Patent ES-2733500-T3 (ES)
Title: Expansor rotativo y planta de cogeneración de energía eléctrica y térmica que comprende el expansor rotativo
Inventor: OLIVOTTI SERGIO
IPC: F01C1/077
Filed: 2013-11-12
Granted: 2019-11-29
Abstract: Una planta de cogeneración (50) de energía eléctrica y térmica configurada para realizar un ciclo termodinámico de Rankine o Rankine-Hirn para producir energía eléctrica y térmica, comprendiendo la planta: - un expansor rotativo que comprende: - un alojamiento (11, 12) provisto de una cavidad interna que define un cilindro toroidal o un cilindro anular; en donde el cilindro anular está provisto de una primera abertura de entrada (81) y una segunda abertura de entrada (82) para la entrada de vapor a alta presión en el cilindro, y de una primera abertura de salida (91) y una segunda abertura de salida (92) para la descarga de vapor de escape; - un primer par de pistones (24, 25) y un segundo par de pistones (34-35) alojados de manera giratoria en el interior del cilindro toroidal o el cilindro anular, con dichos pistones respectivos alternados entre sí; - una carcasa (13) y una transmisión cinética de tres árboles alojada en dicha carcasa (13), comprendiendo la transmisión un árbol primario (41), un primer árbol secundario (21) y un segundo árbol secundario (31), estando conectado cada árbol secundario a un par respectivo de pistones (24-25; 34-35), en los cuales una rotación continua del árbol primario determina una variación cíclica periódica de la velocidad de rotación del primer árbol secundario (21) y del segundo árbol secundario (31); - un generador de vapor (10) dispuesto aguas arriba del expansor rotativo (1) y conectado al mismo para proporcionar un flujo de vapor de agua capaz de poner en rotación los dos pares de pistones (24-25; 34-35); - un alternador/generador eléctrico (2) conectado al expansor rotativo (1) para recibir energía mecánica desde los dos pares de pistones rotativos (24-25; 34-35) y producir una cantidad de energía eléctrica destinada al envío a una planta de usuario; - un intercambiador/condensador (3) dispuesto aguas abajo del expansor rotativo (1) y conectado al mismo para recibir del mismo un flujo de vapor de escape para extraer del mismo una cantidad de calor; caracterizada por que unos conductos de transporte de vapor inyectan el flujo de vapor producido por el generador de vapor (10) en el expansor rotativo (1) completamente a través de la primera abertura de entrada (81), para producir una rotación de los pares de pistones, y expulsarse completamente a través de la primera abertura de salida (91), y desde allí se reinyecta completamente en el expansor rotativo (1) a través de la segunda abertura de entrada (82), para producir una rotación de los pares de pistones, y se expulsa por completo a través de la segunda abertura de salida (92) hacia el intercambiador/condensador (3), tal como para determinar una ruta en serie del vapor que llega desde el generador de vapor, incluyendo la ruta una inyección inicial de vapor en una cámara del expansor rotativo a través de la primera abertura de entrada, una primera expulsión de la cámara a través de la primera abertura de salida, una posterior reinyección en otra cámara de expansión rotativa a través de la segunda abertura de entrada y una posterior expulsión de la cámara adicional a través de la segunda abertura de salida.