RU2382277C1

RU2382277C1 - Aerodynamic plant

Info

Publication number: RU2382277C1
Application number: RU2008132405/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Соловьев (RU); Александр Алексеевич Соловьев; Сергей Иванович Зайцев (RU); Сергей Иванович Зайцев; Константин Владимирович Чекарев (RU); Константин Владимирович Чекарев
Original assignee: Александр Алексеевич Соловьев; Сергей Иванович Зайцев; Константин Владимирович Чекарев
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-02-20

Abstract

FIELD: heating systems.

SUBSTANCE: invention refers to power engineering and can be used when designing the plants operating on thermal wastes. Aerodynamic plant includes exhaust tower and wind-driven wheel connected to generator. To the plant there introduced is metal stack with heat exchange planes located along it and flue gas capacity connected to flue gas duct, the upper flooring of which is made from heat-conductive material; at that, exhaust tower and stack located in it are located above upper flooring of flue gas capacity, and wind-driven wheel is located in inlet hole at exhaust pipe bottom.

EFFECT: enlarging application area of aerodynamic plants for utilisation of thermal wastes obtained during operation of power plants, and in this case for utilisation of flue gas heat.

1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании установок, работающих на тепловых отходах.The invention relates to energy and can be used to create installations operating on thermal waste.

Известна аэродинамическая установка, называемая «солнечным камином», которая работает на низкопотенциальном солнечном тепле [1]. Она содержит вытяжную башню, внутри которой находится ветровое колесо, соединенное с генератором. Вокруг основания башни расположены солнечные коллекторы с прозрачным верхом. Под действием солнечного излучения воздух в солнечных коллекторах нагревается и поступает в вытяжную башню, создавая в ней восходящий воздушный поток, с помощью которого вращаются ветровое колесо и генератор, вырабатывающий электроэнергию.Known aerodynamic installation, called the "solar fireplace", which operates on low-grade solar heat [1]. It contains an exhaust tower, inside of which there is a wind wheel connected to a generator. Around the base of the tower are solar collectors with a transparent top. Under the influence of solar radiation, the air in the solar collectors heats up and enters the exhaust tower, creating an upward air flow in it, with the help of which the wind wheel and the generator that generate electricity rotate.

Недостатком установки является низкая эффективность, обусловленная суточной цикличностью поступления солнечной энергии.The disadvantage of this installation is its low efficiency, due to the daily cycle of solar energy.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является аэродинамическая установка, созданная на основе испарительной градирни [2]. Она содержит вытяжную башню, в основании которой имеются входные окна. Внутри башни находится ветровое колесо, соединенное с генератором. Лопасти ветрового колеса расположены напротив входных окон.The closest adopted for the prototype is an aerodynamic installation created on the basis of an evaporative cooling tower [2]. It contains an exhaust tower, at the base of which there are entrance windows. Inside the tower is a wind wheel connected to a generator. The blades of the wind wheel are located opposite the entrance windows.

Установка работает следующим образом. Теплая оборотная вода, с помощью которой охлаждаются тепловые машины, разбрызгивается в виде мелких капель внутри вытяжной башни. Капли воды, падая и испаряясь, охлаждаются, отдавая тепло находящемуся внутри башни воздуху. Нагретый воздух поднимается вверх и выходит через верхний конец башни, создавая внутри нее вертикальный воздушный поток, при этом через входные окна в основании вытяжной башни в нее поступает наружный воздух. Этот воздушный поток вращает ветровое колесо и соединенный с ним генератор, вырабатывающий электроэнергию.Installation works as follows. Warm recycled water, with the help of which heat machines are cooled, is sprayed in the form of small drops inside the exhaust tower. Drops of water, falling and evaporating, cool, giving off heat to the air inside the tower. Heated air rises and exits through the upper end of the tower, creating a vertical air flow inside it, while outside air enters through the entrance windows at the base of the exhaust tower. This air stream rotates the wind wheel and the generator that generates electricity connected to it.

Таким образом, с помощью аэродинамической установки, созданной на основе испарительной градирни, можно вырабатывать электроэнергию, используя низкопотенциальные тепловые отходы, которые получаются при работе тепловых машин.Thus, with the help of an aerodynamic installation created on the basis of an evaporative cooling tower, it is possible to generate electricity using low-grade heat waste, which is obtained during the operation of heat engines.

Недостатком данной установки является узкая область ее применения, поскольку не все тепловые отходы, получающиеся при работе энергоустановок, могут быть утилизированы с ее помощью, в частности нельзя утилизировать тепло дымовых газов.The disadvantage of this installation is the narrow scope of its application, since not all thermal waste resulting from the operation of power plants can be disposed of with its help, in particular, it is impossible to utilize the heat of flue gases.

Целью изобретения является расширение области применения аэродинамических установок для утилизации тепловых отходов, в данном случае для утилизации тепла дымовых газов.The aim of the invention is to expand the scope of aerodynamic installations for the disposal of thermal waste, in this case, for the recovery of flue gas heat.

