МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА МОДУЛЬНОГО ТИПА
MULTIFUNCTIONAL POWER PLANT OF MODULAR TYPE

Изобретение относится к области машиностроения, в частности - к газотурбинным установкам как стационарного, так и мобильного типа, то есть заявленная установка может быть смонтирована как стационарно, так и с возможностью передвижения с помощью подвижных средств, например - в трейлере. Может использоваться для получения электроэнергии, холода, тепла, механической энергии, компримирования газообразных веществ и транспортировки энергоносителей по трубопроводам.
На дату подачу заявки в мире актуален вопрос эффективного использования энергоносителей в различных технологических процессах нефтегазохимической отрасли как в части повышения коэффициента использования их энергии, так и в части эффективной утилизации побочных продуктов технологических процессов.
В мире известны установки для получения различных видов энергии, наиболее близкие из которых приведены ниже в описании уровня техники. Вместе с тем, выявленные установки по сравнению с заявленным техническим решением обладают ограниченным, заранее предусмотренным перечнем функциональных возможностей и ориентированы под определенный технологический процесс. Заявленная установка призвана сочетать в себе функции известных установок, вместе с тем обладать широким перечнем функциональных возможностей благодаря тому, что в ней (заявленной установке) имеется возможность подключения любого набора технологических модулей, при этом каждый последующий модуль имеет возможность повышать технологические характеристики предыдущих модулей. Это означает, что каждый независимый модуль установки способен выполнять свое функциональное назначение как самостоятельно, так и выступать вспомогательным для последующего модуля, повышать его (последующего модуля) функциональные возможности и технологические характеристики.
Далее в тексте заявителем приведены термины, которые необходимы для облегчения однозначного понимания сущности заявленных материалов и исключения противоречий и/или спорных трактовок при выполнении экспертизы по существу.
Газотурбинный двигатель (далее - ГТД) - тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины [https://ru.wikipedia.org/wiki Газотурбинный_двигатель]. ГТД имеет выхлопные патрубки для отвода продуктов сгорания (тепловой энергии) [https://vunivere.ru/workl3009?screenshots=l].
Модульность - это свойство системы, связанное с возможностью ее декомпозиции на ряд внутренне связанных между собой модулей. Модульный принцип - принцип построения технических систем, согласно которому функционально связанные части группируются в законченные узлы - модули (блоки). Модульность устройства позволяет изменять его возможности, путем использования/наращивания функциональных блоков, выполняющих различные задачи [https://ru.wikipedia.org/wiki/. Модульность].
Модуль - под термином «модуль» заявитель в контексте настоящего описания подразумевает отдельное оборудование, помещенное в отдельный контейнер.
Компрессор (от лат. compressio - сжатие) - энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ [https://ru.wikipedia.org/wiki/Компрессор].
Компримирование - повышение давления газа с помощью компрессора. Компримирование - одна из основных операций при транспортировке углеводородных газов по магистральным трубопроводам [https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/43710].
Электрический генератор - устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию .
Котел-утилизатор - котел, использующий (утилизирующий) теплоту отходящих газов различных технологических установок - дизельных или газотурбинных установок, обжиговых и сушильных барабанных печей, вращающихся и туннельных технологических печей, мартеновских печей, установок крекинга [https://ru.wikipedia.org/wiki/Котел-утилизатор].
Редуктор-мультипликатор. Механизмы, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным, называются редукторами. Механизмы, подобные редукторам, но используемые для повышения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным, называются мультипликаторами [https://studfiles.net/preview/2598596/page:5/]. В контексте настоящего описания редуктор-мультипликатор представляет собой механизм, состоящий из передач с зацеплением и постоянным передаточным отношением, заключенный в отдельный корпус и предназначенный как для понижения, так и для повышения угловой скорости выходных валов.
Абсорбционная холодильная машина - промышленная холодильная установка, предназначена для отбора и удаления избыточного тепла и поддержания заданного оптимального температурного и теплового режимов при работе различного рода производственного оборудования, технологических устройств, инструмента, оснастки, а также технологических процессов, связанных с повышенными тепловыми нагрузками. В качестве абсорбента в них используются различные растворы, например, бромида лития (LiBr) в воде, [https://ru.wikipedia.org/wiki/Абсорбционная холодильная машина].
Осушитель адсорбционного типа - это промышленный осушитель, работа которого основана на способности веществ впитывать влагу из воздуха [https://energomir.su/chto-takoe-adsorbtcionnyi-osushitel.html].
Дополнительный трубопровод - в контексте настоящего описания заявитель подразумевает под указанным термином трубопровод, связывающий подключаемый технологический модуль с предыдущим модулем (или модулями) с целью повышения его (предыдущего модуля/модулей) характеристик. Дополнительный трубопровод может быть исполнен жестким, гибким, металлическим, полимерным, из гофротрубы и т.д. (в зависимости от конкретного технологического процесса), что не является существенным признаком заявленного технического решения и не влияет на заявленный технический результат.
Кольцевой коллектор (кольцевая коллекторная труба) - в контексте настоящего описания заявитель подразумевает под указанным термином кольцевую торообразную трубу, соединенную фланцевыми соединениями с выхлопными патрубками ГТД и имеющую свободные выходы в виде патрубков для присоединения технологических модулей. При этом диаметр кольцевой коллекторной трубы, диаметр тора, а также диаметр патрубков свободных выходов, их (патрубков свободных выходов) конфигурация и расположение на кольцевой коллекторной трубе зависят от конкретного технологического процесса, не являются существенными признаками заявленного технического решения и не влияют на заявленный технический результат.
Множественность модулей - под указанным термином заявитель в контексте настоящего описания подразумевает количество N подключаемых технологических модулей, где N>1 (N - ряд натуральных чисел).
Объект, конкретный технологический процесс - под указанными терминами в контексте настоящего описания понимается производство, технологический процесс заказчика, для которого изготавливается заявленная установка с конкретным набором технологических модулей для обеспечения его (заказчика) потребностей.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлена полезная модель по патенту РФ №109222 «Установка автономного энергоснабжения с газотурбинным двигателем». Сущностью известного технического решения является установка автономного теплового и электрического энергоснабжения, содержащая силовую установку с газотурбинным двигателем и системами, обеспечивающими его работу, связанным с генератором электрического тока через понижающий редуктор, систему отвода отработавших газов, внутренние коммуникации электрического контура системы электроснабжения потребителей и систему управления и контроля, отличающаяся тем, что упомянутое оборудование установки выполнено в виде транспортируемого блока, в котором дополнительно встроены коммуникации жидкостного контура системы теплоснабжения потребителей с водонагревательным котлом-утилизатором, связанным газопроводом с системой отвода отработавших газов от газотурбинного двигателя, при этом оборудование установки обеспечено возможностью изменения количественного соотношения между вырабатываемой тепловой и электрической энергией, а газотурбинный двигатель установки снабжен регулируемым сопловым аппаратом, связанным через систему управления с генератором электрического тока с обеспечением возможности снижения крутящего момента на силовой турбине двигателя при скачкообразной разгрузке генератора.
