура знергопреобразования соединен гибкими шлангами 10 и 11 с конденсатором 6 и регенератором 5 по нагреваемой стороне. и снабжен приводом 12 устройства для пере-мед щения конденсатосборника 9 по радиусу. АСпособ регулирования мощности энергетической установки осуществляют следующим образом.Приводят во вращение энергоблок с угловой скоростью И (используя. например. двигатели ориентации). Запускают источник энергии (например. ядерный реактор) и подводят тепло к теплообменнику 1.Пар теплоносителя контура энергопреобразования из теплообменника 1 поступает а турбину 2 высокого давления. затем в регенератор 5 и турбину низкого давления,Б турбинах 2 и 3 тепловая энергия превраща 111125 ГП 5ется в механическую. а в электрогенератора 4 в электрическую. которая передается и распределяется на нужды транспортной установки. В регенераторе 5 часть тепла используют для прогрева и испарения жидкого теплоносителя. таким образом. в газожидкостном цикле энергопреобразоваНИЯ Одна граница раздела фаз проходит в регенераторе 5 на радиусе К от оси вращения энергоблока, Другая граница раздела фаз находится в конденсатосборника 9 на радиусе г, т.к. в конденсаторе б жидкость образуется в виде пленки на охлаждаемой контуром теплообменника 7 стенке. Тепло конденсации с помощью насоса 8 отводят в теплообменник 7 и рассеивают в окружающей среде. а Образующуюся в конденсаторе 6 жидкостьпо гибкому шлангу 10 отводят в конденса тосборник 9.В конденсатосборника 9 линия раздела фаз находится на радиусе г. за счет вращения энергоблока со скоростью ш столб жид кости высотойР - создает перепад давлениягде рт ППОТНОТЬ ЖИДКОСТИ Дж ПЛОТНОСТЬ пара ТЭПЛОНОСИТЕЛЯ В КОНТУПВ ЭНЕРГОпреобразования. Под этим напором жидкость из конденсатосборника 9 по гибкому шлангу 11 поступает в регенератор 5 по нагреваемой стороне. Таким образом. количество тепла. подводимого от Источника энергии в теплообменник 1. и напор. создаваемый столбом жидкости. определяют расход ТЗПЛОНОСИТЕПЯ В контуре энергопреобразования. Для установок с парожидкостным циклом преобразования тепла предпочтительным является закон регулирования с поддержанием постоянной температуры рабочего тела на выходе из теплообменника 1 источника тепла. При этом регулирование.расхода производят либо путем дроссели рования потока на напорной линии насоса 8. либо байпасированием части потока. Это снижает ЭКОНОМИЧНОСТЬ установки на режи томах частичной мощности за счет потерь при дросселировании или перекачку избыточного количества жидкости при байпасировании.При изменении внешней нагрузки, например при ее снижении. возрастает частота вращения электрогенератора 4, По сигналу превышения частоты выше заданной величины включают привод 12 для перемещения конденсатосборника 9. увеличивая радиус его расположения г. Гибкие шланги 10 и 11 при этом позволяют обеспечить его подключение к конденсатору б и регенератору 5 соответственно. Изменение положения конденсатосборника приводит к уменьшению разницы радиусов(Н г). Одновременно увеличивается момент инерции блока. вследствие чего и смещения центра масс соответственно снижается частота вращения блока. Совместное действие этих факторов уменьшает величину перепада давления А Р и величину расхода а кон туре. Снижение расхода приводит к.повышению температуры рабочего тела на выходе из теплообменника 1. По сигналу превышения температуры СНИЖЗЮТ КОПИЧВ ство тепла. подводимого в теплообменник 1. приводя его В СООТВЭТСТВИЗ С расходом для сохранения постоянной температуры. АнаЛОГИЧНЫМ образом проводят операции ПО приведению количестватепла В ТСПЛОООменнике 1 И расхода при ПОВЫШЭНИИ ВНЕШ ней нагрузки электрогенератора.Увеличение расхода снижает температуру на ВЫХОДЕ ИЗ нагревателя и ДЛЯ ПОДДВВ жания ее на заданном уровне увеличивают количество тепла. подводимого в теплообменнике 1.Способ регулирования мощности энергетической УСТЭНОВКИ путем изменения МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКЭ тепла и регулирования расхода теплоносителя изменением располагаемого напора последнего в контуре циркуляции. о т л и ч а ю щ и й с я тем. что,с ЦЕЛЬЮ повышения надежности. располагаемый напор В контуре циркуляции изменяют путем перемещения конденсатосборника по радиусу относительно оси вращения.Составитель Ю.Радин Редактор Елолионова Техред Мморгентап Корректор 0.Кравцова Заказ 2814 Тираж 311 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5