БЛОК-КОНТЕЙНЕР
BLOCK-CONTAINER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к блок-контейнеру, включающему в себя когенерационное утилизационное двигатель-генераторное устройство, и относится, в частности, к контейнеру для генератора, имеющему объединенные вместе контейнер для генератора, в котором размещены двигатель и компоненты на стороне основной части генератора, включая генератор, приводимый в действие двигателем, и контейнер для утилизации бросового тепла, в котором размещены устройства для утилизации бросового тепла, включая котел и теплообменник, которые генерируют пар и теплую воду для подачи теплой воды посредством использования бросового тепла двигателя.
Предпосылки создания изобретения
Традиционно было известно двигатель-генераторное устройство, оснащенное двигателем и генератором, приводимым в действие посредством двигателя. Спрос на двигатель-генераторные устройства увеличивается в развивающихся странах, поскольку двигатель-генераторные устройства могут быть легко смонтированы как ответ на дефицит обычного промышленного энергоснабжения и увеличение нагрузки энергосистем в развивающихся странах, а также вследствие того, что двигатель-генераторные устройства не требуют распределительной электрической сети благодаря децентрализованной выработке энергии. Кроме того, в развивающихся странах в случае необходимости в аварийном энергоснабжении во время стихийных бедствий/катастроф отдельные компоненты можно транспортировать в места, в которых есть потребность в выработанной энергии, и можно собирать их на месте. Соответствующие компоненты могут стать готовыми изделиями посредством только сооружения трубопроводов. Следовательно, спрос на источники энергоснабжения такого типа, которые собираются на месте, в частности, на распределенные источники энергоснабжения среднего размера, в последние годы растет как внутри страны, так и за рубежом.
Однако, несмотря на то, что спрос на двигатель-генераторные источники энергоснабжения распределенного типа увеличивается, технические специалисты по их сборке/монтажу распределены неравномерно. Следовательно, даже в том случае, когда основные компоненты двигателя и генератора образованы в виде унифицированных устройств, соединение унифицированного двигателя и генератора и соединение труб в конце концов должны быть выполнены на местах. Однако даже на местах существует большое различие в уровнях квалификации между развивающимися странами и развитыми странами, а также в пределах одной и той же страны и между регионами. В зависимости от уровней квалификации рабочих-сборщиков имеет место большая разница во временах сборки.
Кроме того, даже в том случае, когда основные компоненты образованы в виде унифицированных устройств, вследствие среднего размера генератора требуется несколько дней для сборки и регулировки генератора, и функционирования не будет в тот момент, когда имеется потребность в аварийном энергоснабжении во время стихийного бедствия/катастрофы, например, как во время последней аварии, связанной с ядерной установкой, когда энергия была срочно необходима.
Для решения подобных проблем было раскрыто техническое решение, связанное с использованием контейнера, применяемого для морских перевозок, наземных перевозок и авиационных перевозок, путем непосредственной установки двигатель-генераторного устройства в контейнере при устранении необходимости в сборке и режимно-наладочных работах на месте, то есть устройства, обрабатываемого как контейнерный груз и имеющего двигатель, генератор и тому подобное, приводимые в действие двигателем, размещенные последовательно в контейнере (техническое решение, лежащее в основе патентного документа 1).
Однако размеры контейнеров, подлежащих установке на судне, грузовом автомобиле и тому подобном и транспортировке посредством судна, грузового автомобиля и тому подобного, как правило, являются стандартными. В соответствии со стандартами, определенными стандартом Международной организации по стандартизации (ISO) на размеры, имеются только два значения длины контейнеров, а именно 20 футов (6 м) и 40 футов (12 м) (несмотря на то, что контейнер с длиной 45 футов (13,7 м) также является стандартизированным, транспортное средство для данного контейнера в настоящее время не может эксплуатироваться в Японии согласно Закону о дорожном движении (Road Traffic Law)). Регламентированная ширина контейнера составляет 8 футов (2,4 м), и регламентированная высота контейнера составляет 8,6 фута (2,6 м), и, следовательно, контейнеры, которые могут транспортироваться по дорогам общественного пользования в соответствии со стандартами Японии, - это только те, которые имеют длину 40 футов (12 м) и 20 футов (6 м). Размер и длина двигателя, который может быть размещен в контейнере, естественно, также ограничены.
2
Между тем, даже при использовании высокоэффективного газового двигателя в двигатель-генераторе используется ископаемое топливо, называемое природным газом. По соображениям, связанным с энергосбережением и уменьшением выбросов СО, необходимы исследования, проектирование и разработка генератора для комбинированного производства тепловой и электрической энергии, обеспечивающего эффективное использование бросового тепла выхлопных газов и воды для охлаждения двигателя. Для этой цели среди обычных двигатель-генераторов было разработано большое число двигатель-генераторов, оснащенных когенераторами, которые надежным образом используют бросовое тепло двигателя и «получают» тепло пара за счет теплообмена с выхлопными газами и теплую воду для подачи теплой воды посредством теплообмена в теплообменниках между нагретой охлаждающей водой, использованной для охлаждения двигателя, и свежей пресной водой (см. патентный документ 2 и тому подобное).
Перечень ссылок
Патентная литература
Патентный документ 1: Нерассмотренная патентная публикация Японии №2008-247576.
Патентный документ 2: Нерассмотренная патентная публикация Японии №2004-263589.
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая проблема
Тем не менее, даже при использовании 40-футового (12-метрового) контейнера большого типа для размещения не только двигателя и генератора, но также теплообменника для генерирования теплой воды и котла для генерирования пара, пространство для размещения двигателя должно быть уменьшено на соответствующую величину, и в результате номинальная мощность должна быть небольшой по сравнению с номинальными характеристиками пространства контейнера. Следовательно, для получения требуемой выходной мощности источника электропитания число контейнеров становится чрезмерно большим, и это представляет собой проблему с точки зрения экономии затрат и экономии места.
С учетом вышеуказанной технической проблемы в соответствии с настоящим изобретением разработано когенерационное утилизационное двигатель-генераторное устройство типа блок-контейнера, в котором эффективно используются два контейнера за счет эффективного соединения двух контейнеров при экономии места и при хорошей ремонтопригодности и удобстве обслуживания после монтажа. Когенерационное утилизационное двигатель-генераторное устройство включает в себя: более длинный контейнер, в частности 40-футовый (12-метровый) контейнер, в котором размещена исходная генераторная функциональная часть, которая функционирует в качестве двигатель-генератора, включающего в себя двигатель и генератор, приводимый в действие двигателем, при этом более длинный контейнер установлен с источником питания промежуточного типа, имеющим требуемую выходную мощность, без чрезмерного снижения номинальной мощности двигателя, и более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, предпочтительно 20-футовый (6-метровый) контейнер в качестве половины 40-футового (12-метрового) контейнера, в котором размещены котел и теплообменник, использующие бросовое тепло двигателя.