Однако при этом следует акцентировать внимание на том, что известная установка не обеспечивает возможности реализации задач, решаемых с использованием заявленного технического решения. Недостатком известной установки является то, что в ней используется ограниченное количество модулей, при этом отсутствует возможность повышения технологических характеристик предыдущего модуля, что ведет к низкой эффективности известной установки при использовании по назначению по сравнению с заявленным техническим решением.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлена полезная модель по патенту РФ №70550 «Газотурбинная теплоэлектростанция». Сущностью известного технического решения является газотурбинная теплоэлектростанция на базе конверсированных авиационных двигателей, выполненная в виде двух модулей, в рабочем положении установленных один на другой, каждый из которых представляет собой универсальный стандартный контейнер, причем в нижнем контейнере расположены агрегаты и устройства электростанции, а в верхнем - вспомогательное оборудование, отличающаяся наличием встроенного в верхней контейнер водяного котла-утилизатора с его оборудованием, для работы которого используются выхлопные газы газотурбинных двигателей, при этом перед котлом-утилизатором располагается коллектор топливных форсунок с автоматически регулируемой подачей топлива, а газовые заслонки, при помощи которых поток выхлопных газов направляется на вход котла-утилизатора, выполнены дистанционно управляемыми с возможностью изменения величины потока выхлопных газов.
Недостатком известного технического решения является то, что в ней используется ограниченное количество модулей, при этом каждый из модулей известной установки способен выполнять свое функциональное назначение самостоятельно, но не может повысить возможности и характеристики другого модуля, что ведет к низкой эффективности известной установки при использовании по назначению по сравнению с заявленным техническим решением.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ №2171903 «Модульная передвижная газотурбинная теплофикационная установка и жаротрубный котел для нее». Сущностью известного технического решения является модульная передвижная газотурбинная теплофикационная установка, содержащая модули газотурбинного двигателя или его генератора газа с газовым трактом, теплообмена с передней и задней стенками, теплозвукоизоляции с внутренней полостью, передней, задней, разделительной стенками, силового каркаса корпуса, впуска и выпуска со средствами шумоглушения впуска и выпуска, управления и контроля, очистки впускного воздуха и выхлопных газов, установленные на силовом каркасе корпуса, причем газовый тракт модуля газотурбинного двигателя напрямую связан с модулем теплообмена, отличающаяся тем, что снабжена вентилятором, связанным с впускным и выпускным модулями и установленным с возможностью подачи воздуха за разделительную стенку модуля теплозвукоизоляции и перед передней стенкой модуля теплообмена во внутреннюю полость модуля теплозвукоизоляции, а с выпускным модулем - минуя модуль теплообмена, причем передняя и разделительная стенки модуля теплозвукоизоляции выполнены подвижными, модуль газотурбинного двигателя или его газогенератора - с возможностью монтажа и демонтажа через обе стенки, а модуль теплообмена выполнен в виде жаротрубного котла-утилизатора с наклонной задней газоотбойной стенкой.
Недостатком известного технического решения является то, что в нем используется ограниченное количество модулей, при этом независимые модули способны выполнять свое функциональное назначение самостоятельно, но не могут повысить возможности и характеристики последующих модулей, что ведет к низкой эффективности известной установки при использовании по назначению по сравнению с заявленным техническим решением.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено техническое решение Сычев Ю.А., Моренов В.А. «Многофункциональная энергетическая установка энергоснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса», ж. Современная наука и практика, №2 (7), февраль 2016. Сущностью известного технического решения является схема комбинированного энергообеспечения объектов нефтяных месторождений путем использования многофункциональной энергетической установки, основным узлом которой является электроагрегат. Дополнительными узлами в такой установке являются теплообменник, абсорбционная холодильная машина, паротурбинный электроагрегат.
Недостатком известного технического решения является то, что в ней используется ограниченное количество узлов, при этом каждый узел способен выполнять свое функциональное назначение самостоятельно, но не может повысить возможности и характеристики других узлов.
Наиболее близким по количеству общих признаков и заявленному техническому результату, выбранным заявителем в качестве прототипа, является изобретение по патенту РФ №2428575 «Комбинированная газотурбинная установка». Сущностью прототипа является комбинированная газотурбинная установка, содержащая газотурбинный блок, включающий компрессор, камеру сгорания и турбину, подключенный к выходу из последней паровой контур с котлом-утилизатором, выход которого по пару соединен с паровой турбиной, абсорбционную холодильную машину с циркуляционным хладагентом и с тепловоспринимающими элементами, подключенными к выходу паровой турбины, систему подачи топлива, отличающаяся тем, что комбинированная газотурбинная установка снабжена блоком конверсии низконапорного природного или попутного нефтяного газа в «синтез-газ», блоком синтеза топлива, модулем гидрокрекинга, система подачи топлива подключена к источнику подачи низконапорного природного или попутного нефтяного газа, соединенному 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, при этом 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 - к блоку синтеза топлива, блок конверсии - к блоку синтеза топлива и к модулю гидрокрекинга, блок сероочистки - к котлу-утилизатору.
Недостатком прототипа является то, что:
- количество и вид независимых модулей (блоков) ограничены конкретным перечнем, в отличие от заявленного технического решения, где набор технологических модулей подбирается под нужды конкретного технологического процесса;
- независимые модули (блоки), несмотря на то, что подключены к другим модулям (блокам) и работают совместно, не повышают их (других независимых блоков) функциональные возможности и технические характеристики.
Указанное выше ведет к низкой эффективности известной установки при использовании по назначению по сравнению с заявленным техническим решением.
