КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБРОСНОГО ТЕПЛА, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ СБОРНОЕ ТЕПЛО ДВИГАТЕЛЯ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
CONTAINER FOR RECYCLING OF WASTE HEAT, USING COMPOSITE HEAT OF ENGINE DESIGNED FOR ELECTRIC POWER GENERATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к контейнеру, включенному в снабженное двигателем, электрогенераторное устройство когенерационного типа, в частности, к контейнеру для повторного использования сбросного тепла и присоединен к контейнеру для выработки электроэнергии и содержащему компоненты для выработки электроэнергии, включая двигатель и энергетический генератор, приводимый в действие двигателем, при этом контейнер для повторного использования сбросного тепла, содержит котел и теплообменник, которые генерируют пар и горячую воду посредством использования сбросного тепла двигателя.
Предпосылки создания изобретения
Известно электрогенераторное устройство с двигателем, которое имеет двигатель и энергетический генератор, приводимый в действие двигателем. Электрогенераторное устройство с двигателем может быть легко смонтировано, когда возникает нехватка электроэнергии или увеличивается электрическая нагрузка. Кроме того, поскольку электрогенераторное устройство с двигателем представляет собой энергетический генератор для распределенной генерации, оно не требует электрической сети. Таким образом, спрос на электрогенераторное устройство с двигателем увеличивается в развивающихся странах. Даже в развитых странах аварийное энергоснабжение требуется при подготовке к стихийным бедствиям/катастрофам. Таким образом, спрос на электрогенераторное устройство с двигателем увеличивается как внутри страны, так и на мировом рынке.
Однако, несмотря на то, что спрос на электрогенераторное устройство с двигателем, предназначенное для распределенной генерации, увеличивается, квалифицированные рабочие, выполняющие сборочно-монтажные работы, распределены неравномерно, особенно в развивающихся странах. Несмотря на то, что основные компоненты, такие как двигатель и энергетический генератор, являются унифицированными, унифицированные двигатель и генератор должны быть соединены посредством труб и тому подобного на месте. Кроме того, квалификация рабочих-сборщиков варьируется в значительной степени от страны к стране. Даже в одной и той же стране квалификация рабочих-сборщиков варьируется от региона к региону. Времена сборки варьируются в зависимости от квалификации рабочих-сборщиков.
Поскольку, несмотря на то, что основные компоненты электрогенераторного устройства с двигателем являются унифицированными, электрогенераторное устройство с двигателем представляет собой источник энергоснабжения, имеющий средний размер, для сборки/монтажа и регулировки электрогенераторного устройства с двигателем требуется несколько дней. Таким образом, подобное электрогенераторное устройство с двигателем не удовлетворяет потребности в аварийном энергоснабжении при стихийных бедствиях/катастрофах.
Кроме того, несмотря на то, что основные компоненты являются унифицированными, они должны быть соединены посредством труб и кабелей. Таким образом, при сборке электрогенераторного устройства с двигателем неизбежно возникает необходимость в прокладке труб и кабелей.
Для решения подобных проблем раскрыто техническое решение, в котором для электрогенераторного устройства с двигателем используется контейнер для морских перевозок, наземных перевозок и авиационных перевозок, а именно устройство контейнерной загрузки, в котором двигатель и энергетический генератор, приводимый в действие двигателем, расположены рядом в контейнере, что позволяет не собирать и не регулировать устройство на месте (данное техническое решение является техническим решением, лежащим в основе патентного литературного источника 1).
Однако в том случае, если множество таких устройств, как двигатель и энергетический генератор, содержатся в одном контейнере, должен быть обеспечен выпуск выхлопных газов из контейнера. Как описано в патентном литературном источнике 1, шумоглушитель (глушитель) должен быть размешен на верхней стенке контейнера над двигателем посредством L-образной трубы. Однако в данном случае только глушитель выступает от верхней стенки контейнера. В результате общая высота контейнера становится больше предельной величины, заданной соответствующим стандартом. Таким образом, грузовой автомобиль, который перевозит контейнер, не может двигаться по дорогам общественного пользования.
Таким образом, глушитель обычно выполнен с конструкцией, обеспечивающей возможность его снятия с контейнера. Когда устройство собирают на месте, глушитель устанавливают на устройстве. В этом случае число сборочных операций, выполняемых на месте, увеличивается. Кроме того, поскольку глушитель выступает снаружи контейнера, существует вероятность того, что глушитель будет вибрировать и создавать шум во время работы электрогенераторного устройства с двигателем.
2
Даже если в электрогенераторном устройстве с двигателем используется высокоэффективный газовый двигатель, то, поскольку в нем используется природный газ - ископаемое топливо, с точки зрения энергосбережения и уменьшения выбросов СО следует рассмотреть когенерацию, которая обеспечивает эффективное использование выхлопных газов двигателя и сбросного тепла охлаждающей воды.
Таким образом, было разработано множество электрогенераторных устройств, в которых используется когенерация. В данных устройствах активно используется сбросное тепло двигателя. Тепло выхлопных газов передается котлу. Котел генерирует пар. Кроме того, охлаждающая вода нагревается двигателем. Тепло охлаждающей воды передается теплообменнику. Теплообменник обеспечивает передачу тепла охлаждающей воды, нагретой двигателем, чистой воде и генерирует горячую воду (см. патентный литературный источник 2).