Технический результат достигается тем, что в аэродинамическую установку, содержащую вытяжную башню и ветровое колесо, соединенное с генератором, вводится металлическая дымовая труба с расположенными вдоль нее теплообменными плоскостями и емкость для дымовых газов, соединенная с дымоходом, верхнее перекрытие которой выполнено из теплопроводящего материала, при этом вытяжная башня и расположенная в ней дымовая труба находятся над верхним перекрытием емкости для дымовых газов, а ветровое колесо расположено во входном отверстии в основании вытяжной башни.The technical result is achieved by the fact that in an aerodynamic installation containing an exhaust tower and a wind wheel connected to a generator, a metal chimney is introduced with heat exchange planes located along it and a flue gas tank connected to the chimney, the upper ceiling of which is made of heat-conducting material, the exhaust tower and the chimney located in it are located above the upper floor of the flue gas tank, and the wind wheel is located in the inlet to the base Research Institute of the exhaust tower.

Размещение дымовой трубы с теплообменными плоскостями внутри вытяжной башни, расположенной над теплопроводящим верхним перекрытием емкости для дымовых газов, позволяет использовать тепло дымовых газов для создания вертикального воздушного потока внутри вытяжной башни, с помощью которого вращаются ветровое колесо и соединенный с ним генератор, вырабатывающий электроэнергию.Placing a chimney with heat-exchange planes inside the exhaust tower located above the heat-conducting upper floor of the flue gas tank allows the use of flue gas heat to create a vertical air flow inside the exhaust tower, by means of which the wind wheel and the generator generating electricity connected to it rotate.

Схема аэродинамической установки приведена на чертеже. Она содержит вытяжную башню 1, внутри которой находится металлическая дымовая труба 2 с расположенными вдоль нее теплообменными плоскостями 3. Вытяжная башня 1 и дымовая труба 2 находятся над емкостью для дымовых газов 4, соединенной с дымоходом 5. Внутри емкости 4 размещена направляющая перегородка для дымовых газов 6. Верхнее перекрытие емкости 4 выполнено из теплопроводящего материала. Ветровое колесо 7, соединенное с генератором, расположено в входном отверстии в основании вытяжной башни 1.The layout of the aerodynamic installation is shown in the drawing. It contains an exhaust tower 1, inside which there is a metal chimney 2 with heat exchange planes located along it 3. The exhaust tower 1 and chimney 2 are located above the flue gas tank 4 connected to the chimney 5. Inside the tank 4 there is a guide wall for flue gases 6. The upper overlap of the tank 4 is made of heat-conducting material. The wind wheel 7 connected to the generator is located in the inlet at the base of the exhaust tower 1.

Аэродинамическая установка работает следующим образом. Дымовые газы через дымоход 5 поступают в емкость для дымовых газов 4, с помощью направляющей перегородки 6 обходят ее по кругу и заходят в дымовую трубу 2. Горячие дымовые газы, проходя через емкость 4 и дымовую трубу 2, нагревают верхнее перекрытие емкости 4 и теплообменные плоскости 3. Находящийся внутри вытяжной башни 1 воздух в результате контакта с горячими поверхностями дымовой трубы 2, теплообменных плоскостей 3 и верхнего перекрытия емкости для дымовых газов 4 нагревается, поднимается вверх и выходит через верхний конец вытяжной башни, создавая внутри нее воздушный поток, при этом через входное отверстие в основании вытяжной башни 1 в нее поступает наружный воздух. Этот воздушный поток вращает ветровое колесо и соединенный с ним генератор, вырабатывающий электроэнергию.The aerodynamic installation operates as follows. Flue gases through the chimney 5 enter the tank for flue gases 4, with the help of the guide wall 6 bypass it in a circle and go into the chimney 2. Hot flue gases passing through the tank 4 and chimney 2, heat the upper floor of the tank 4 and heat transfer planes 3. The air inside the exhaust tower 1 as a result of contact with the hot surfaces of the chimney 2, heat exchange planes 3 and the upper overlap of the flue gas tank 4 is heated, rises and exits through the upper end of the exhaust tower, with It gives rise to piling inside the air flow, wherein the inlet opening through the base of the stack 1 it enters the outer air. This air stream rotates the wind wheel and the generator that generates electricity connected to it.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать для работы аэродинамических установок тепло дымовых газов, расширяя тем самым область применения аэродинамических установок для утилизации тепловых отходов.Thus, the proposed technical solution allows the use of flue gas heat for aerodynamic installations, thereby expanding the scope of aerodynamic installations for the disposal of thermal waste.

Источники информацииInformation sources

1. Renewable Energy World, 2005, V.8, №4, p.172.1. Renewable Energy World, 2005, V.8, No. 4, p. 172.

2. Патент РФ №2314474, кл. F28С 1/00.2. RF patent No. 2314474, cl. F28C 1/00.

Claims

An aerodynamic installation comprising an exhaust tower and a wind wheel connected to a generator, characterized in that a metal chimney with heat exchange planes located along it and a flue gas tank connected to the chimney, the upper ceiling of which is made of heat-conducting material, is introduced into it the exhaust tower and the chimney located in it are located above the upper floor of the flue gas tank, and the wind wheel is located in the inlet at the base of the exhaust pipe.