То есть задача настоящего изобретения состоит в разработке когенерационного утилизационного двигатель-генераторного устройства типа блок-контейнера, в котором эффективно расположены в определенном порядке два вида контейнеров в небольшом пространстве для размещения и которое имеет значительно сокращенное время сборки/монтажа (период времени сборки), при этом два вида контейнеров включают: 40-футовый (12-метровый) контейнер, в котором размещены двигатель и компоненты на стороне основной части генератора, включая генератор, приводимый в действие двигателем, и 20-футовый (6-метровый) контейнер, в котором размещены устройства для утилизации бросового тепла, включая котел и теплообменник, которые соответственно генерируют пар и теплую воду для подачи теплой воды посредством использования бросового тепла двигателя.
Данный один более длинный контейнер, в котором размещена исходная генераторная функциональная часть, не ограничен 40-футовым (12-метровым) контейнером, но также охватывает 45-футовый (13,7 м) контейнер, и, следовательно, указанные контейнеры будут названы более длинными контейнерами для генераторов. С другой стороны, более короткие контейнеры, включая 20-футовый (6-метровый) контейнер, в которых размещены устройства для утилизации бросового тепла, будут названы (более короткими) контейнерами для утилизации бросового тепла.
Решение проблемы
Краткое описание контейнеров, используемых в настоящем изобретении
Для решения вышеуказанной проблемы в соответствии с настоящим изобретением разработаны
1) когенерационное утилизационное двигатель-генераторное устройство типа блок-контейнера, в котором объединены вместе
более длинный контейнер для генератора, в котором размещены двигатель с водяным охлаждением, радиатор, обеспечивающий рассеяние тепла охлаждающей воды, циркулирующей в двигателе и нагретой за счет теплопоглощения, и генератор, приводимый в действие двигателем; и
более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, в котором размещены глушитель, который уменьшает выхлопной шум от выхлопных газов двигателя, котел, который обеспечивает впуск выхлопных газов через глушитель и генерирует пар за счет теплообмена с выхлопными газами, и теплообменник, который генерирует теплую воду для подачи теплой воды за счет теплообмена с нагретой охлаждающей водой, выходящей из двигателя.
Далее, в качестве элементов конфигурации по настоящему изобретению будут кратко описаны соответствующие конфигурации более длинного контейнера для генератора, в котором размещены двигатель с водяным охлаждением, радиатор и генератор, и более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, в котором размещены глушитель, котел и теплообменник.
Краткое описание более длинного контейнера для генератора (как правило, 40-футового (12-метрового) контейнера)
2) Более длинный контейнер для генератора включает в себя двигатель, расположенный в месте, приблизительно центральном в продольном направлении (в том случае, когда контейнер представляет собой 40-футовый (12-метровый) контейнер, центр тяжести двигателя предпочтительно находится приблизительно в центре или в интервале ±10 футов (±3 м) с обеих сторон в продольном направлении от места, соответствующего 20 футам (6 м), как центрального места при длине 40 футов (12 м)), и включает в себя один или множество радиаторов с одной стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 0 футам (0 м)), в продольном направлении контейнера, расположенных между данной стороной и двигателем, и генератор с другой стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 40 футам (12 м)) в продольном направлении контейнера, а также
между более короткой стенкой на стороне, соответствующей 0 футам (0 м), и двигателем расположены: радиаторы, проходящие вдоль более длинной стенки рядом с поверхностью более длинной стенки 40-футового (12-метрового) контейнера с одной стороны в направлении ширины; отверстие, предназначенное для выпуска нагретой охлаждающей воды из двигателя наружу, и отверстие, предназначенное для возврата охлаждающей воды, с другой стороны поверхности более длинной стенки на стороне, обращенной к радиаторам, и отверстие, предназначенное для выпуска выхлопных газов двигателя и расположенный рядом с центром верхней стенки контейнера напротив двигателя, предпочтительно с отклонением в направлении стороны, соответствующей 0 футам (0 м), от положения, соответствующего 20 футам (6 м).
Кроме того, на каждой из более коротких стенок с обеих сторон в продольном направлении предусмотрены двустворчатые двери, посредством которых поверхность более короткой стенки полностью открывается в боковом направлении и которые выполнены с такой конфигурацией, что двигатель и генератор могут быть извлечены со стороны каждой двери. В глубине по отношению к двустворчатым дверям на стороне генератора (стороне, соответствующей 40 футам (12 м)) расположена панель управления.
Краткое описание более короткого контейнера для генератора (как правило, 20-футового (6-метрового) контейнера, в котором размещены устройства для утилизации тепла)
3) Как правило, более короткий контейнер для утилизации бросового тепла и имеющий регламентированную длину 20 футов (6 м) имеет глушитель, расположенный вертикально для устранения выхлопного шума посредством впуска выхлопных газов двигателя по направлению к более короткой стенке (в дальнейшем называемой более короткой стенкой на стороне, соответствующей 20 футам (6 м)) с другой стороны по отношению к продольному направлению контейнера. Отверстие глушителя, предназначенное для впуска выхлопных газов, соединено с верхней стенкой контейнера, и теплообменник установлен параллельно глушителю в направлении ширины контейнера, представляющей собой более короткий размер. С другой стороны, с одной стороны (в дальнейшем называемой более короткой стенкой на стороне, соответствующей 0 футам (0 м)) в продольном направлении контейнера расположен котел, который посредством выхлопных газов обеспечивает испарение воды, которая проходит в трубе для охлаждения воды.
Кроме того, в теплообменнике на поверхности одной более длинной стенки контейнера образованы отверстие, предназначенное для впуска охлаждающей воды, нагретой двигателем, и возвратное отверстие, предназначенное для возврата подвергшейся теплообмену, охлаждающей воды в двигатель и радиаторы.
Кроме того, труба для подачи охлаждающей воды, отверстия которой, предназначенные для впуска и возврата нагретой охлаждающей воды, соединяют теплообменник на стороне, соответствующей 40 футам (12 м), расположена на большой протяженности в пространстве между котлом и глушителем. На поверхности другой более длинной стенки на стороне, противоположной по отношению к поверхности указанной одной более длинной стенки, на которой предусмотрены отверстие для впуска и отверстие для возврата нагретой охлаждающей воды, предусмотрено отверстие для впуска свежей пресной воды, подлежащей теплообмену посредством теплообменника.
Процесс, приводящий к настоящему изобретению
Длина в продольном направлении более длинного контейнера для генератора составляет до 40 футов (12 м). Однако ширина задана равной 8 футам (2,4 м), и высота задана равной 8,6 фута (2,6 м), при этом указанные величины являются малыми для обеспечения возможности движения грузового автомобиля, на котором установлен контейнер, по дорогам общественного пользования.