Однако размеры контейнеров, загружаемых на суда, грузовые автомобили и так далее, как правило, являются стандартизированными и определяются стандартом Международной организации по стандартизации (ISO). В соответствии со стандартом имеются только два размера контейнеров - 20 футов (6 м) и 40 футов (12 м) (несмотря на то, что контейнеры, имеющие длину 45 футов (13,7 м), были стандартизированы, они не могут перевозиться при действующих в настоящее время в Японии Законах о дорожном движении (Traffic Laws)). Кроме того, ширина и высота контейнеров стандартизированы и составляют соответственно 8 футов (2,4 м) и 8,6 фута (2,6 м). Таким образом, в отношении контейнеров, имеющих длину 40 футов (12 м) и длину 20 футов (6 м), которые могут перевозиться по дорогам общественного пользования в Японии, следует указать, что они являются длинными в продольном направлении, но они имеют малую ширину, составляющую 8 футов (2,8 м), и малую высоту, составляющую 8,6 фута (2,6 м).
Если длинный контейнер, имеющий длину 40 футов (12 м), содержит теплообменник для генерирования горячей воды, который генерирует горячую воду, и котел, который генерирует пар, а также двигатель и энергетический генератор, пространство для двигателя должно быть уменьшено соответствующим образом. Таким образом, номинальная мощность электрогенераторного устройства с двигателем неизбежно снижается в сравнении с пространством контейнера. В результате, если множество устройств, таких как котел и теплообменник, а также двигатель и энергетический генератор, будут расположены в продольном направлении контейнера, то требуемая выходная мощность не может быть получена, поскольку устройства, содержащиеся в контейнере, должны быть небольшими.
Перечень ссылок
Патентная литература
Патентный документ 1: JP2008-247576А, Публикация
Патентный документ 2: JP2004-263589А, Публикация
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая проблема
С учетом вышеизложенной технической проблемы отдельные устройства функционально разделены по двум контейнерам. Обычная функциональная секция для выработки электроэнергии, включающая в себя двигатель и энергетический генератор, приводимый в действие двигателем, содержится в одном длинном (40-футовом (12-метровом)) контейнере для получения требуемой выходной мощности. Котел и теплообменник, которые используют сбросное тепло двигателя, содержатся в 20-футовом (6-метровом) контейнере, который представляет собой половину 40-футового (12-метрового) контейнера, для эффективного использования площади размещения.
Короткий контейнер, включая 20-футовый (6-метровый) контейнер, который содержит устройства, предназначенные для повторного использования сбросного тепла, назван контейнером для повторного использования сбросного тепла.
Настоящее изобретение представляет собой контейнер для повторного использования сбросного тепла, который представляет собой короткий контейнер и который содержит устройства, предназначенные для повторного использования сбросного тепла, такие как котел и теплообменник, и который функционирует в качестве обеспечивающего экономию места, когенерационного контейнера, который не требует прокладки труб и кабелей и который обеспечивает повышение эксплуатационной технологичности для собранных/смонтированных устройств.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрены два контейнера. Один из данных контейнеров содержит функциональную секцию для выработки электроэнергии и представляет собой базовый длинный контейнер (моногенерационный контейнер). Другой контейнер содержит котел, который генерирует пар, и теплообменник, который генерирует горячую воду, и представляет собой короткий 20-футовый (6-метровый) контейнер, который функционирует в качестве когенерационного контейнера. Глушитель двигателя обычно содержится в контейнере для выработки электроэнергии. Однако в соответствии с настоящим изобретением глушитель двигателя содержится в контейнере для повторного использования сбросного тепла, который служит в качестве когенерационного контейнера. Если глушитель будет содержаться в моногенерационном контейнере, глушитель неизбежно будет выступать вверх. Однако, поскольку в соответствии с настоящим изобретением глушитель содержится в контейнере для повторного использования сбросного тепла, который служит в качестве когенерационного контейнера, не возникает проблемы, связанной с тем, что глушитель выступает вверх.
В соответствии с настоящим изобретением разработан контейнер для повторного использования сбросного тепла, который может быть точно соединен с моногенерационным контейнером и который обеспечивает возможность точного присоединения системы труб к моногенерационному контейнеру.
В соответствии с настоящим изобретением также разработан контейнер для повторного использования сбросного тепла, который обеспечивает возможность точного монтажа и демонтажа котла, теплообменника и глушителя, которые содержатся в контейнере, и который создает возможность их сборки/монтажа с обеспечением экономии места и обеспечивает повышение эксплуатационной технологичности смонтированных устройств.
Решение проблемы
Для решения вышеуказанной проблемы настоящее изобретение представляет собой контейнер для повторного использования сбросного тепла и расположенный рядом с контейнером для выработки электроэнергии и содержащим радиатор, двигатель и энергетический генератор, при этом контейнер для повторного использования сбросного тепла, обеспечивает улавливание сбросного тепла двигателя и генерирование пара или горячей воды, при этом длина контейнера для повторного использования сбросного тепла, меньшей длины контейнера для выработки электроэнергии, при этом контейнер для повторного использования сбросного тепла, содержит глушитель, который глушит шум выхлопных газов двигателя, котел, который передает тепло выхлопных газов воде и генерирует пар, и теплообменник, который передает тепло охлаждающей воды, нагретой двигателем, воде и генерирует горячую воду.
