Патент на изобретение №2257512

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ПРИДАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОМУ СРЕДСТВУ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для получения пара и может быть использовано для придания движения различным видам транспортных средств. Способ получения пара под давлением включает заправку транспортного средства питательной водой, нагревание питательной воды для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением. Предварительно питательную воду нагревают до 100°С вне транспортного средства и заливают в теплоизолированную емкость, расположенную на транспортном средстве. Изобретение обеспечивает уменьшение размеров топки и парообразующих поверхностей нагрева и уменьшение количества перевозимого топлива. 1 ил.

Изобретение относится к способам получения пара под давлением и может быть использовано для придания движения различным видам транспортных средств: автомобильному, железнодорожному, водному и летательному.

Известен способ получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающий заправку транспортного средства холодной питательной водой, нагревание холодной питательной воды до 100°С для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением [1].

Однако применение известного способа существенно ограничено из-за больших непроизводительных энергозатрат. Эти недостатки связаны с тем, что для получения насыщенного пара большое количество холодной питательной воды подвергается нагреванию до 100°С непосредственно на передвигающемся транспортном средстве, для чего транспортное средство имеет топку и парообразующие поверхности нагрева больших размеров и, соответственно, большой массы и снабжается большим количеством топлива, расходуемого на нагревание холодной питательной воды до 100°С. В связи с этим много энергии тратиться на передвижение топки, парообразующих поверхностей нагрева и топлива.

Задача изобретения состоит в достижении широкого применения способа за счет значительного снижения непроизводительных энергозатрат путем получения технического результата, заключающегося в обеспечении уменьшения размеров и, соответственно, массы топки и парообразующих поверхностей нагрева и уменьшения количества перевозимого топлива, расходуемого на нагревание до 100°С питательной воды, за счет исключения нагревания холодной питательной воды до 100°С непосредственно на передвигающемся транспортном средстве.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата в способе получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающем заправку транспортного средства питательной водой, нагревание питательной воды для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением, согласно изобретению заправку транспортного средства осуществляют питательной водой, предварительно нагретой до 100°С.

Установка для осуществления изобретения поясняется чертежом – принципиальной схемой установки для получения пара под давлением для придания движения транспортному средству.

Установка для осуществления изобретения содержит емкость 1 для питательной воды с температурой до 100°С и паровой котел.

Ёмкость 1 состоит из теплоизолирующих стенок 2, патрубка 3 для подачи питательной воды с крышкой 4 и патрубка 5 для вывода питательной воды.

Паровой котел состоит, по крайней мере, из топки 6, парообразующих поверхностей 7 нагрева, имеющих водный коллектор 8, связанный с патрубком 5 емкости 1, и пароводяной коллектор 9, и пароперегревателя 10, имеющего паровой коллектор 11, вход которого связан с выходом пароводяного коллектора 9 парообразующих поверхностей 7 нагрева, а выход которого – с потребителем полученного пара под давлением, например паровой турбиной (на чертеже не показана).

Паровая турбина может быть связана через редуктор непосредственно с движителем транспортного средства или может быть связана с электрогенератором, расположенным на транспортном средстве, вырабатываемая которым электроэнергия может питать электродвигатели транспортного средства. Полученный пар под давлением может быть использован также в качестве реактивной тяги на летательных транспортных средствах, например на ракетах.

Кроме этого, установка может содержать экономайзер 12 для нужд, не связанных с получением пара под давлением, и воздухоподогреватель 13, который может быть использован при применении жидкого топлива.

Изобретение используют следующим образом.

В водогрейной котельной транспортного узла (железнодорожная станция, автобусная станция, речной и морской порты, аэропорт) холодную питательную воду, прошедшую процедуры водоподготовки, нагревают до 100°С и через патрубок 3 заливают в емкость 1, расположенную на транспортном средстве, и закрывают крышкой 4. Для нагревания питательной воды в условиях котельной может быть использовано самое разнообразное топливо, включая низкосортное. Благодаря тому, что емкость 1 выполнена с теплоизолирующими стенками 2, потери тепла являются незначительными. Одновременно начинают сжигание топлива в топке 6. Для транспортных установок наиболее эффективным является применение в качестве топлива сжиженного или сжатого горючего газа, например метана. Из емкости 1 через патрубок 5 питательную воду с температурой 100°С через водный коллектор 8 подают в обогреваемые топкой 6 парообразующие поверхности 7 нагрева, в пароводяном коллекторе 9 которых горячая питательная вода преобразуется в насыщенный пар с температурой 100°С. Из пароводяного коллектора 9 полученный насыщенный пар поступает в обогреваемый топкой 6 пароперегреватель 10, в котором насыщенный пар перегревается и преобразуется в перегретый пар с требуемой для данного транспортного средства температурой – 200-400°С и более. Температуру перегретого пара регулируют уменьшением или увеличением подачи газообразного топлива в топку 6. Через выход (на чертеже не показан) парового коллектора 11 пароперегревателя 10 полученный пар под давлением выводится из парового котла и подается к устройству (на чертеже не показано), осуществляющему преобразование энергии полученного пара под давлением в движение транспортного средства.

Для прекращения работы установки сначала прекращают подачу топлива в топку 6, а затем прекращают подачу питательной воды из емкости 1 в парообразующие поверхности 7 нагрева.

Таким образом, заправка транспортного средства и подача в парообразующие поверхности 7 нагрева питательной воды, уже нагретой до 100°С, позволяют значительно уменьшить размеры и, соответственно, массу топки 6 и парообразующих поверхностей 7 нагрева, уменьшить количество перевозимого топлива, расходуемого на получение насыщенного пара, и этим обеспечить возможность широкого применения данного способа.

Источники информации

1. Хмелевский А.В., Смушков П.И. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт). М.: Транспорт, 1979. – С.6-7, 68-69, 318-321 (прототип).

Формула изобретения

Способ получения пара под давлением для придания движения транспортному средству, включающий заправку транспортного средства питательной водой, нагревание питательной воды для получения насыщенного пара и перегревание полученного насыщенного пара до температуры, обеспечивающей получение перегретого пара с требуемым давлением, отличающийся тем, что предварительно питательную воду нагревают до 100°С вне транспортного средства и заливают в теплоизолированную емкость, расположенную на транспортном средстве.

РИСУНКИ