Следовательно, аналогично патентному документу 1, необходимо, чтобы каждое унифицированное устройство из двигателя, генератора и другого унифицированного устройства (ветровой электрогенераторной установки в соответствии с приведенным литературным источником 1) было расположено последовательно вдоль продольного направления контейнера так, чтобы пространство для размещения двигателя было образовано как можно большим. Однако, как описано в патентном документе 1, при размещении генератора и других устройств последовательно в данном порядке и при установке двигателя спереди вследствие того, что вес двигателя является сравнительно большим по сравнению с весами других устройств, центр тяжести контейнера смещается к передней стороне контейнера. Следовательно, существует высокая вероятность того, что контейнер наклонится во время подъема контейнера посредством крана или тому подобного, при этом может случиться неожиданное серьезное происшествие.
Следовательно, в настоящем изобретении двигатель, имеющий большую весовую нагрузку относительно каждого устройства из генератора и радиатора, расположен в месте, центральном в продольном направлении контейнера для генератора, и генератор и радиатор расположены последовательно с обеих сторон двигателя, при этом двигатель размещен между ними.
При использовании вышеописанной конфигурации глушитель должен быть установлен на верхней стенке контейнера над двигателем. Однако при выборе данной конфигурации только часть глушителя предусмотрена на участке верхней стенки контейнера, и общая высота контейнера становится больше, чем стандартная, и грузовой автомобиль, на котором установлен контейнер, не может двигаться по дорогам общественного пользования.
Следовательно, обычной практикой является выполнение глушителя с конфигурацией, обеспечивающей возможность его легкого извлечения из контейнера, и глушитель выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность его установки во время монтажа на месте. Вследствие данной конфигурации не только увеличивается число этапов сборки/монтажа на месте, но и легко могут возникнуть экологические проблемы вследствие того, что глушитель открыт для воздействия окружающей среды, а также вибраций и термических воздействий.
Соответственно, в настоящем изобретении глушитель расположен рядом со стороной торцевой поверхности, соответствующей 20 футам (6 м), на стороне более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, который обычно имеет регламентированный размер 20 футов (6 м). За счет увеличения пространства со стороны, соответствующей 0 футам (0 м), в контейнере для утилизации бросового тепла, увеличивается пространство для размещения котла, теплообменника и тому подобного.
Поскольку двигатель с большой весовой нагрузкой расположен в месте, центральном в продольном направлении более длинного контейнера для генератора, становится возможным выполнить конфигурацию схемы размещения, в которой имеется достаточный резерв для размещения глушителя, котла и теплообменника на стороне 20-футового (6-метрового) контейнера.
Конфигурация схемы размещения группы контейнеров
Далее будет исследовано, имеет ли место наибольшая экономия пространства и отсутствует ли разводка труб и кабелей, когда более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, и более длинный контейнер для генератора размещены в случае выбора вышеуказанной конфигурации.
Во-первых, как проиллюстрировано на фиг. 8(А), существует способ соединения соответствующей 40 футам (12 м), торцевой поверхности более длинного контейнера для генератора и соответствующей 0 футам (0 м), торцевой поверхности более короткого контейнера для утилизации тепла выходных газов, для образования длинной стороны.
При использовании данной конфигурации схемы размещения длина в направлении длины контейнера становится равной 60 футам (18 м), но ширина в направлении ширины становится равной 8 футам (2,4 м). В случае участка земли (места для размещения источника электропитания), одна сторона которого имеет длину, равную или превышающую 20 м, поскольку ширина мала и составляет 8 футов (2,4 м), множество когенерационных устройств для энергоснабжения могут быть расположены плотно, и это предпочтительно.
Однако, как описано выше, когда контейнеры соединены в продольном направлении, отверстие для выпуска выхлопных газов, установленное приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера для генератора, и впускная труба глушителя, предусмотренная на верхней стенке контейнера на стороне более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, соединены соединительной трубой. Для уменьшения длины соединительной трубы торцевая поверхность контейнера для утилизации бросового тепла, которая расположена со стороны, соответствующей 20 футам (6 м), и соответствующая 40 футам (12 м), торцевая поверхность контейнера для генератора должны быть конфигурированы с возможностью размещения их напротив друг друга. Это обязательно приводит к длинному расстоянию между радиатором на соответствующей 0 футам (0 м) стороне торцевой поверхности, расположенным в контейнере для генератора, и теплообменником, расположенным на стороне контейнера для утилизации бросового тепла (поскольку двигатель, генератор и глушитель находятся между радиатором и теплообменником). Кроме того, размещение трубы внутри контейнера вдоль продольного направления контейнера в действительности практически невозможно, и труба в действительности должна быть размещена вдоль более длинной стенки снаружи контейнера. Следовательно, длина размещенной трубы и ширина места размещения также становятся большими. Кроме того, маслоподводящая труба, содержащая теплую воду, должна быть расположена на большой длине рядом с наружной поверхностью стороны контейнера, и возникает опасность при извлечении трубы по ошибке.
Соответственно, схема размещения на фиг. 8(А) не может быть использована.
Далее, имеется Т-образная конфигурация схемы размещения, подобная конфигурации на фиг. 8(В).
На чертеже со стороны центральной поверхности более длинной стенки рядом с отверстием для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера для генератора, присоединена с образованием Т-образной формы соответствующая стороне размещения глушителя, более короткая торцевая поверхность более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, на стороне размещения глушителя.
В соответствии с данной конфигурацией расстояние по прямой линии между отверстием для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера для генератора, и впускной трубой глушителя, предусмотренной на верхней стенке контейнера на стороне более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, значительно уменьшено по сравнению с расстоянием на фиг. 8(А), и длина соединительной трубы может быть значительно уменьшена. С другой стороны, труба между радиатором на соответствующей 0 футам (0 м) стороне торцевой поверхности, расположенным в более длинном контейнере для генератора, и теплообменником, расположенным на стороне контейнера для утилизации бросового тепла, должна быть размещена в наружном пространстве с наружной стороны контейнера аналогично тому, что имеет место на фиг. 8(А).
Кроме того, помимо этого площадь для установки блок-контейнера становится равной (40 футов (12 м) × (20 футов + 8 футов (8,6 м))), и излишнее пространство для установки становится большим.
Для уменьшения пространства для установки блок-контейнера можно рассмотреть L-образную схему размещения, подобную проиллюстрированной на фиг. 8(С). Когда схема размещения с L-образной конфигурацией обеспечивается посредством ввода в контакт друг с другом более короткой торцевой поверхности более длинного контейнера для генератора и более длинной поверхности более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, на стороне глушителя, длина соединительной трубы между отверстием для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части 40-футовой (12-метровой) верхней стенки, и впускной трубой глушителя из более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, на стороне размещения глушителя становится равной приблизительно (40 футов (12 м)/2 (6 м) + 8 футов (2,4 м)/2 (4,3 м)), при этом указанная длина становится умеренным коротким расстоянием. Кроме того, вследствие L-образной формы длина соединительной трубы становится равной ((40 футов (12 м) + 8 футов (8,6 м)) × (20 футов (6 м) - 8 футов (8,6 м)), и отсутствует изменение в отношении того, что излишнее пространство для размещения становится большим.