В соответствии с настоящим изобретением глушитель не содержится в моногенерационном контейнере, который содержит двигатель, а содержится в коротком контейнере для повторного использования сбросного тепла. Кроме того, поскольку глушитель не выступает вверх, грузовой автомобиль, на который загружен длинный контейнер для выработки электроэнергии и содержащий двигатель, сможет свободно перемещаться по дорогам общественного пользования.
Кроме того, поскольку длинный контейнер для выработки электроэнергии, не должен содержать глушитель, повышается гибкость монтажа и увеличивается пространство для двигателя. В результате двигатель может быть установлен в любом месте в длинном контейнере для выработки электроэнергии.
В этом случае глушитель желательным образом расположен вертикально в контейнере для повторного использования сбросного тепла. Впуск для выхлопного газа глушителя желательным образом расположен на верхней стенке контейнера для повторного использования сбросного тепла.
Поскольку в соответствии с настоящим изобретением глушитель не расположен горизонтально в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла, а расположен вертикально в вертикальном направлении контейнера, глушитель может быть размещен с обеспечением наибольшей экономии места. Кроме того, котел, соседний с глушителем в продольном направлении контейнера, может быть размещен в большом пространстве. Несмотря на то, что выхлопные газы, выходящие из двигателя, подвергаются глушению шума и охлаждению посредством глушителя, котел может генерировать пар, имеющий температуру, составляющую около 150°С.
Контейнер для повторного использования сбросного тепла, содержит котел, который передает тепло выхлопных газов, шум которых заглушен глушителем, воде и генерирует пар, или теплообменник, который передает тепло охлаждающей воды, нагретой двигателем, воде и генерирует горячую воду. Центральная ось трубы, которая соединяет котел и глушитель, является прямой в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла. Таким образом, трубы могут быть соединены при наиболее коротком расстоянии.
Когда короткий контейнер для повторного использования сбросного тепла, объединен с длинным контейнером для выработки электроэнергии, глушитель расположен на другом конце в продольном направлении контейнера, контейнера для повторного использования сбросного тепла, и близко к месту, центральному в продольном направлении длинного (40-футового (12-метрового)) контейнера для выработки электроэнергии и используемого как моногенератор.
Поскольку двигатель, который является более тяжелым по сравнению с остальными устройствами в контейнере для выработки электроэнергии, расположен близко к месту, центральному в продольном направлении длинного контейнера для выработки электроэнергии, при подвешивании длинного контейнера для выработки электроэнергии, посредством крана или тому подобного контейнер будет хорошо сбалансирован.
Поскольку в том случае, когда длинный контейнер для выработки электроэнергии, размещен рядом с коротким контейнером для повторного использования сбросного тепла, как показано на фиг. 6 и фиг. 7, глушитель, содержащийся в контейнере для повторного использования сбросного тепла, обращен к двигателю, содержащемуся в длинном контейнере для выработки электроэнергии, выпуск двигателя и впуск глушителя будут соединены самой короткой прямой трубой, перпендикулярной к продольному направлению длинного контейнера для выработки электроэнергии, и короткого контейнера для повторного использования сбросного тепла.
В соответствии с настоящим изобретением двустворчатые навесные двери расположены на каждой поперечной стенке на обоих концах в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла, для открытия поперечной стенки.
В соответствии с настоящим изобретением двустворчатые навесные двери расположены с обеих сторон в поперечном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла. Когда котел расположен на одном конце в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла, и глушитель и теплообменник расположены на другом конце в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла, данные устройства могут быть легко демонтированы и установлены снова. В результате улучшаются эксплуатационная технологичность и характеристики повторного монтажа для устройств, содержащихся в контейнере для повторного использования сбросного тепла.
Другими словами, котел расположен на одном конце в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла. Глушитель, который глушит шум выхлопных газов, и теплообменник, который передает тепло охлаждающей воды, нагретой двигателем, воде и генерирует горячую воду, расположены на другом конце в продольном направлении и с обеих сторон в поперечном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла. В результате может быть использована конструкция из устройств, для которых техническое обслуживание и текущий ремонт могут осуществляться эффективным образом и которые могут быть эффективно смонтированы снова.
В соответствии с настоящим изобретением впуск и выпуск, предназначенные для охлаждающей воды, нагретой двигателем и охлажденной посредством теплообменника, расположены на внутренней стенке из противоположных стенок, проходящих в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла. Кроме того, впуск и выпуск, предназначенные для чистой воды, нагретой посредством теплообменника, расположены на наружной стенке из противоположных стенок, проходящих в продольном направлении контейнера для повторного использования сбросного тепла.
Поскольку в соответствии с настоящим изобретением впуск и выпуск для охлаждающей воды, нагретой двигателем, содержащимся в длинном контейнере для выработки электроэнергии, расположены на каждой из противоположных стенок длинного контейнера для выработки электроэнергии, и короткого контейнера для повторного использования сбросного тепла, соединительные трубы, которые соединяют соответствующие впуски и выпуски между контейнером для выработки электроэнергии, и контейнером для повторного использования сбросного тепла, будут иметь наименьшую длину. Таким образом, маловероятна прокладка труб снаружи контейнеров.
