УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ТЕПЛОТЫ И ХОЛОДА

Полезная модель относится к детандер-генераторным агрегатам и касается детандерных установок для производства электроэнергии при полезном использовании избыточного давления природного газа, транспортируемого в трубопроводах, установленных на электростанциях, в промышленных и отопительных котельных и других предприятиях, использующих природный газ как топливо.
Известна (Агабабов B.C. Способ работы детандерной установки и устройство для его осуществления / Патент на изобретение №2150641. Россия. Бюл. №16. 10.06.2000 г. Приоритет от 15.06.99.) детандерная установка, включающая в себя детандер-генераторный агрегат, состоящий из кинематически соединенных детандера и электрического генератора, теплообменника для подогрева газа перед детандером, являющегося одновременно конденсатором теплового насоса, последовательно соединенного по газу с детандером.
Недостатком такой установки является то, что получаемая в тепловом насосе теплота расходуется только на собственные нужды детандерной установки и не может быть передана тепловому потребителю.
Известна одноступенчатая детандер-генераторная установка для производства электроэнергии с выработкой теплоты или холода (Агабабов B.C., Корягин А.В. Производство электроэнергии в детандер-генераторных агрегатах с одновременным отпуском теплоты различных температурных уровней (теплоты или холода)/ Промышленная энергетика.-2004.-№8.-с.46-48), содержащая трубопровод высокого давления, первый теплообменник для подогрева газа перед детандером, кинематически соединенный с электрическим генератором, второй теплообменник, служащий источником получения теплоты или холода в зависимости от режима работы установки, и трубопровод низкого давления.
Недостатком такой установки является невозможность одновременного получения теплоты и холода.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, - одновременное получение теплоты и холода при выработке электрической энергии детандер-генераторным агрегатом.
Техническая задача решается тем, что известная установка для получения электроэнергии, теплоты и холода, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, первый теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, а также второй теплообменник и трубопровод низкого давления, дополнительно снабжена второй ступенью детандера, третьим и четвертым теплообменниками, при этом выход второго теплообменника соединен со входом третьего, выход которого соединен со входом второй ступени детандера, выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника, а его выход соединен с трубопроводом низкого давления.
На чертеже изображена схема установки для одновременного получения электроэнергии, теплоты и холода.
Установка содержит первый теплообменник 1, соединенный по нагреваемой среде с одной стороны с трубопроводом высокого давления 2, с другой стороны - с входным патрубком первой ступени 3 детандера 4, второй теплообменник 4, последовательно соединенный по нагреваемой среде с третьим теплообменником 6. Выход третьего теплообменника подключен ко входу второй ступени 7 детандера 4. Выход второй ступени детандера соединен со входом четвертого теплообменника 8, а выход четвертого теплообменника по газу соединен с трубопроводом низкого давления 9. Детандер кинематически соединен с электрическим генератором 10.
Установка для одновременного получения электроэнергии, теплоты и холода работает следующим образом.
Газ высокого давления поступает в первый теплообменник 1, где нагревается и поступает в первую ступень 3 детандера, расширяется в ней и
направляется во второй теплообменник 4, где отдает холод промежуточному теплоносителю, направляемому потребителю, и поступает в третий теплообменник 5, где повышает свой температурный уровень до необходимой величины. Далее, пройдя вторую ступень 6 детандера, газ направляется в четвертый теплообменник 7, где отдает теплоту потребителю и поступает в трубопровод низкого давления 8. Механическая работа, совершенная газом в двух ступенях детандера, преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе 9 и далее полезно используется.
Таким образом, преимущества предлагаемой установки заключаются в том, что здесь существует возможность выработки электрической энергии с одновременным отпуском теплоты и холода.