Краткое изложение сущности настоящего изобретения
С учетом вышеуказанных проблем в соответствии с настоящим изобретением разработан блок-контейнер, включающий в себя:
контейнер для генератора, имеющий расположенные в контейнере двигатель и один или множество радиаторов с одной стороны двигателя в продольном направлении контейнера; и
контейнер для утилизации бросового тепла и обеспечивающий утилизацию бросового тепла двигателя и генерирование пара или теплой воды, в котором
контейнер для генератора и контейнер для утилизации бросового тепла образуют комбинированный блок за счет того, что соответствующие более длинные стенки обращены друг к другу, и в контейнере для генератора рядом с более длинной стенкой (в дальнейшем называемой противоположной стенкой) на стороне, противоположной по отношению к обращенной (к другому контейнеру) стенке, которая обращена к контейнеру для утилизации бросового тепла, указанные один или множество радиаторов расположены так, что они проходят вдоль противоположной поверхности.
В соответствии с настоящим изобретением охлаждающая вода, предназначенная для генерирования теплой воды и подлежащая направлению в теплообменник рядом с радиатором, может быть легко «извлечена», и радиатор может быть большим. Следовательно, улучшается ремонтопригодность и повышается удобство обслуживания.
В этом случае отверстие для направления воды и возвратное отверстие теплообменника предпочтительно расположены как одно целое в одном месте, так что удобство обслуживания и легкость монтажа дополнительно повышаются.
В частности, как проиллюстрировано на фиг. 6 и 7, разработан блок-контейнер, имеющий соединенные вместе
более длинный контейнер для генератора, в котором двигатель с водяным охлаждением расположен в месте, приблизительно центральном в продольном направлении контейнера, и один или множество радиаторов расположены с одной стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 0 футам (0 м)) в продольном направлении контейнера, и генератор расположен с другой стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 40 футам (12 м)) в продольном направлении контейнера, при этом двигатель расположен между радиатором/радиаторами и генератором, и отверстие, предназначенное для выпуска выхлопных газов двигателя, предусмотрено приблизительно в центральной части контейнера над двигателем, и
более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, в котором глушитель расположен в пространстве с другой стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 20 футам (6 м)) в продольном направлении контейнера, отверстие, предназначенное для впуска выхлопных газов, открыто на верхней стенке контейнера, и в пространстве контейнера котел, генерирующий пар посредством впуска выхлопных газов двигателя через глушитель, выставлен с одной стороны (в дальнейшем называемой стороной, соответствующей 0 футам (0 м)) в продольном направлении контейнера.
Более длинный контейнер для генератора и более короткий контейнер для утилизации бросового тепла выровнены параллельно в продольном направлении за счет того, что соответствующие более длинные стенки обращены друг к другу, так что образуется комбинированный блок. В более длинном контейнере для генератора рядом с более длинной стенкой (в дальнейшем называемой противоположной стенкой) на стороне, противоположной по отношению к обращенной (к другому контейнеру) стенке, которая обращена к контейнеру для утилизации бросового тепла, указанные один или множество радиаторов расположены так, что они проходят вдоль противоположной поверхности.
Как проиллюстрировано на фиг. 1(А), в соответствии с настоящим изобретением пространство для установки контейнера имеет размер 40 футов (12 м) в продольном направлении, который такой же, как длина более длинного контейнера, и имеет размер 8 футов (2,4 м) × 2 (16 футов (4,8 м)) в направлении короткого размера, и занимаемое прямоугольное пространство становится сравнительно меньшим по сравнению со схемой расположения на фиг. 8(А)-8(С).
Кроме того, в настоящем изобретении отверстие для выпуска выхлопных газов, из которого выпускаются выхлопные газы, предусмотрено на верхней стенке контейнера для генератора, и отверстие для впуска выхлопных газов, в которое выхлопные газы вводятся сверху, предусмотрено на верхней стенке контейнера для утилизации бросового тепла. В этом случае предпочтительно, чтобы глушитель был расположен вертикально со стороны другого конца в продольном направлении контейнера и чтобы отверстие, предназначенное для впуска выхлопных газов в глушитель, было открыто на верхней стенке контейнера.
Поскольку в соответствии с настоящим изобретением глушитель расположен вертикально относительно направления высоты контейнера без размещения его горизонтально в продольном направлении контейнера, данное расположение обеспечивает наибольшую экономию места. Кроме того, котел, расположенный рядом с глушителем последовательно в продольном направлении контейнера, также может занимать большое пространство при размещении. Даже выхлопные газы, температура которых значительно снизилась от той, которую они имели непосредственно после выпуска из двигателя, после звукопоглощения посредством глушителя, могут обеспечить получение пара с высокой температурой, составляющей приблизительно 150°С.
Теплообменник, генерирующий теплую воду для подачи теплой воды посредством теплообмена с нагретой охлаждающей водой, выходящей из двигателя, расположен параллельно глушителю. В то же время на соответствующих обращенных друг к другу стенках, посредством которых контейнер для генератора и контейнер для утилизации бросового тепла, обращены друг к другу, соответственно предусмотрены отверстие для направления воды, предназначенное для направления нагретой охлаждающей воды из двигателя в теплообменник, и отверстие для возврата охлаждающей воды, тепло которой было отобрано теплообменником.
В соответствии с настоящим изобретением на соответствующих обращенных друг к другу стенках, посредством которых более длинный контейнер для генератора и более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, обращены друг к другу, отверстия для направления воды (отверстие, предназначенное для выпуска охлаждающей воды, на стороне контейнера для генератора и отверстие, предназначенное для впуска охлаждающей воды, на контейнере для утилизации бросового тепла), и отверстия для возврата охлаждающей воды (отверстие, предназначенное для возврата охлаждающей воды, на стороне контейнера для утилизации бросового тепла, и отверстие, предназначенное для возврата охлаждающей воды, на стороне контейнера для генератора) обращены друг к другу. Следовательно, отсутствует риск того, чтобы трубы будут размещены снаружи.
Кроме того, в настоящем изобретении более короткие стенки контейнеров, расположенные с обеих концевых сторон контейнера для генератора и контейнера для утилизации бросового тепла, соответственно образованы открываемыми двустворчатыми дверями.
Поскольку в соответствии с настоящим изобретением обе более длинные стенки обоих контейнеров обращены друг к другу, более короткие стенки, расположенные с обеих сторон в продольном направлении соответствующих контейнеров, открываются. Следовательно, при выполнении двустворчатых дверей, открываемых в данных частях, облегчаются загрузка, извлечение и текущий ремонт/техническое обслуживание после извлечения каждого устройства, размещенного в соответствующих контейнерах вдоль продольного направления.
В частности, поскольку в контейнере для утилизации бросового тепла, теплообменник и глушители расположены параллельно в направлении ширины, представляющей собой более короткий размер, даже в том случае, если контейнер для утилизации бросового тепла выполнен с конфигурацией 20-футового (6-метрового) контейнера, только котел и глушители будут расположены последовательно в продольном направлении. Следовательно, контейнер не станет длиннее.