Кроме того, поскольку впуск и выпуск для чистой воды для теплообменника расположены на передней продольной стенке контейнера для повторного использования сбросного тепла, а именно на передней продольной стенке, которая не обращена к длинному контейнеру для выработки электроэнергии, впуск и выпуск могут быть легко подсоединены к системе труб для горячей воды.
Предпочтительные эффекты
Таким образом, поскольку в соответствии с настоящим изобретением вышеуказанные устройства разделены по двум контейнерам, объемы контейнеров могут быть использованы эффективным образом. Кроме того, могут быть увеличены номинальные мощности двигателя и энергетического генератора, содержащихся в длинном (40-футовом (12-метровом)) контейнере.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением может быть получен контейнер для повторного использования сбросного тепла, который представляет собой 20-футовый (6-метровый) контейнер, который содержит устройства для повторного использования сбросного тепла, такие как котел и теплообменник, и который функционирует в качестве когенерационного контейнера, обеспечивающего экономию места, который не требует прокладки труб и кабелей и который обеспечивает повышение эксплуатационной технологичности смонтированных устройств.
В соответствии с настоящим изобретением обычная функциональная секция для выработки электроэнергии, которая служит в качестве электрогенераторного устройства с двигателем, которое включает в себя двигатель и энергетический генератор, приводимый в действие двигателем, содержится в одном длинном (40-футовом (12-метровом)) контейнере в виде длинного контейнера для выработки электроэнергии. Контейнер содержит силовую установку среднего размера, которая обеспечивает заданную выходную мощность. Кроме того, котел, который использует сбросное тепло двигателя, и теплообменник желательным образом содержатся в коротком контейнере для повторного использования сбросного тепла, длина которого составляет половину длины 40-футового (12-метрового) контейнера для выработки электроэнергии. В результате контейнеры могут быть использованы эффективным образом. Кроме того, контейнер для повторного использования сбросного тепла обеспечивает улучшение компоновочных характеристик для длинного контейнера для выработки электроэнергии, и создает возможность точного присоединения системы труб к длинному контейнеру для выработки электроэнергии.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1(А) и 1(В) представляют собой два вида короткого контейнера для повторного использования сбросного тепла, который содержит устройства для повторного использования сбросного тепла, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения: 1(А) представляет собой вид в плане, показывающий внутреннюю конфигурацию, и 1(В) представляет собой вид в перспективе с правой стороны, показывающий контейнер.
Фиг. 2(А)-2(D) представляют собой четыре вида контейнера для повторного использования сбросного тепла: 2(А) представляет собой вид спереди; 2(В) представляет собой вид сзади; 2(С) представляет собой вид слева; и 2(D) представляет собой вид справа.
Фиг. 3 представляет собой вид в плане, показывающий внутреннюю структуру длинного контейнера для выработки электроэнергии, в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом контейнер для выработки электроэнергии, содержит функциональную секцию для выработки электроэнергии, включающую в себя двигатель, радиатор и энергетический генератор.
Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе спереди, показывающий контейнер для выработки электроэнергии и показанный на фиг. 3.
Фиг. 5 представляет собой вид спереди, показывающий внутреннюю структуру контейнера для выработки электроэнергии и показанного на фиг. 3.
Фиг. 6 представляет собой вид в плане когенерационного электрогенераторного устройства контейнерного типа, предусмотренного с двигателем, в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения, то есть электрогенераторного устройства с двигателем, в котором короткий контейнер для повторного использования сбросного тепла, и длинный контейнер для выработки электроэнергии, соединены при желательной схеме расположения, при этом, в частности, показана внутренняя структура электрогенераторного устройства с двигателем, представляющего собой устройство контейнерного типа и когенерационного типа.
Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе, показывающий контейнеры, показанные на фиг. 6.
Фиг. 8(А)-8(С) представляют собой виды в плане, показывающие другие, приведенные в качестве примера, схемы расположения соединений короткого контейнера для повторного использования сбросного тепла, и длинного контейнера для выработки электроэнергии, в частности, внутреннюю структуру контейнеров.
Подробное описание
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Тем не менее, предусмотрено, что, если особо не указано иное, размеры, материалы, формы, относительные положения и тому подобные характеристики компонентов, описанных в вариантах осуществления, следует интерпретировать только как иллюстративные, а не как ограничивающие объем настоящего изобретения.
Сначала со ссылкой на фиг. 1(А), 1(В) и 2(А)-2(D) будет описан короткий контейнер для повторного использования сбросного тепла, (20-футовый (6-метровый) контейнер) в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
20-футовый (6-метровый) контейнер 1 образован с формой прямоугольного параллелепипеда. В соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации (ISO) длина, ширина и высота 20-футового (6-метрового) контейнера 1 заданы соответственно равными 20 футам (6 м), 8 футам (2,4 м) и 8,6 фута (2,6 м).
При определении стенок на четырех сторонах 20-футового (6-метрового) контейнера 1 на основе фиг. 1(А) продольная стенка, расположенная сверху на фигуре, представляет собой переднюю продольную стенку 1а; продольная стенка, противоположная по отношению к передней продольной стенке 1а, представляет собой заднюю продольную стенку 1b; поперечная стенка, расположенная справа от передней продольной стенки 1а, представляет собой соответствующую 20 футам (6 м), поперечную стенку 1с; поперечная стенка, противоположная по отношению к поперечной стенке, соответствующей 20 футам (6 м), представляет собой поперечную стенку 1d, соответствующую 0 футам (0 м), и верхняя стенка обозначена 1е.