Целью и техническим результатом заявленного технического решения является:
- возможность подключения любого набора технологических модулей в количестве N, где N>1 (N - натуральный ряд чисел), благодаря чему заявленная установка имеет возможность работы в режиме многозадачности, то есть для нужд нескольких технологических процессов одновременно, при этом набор технологических модулей подбирается под нужды конкретного технологического процесса, в отличие от прототипа;
- повышение функциональных возможностей и технических характеристик предыдущих модулей при присоединении каждого последующего модуля, что оптимизирует всю установку в целом и повышает ее функциональные возможности и технические характеристики, в отличие от прототипа.
Цели и технический результат достигаются тем, что:
- возможность подключения любого набора технологических модулей в количестве N обеспечивается наличием свободных выходов в количестве n на кольцевом коллекторном трубопроводе газотурбинного двигателя и наличием свободных выходов в количестве m на редукторе-мультипликаторе;
- повышение функциональных возможностей и технических характеристик предыдущих модулей при присоединении каждого последующего модуля обеспечивается подключением дополнительных трубопроводов, связывающих технологические модули с базовым модулем и с предыдущими технологическими модулями.
Сущностью заявленного технического решения является многофункциональная энергетическая установка модульного типа, состоящая из базового модуля с газотурбинным двигателем и электрогенератором, и технологических модулей, характеризующаяся тем, что базовый модуль имеет редуктор-мультипликатор, соединенный с газотурбинным двигателем и электрогенератором, выхлопные патрубки газотурбинного двигателя объединены кольцевой коллекторной трубой, имеющей свободные выходы в количестве n, где n>1, редуктор-мультипликатор имеет свободные выходы в количестве m, где m>1, при этом количество m свободных выходов образовано подключением к свободным выходам редуктора-мультипликатора дополнительных редукторов-мультипликаторов, имеющих свободные выходы, при этом имеется возможность одновременного подключения через свободные выходы газотурбинного двигателя и редуктора-мультипликатора N-го количества любого набора технологических модулей, где n+m≥N>1, технологические модули подключены к свободным выходам газотурбинного двигателя и редуктора-мультипликатора, каждый последующий технологический модуль соединен с базовым модулем и с предыдущими технологическими модулями дополнительными трубопроводами с возможностью повышать технологические характеристики модулей.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг. 1 - Фиг. 8.
На Фиг. 1 представлена схема базового модуля.
На Фиг. 2 представлена схема установки по Примеру 1.
На Фиг. 3 представлена схема установки по Примеру 2.
На Фиг. 4 представлена схема установки по Примеру 3.
На Фиг. 5 представлена схема установки по Примеру 4.
На Фиг. 6 представлена схема установки по Примеру 5.
На Фиг. 7 представлена схема установки по Примеру 6.
На Фиг. 8 представлен общий вид кольцевого коллектора газотурбинного двигателя.
Позиции на Фиг. 1 - Фиг. 8 обозначают:
1 - базовый модуль;
2 - газотурбинный двигатель (ГТД);
3 - кольцевой коллектор;
3.1 - патрубок присоединения выхлопных патрубков двигателя;
3.2 - патрубок присоединения технологических модулей (свободный выход ГТД);
4 - редуктор-мультипликатор;
4.1 - свободный выход вала редуктора-мультипликатора (далее - свободный выход редуктора-мультипликатора);
5 - электрогенератор;
6 - рама-маслобак;
7 - модуль насосно-компрессорного оборудования НКО1;
8 - компрессор;
9 - модуль насосно-компрессорного оборудования НКО2;
10 - насос;
11 - дополнительный трубопровод подвода топливного газа в ГТД;
12 - дополнительный трубопровод подвода масла в маслосистему;
13 - дополнительный трубопровод подвода воздуха в систему регулирования отборов воздуха ГТД;
14 - дополнительный трубопровод подвода топлива в ГТД;
15 - модуль теплообменного оборудования ТО1;
16 - абсорбционная холодильная машина АХМ;
17 - дополнительный трубопровод подвода охлажденного масла к насосу;
18 - дополнительный трубопровод отбора масла;
19 - дополнительный трубопровод подвода охлаждающего воздуха в ГТД;
20 - модуль теплообменного оборудования ТО2;
21 - котел-утилизатор;
22 - трубопровод подачи горячей воды в систему горячего водоснабжения объекта;
23 - дополнительный трубопровод подачи горячей воды к собственной системе отопления установки;
24 - трубопровод приема холодной (отработавшей) воды из системы горячего водоснабжения;
25 - дополнительный трубопровод приема холодной (отработавшей) воды из собственной системы отопления заявленной установки;
26 - модуль теплообменного оборудования ТО3;
27 - осушитель адсорбционного типа;
28 - дополнительный трубопровод приема осушаемой среды (топливного газа) из компрессора;
29 - дополнительный трубопровод подвода осушенного топливного газа из осушителя;
30 - дополнительный трубопровод подвода выхлопных газов для регенерации осушителя;
31 - модуль дополнительного оборудования ДО1;
32 - дополнительный редуктор-мультипликатор;
32.1 - свободный выход вала дополнительного редуктора-мультипликатора (далее -свободный выход дополнительного редуктора-мультипликатора);
33 - модуль дополнительного оборудования ДО2;
34 - вентилятор;
35 - дополнительный трубопровод подвода воздуха в собственную систему вентиляции установки;
36 - трубопровод подвода воздуха в систему вентиляции объекта.
Заявитель поясняет, что на прилагаемых Фигурах для большей ясности приведены и обозначены выносками (позициями) только основные устройства и узлы заявленной установки, которые необходимы для понимания сущности заявленного технического решения. Сопутствующие элементы, известные специалистам в данной области техники, на Фигурах не представлены и выносками не обозначены.
Раскрытие сущности изобретения.
Описание конструкции заявленной установки.
Заявленная установка содержит в себе N-ное количество модулей, где N>1, которые (модули) выполнены в блочно-контейнерном исполнении (каждый модуль помещен в отдельный контейнер) и связаны между собой в единую конструкцию с помощью трубопроводов и различных сборочных операций, например, муфтовых соединений, фланцевых соединений, сварки и др. В каждом конкретном технологическом процессе количество N модулей, а также вид модулей и используемое в них (модулях) оборудование зависит от вида технологического процесса, то есть для каждого конкретного технологического процесса подключают свой, необходимый для этого процесса, набор модулей.
Для понимания принципа устройства заявленной установки модульного типа вначале выделяют базовый модуль 1 (см. Фиг. 1), включающий в себя последовательно соединенные между собой муфтовыми соединениями газотурбинный двигатель ГТД 2, редуктор-мультипликатор 4 и электрогенератор 5.