Предпочтительные эффекты
Таким образом, несмотря на то, что в соответствии с настоящим изобретением более длинный контейнер для генератора, в котором размещена генераторная функциональная часть, выполнен как моногенерационный контейнер, более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, эффективно присоединяют в качестве опции. Следовательно, может быть получено когенерационное утилизационное дизель-генераторное устройство типа блок-контейнера, имеющее эффективно скомбинированные два контейнера без разводки труб и кабелей, при экономии места и с обеспечением ремонтопригодности/удобства обслуживания после монтажа.
То есть, в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно разработано когенерационное утилизационное дизель-генераторное устройство типа блок-контейнера, в котором два вида контейнеров эффективно размещены в небольшом пространстве для установки и которое характеризуется значительно уменьшенным временем монтажа (числом дней монтажа), при этом два вида контейнеров включают: более длинный контейнер, в котором размещены двигатель и компоненты на стороне основной части генератора, включая генератор, приводимый в действие двигателем, и более короткий контейнер, в котором размещены устройства для утилизации бросового тепла, включая котел и теплообменник, которые генерируют соответственно пар и теплую воду для подачи теплой воды посредством использования бросового тепла двигателя.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1(А) и 1(В) представляют собой первую часть выполненных с шести сторон видов более короткого контейнера для подачи тепла и утилизации бросового тепла, в котором размещены устройства для утилизации тепла и который подлежит использованию в одном варианте осуществления настоящего изобретения: фиг. 1(А) представляет собой вид в плане, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию, и фиг. 1(В) представляет собой вид в перспективе, если смотреть под углом с правой стороны спереди.
Фиг. 2(А)-2(D) представляют собой вторую часть выполненных с шести сторон видов контейнера для утилизации бросового тепла; фиг. 2(А) представляет собой вид спереди, фиг. 2(В) представляет собой вид сзади, фиг. 2(С) представляет собой вид слева и фиг. 2(D) представляет собой вид справа.
Фиг. 3 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию более длинного контейнера для генератора, который подлежит использованию в данном варианте осуществления и в котором размещена генераторная функциональная часть, включающая в себя двигатель, радиатор и генератор.
Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе, на котором контейнер для генератора по фиг. 3 показан спереди.
Фиг. 5 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию контейнера для генератора по фиг. 3.
Фиг. 6 представляет собой вид в плане блок-контейнера, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию когенерационного утилизационного двигатель-генераторного устройства типа блок-контейнера в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения, которое имеет более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, и более длинный контейнер для генератора, объединенные вместе в предпочтительной компоновке.
Фиг. 7 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий контейнер по фиг. 6.
Фиг. 8(А)-8(С) представляют собой виды в плане блок-контейнера, иллюстрирующие другие конфигурации схем расположения для примера комбинации более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, и более длинного контейнера для генератора.
Подробное описание
В дальнейшем предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно со ссылкой на чертежи. Размеры, формы и другие соответствующие схемы расположения составных частей, описанных в данном варианте осуществления, не ограничивают объем настоящего изобретения и представляют собой просто примеры, если не указано иное.
Сначала более короткий контейнер для утилизации бросового тепла (когенерационный контейнер) в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 1(А), 1(В) и фиг. 2(А)-2(D).
Контейнер 1 для утилизации бросового тепла образует прямоугольную форму и в соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации (ISO) размеры контейнера стандартизированы следующим образом: длина контейнера составляет 20 футов (6 м), ширина контейнера составляет 8 футов (2,4 м) и высота составляет 8,6 фута (2,6 м).
В контейнере 1 для утилизации бросового тепла и имеющем данные размеры, при упорядочивании стенок на четырех сторонах на основе фиг. 1(А) более длинная стенка, расположенная с вертикальной стороны на чертежах, будет названа передней более длинной стенкой 1а, более длинная стенка с противоположной стороны, обращенная к передней более длинной стенке 1а, будет названа задней более длинной стенкой 1b, более короткая стенка, расположенная по отношению к продольному направлению контейнера 1 с левой стороны передней более длинной стенки 1а, будет названа более короткой стенкой 1с на стороне, соответствующей 20 футам (6 м), более короткая стенка, обращенная к более короткой стенке на стороне, соответствующей 20 футам (6 м), будет названа более короткой стенкой 1d на стороне, соответствующей 0 футам (0 м) и верхняя стенка будет обозначена 1е.
На каждой из более коротких стенок 1с и 1d соответственно предусмотрены двустворчатые двери 10а/10b и 10с/10d, которые открываются в обе боковые стороны из центрального положения и выполнены с такой конфигурацией, что модули/устройства, размещенные внутри, могут быть извлечены и снова установлены вдоль продольного направления контейнера. Кроме того, двустворчатые двери выполнены с такой конфигурацией, что двустворчатые двери 10а и 10с на стороне передней более длинной стенки 1а открываются на 90°, и двустворчатые двери 10b и 10с на стороне задней более длинной стенки 1b открываются на 180°. Открывающаяся в одну сторону дверь 10е предусмотрена в центральной части задней более длинной стенки 1b, так что облегчается выполнение технического обслуживания/текущего ремонта частей посредством открытия двустворчатых дверей 10а/10b и 10с/10d, предусмотренных на обеих более коротких стенках 1с и 1d, например, технического обслуживания/текущего ремонта трубы для теплой воды и трубы для подачи нагретой охлаждающей воды, присоединенных к более длинной поверхности котла 4 и теплообменника.
Причина, по которой двустворчатые двери 10а и 10с на стороне передней более длинной стенки 1а открываются на 90°, заключается в том, что более длинный контейнер 20 для генератора расположен рядом с передней более длинной стенкой 1а.
В пространстве контейнера на стороне, соответствующей 20 футам (6 м), которое окружено передней более длинной стенкой 1а и задней более длинной стенкой 1b на стороне более короткой стенки, соответствующей 20 футам (6 м), рядом со стороной передней более длинной стенки 1а вертикально расположен глушитель 2, который выполняет глушение шума выходящих газов за счет впуска выхлопных газов двигателя 21. Отверстие 2а глушителя 2, предназначенное для впуска выхлопных газов, присоединено к верхней стенке контейнера. Теплообменник 3, который генерирует теплую воду за счет теплообмена с охлаждающей водой, нагретой двигателем 21, предусмотрен параллельно с глушителем 2 вдоль более короткой стенки 1с, со стороны задней более длинной стенки 1b в направлении ширины контейнера, представляющей собой более короткий размер.
С другой стороны, котел 4, в который входят выхлопные газы, подвергшиеся глушению шума посредством глушителя 2, и который генерирует пар, расположен так, что он проходит на стороне более короткой стенки 1d вдоль передней более длинной стенки 1а. Выхлопные газы, подвергнутые теплообмену посредством котла 4, направляются в отверстие для выпуска выхлопных газов, расположенное вертикально вдоль более короткой стенки, соответствующей 0 футам (0 м), и выпускное отверстие присоединено к верхней стенке контейнера. При данном расположении выхлопные газы, подвергнутые глушению шума посредством глушителя 2, могут быть подвергнуты дополнительному глушению шума посредством котла 4. Следовательно, даже в том случае, когда контейнер в соответствии с настоящим изобретением установлен на улице, шум, выходящий в окружающую среду, может быть минимизирован.