На поперечных стенках 1с и 1d расположены пара двустворчатых навесных дверей 10а и 10b и пара двустворчатых навесных дверей 10с и 10d, которые открываются из центральных положений поперечных стенок 1с и 1d так, что все устройства, содержащиеся в 20-футовом (6-метровом) контейнере 1, демонтируются и устанавливаются снова в продольном направлении контейнера. Двустворчатые навесные двери 10а и 10с на стороне передней продольной стенки (1а) открываются на 90°, поскольку 40-футовый (12-метровый) контейнер 20 расположен рядом с передней продольной стенкой 1с. С другой стороны, двустворчатые навесные двери 10b и 10с на стороне задней продольной стенки (1b) открываются на 180°. Кроме того, одностворчатая навесная дверь 10е расположена в центральном месте задней продольной стенки 1b. В результате могут быть легко выполнены техническое обслуживание/текущий ремонт для продольной поверхности котла 4 и труб для охлаждающей воды и горячей воды, соединенных с теплообменником, к которым невозможно обеспечить доступ посредством пары двустворчатых навесных дверей 10а и 10b и пары двустворчатых навесных дверей 10с и 10d, расположенных на поперечных стенках 1с и 1d.
На соответствующем 20 футам (6 м) конце в пространстве контейнера, окруженном соответствующей 20 футам (6 м), поперечной стенкой, передней продольной стенкой 1а и задней продольной стенкой 1b, глушитель 2 расположен вертикально рядом с передней продольной стенкой 1а. Глушитель 2 глушит шум выхлопных газов двигателя 21. Впуск 2а для выхлопного газа глушителя присоединен к верхней стенке контейнера. Соединительная труба 101, которая соединяет выпуск 21 для выхлопного газа, расположенный близко к центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20 (который будет описан позднее), и впуск 2а для выхлопного газа глушителя 2 и расположенный на верхней стенке 20-футового (6-метрового) контейнера 1, расположена над контейнерами. Таким образом, глушитель 2 может быть смонтирован и может подвергаться техническому обслуживанию/текущему ремонту надежным и безопасным образом. Кроме того, теплообменник 3, который обеспечивает передачу тепла охлаждающей воды, нагретой двигателем 21, воде и генерирование горячей воды, расположен рядом с задней продольной стенкой 1b, глушителем 2 и поперечной стенкой 1с.
Котел 4, который принимает выхлопные газы, подвергшиеся глушению шума посредством глушителя 2, и который генерирует пар, расположен рядом с передней продольной стенкой 1а, глушителем 2 и поперечной стенкой 1d. Выхлопные газы, выходящие из котла 4, направляются в выпуск для выхлопного газа и расположенный вертикально вдоль поперечной стенки, соответствующей 0 футам (0 м). Выпуск для выхлопного газа присоединен к верхней стенке контейнера.
Таким образом, выхлопные газы, подвергнутые глушению шума посредством глушителя 2, могут быть подвергнуты дополнительному глушению шума посредством котла 4. В результате, когда контейнеры в соответствии с настоящим изобретением расположены на улице, шум, который создается в контейнерах, может быть минимизирован.
Кроме того, соединительная труба 6, которая обеспечивает подачу выхлопных газов из глушителя 2 в котел 4, подсоединена прямолинейно между ними посредством задвижки 6а в продольном направлении. Перепускная труба 6b, которая обеспечивает проход выхлопных газов, отделенных посредством задвижки 6а, по обходному пути, проходит вдоль верхней стенки котла 4 к выпуску 4а для выхлопного газа.
Труба 9 для передачи сигналов обеспечивает передачу сигналов давления пара и температуры в котле 4 к 40-футовому (12-метровому) контейнеру через патрубок 9а для приема/передачи для регулирования степени открытия задвижки.
Впуск 7а и выпуск 7b труб 7, предназначенных для охлаждающей воды, нагретой двигателем 21 и охлажденной посредством теплообменника 3, расположены рядом на задней продольной стенке 1b так, что впуск 7а и выпуск 7b смещены к стороне соответствующей 20 футам (6 м), поперечной стенки 1d.
С теплообменником 3 соединены впускная труба 71 и выпускная труба 72, предназначенные для чистой воды, нагреваемой посредством теплообменника 3, и горячей воды, подаваемой к стороне нагрузки. Данные трубы 71 и 72 проходят через пространство, образованное под соединительной трубой 6, между глушителем 2 и котлом 4 по направлению к передней продольной стенке 1а. Выпуск 8а, предназначенный для подачи горячей воды, и впуск 8b для чистой воды расположены на передней продольной стенке 1а.
40-футовый (12-метровый) контейнер (длинный контейнер для выработки электроэнергии) будет описан со ссылкой на фиг. 3-5.
40-футовый (12-метровый) контейнер 20 образован с формой прямоугольного параллелепипеда. Длина, ширина и высота 40-футового (12-метрового) контейнера 20 заданы соответственно равными 40 футам (12 м), 8 футам (2,4 м) и 8,6 фута (2,6 м).