Основными функциями ГТД являются:
- преобразование энергии сжатого и нагретого газа в механическую энергию в виде крутящего момента и передача ее редуктору-мультипликатору;
- преобразование энергии сжатого и нагретого газа в тепловую энергию в виде потока выхлопных газов и передача ее технологическим модулям.
Основной функцией редуктора-мультипликатора является передача механической энергии технологическим модулям в виде крутящего момента на валах.
Основной функцией электрогенератора является передача электроэнергии для нужд конкретного технологического процесса.
ГТД и редуктор-мультипликатор имеют свободные выходы, описанные подробно ниже.
Все последующие модули, называемые в контексте настоящего описания технологическими, присоединяются к базовому модулю 1, а именно:
- к свободным выходам ГТД в случае необходимости передачи тепловой энергии;
- к свободным выходам редуктора-мультипликатора в случае необходимости передачи механической энергии.
Каждый последующий технологический модуль соединен с базовым модулем и предыдущими технологическими модулями дополнительными трубопроводами посредством, например, фланцевых соединений, сварки и др., что более подробно описано ниже. Установка дополнительных трубопроводов, связывающих модули, обеспечивает увеличение функциональных возможностей установки в целом и одновременно обеспечивает улучшение технологических характеристик базового модуля и ранее подключенных технологических модулей.
Набор технологических модулей заявленной установки может быть различным в зависимости от конкретного технологического процесса (объекта).
Заявленный технический результат в отношении возможности подключения любого набора технологических модулей в количестве N обеспечивается тем, что:
- ГТД имеет свободные выходы в количестве n, где n>1 (n - натуральный ряд чисел) для подключения технологических модулей. При этом свободные выходы 3.2 ГТД 2 отходят от кольцевой коллекторной трубы 3, которая, в свою очередь, объединяет два выхлопных патрубка ГТД 3.1 (см. Фиг. 1, Фиг. 8). Коллекторную трубу 3 присоединяют к выхлопным патрубкам 3.1, например, с помощью фланцевого соединения, технологические модули присоединяют к свободным выходам 3.2 коллекторной трубы 3, например, с помощью фланцевых соединений, сварки. В случае если для конкретного технологического процесса требуется меньшее количество технологических модулей, чем количество свободных выходов коллекторной трубы 3 ГТД, то лишние свободные выходы закрывают заглушками, например, по АТК 24.200.02.90. Наличие свободных выходов 3.2 в количестве n, отходящих от кольцевой коллекторной трубы, позволяет подключать технологические модули в любом наборе, а возможное максимальное количество одновременно подключаемых к ГТД модулей ограничено только мощностью ГТД.
Заявитель поясняет, что на Фиг. 8 для иллюстрации заявленного технического решения на кольцевом коллекторе изображены только четыре патрубка (свободных выхода ГТД), что не является ограничением числа n, которое зависит от конкретного технологического процесса и ограничено только мощностью ГТД.
- Редуктор-мультипликатор 4 имеет четыре свободных выхода 4.1, два из которых присоединены к ГТД 2 и электрогенератору 5 с помощью, например, муфтовых соединений, а два выхода 4.1 являются свободными (Фиг. 1). К свободным выходам редуктора-мультипликатора подключают технологические модули с помощью, например, муфтовых соединений и др. В случае необходимости подключения для конкретного технологического процесса более двух технологических модулей, к свободному выходу 4.1 редуктора-мультипликатора 4 подключают дополнительный редуктор-мультипликатор 32 (Фиг. 7) с 2-3-мя свободными выходами 32.1, к которому, в свою очередь, при необходимости подключают следующий дополнительный редуктор-мультипликатор (на Фиг. не показан), и т.д. В случае если для конкретного технологического процесса требуется меньшее количество технологических модулей, чем количество свободных выходов редуктора-мультипликатора, то лишние свободные выходы закрывают, например, защитными кожухами. Общее количество m (где m>1, m - натуральный ряд чисел) свободных выходов редуктора-мультипликатора и, соответственно, возможное максимальное количество подключаемых технологических модулей, достигаемое путем описанного выше подключения дополнительных редукторов-мультипликаторов, ограничено только мощностью ГТД.
Таким образом, из изложенного выше очевидно, что в заявленной установке имеется возможность одновременного подключения через свободные выходы кольцевой коллекторной трубы ГТД в количестве n и свободные выходы редуктора-мультипликатора в количестве m N-го количества технологических модулей, где:
n+m≥N>1
Так, например, к базовому модулю через свободные выходы ГТД и редуктора-мультипликатора возможно подключение:
- модулей насосно-компрессорного оборудования (НКО), например компрессора, насоса и др.;
- модулей теплообменного оборудования (ТО), например - абсорбционной холодильной машины АХМ, котла-утилизатора, осушителя адсорбционного типа и др.;
- модулей дополнительного оборудования ДО, например, с дополнительным редуктором-мультипликатором, с агрегатом воздушного охлаждения (например -вентилятором) и др.;
- других модулей в любом возможном наборе, в том числе модулей с перспективными устройствами.
Ниже заявителем приведено общее описание некоторых возможных вариантов подключения технологических модулей, описанных более подробно в Примерах 1-6.
Работа базового модуля с электрогенератором.
Наличие множественного количества точек отбора электроэнергии на электрогенераторе 5 (Фиг. 1 - Фиг. 7) базового модуля 1 позволяет обеспечить одновременную работу осветительных, нагревательных приборов, а также электродвигателей насосов, вентиляторов и других агрегатов, обеспечивающих работоспособность систем освещения, отопления, вентиляции и системы автоматического управления работой как отдельных модулей, так и всей установки. Множественность точек отбора электроэнергии с электрогенератора обусловлена конструктивными особенностями самого электрогенератора и не является предметом настоящей заявки.
Подключение модулей насосно-компрессорного оборудования (НКО).
Наличие у редуктора-мультипликатора 4 (Фиг. 1 - Фиг. 7) свободных выходов 4.1 (точек отбора механической энергии) позволяет интегрировать в заявленную установку модули насосно-компрессорного оборудования (НКО), например:
Вариант 1 - модуль с компрессором для компримирования газообразных веществ (один модуль или в любом суммарном сочетании с другими модулями);
Вариант 2 - модуль НКО с насосом для перекачки жидкости, или одновременно модуль с насосом и модуль с компрессором (или в любом суммарном сочетании с другими модулями);
Подключение набора технологических модулей насосно-компрессорного оборудования в любых сочетаниях расширяют функции заявленной установки в части обеспечения компримирования газообразных веществ, перекачки жидкостей, используемых в различных технологических процессах. При этом набор модулей НКО зависит от конкретного технологического процесса, причем имеется возможность одновременного использования указанного оборудования, чем достигается заявленный технический результат - возможность подключения любого набора технологических модулей.