Соединительная труба 6, которая обеспечивает подачу выхлопных газов в котел 4, подсоединена между глушителем 2 и котлом 4. В соединительной трубе 6 имеется демпфер 6а. Перепускная труба 6b, которая обеспечивает проход выхлопных газов, выделенных посредством демпфера 6а, по обходному пути, предусмотрена вдоль верхней стенки котла 4. Перепускная труба 6b соединена с отверстием 4а, предназначенным для выпуска выхлопных газов.
Ссылочная позиция 9 обозначает трубу для передачи сигналов, которая обеспечивает передачу сигналов давления пара и температуры в котле 4 к стороне более длинного контейнера для генератора через отверстие 9а для приема/передачи и передает сигнал для регулирования открытия демпфера.
С другой стороны, на задней более длинной стенке 1b рядом друг с другом со стороны более короткой стенки 1с, соответствующей 20 футам (6 м), расположены впускное отверстие 7а впускной трубы 7, предназначенной для направления охлаждающей воды, нагретой двигателем 21, и возвратное отверстие 7b возвратной трубы, предназначенной для возврата нагретой охлаждающей воды и подвергнутой теплообмену, охлаждающей воды соответственно из теплообменника 3.
С теплообменником 3 соединены впускная труба 71, предназначенная для направления свежей пресной воды в теплообменник 3, и подающая труба 72, предназначенная для подачи теплой воды, генерированной посредством теплообменника 3, к стороне нагрузки. Данные трубы 71 и 72 направляются к расположенной с передней стороны, более длинной стенке 1а с нижней стороны соединительной трубы 6 в пространстве между глушителем 2 и котлом 4, и предусмотрены с отверстием 8а для подачи теплой воды и отверстием 8b, предназначенным для впуска свежей пресной воды, на более длинной стенке 1а.
Далее будет описан более длинный контейнер для генератора (моногенерационный контейнер), раскрытый на фиг. 3-5.
Контейнер 20 для генератора образует прямоугольную форму, и размеры контейнера стандартизированы следующим образом: длина контейнера составляет 40 футов (12 м), ширина контейнера составляет 8 футов (2,4 м) и высота составляет 8,6 фута (2,6 м).
В контейнере 20 для генератора, имеющем данные размеры, при упорядочивании стенок на четырех сторонах на основе фиг. 3 более длинная стенка, расположенная с правой стороны на чертеже, будет названа передней более длинной стенкой 20, более длинная стенка с левой стороны (противоположной стороны) на чертеже, обращенная к передней более длинной стенке, будет названа задней более длинной стенкой 20b, более короткая стенка, расположенная по отношению к продольному направлению контейнера 1 с нижней стороны передней более длинной стенки 20а, будет названа более короткой стенкой 20с на стороне, соответствующей 40 футам (12 м), более короткая стенка, обращенная к более короткой стенке на стороне, соответствующей 40 футам (12 м), будет названа более короткой стенкой 20d на стороне, соответствующей 0 футам (0 м), и верхняя стенка будет обозначена 20е.
На каждой из более коротких стенок 20с и 20d соответственно предусмотрены двустворчатые двери 28а/28b и 28с/28d, которые открываются в обе боковые стороны из центрального положения и выполнены с такой конфигурацией, что устройства (двигатель 22, генератор 22, радиатор, управляющее устройство и тому подобное), размещенные внутри, могут быть извлечены и снова установлены вдоль продольного направления контейнера. Двустворчатые двери 28а/28b и 28с/28d выполнены с такой конфигурацией, что двери как со стороны передней более длинной стенки, так и со стороны задней более длинной стенки могут быть открыты на 180°.
Причина, по которые обе двустворчатые двери 28а/28b и 28с/28d контейнера для генератора открываются на 180° в отличие от дверей более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, заключается в том, что соседний контейнер (более короткий контейнер 1 для утилизации бросового тепла) не становится препятствием во время открывания. Одностворчатые двери 28е и 28f предусмотрены на сторонах обеих более длинных стенок в центральной части более длинной стенки там, где размещен двигатель 21, так что облегчается техническое обслуживание/текущий ремонт двигателя 21.
Отверстие 21а двигателя 21, предназначенное для выпуска выхлопных газов, предусмотрено рядом с центром верхней стенки контейнера, обращенной к двигателю 21, предпочтительно со смещением к стороне, соответствующей 0 футам (0 м), от положения, соответствующего 20 футам (6 м). Ссылочная позиция 100 обозначает глушитель, который предусмотрен на верхней стенке 20е контейнера посредством L-образной трубы и который установлен в случае моногенерационной конфигурации без использования более короткого контейнера для утилизации бросового тепла.
Двигатель 21 установлен при размещении центра тяжести приблизительно в месте, центральном в продольном направлении внутреннего пространства в контейнере 20 для генератора, предпочтительно в пределах интервала 20 футов (6 м) ± 10 футов (3 м) с обеих сторон в продольном направлении от места, соответствующего 20 футам (6 м), как центрального места по отношению к длине, составляющей 40 футов (12 м). Как описано выше, двигатель 21 с высокой весовой нагрузкой расположен в месте, центральном в продольном направлении более длинного контейнера 20 для генератора, и множество рядов радиаторов 23 расположены последовательно по отношению к двигателю 21 на стороне размещения стороны, соответствующей 0 футам (0 м), между данной стороной и двигателем 21, рядом со стороной передней более длинной стенки 20а, вдоль передней более длинной стенки 20а.
Два вентилятора 24 охлаждения расположены в пространстве для размещения между множеством рядов радиаторов 23 и более длинной стенкой, расположенной с задней стороны, и выполнены с такой конфигурацией, что охлаждающая вода втягивается, и воздух направляется в радиаторы 23.
Кроме того, на поверхности задней более длинной стенки 20b на стороне, обращенной к радиаторам 23, предусмотрены выпускное отверстие 26а, предназначенное для направления нагретой охлаждающей воды из двигателя 21 в теплообменник 3, и отверстие 26b для возврата нагретой охлаждающей воды, и труба 26 для охлаждающей воды подсоединена между радиаторами 23 и двигателем 21.
Поскольку сильное охлаждение в особенности необходимо в закрытом контейнере, радиаторы могут быть расположены широко, и сильное охлаждение может быть гарантировано за счет размещения радиаторов 23 близко к передней более длинной стенке 20а и вдоль нее и посредством размещения на задней более длинной стенке 20b выпускного отверстия 26а и отверстия 26b, предназначенного для возврата нагретой охлаждающей воды, как одного целого.