При определении стенок на четырех сторонах 40-футового (12-метрового) контейнера 20 на основе фиг. 3 продольная стенка, расположенная справа на фигуре, представляет собой переднюю продольную стенку 20а; продольная стенка, расположенная слева (с противоположной стороны) на фигуре, представляет собой заднюю продольную стенку 20b; поперечная стенка, расположенная снизу передней продольной стенки 20а, представляет собой соответствующую 40-футам (12 м), поперечную стенку 20с; поперечная стенка, противоположная по отношению к соответствующей 40 футам (12 м), поперечной стенке 20с, представляет собой поперечную стенку 20d, соответствующую 40 футам (12 м), и верхняя стенка обозначена 20е.
На поперечных стенках 20с и 20d расположены пара двустворчатых навесных дверей 28а и 28b и пара двустворчатых навесных дверей 28с и 28d, которые открываются из центральных положений поперечных стенок 20с и 20d так, что все устройства (двигатель 22, энергетический генератор 22, радиаторы, управляющее устройство и так далее), содержащиеся в 40-футовом (12-метровом) контейнере 20, демонтируются и устанавливаются снова. Пара двустворчатых навесных дверей 28а и 28b и пара двустворчатых навесных дверей 28с и 28d со стороны передней продольной стенки и со стороны задней продольной стенки 20b открываются на 180°.
В 40-футовом (12-метровом) контейнере в отличие от 20-футового (6-метрового) контейнера 1 пара двустворчатых навесных дверей 28а и 28b и пара двустворчатых навесных дверей 28с и 28d открываются на 180°, поскольку соседний контейнер (20-футовый (6-метровый) контейнер 1) не мешает при открывании данных двустворчатых навесных дверей. Кроме того, одностворчатые навесные двери 28е и 28f расположены в центральных частях на продольных стенках, так что техническое обслуживание/текущий ремонт двигателя 21 могут быть выполнены легко.
Выпуск 21а для выхлопного газа двигателя 21 расположен близко к центральной части верхней стенки контейнера, обращенной к двигателю 21, желательно со смещением к стороне поперечной стенки 20d, соответствующей 0 футам (0 м). Глушитель 100 размещен на верхней стенке 20е посредством L-образной трубы, когда 40-футовый (12-метровый) контейнер 20 используется в моногенерационной структуре без 20-футового (6-метрового) контейнера.
Двигатель 21 расположен близко к месту, центральному в продольном направлении, во внутреннем пространстве 40-футового (12-метрового) контейнера 20, желательно в месте в пределах интервала 20 футов (6 м) ± 10 футов (3 м) от места, центрального в продольном направлении 40-футового (12-метрового) контейнера 20. Двигатель 21, который является более тяжелым по сравнению с другими устройствами в 40-футовом (12-метровом) контейнере 20, расположен в месте, центральном в продольном направлении 40-футового (12-метрового) контейнера 20. Множество радиаторов 23 расположены в пространстве, образованном между двигателем 21 и поперечной стенкой, соответствующей 40 футам (12 м).
Два вентилятора 24 охлаждения расположены в пространстве, образованном между множеством радиаторов 23 и задней продольной стенкой, так что вентиляторы 24 нагнетают охлаждающий «ветер» к радиаторам 23.
Выпуск 26а и впуск 26b, предназначенные для охлаждающей воды, нагретой двигателем 21 и подаваемой в теплообменник 3, и для охлаждающей воды, охлажденной посредством теплообменника 3, расположены на задней продольной стенке 20b рядом с радиаторами 23. Трубы 26 для охлаждающей воды подсоединены между радиаторами 23 и двигателем 21.
Пара двустворчатых навесных дверей 20а и 28b и пара двустворчатых навесных дверей 28с и 28d расположены соответственно на поперечных стенках 20с и 20d на обоих концах в продольном направлении контейнера, так что поперечные стенки 20с и 20d могут быть полностью открыты, и двигатель 21 и энергетический генератор 22 могут быть демонтированы. Панель 25 управления расположена внутри по отношению к паре двустворчатых навесных дверей 28а и 28b поперечной стенки, соответствующей 40 футам (12 м), так что панель 25 управления обращена к энергетическому генератору 22.
Другими словами, энергетический генератор 22 расположен рядом с другим концом (концом, соответствующим 40 футам (12 м)) в продольном направлении по отношению к двигателю 21. Валы двигателя 21 и энергетического генератора 22 соединены так, что движущая сила, создаваемая двигателем 21, передается энергетическому генератору 22.
Кроме того, панель 25 управления и резервуар 26 для смазочного материала расположены рядом в пространстве, образованном между энергетическим генератором 22 и поперечной стенкой, соответствующей 40 футам (12 м), так что панель 25 управления и резервуар 26 для охлаждающей жидкости обращены к двустворчатым навесным дверям 28а и 28b.
Далее будет описана эффективная схема расположения когенерационного контейнера при комбинациях 40-футового (12-метрового) контейнера 20 (контейнера для выработки электроэнергии) и 20-футового (6-метрового) контейнера 1 (контейнера для повторного использования сбросного тепла).