При этом возможность передачи энергоносителя от модуля НКО к ГТД базового модуля с помощью дополнительных трубопроводов позволяет улучшить характеристики базового модуля, чем достигается заявленный технический результат - повышение функциональных возможностей и технических характеристик базового модуля и предыдущих технологических модулей при присоединении модулей НКО.
Более подробное описание работы заявленной установки при подключении модулей НКО описано заявителем ниже в Примерах 1-6.
Подключение модулей теплообменного оборудования (ТО).
Наличие на кольцевой коллекторной трубе 3 ГТД (Фиг. 1 - Фиг. 8) свободных выходов 3.1 (точек отбора тепловой энергии) позволяет использовать газодинамическую и тепловую энергии выхлопных газов, интегрируя в заявленную установку модули теплообменного оборудования, например:
Вариант 1 - модуль с холодильной машиной (один модуль или в любом суммарном сочетании с другими модулями), позволяющий генерировать холод для охлаждения помещений и одновременно производить охлаждение предыдущих модулей установки;
Вариант 2 - модуль с котлом-утилизатором (один модуль или в любом суммарном сочетании с другими модулями), позволяющий, например, отапливать помещения и одновременно организовать отопление всех модулей установки в зимний период или при работе установки в условиях низких температур;
Вариант 3 - модуль с осушителем адсорбционного типа (один модуль или в любом суммарном сочетании с другими модулями), позволяющий производить осушку различных газообразных сред и одновременно осушку сжатого компрессором топливного газа;
Вариант 4 и др. - модули с другим теплообменным оборудованием в любых сочетаниях.
Из описанных выше вариантов подключения технологических модулей ТО можно сделать следующий вывод:
- подключение набора технологических модулей теплообменного оборудования в любых сочетаниях расширяют ее (установки) функции в части обеспечения нагрева, охлаждения, осушки продуктов, используемых в различных технологических процессах. При этом набор модулей ТО зависит от конкретного технологического процесса, причем имеется возможность одновременного использования указанного оборудования, чем достигается заявленный технический результат - возможность подключения любого набора технологических модулей.
- частичный отбор избыточного тепла или холода от модулей ТО с помощью дополнительных трубопроводов позволяет улучшить характеристики базового модуля и технологических модулей - компрессора или насоса модулей НКО, узлов и агрегатов модулей ТО и других возможных модулей, чем достигается заявленный технический результат - повышение функциональных возможностей и технических характеристик базового модуля и предыдущих технологических модулей при присоединении модулей ТО.
Более подробное описание работы заявленной установки при подключении модулей ТО описано заявителем ниже в Примерах 3-6.
Описанные выше модули не являются обязательными, в установку возможно интегрировать в любых сочетаниях различные как уже известные, так и перспективные устройства, потребляющие механическую и тепловую энергию в зависимости от нужд конкретных технологических процессов.
Описание конкретного осуществления работы установки.
Работа установки начинается с запуска газотурбинного двигателя ГТД 2 базового модуля 1 (Фиг. 1 - Фиг. 7). После запуска ГТД система автоматизации переводит базовый модуль в режим «холостой ход», при этом вырабатываемая ГТД мощность передается на редуктор-мультипликатор 4 и электрогенератор 5 базового модуля 1.
Дальнейшее подключение технологических модулей переводит базовый модуль в режим «нагрузка». С момента перехода в режим «нагрузка» базовый модуль снабжает энергией (механической, тепловой, электрической) подключенные технологические модули, а они, в свою очередь, начинают выполнять свое функциональное назначение.
Далее заявителем приведены примеры подключения модулей. При этом следует иметь в виду, что приведенные конкретные Примеры 1-6 являются частными случаями работы заявленной установки. То есть, приведенные заявителем конкретные Примеры следует рассматривать лишь в качестве иллюстрации использования заявленного технического решения, что не ограничивает сферу патентных притязаний. На основании заявленных существенных признаков заявитель делает логический вывод, что заявленное техническое решение может быть использовано с любыми подключенными модулями, потребляющими электрическую, механическую и тепловую энергию для нужд конкретных технологических процессов (объектов).
Заявитель поясняет, что каждый модуль представляет собой контейнер с находящимся в нем оборудованием, например, контейнер с компрессором, контейнер с насосом, контейнер с АХМ, контейнер с котлом-утилизатором и др.. Под соединением/присоединением модулей понимается соединение/присоединение находящегося в них (контейнерах) оборудования с оборудованием предыдущего или базового модулей.
Пример 1. Работа установки с использованием базового модуля + модуля НКО1, содержащего компрессор и модуля НКО2, содержащего насос (при этом используют газообразное топливо) (Фиг. 2).
Рассмотрим пример работы заявленной установки с присоединением к свободным выходам 4.1 редуктора-мультипликатора 4:
- модуля НКО1 7, содержащего компрессор 8;
- модуля НКО2 9, содержащего насос 10.
Оборудование (компрессор, насос) присоединяются с помощью, например, муфтовых соединений.
Базовый модуль и модули НКО1 и НКО2 соединяют дополнительным трубопроводами 11, 12 посредством, например, фланцевых соединений, сварки (Фиг. 2).
При подключении компрессора к свободному выходу редуктора-мультипликатора установка приобретает дополнительную функцию, позволяющую одновременно с получением электроэнергии (функция электрогенератора базового модуля) производить компримирование газообразных веществ для их последующего использования в технологических процессах или транспортировки по газопроводу для нужд объекта.
Кроме указанного, конструкция ГТД позволяет переоборудовать его топливную систему под различные виды топлива (природный газ, попутный нефтяной газ, биогаз, сырую нефть и др.). При этом в качестве топлива ГТД используется энергоноситель, компримируемый компрессором модуля НКО.
В Примере 1 рассмотрен вариант перекачки газообразного топлива, например, природного газа.