Кроме того, на более коротких стенках 20с и 20d с обеих сторон, концевых в продольном направлении, двустворчатые двери 28а/28b и 28с/28d выполнены с такой конфигурацией, что более короткие стенки могут быть полностью открыты, и двигатель 21 и генератор 22 могут быть извлечены. С внутренних сторон двустворчатых дверей 28а/28b на стороне генератора 22 (стороне, соответствующей 40 футам (12 м)) расположена панель 25 управления.
То есть, генератор 22 расположен рядом с другой стороной (стороной, соответствующей 40 футам (12 м)) двигателя 21 в продольном направлении, и генератор 22 и двигатель 21 выполнены с конфигурацией, обеспечивающей возможность их соединения в аксиальном направлении для передачи движущего усилия, создаваемого двигателем 21, генератору 22.
Кроме того, в пространстве между генератором 22 и более короткой стенкой, соответствующей 40 футам (12 м), панель 25 управления расположена так, что она обращена к двустворчатым дверям 28а/28b, и резервуар 26 для смазочного материала расположен со стороны боковой части панели 25 управления.
Далее будет описан способ компоновки когенерационного контейнера посредством эффективного соединения более длинного контейнера 20 для генератора и более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла.
Сначала на основе фиг. 6-фиг. 8(А)-8(С) будет исследовано, обеспечивается ли наибольшая экономия места и отсутствует ли разводка труб и кабелей, когда размещены более короткий контейнер 1 для утилизации бросового тепла, и более длинный контейнер 20 для генератора.
Во-первых, как проиллюстрировано на фиг. 8(А), существует способ соединения соответствующей 40 футам (12 м), торцевой поверхности более длинного контейнера 20 для генератора и соответствующей 0 футам (0 м), торцевой поверхности более короткого контейнера 1 для утилизации тепла выходных газов, для образования длинной стороны.
При использовании данной конфигурации схемы размещения длина в направлении длины контейнера становится равной 60 футам (18 м), но ширина в направлении ширины становится равной 8 футам (2,4 м). В случае участка земли (места для размещения источника энергоснабжения), одна сторона которого имеет длину, равную или превышающую 20 м, поскольку ширина мала и составляет 8 футов (2,4 м), множество когенерационных устройств для энергоснабжения могут быть расположены плотно, и это предпочтительно.
Однако, как описано выше, когда контейнеры 1 и 20 соединены в продольном направлении, отверстие 21а для выпуска выхлопных газов, установленное приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера 20 для генератора, и впускное отверстие 2а глушителя 2, предназначенное для впуска выхлопных газов и предусмотренное на верхней стенке контейнера на стороне более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, соединены соединительной трубой 101. Для уменьшения длины соединительной трубы 101 торцевая поверхность более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, которая расположена со стороны, соответствующей 20 футам (6 м), и соответствующая 40 футам (12 м), торцевая поверхность более длинного контейнера 20 для генератора должны быть конфигурированы с возможностью размещения их напротив друг друга. Это обязательно приводит к длинному расстоянию между радиаторами 23 на соответствующей 0 футам (0 м) стороне торцевой поверхности, расположенными в более длинном контейнере 20 для генератора, и теплообменником 3, расположенным на стороне более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла (поскольку двигатель 21, генератор 22 и глушитель 2 находятся между радиаторами 23 и теплообменником 3). Кроме того, размещение трубы внутри контейнера вдоль продольного направления контейнера в действительности практически невозможно, и труба 31 в действительности должна быть размещена вдоль более длинной стенки снаружи контейнера. Следовательно, длина размещенной трубы 31 и ширина места размещения также становятся большими. Кроме того, маслоподводящая труба, содержащая теплую воду, должна быть расположена на большой длине рядом с наружной поверхностью стороны контейнера, и возникает опасность при извлечении трубы по ошибке. Соответственно, схема размещения на фиг. 8(А) не может быть использована.
Далее, имеется Т-образная конфигурация схемы размещения, подобная конфигурации на фиг. 8(В).
На чертеже со стороны центральной поверхности более длинной стенки рядом с отверстием 21а для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера 20 для генератора, присоединена с образованием Т-образной формы соответствующая стороне размещения глушителя 2, более короткая торцевая поверхность более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, на стороне размещения глушителя 2.
В соответствии с данной конфигурацией расстояние по прямой линии между отверстием 21а для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части верхней стенки более длинного контейнера 20 для генератора, и отверстием 2а глушителя 2, предназначенным для впуска выхлопных газов и предусмотренным на верхней стенке контейнера на стороне более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, значительно уменьшено по сравнению с расстоянием на фиг. 8(А), и длина соединительной трубы 30 может быть значительно уменьшена. С другой стороны, труба между радиаторами 23 на соответствующей 0 футам (0 м) стороне торцевой поверхности, расположенными в более длинном контейнере 20 для генератора, и теплообменником 3, расположенным на стороне более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, должна быть размещена в наружном пространстве с наружной стороны контейнера аналогично тому, что имеет место на фиг. 8(В).
Кроме того, помимо этого площадь для установки блок-контейнера становится равной (40 футов (12 м) × (20 футов + 8 футов (8,6 м))), и излишнее пространство 40 для установки становится большим.
Для уменьшения пространства для установки блок-контейнера можно рассмотреть L-образную схему размещения, подобную проиллюстрированной на фиг. 8(С). Данная схема размещения с L-образной конфигурацией обеспечивается посредством ввода в контакт друг с другом более короткой торцевой поверхности более длинного контейнера 20 для генератора и более длинной поверхности более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, на стороне глушителя 2. При этом длина соединения между отверстием для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части 40-футовой (12-метровой) верхней стенки и предназначенным для впуска выхлопных газов отверстием 2а глушителя 2 из более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, на стороне размещения глушителя 2 становится равной приблизительно (40 футов (12 м)/2 (6 м) + 8 футов (2,4 м)/2 (4,3 м)), при этом указанная длина становится умеренным коротким расстоянием. Кроме того, вследствие L-образной формы длина соединения становится равной ((40 футов (12 м) + 8 футов (8,6 м)) × (20 футов (6 м) - 8 футов (8,6 м)), и отсутствует изменение в отношении того, что излишнее пространство 40 для размещения становится большим.
Далее предпочтительная конфигурация схемы размещения по настоящему изобретению будет описана на основе фиг. 6 и 7.
В соответствии с данным вариантом осуществления контейнер 20 для генератора и контейнер 1 для утилизации бросового тепла, выставлены параллельно в продольном направлении при обеспечении размещения соответствующих более длинных стенок так, чтобы они были обращены друг к другу, так что образуется комбинированный блок. В то же время радиаторы 23 расположены так, что они проходят вдоль более длинной стенки, расположенной с передней стороны, рядом с более длинной стенкой, расположенной с передней стороны, с противоположной стороны по отношению к более длинной стенке, расположенной с задней стороны и обращенной к контейнеру 1 для утилизации бросового тепла.