Со ссылкой на фиг. 6-8(А)-8(С) будет описана схема расположения 20-футового (6-метрового) контейнера 1 и 40-футового (12-метрового) контейнера 20, которая обеспечивает минимизацию пространства для их установки и длин труб и кабелей.
В первом случае, как показано на фиг. 8(А), соответствующий 40 футам (12 м) конец 40-футового (12-метрового) контейнера 20 соединен с соответствующим 0 футам (0 м) концом 20-футового (6-метрового) контейнера 1 так, что контейнеры будут расположены в их продольном направлении.
Несмотря на то, что при данной схеме расположения длина контейнеров составляет 60 футов (18 м), ширина контейнеров составляет 8 футов (2,4 м). Если пространство для установки источника энергоснабжения имеет площадь с одной стороной, длина которой составляет около 20 м или больше, желательно, чтобы множество когенерационных устройств для энергоснабжения были расположены плотно, поскольку ширина контейнеров составляет всего 8 футов (2,4 м).
Однако, когда контейнер 1 и контейнер 20 соединены в продольном направлении, выпуск 21а для выхлопного газа и установленный близко к центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20, и выпуск 2а для выхлопного газа глушителя 2 должны быть соединены соединительной трубой 101. Для уменьшения длины соединительной трубы 101 соответствующий 20 футам (6 м) конец 20-футового (6-метрового) контейнера 1 должен быть обращен к соответствующему 40-футам (12 м) концу 40-футового (12-метрового) контейнера 20. Поскольку между выпуском 21а для выхлопного газа и впуском 2а для выхлопного газа имеются двигатель 21, энергетический генератор 22 и глушитель 2, расстояние между радиаторами 23, расположенными на соответствующем 0 футам (0 м) конце 40-футового (12-метрового) контейнера 20, и теплообменником 3 на соответствующем 20 футам (6 м) конце 20-футового (6-метрового) контейнера 1 неизбежно становится длинным. Кроме того, практически невозможно проложить трубу в продольном направлении контейнеров. В реальности трубу 31 прокладывают снаружи контейнеров вдоль продольных стенок. В результате длина трубы 31 и пространство для трубы 31 становятся большими. Кроме того, поскольку труба для горячей воды проложена снаружи контейнеров, существует большая опасность в случае отсоединения данной трубы по ошибке.
Фиг. 8(В) показывает Т-образную схему расположения контейнеров.
На фигуре поперечный конец со стороны глушителя 2 20-футового (6-метрового) контейнера 1 присоединен к центральной части продольной стенки рядом с выпуском 21а для выхлопного газа и расположенным близко к центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20, так что 40-футовый (12-метровый) контейнер 20 и 20-футовый (6-метровый) контейнер 1 расположены с образованием Т-образной конфигурации.
В данной схеме расположения расстояние между выпуском 21а для выхлопного газа и расположенным близко к центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20, и впуском 2а для выхлопного газа (глушителя 2), и расположенным на верхней стенке 20-футового (6-метрового) контейнера 1, заметно уменьшено по сравнению со схемой расположения, показанной на фиг. 8(А). В результате длина соединительной трубы 30 может быть заметно уменьшена. Однако, подобно схеме расположения, показанной на фиг. 8(В), труба, которая соединяет радиаторы 23, расположенные на соответствующем 0 футам (0 м) конце в 40-футовом (12-метровом) контейнере 20, и теплообменник 3, расположенный в 20-футовом (6-метровом) контейнере 1, должна быть проложена снаружи контейнеров.
Кроме того, пространство для размещения контейнеров становится пространством с размерами (40 футов (12 м) × (20 футов + 8 футов (8,6 м))). В результате пространство 40 для установки становится большим и нерациональным.
Кроме того, поскольку двустворчатые навесные двери 10а и 10b 20-футового (6-метрового) контейнера 1 не могут быть открыты, эксплуатационная технологичность 20-футового (6-метрового) контейнера 1 ухудшается.
Для уменьшения пространства для установки контейнеров можно рассмотреть L-образную схему расположения, показанную на фиг. 8(С). В данной схеме расположения поперечный конец 40-футового (12-метрового) контейнера 20 соединен с продольным концом на стороне глушителя 2 20-футового (6-метрового) контейнера 1 так, что контейнеры будут размещены с образованием L-образной конфигурации. Расстояние между выпуском для выхлопного газа и расположенным близко к центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20, и впуском 2а для выхлопного газа (глушителя 2), и расположенным в 20-футовом (6-метровом) контейнере 1, становится составляющим приблизительно (40 футов (12 м)/2 (6 м) + 8 футов (2,4 м)/2 (4,3 м)). Кроме того, поскольку контейнеры расположены с L-образной конфигурацией, размер пространства для установки становится равным ((40 футов (12 м) + 8 футов (8,6 м)) × (20 футов (6 м) - 8 футов (8,6 м)). Таким образом, пространство 40 для установки по-прежнему является большим и нерациональным.
Далее желательная схема расположения в соответствии с настоящим изобретением будет описана со ссылкой на фиг. 6 и  7.