В момент присоединения модуля НКО1 7 и НКО2 9 к свободным выходам редуктора-мультипликатора 4 и перехода в режим «нагрузка», происходит передача крутящего момента на вал компрессора 8 и вал насоса 10 модулей НКО1 7 и НКО2 9 соответственно. С момента передачи крутящего момента компрессор начинает выполнять свое основное функциональное назначение, а именно - компримирует и транспортирует по газопроводу природный газ.
Вместе с тем модуль НКО1 7 повышает функциональные возможности и технические характеристики базового модуля 1 посредством того, что с нагнетательной линии компрессора происходит отбор части компримируемого газа в топливную систему ГТД базового модуля по дополнительному трубопроводу 11.
Для передачи энергоносителя от модуля НКО1 7 с компрессором 8 к базовому модулю 1 с ГТД 2 их (модули НКО и базовый модуль) соединяют дополнительным трубопроводом 11 и отбирают от компрессора газ (~3-4% от объема перекачиваемого газа), который имеет необходимое рабочее давление для эффективной работы форсунок камеры сгорания ГТД. В процессе сжатия в компрессоре газ, кроме того, подогревается, его подача создает в камере сгорания ГТД более высокоэнергетичную среду, повышая КПД ГТД и улучшая его экономичность по расходу топлива.
Подключение насоса 10 к свободному выходу 4.1 редуктора-мультипликатора 4 по Примеру 1 позволяет обеспечить дополнительную прокачку масла в маслосистему заявленной установки, находящуюся в раме-маслобаке 6, по дополнительному трубопроводу 12, для смазки всех узлов заявленной установки. Это обеспечивается тем, что по Примеру 1 в качестве топлива для ГТД используют природный газ, а не жидкий энергоноситель, для перекачки которого (жидкого энергоносителя) задействуют насос 10. Указанный насос 10, не задействованный в основном технологическом процессе по Примеру 1, берет на себя функцию по прокачке дополнительного объема масла по дополнительному трубопроводу 12, обеспечивая оптимальную характеристику (по расходу и температуре масла) всей маслосистемы, находящейся в раме-маслобаке 6, которая (маслосистема) питает смазкой элементы всей установки.
Достигнутый технический результат по Примеру 1:
Присоединение к заявленной установке модулей НКО1 с компрессором и НКО2 с насосом (с использованием при этом газообразного топлива) и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций НКО, повысить функциональные возможности и технические характеристики базового модуля:
- с помощью компрессора в камере сгорания ГТД создана более высокоэнергетичная среда, повышен КПД двигателя и улучшена его экономичность по расходу топлива;
- с помощью насоса организована оптимальная система смазки всей установки.
Пример 2. Работа установки с использованием базового модуля + модуля НКО1, содержащего компрессор и модуля НКО2, содержащего насос (при этом используют жидкое топливо) (Фиг. 3).
В Примере 2 рассмотрен вариант, аналогичный Примеру 1, а именно - с присоединением к свободным выходам 4.1 редуктора-мультипликатора 4 модуля НКО1 7, содержащего компрессор 8 и модуля НКО2 9, содержащего насос 10 (Фиг. 3) посредством, например, муфтовых соединений, однако при этом рассмотрен случай перекачки не газообразного, а жидкого топлива, например, нефти.
Аналогично Примеру 1, базовый модуль и модули НКО1 и НКО2 соединяют дополнительными трубопроводами 13, 14 посредством, например, фланцевых соединений, сварки.
С момента передачи крутящего момента насос 10 начинают выполнять свое основное функциональное назначение, а именно - транспортирует по трубопроводу жидкость, например - нефть.
Вместе с тем одновременно модуль НКО2 9 повышает возможности и характеристики базового модуля посредством того, что часть перекачиваемой нефти подается в топливную систему ГТД по дополнительному трубопроводу 14, соединяющему насос 10 и ГТД 2.
Одновременно компрессор компримирует атмосферный воздух и подает его по дополнительному трубопроводу 13, соединяющему компрессор 8 и ГТД 2, в систему регулирования отборов воздуха ГТД. Подаваемый компрессором сжатый воздух используют для обеспечения функционирования систем ГТД (обогрев ВНА (входного направляющего аппарата), наддув уплотнений, подшипниковых узлов и т.д.) вместо ранее используемого отбора воздуха от внутреннего компрессора ГТД.
Достигнутый технический результат по Примеру 2:
Присоединение к заявленной установке модулей НКО1 с компрессором и НКО2 с насосом (с использованием при этом жидкого топлива) и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций НКО, повысить функциональные возможности и технические характеристики базового модуля:
- с помощью насоса часть перекачиваемой нефти подается в топливную систему ГТД, то есть исчезает необходимость в дополнительном оборудовании для обеспечения подачи топлива в ГТД;
- с помощью компрессора улучшено функционирование систем ГТД - обогрев ВНА (входного направляющего аппарата ГТД), наддув уплотнений, подшипниковых узлов и т.д. Уменьшились потери мощности ГТД, связанные с отбором воздуха из внутреннего компрессора ГТД.
Пример 3. Работа установки с использованием базового модуля + модулей НКО1 и НКО2 + модуля ТО1 (с абсорбционной холодильной машиной АХМ) (при этом используют газообразное топливо) (Фиг. 4).
Рассмотрим пример работы заявленной установки с присоединением к свободным выходам 4.1 редуктора-мультипликатора 4 модулей НКО1 7 и НКО2 9 по Примеру 1, а к свободным выходам 3.2 кольцевой коллекторной трубы 3 ГТД 2 дополнительно модуля ТО1 15 с АХМ 16 посредством, например, фланцевых соединений, сварки, с использованием при этом газообразного топлива, например, природного газа. Базовый модуль, модули НКО1, НКО2 и модуль ТО1 соединяют дополнительными трубопроводами 11, 12, 17, 18, 19.
При этом рассмотрим конкретно пример с подключением модуля ТО1 15, содержащего абсорбционную холодильную машину (АХМ) 16.
Подключение модуля ТО1 15 с АХМ 16 осуществляли после подключения модулей НКО1 и НКО2 по алгоритму, описанному в Примере 1.
Подключение модуля ТО1 15 производят к выхлопным патрубкам 3.1 ГТД 2 через свободный выход 3.2 кольцевой коллекторной трубы 3, благодаря чему выхлопные газы напрямую поступают в АХМ 16. Принимая тепловую энергию в виде выхлопных газов, АХМ начинает генерировать холод для основной цели - охлаждение (кондиционирование) каких-либо помещений, установок, механизмов и т.д. объекта (основное функциональное назначение).