Следовательно, как проиллюстрировано на фиг. 6 и 7, пространство для установки контейнера имеет размер 40 футов (12 м) в продольном направлении, который такой же, как длина более длинного контейнера для генератора, и имеет размер 8 футов (2,4 м) × 2 (16 футов (4,8 м)) в направлении короткого размера, и пространство 40 для установки как занимаемое прямоугольное пространство становится сравнительно меньшим по сравнению со схемой расположения на фиг. 8(А)-(С).
В данном варианте осуществления теплообменник 3, генерирующий теплую воду для подачи теплой воды посредством теплообмена с нагретой охлаждающей водой, выходящей из двигателя 21, расположен параллельно глушителю 2 или в пространстве между глушителем 2 и котлом 4. В то же время на соответствующих обращенных друг к другу стенках, посредством которых контейнер 20 для генератора и контейнер 1 для утилизации бросового тепла, обращены друг к другу, соответственно предусмотрены отверстие для направления воды, предназначенное для направления нагретой охлаждающей воды из двигателя 21 в теплообменник 3, и отверстие для возврата охлаждающей воды, тепло которой было отобрано теплообменником 3. (Предназначенное для выпуска охлаждающей воды отверстие 26а на стороне более длинного контейнера 20 для генератора и предназначенное для впуска охлаждающей воды отверстие 7а на стороне более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла) соединены вместе посредством соединительной трубы. Кроме того, отверстия для возврата охлаждающей воды (предназначенное для возврата охлаждающей воды отверстие 7b на стороне более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, и предназначенное для возврата охлаждающей воды отверстие 26b на стороне более длинного контейнера для генератора) обращены друг к другу. Следовательно, отсутствует риск того, чтобы трубы будут размещены снаружи. Кроме того, соединительные трубы 32 могут быть сформированы посредством быстроразъемного соединения.
Кроме того, в соответствии с данным вариантом осуществления более короткие стенки контейнеров, расположенные с обеих сторон, концевых в продольном направлении более длинного контейнера для генератора и более короткого контейнера для утилизации бросового тепла, соответственно образованы открываемыми двустворчатыми дверями 10а-10d, и, кроме того, более длинные стенки обоих контейнеров 1 и 20 обращены друг к другу. Следовательно, более короткие стенки, расположенные с обеих сторон в продольном направлении соответствующих контейнеров 1 и 20, открываются. Следовательно, при выполнении двустворчатых дверей 10а-10d, открываемых в данных частях, облегчаются загрузка, извлечение и текущий ремонт/техническое обслуживание после извлечения каждого устройства, размещенного в соответствующих контейнерах вдоль продольного направления.
В частности, поскольку в более коротком контейнере 1 для утилизации бросового тепла, теплообменник 3 и глушители 2 расположены параллельно в направлении ширины, представляющей собой более короткий размер, только котел 4 и глушители 2 будут расположены последовательно в продольном направлении. Следовательно, контейнер не станет длиннее.
В пространстве более короткого контейнера 1 для утилизации бросового тепла, рядом со стороной передней более длинной стенки 1а вертикально расположен глушитель 2, который выполняет глушение шума выходящих газов за счет впуска выхлопных газов двигателя 21. Отверстие 2а глушителя 2, предназначенное для впуска выхлопных газов, присоединено к верхней стенке контейнера. Соответственно, на верхней части контейнера установлена соединительная труба 101, которая обеспечивает соединение между отверстием 21а для выпуска выхлопных газов, установленным приблизительно в центральной части верхней стенки 40-футового (12-метрового) контейнера 20, описанного позднее, и отверстием 2а глушителя 2, предназначенным для впуска выхлопных газов и предусмотренным на верхней стенке контейнера на стороне 20-футового (6-метрового) контейнера 1, так что становится возможным гарантировать легкость монтажа, текущего ремонта/технического обслуживания и безопасность рабочих. Кроме того, теплообменник 3, который генерирует теплую воду за счет теплообмена с охлаждающей водой, нагретой двигателем 21, предусмотрен параллельно с глушителем 2 вдоль более короткой стенки 1с, со стороны задней более длинной стенки 1b в направлении ширины контейнера, представляющей собой более короткий размер.
С другой стороны, котел 4, в который входят выхлопные газы, подвергшиеся глушению шума посредством глушителя 2, и который генерирует пар, расположен так, что он проходит на стороне более короткой стенки 1d вдоль передней более длинной стенки 1а. Выхлопные газы, подвергнутые теплообмену посредством котла 4, направляются в отверстие для выпуска выхлопных газов, расположенное вертикально вдоль более короткой стенки, соответствующей 0 футам (0 м), и выпускной отверстие присоединено к верхней стенке контейнера.
При данном расположении выхлопные газы, подвергнутые глушению шума посредством глушителя 2, могут быть подвергнуты дополнительному глушению шума посредством котла 4. Следовательно, даже в том случае, когда контейнер в соответствии с настоящим изобретением установлен на улице, шум, выходящий в окружающую среду, может быть минимизирован.
В качестве двигателя используется двигатель с жидкостным охлаждением, такой как двигатель с водяным охлаждением и двигатель с масляным охлаждением.
Промышленная применимость
Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением существует возможность получения когенерационного утилизационного двигатель-генераторного устройства типа блок-контейнера, в котором эффективно используются два контейнера, за счет эффективного соединения двух контейнеров, в частности, путем установки контейнера, в котором размещена генераторная функциональная часть, с конфигурацией базового контейнера (моногенерационного контейнера), при эффективном присоединении когенерационного контейнера меньшего размера в качестве опции, без разводки труб и кабелей и при экономии места и с обеспечением хорошей ремонтопригодности/удобства обслуживания после монтажа. Когенерационное утилизационное дизель-генераторное устройство включает в себя: более длинный контейнер, в частности 40-футовый (12-метровый) контейнер, в котором размещена исходная генераторная функциональная часть, которая функционирует в качестве двигатель-генератора, включающего в себя двигатель и генератор, приводимый в действие двигателем, при этом более длинный контейнер установлен с источником питания промежуточного типа, имеющим требуемую выходную мощность, без чрезмерного снижения номинальной мощности двигателя; и более короткий контейнер для утилизации бросового тепла, предпочтительно 20-футовый (6-метровый) контейнер в качестве половины 40-футового (12-метрового) контейнера, в котором размещены котел и теплообменник, использующие бросовое тепло двигателя.
Перечень ссылочных позиций
1 - 20-футовый (6-метровый) контейнер
2 - Глушитель
2а - Отверстие глушителя, предназначенное для впуска выхлопных газов
3 - Теплообменник
4 - Котел
7а, 7b - Отверстие для впуска свежей пресной воды, подлежащей направлению в теплообменник, и отверстие для отвода теплой воды после теплообмена
8а, 8b - Труба для впуска охлаждающей воды, нагретой двигателем и подлежащей направлению в теплообменник, и труба для возврата охлаждающей воды
20 - 40-футовый (12-метровый) контейнер
21 - Двигатель
21а - Отверстие двигателя, предназначенное для выпуска выхлопных газов
22 - Генератор
23 - Радиатор