В соответствии с данным вариантом осуществления 40-футовый (12-метровый) контейнер 20, который представляет собой длинный контейнер для выработки электроэнергии, и 20-футовый (6-метровый) контейнер 1, который представляет собой короткий контейнер для повторного использования сбросного тепла, соединены в виде комбинации контейнеров так, что продольные стенки данных контейнеров обращены друг к другу. Кроме того, радиаторы 23 расположены рядом вдоль передней продольной стенки, которая противоположна по отношению к задней продольной стенке, обращенной к 20-футовому (6-метровому) контейнеру 1. Таким образом, как показано на фиг. 6 и 7, длина пространства для установки контейнеров такая же, как длина длинного контейнера для выработки электроэнергии, то есть составляет 40 футов (12 м). Ширина пространства для установки контейнеров составляет 8 футов (2,4 м) × 2 (16 футов (4,8 м)). Пространство 40 для установки контейнеров меньше пространств для установки в случае схем расположения на фиг. 8(А) и 8(В).
В соответствии с данным вариантом осуществления теплообменник 3, который обеспечивает передачу тепла охлаждающей воды, нагретой двигателем 21, воде и генерирование горячей воды, расположен рядом с глушителем 2 или расположен в пространстве, образованном между глушителем 2 и котлом 4. Кроме того, поскольку выпуск и впуск, предназначенные для охлаждающей воды, нагретой двигателем 21, и охлаждающей воды, охлажденной посредством теплообменника 3, расположены на противоположных продольных стенках 40-футового (12-метрового) контейнера 20 и 20-футового (6-метрового) контейнера 1 для выпуска 26а охлаждающей воды 20-футового (6-метрового) контейнера и предназначенный для впуска 7b охлаждающей воды 40-футового (12-метрового) контейнера соединены посредством соединительной трубы. Кроме того, выпуск 7b охлаждающей воды 20-футового (6-метрового) контейнера 1 и выпуск 26b охлаждающей воды длинного контейнера для выработки электроэнергии, обращены друг к другу. Таким образом, маловероятно то, что трубы будут проложены снаружи. Кроме того, соединительные трубы могут быть образованы посредством быстроразъемных соединений.
В соответствии с настоящим вариантом осуществления поперечные стенки на обоих концах в продольном направлении длинного контейнера для выработки электроэнергии, и короткого контейнера для повторного использования сбросного тепла, образованы на открывающихся/закрывающихся дверях 10а-10d. Кроме того, поскольку продольные стенки контейнеров 1 и 20 обращены друг к другу, поперечные стенки на обоих концах в продольном направлении контейнеров 1 и 20 открываются. Таким образом, при размещении открывающихся/закрывающихся дверей 10а-10d устройства, содержащиеся в контейнерах, могут быть легко установлены, демонтированы и подвергнуты техническому обслуживанию/текущему ремонту.
В частности, поскольку теплообменник 3 и глушитель 2 расположены рядом в поперечном направлении 20-футового (6-метрового) контейнера 1, только котел 4 и глушитель 2 расположены рядом друг с другом в продольном направлении контейнера. Таким образом, 20-футовый (6-метровый) контейнер 1 не становится длинным.
Двигатель представляет собой двигатель с жидкостным охлаждением, например, двигатель с водяным охлаждением или двигатель с масляным охлаждением.
Промышленная применимость
В соответствии с настоящим изобретением разработан контейнер для повторного использования сбросного тепла. Контейнер для повторного использования сбросного тепла используется вместе с длинным базовым контейнером (моногенерационным контейнером), который содержит функциональную секцию для выработки электроэнергии. Контейнер для повторного использования сбросного тепла, - короткий 20-футовый (6-метровый) контейнер - содержит котел, который генерирует пар, и теплообменник, который генерирует горячую воду. Поскольку глушитель содержится в 20-футовом (6-метровом) контейнере, глушитель не выступает вверх, контейнер может безопасно перевозиться посредством грузового автомобиля. Кроме того, длинный контейнер для выработки электроэнергии, и контейнер для повторного использования сбросного тепла, могут быть использованы в комбинации так, что продольные стенки контейнеров будут обращены друг к другу.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением контейнер для повторного использования сбросного тепла, который содержит устройства для повторного использования сбросного тепла, которые выполняют функцию когенерации, если требуется, соединен с базовым контейнером, который содержит функциональную секцию для выработки электроэнергии (в дальнейшем данный контейнер назван моногенерационным контейнером). Контейнер для повторного использования сбросного тепла может быть точно соединен с моногенерационным контейнером. Кроме того, контейнер для повторного использования сбросного тепла, обеспечивает возможность точного соединения системы труб с моногенерационным контейнером.
В соответствии с настоящим изобретением может быть получен контейнер для повторного использования сбросного тепла, который создает возможность точного монтажа и демонтажа котла, теплообменника и глушителя, которые содержатся в контейнере, и который позволяет устанавливать данные устройства с обеспечением экономии места и повысить эксплуатационную технологичность смонтированных устройств.
Перечень ссылочных позиций
1 - 20-футовый (6-метровый) контейнер
2 - глушитель
2а - впуск для выхлопного газа глушителя
3 - теплообменник
4 - котел
7а, 7b - впуск и выпуск для чистой воды, предназначенные для теплообменника
8а, 8b - труба для впуска и труба для выпуска охлаждающей воды, нагретой двигателем и охлажденной посредством теплообменника
20 - 40-футовый (12-метровый) контейнер
21 - двигатель
21а - выпуск для выхлопного газа двигателя
22 - энергетический генератор
23 - радиаторы