Вместе с тем одновременно модуль ТО1 15 повышает возможности и характеристики базового модуля 1 и всей установки, так как АХМ 16:
- производит охлаждение всей маслосистемы установки, термонагруженных элементов модулей НКО и базового модуля по дополнительным трубопроводам 12,17,18, соединяющим АХМ, НКО2 и маслосистему следующим образом - охлажденное в АХМ масло подается в насос 10 по дополнительному трубопроводу 17, затем насосом 10 подается в раму-маслобак 6 через дополнительный трубопровод 12. Нагретое в процессе работы в маслосистеме масло возвращается для охлаждения в АХМ 16 по трубопроводу 18, после чего цикл повторяется;
- в условиях работы установки при повышенной температуре окружающего воздуха предварительно охлаждает воздух на входе в ГТД по дополнительному трубопроводу 19, соединяющей АХМ и входное устройство в ГТД, что значительно повышает КПД ГТД и вырабатываемую им мощность.
Достигнутый технический результат по Примеру 3:
Присоединение к заявленной установке модуля ТО1 с АХМ (дополнительно к предыдущим модулям, описанным в Примерах 1, 2, и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций ТО1, повысить возможности и характеристики установки в целом и базового модуля, в частности:
- достигнуты все технические результаты по Примерам 1-2;
- достигнуто более интенсивное охлаждение маслосистемы всей установки;
- достигнуто более интенсивное охлаждение термонагруженных элементов базового модуля и модулей НКО;
- повышены КПД двигателя и вырабатываемая им мощность.
Пример 4. Работа установки с использованием базового модуля + модулей по Примеру 3 + модуль ТО2 (с котлом-утилизатором) (Фиг. 5).
Рассмотрим пример работы заявленной установки с присоединением к свободным выходам 4.1 редуктора-мультипликатора 4 модулей по Примеру 3 и дополнительно модуля ТО2 20 с котлом-утилизатором 21 (Фиг. 5) посредством, например, фланцевых соединений, сварки. Базовый модуль, модули НКО1, НКО2, ТО1 и ТО2 соединяют дополнительными трубопроводами 11, 12, 17, 18, 19 по Примеру 3, и дополнительными трубопроводами 23, 25 посредством, например, фланцевых соединений, сварки.
Подключение модуля ТО2 с котлом-утилизатором осуществляли после подключения модулей НКО1, НКО2, ТО1 по алгоритмам, описанным в Примерах 1 и 3.
Подключение модуля ТО2 с котлом-утилизатором производят к выхлопным патрубкам 3.1 ГТД через свободный выход 3.2 кольцевой коллекторной трубы 3, что обеспечивает прямую подачу выхлопных газов ГТД 2 в котел-утилизатор 21.
Котел-утилизатор 21 предназначен для использования энергии выхлопных газов ГТД 2 в целях организации системы горячего водоснабжения различных объектов (основное функциональное назначение).
На выходе из котла-утилизатора 21 имеется запорно-регулирующая арматура, разделяющая поток горячей воды в зависимости от конкретных нужд, при этом часть горячей воды используется (одновременно с основным функциональным назначением) для отопления модулей заявленной установки в зимний период или в случае работы установки в условиях низких температур, чем повышаются возможности и характеристики модулей и оптимизируется работа всей установки в целом. Разделение потока горячей воды обусловлено конструктивными особенностями самого котла-утилизатора и не является предметом настоящей заявки.
Котел-утилизатор 21 присоединен к свободным выходам 3.2, например, фланцевым соединением и к дополнительным трубопроводам 23, 25, например, фланцевым соединением, сваркой.
Основное функциональное назначение по организации горячего водоснабжения различных объектов котел-утилизатор осуществляет через трубопроводы 22, 24. Через трубопровод 24 в котел-утилизатор поступает холодная или отработавшая (т.е. с уменьшенной температурой в процессе работы в системах объекта и/или при прохождении через трубопроводные коммуникации) вода для нагрева в котле-утилизаторе выхлопными газами ГТД. Нагретая до заданной температуры вода подается в систему горячего водоснабжения объекта по трубопроводу 22. Таким образом организуется циркуляция горячей воды в системах объекта (основное функциональное назначение).
Аналогично организуется система отопления самой установки - холодная или отработавшая вода поступает через дополнительный трубопровод 25, а вода, нагретая в котле-утилизаторе до заданной температуры, подается по дополнительному трубопроводу 23 в систему отопления заявленной установки.
Достигнутый технический результат по Примеру 4:
Присоединение к заявленной установке модуля ТО2 с котлом-утилизатором (дополнительно к предыдущим модулям, описанным в Примерах 1-3) и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций ТО2, повысить возможности и характеристики установки в целом и базового модуля, в частности:
- достигнуты все технические результаты по Примерам 1-3;
- организована система отопления всех модулей установки.
Пример 5. Работа установки с использованием базового модуля + модулей НКО1, НКО2 + модулей ТО1, ТО2 + модуля ТО3 (с осушителем) (Фиг. 6).
Рассмотрим пример работы заявленной установки с присоединением к свободным выходам 4.1 редуктора-мультипликатора 4 модулей НКО1, НКО2, а к свободным выходам кольцевой 3.2 коллекторной трубы 3 ГТД 2 модуля ТО3 26 с осушителем адсорбционного типа 27 (Фиг. 6) посредством, например, фланцевых соединений, сварки. Базовый модуль, модули НКО1, НКО2, ТО1, ТО2, ТО3 соединяют между собой дополнительными трубопроводами по Примерам 1 - 4, а также 28, 29, 30 (Фиг. 6) посредством, например, фланцевых соединений, сварки.
Подключение модуля с осушителем адсорбционного типа актуально в случае использования газообразного топлива. Модуль ТО3 26 с осушителем адсорбционного типа 27 соединен с компрессором 8, ГТД 2 и кольцевым коллектором 3 дополнительными трубопроводами 28, 29, 30. Осушитель адсорбционного типа 27 выполняет основное функциональное назначение - осушку различных газообразных сред для нужд конкретного технологического процесса.
Помимо этого, осушитель адсорбционного типа повышает функциональные возможности заявленной установки, а именно - производит осушку сжатого компрессором 8 топливного газа, повышая этим его (топливного газа) теплотворную способность. Скомпримированный компрессором 8 топливный газ подается через дополнительный трубопровод 28 для осушки в осушителе адсорбционного типа 27, после чего по дополнительному трубопроводу 29 осушенный топливный газ подается в топливную систему ГТД 2. Для регенерации рабочего тела осушителя по дополнительному трубопроводу 30, присоединенному к осушителю адсорбционного типа 27 и кольцевому коллектору 3, например, фланцевым соединением, сваркой, подаются выхлопные газы ГТД 2.
Достигнутый технический результат по Примеру 5:
Присоединение модуля ТО3 с осушителем (дополнительно к предыдущим модулям, описанным в Примерах 1-4) и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций, повысить возможности и характеристики установки в целом и базового модуля, в частности:
- достигнуты все технические результаты по Примерам 1-4;
- повышена вырабатываемая мощность двигателя ГТД за счет повышения теплотворной способности топливного газа.
Пример 6. Работа установки с использованием базового модуля + модулей НКО1, НКО2 + модулей ТО1, ТО2, ТО3 + модуля ДО1 (с дополнительным редуктором-мультипликатором) + модуля ДО2 (с агрегатом воздушного охлаждения - вентилятором) (Фиг. 7).
Рассмотрим пример работы заявленной установки с присоединением к свободному выходу 4.1 редуктора-мультипликатора 4 модуля ДО2 33 с агрегатом воздушного охлаждения, например - вентилятором 34, посредством, например, муфтовых соединений (дополнительно к предыдущим модулям, описанным в Примерах 1-5).
При этом в Примере 6 показан вариант конструкции заявленной установки с подключением к редуктору-мультипликатору 4 модуля ДО1 31, содержащего дополнительный редуктор-мультипликатор 32 (Фиг. 7). На Фиг. 7 видно, что при таковом подключении у дополнительного редуктора-мультипликатора 32 имеются свободные выходы 32.1 с возможностью подключения к ним последующих технологических модулей (на Фиг. не указаны), либо последующего дополнительного редуктора-мультипликатора (на Фиг. не указан). Дополнительный редуктор-мультипликатор присоединяют в том случае, если для нужд объекта требуется подключение более двух технологических модулей, для которых необходима передача механической энергии.
Модули присоединяют следующим образом.
К свободному выходу 4.1 редуктора-мультипликатора 4 присоединяют дополнительный редуктор-мультипликатор 32, например, муфтовым соединением. К одному из свободных выходов 32.1 дополнительного редуктора-мультипликатора 32 присоединяют вентилятор 34 модуля ДО2 33, например, муфтовым соединением. Дополнительный редуктор-мультипликатор 32 передает крутящий момент с редуктора-мультипликатора 4 на входной вал вентилятора 34, после чего вентилятор 34 начинает подавать воздух в систему вентиляции объекта по трубопроводу 36 и в систему вентиляции заявленной установки по дополнительному трубопроводу 35.
При этом вентилятор 34 выполняет основное функциональное назначение -организация вентиляции помещений объекта по трубопроводу 36.
Вместе с тем, помимо своей основной функции, вентилятор позволяет создать оптимальные температурные условия внутреннего пространства модулей заявленной установки, например, обеспечить дополнительный теплосъем с термонагруженных элементов электрогенератора и др.
Достигнутый технический результат по Примеру 6:
Присоединение модуля с агрегатом воздушного охлаждения, например, вентилятора (дополнительно к предыдущим модулям, описанным в Примерах 1-5), и соединение модулей дополнительными трубопроводами позволило, помимо выполнения основных функций вентилятора, повысить возможности и характеристики заявленной установки в целом и базового модуля, в частности:
- достигнуты все технические результаты по Примерам 1-5;
- созданы оптимальные температурные условия внутреннего пространства модулей установки;
- организовано дополнительное охлаждение термонагруженных элементов модулей установки, например, электрогенератора базового модуля.
Из приведенных заявителем Примеров 1-6 очевидно, что наличие свободных выходов на ГТД в количестве n и редукторе-мультипликаторе в количестве m позволяет, в зависимости от конкретного технологического процесса, подключить любой набор технологических модулей или устройств, при этом суммарное количество N одновременно подключенных модулей равно n+m≥N>1.
При этом при присоединении каждого последующего модуля повышаются функциональные возможности и технические характеристики предыдущих модулей благодаря соединению модулей между собой дополнительными трубопроводами.
Заявитель поясняет, что Примеры 1-6 служат для иллюстрации заявленного технического решения, но не ограничивают объем патентных притязаний.
Таким образом, из изложенного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнуты поставленные цели и заявленный технический результат - на примерах конкретного осуществления заявителем доказано, что заявленная установка:
- обеспечивает возможность подключения любого набора технологических модулей в количестве N, где n+m≥N>1, благодаря наличию свободных выходов в количестве n на кольцевом коллекторном трубопроводе газотурбинного двигателя и наличию свободных выходов в количестве m на редукторе-мультипликаторе, в результате чего заявленная установка имеет возможность работы в режиме многозадачности, то есть для нужд нескольких технологических процессов одновременно, при этом набор технологических модулей подбирается под нужды конкретного технологического процесса, в отличие от прототипа;
- обеспечивает повышение функциональных возможностей и технических характеристик предыдущих модулей при присоединении каждого последующего модуля благодаря подключению дополнительных трубопроводов, связывающих технологические модули с базовым модулем и предыдущими технологическими модулями, что оптимизирует всю установку в целом и повышает ее функциональные возможности и технические характеристики при использовании по назначению, в отличие от прототипа.
Указанные результаты обеспечиваются в результате того, что заявленная установка реализуется за счет использования заявленной совокупности признаков, приведенных в независимом пункте формулы изобретения, что позволяет достигнуть суммарного технического результата, превышающего технические результаты выявленных аналогов и прототипа при их использовании по назначению на дату подачи настоящей заявки.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как при определении уровня техники не выявлено устройство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) совокупности признаков, перечисленных в формуле изобретения, включая характеристику назначения.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат. При этом заявленное техническое решение неочевидно вследствие того, что позволило разрешить казалось бы неразрешимые на дату подачи заявки противоречия в указанной области техники, а именно - обеспечило возможность создания установки, имеющей возможность работы в режиме многозадачности, то есть для нужд нескольких технологических процессов одновременно, при этом каждый последующий присоединенный модуль повышает возможности и характеристики предыдущего и оптимизирует всю установку в целом под нужды конкретного технологического процесса, чем повышается КПД и мощность работы заявленной установки.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как может быть изготовлено с использованием известных материалов, комплектующих изделий, стандартных технических устройств и оборудования.