×
10.12.2014
216.013.0dac

Результат интеллектуальной деятельности: ТУРБИНА ДЛЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к установкам, использующим теплоту геотермальных источников в виде газопароводяной смеси с повышенным солесодержанием. Предлагается турбина, в которой корпус, вал и рабочие лопатки выполнены полыми и сообщающимися между собой. При этом вершины рабочих лопаток выполнены в виде овальной формы, а толщина их стенок не превышает толщину стенки корпуса турбины. В полости корпуса турбины и рабочих лопаток проходит холодная вода, снижающая температуру их стенок, благодаря чему удается предотвратить отложения карбоната кальция на поверхности турбины. Изобретение позволяет повысить эффективность использования энергии геотермальных источников за счет исключения потерь механического и некоторого теплового потенциала геотермальных вод, а также исключения затрат на очистку геотермального теплоносителя от растворенных в нем солей жесткости. 2 ил.
Основные результаты: Турбина для геотермальной электростанции, содержащая корпус на валу, рабочие лопатки, сопло для подачи рабочего тела, отличающаяся тем, что корпус, вал и рабочие лопатки выполнены полыми и сообщающимися между собой, при этом толщина стенки рабочих лопаток не превышает толщину стенки корпуса, а вершины лопаток имеют овальный профиль.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к установкам, использующим теплоту геотермальных источников в виде газопароводяной смеси с повышенным солесодержанием.

Наличие в геотермальной воде большого количества растворенных солей и газов ограничивает возможности широкого использования традиционных видов турбин на геотермальных электростанциях (ГеоТЭС). При выходе на поверхность Земли парциальное давление углекислого газа в воде уменьшается. При этом в растворе геотермальной воды возможно нарушение углекислотного равновесия с образованием твердой фазы карбоната кальция как в толще воды в виде взвешенных частиц, так и на поверхности оборудования в виде отложений. При использовании высокопотенциальных вод (температура воды свыше 100°С) эти процессы протекают с большой скоростью. В расширителях и дегазаторах ГеоТЭС возможны интенсивные отложения карбоната кальция. Для исключения этих отложений на лопатках самой турбины и на ее корпусе необходима высокая очистка геотермального теплоносителя от содержащихся в нем растворенных солей жесткости.

Известно, что для геотермального теплоносителя на любой скважине в эксплуатируемом оборудовании можно создавать такие условия, при которых в нем не образуются отложения карбоната кальция. Этого можно добиться путем охлаждения стенки оборудования до температуры, ниже которой при данном давлении из раствора геотермальной воды не выделяется твердая фаза карбоната кальция [1-5].

Однако, если стенку оборудования, в котором находится турбина, или стенку расширителя, дегазатора геотермальной воды можно защитить охлаждением ее до температуры, ниже которой не идут отложения [5], то турбину ГеоТЭС можно защитить только предварительной очисткой геотермального теплоносителя от растворенных в нем солей жесткости. В то же время, в расширителях и дегазаторах ГеоТЭС имеет место некоторое снижение механического и теплового потенциала геотермального теплоносителя (уменьшается давление и температура воды). Вследствие этого, а также из-за наличия затрат на очистку геотермального теплоносителя от растворенных в нем солей жесткости, в общем, снижается эффективность использования энергии геотермального источника.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности использования энергии геотермальных источников за счет исключения затрат на очистку геотермального теплоносителя от растворенных в нем солей жесткости, а также исключения потерь механического и некоторого теплового потенциала геотермальных вод.

Технический результат достигается тем, что в турбине для геотермальной электростанции, содержащей корпус на валу, рабочие лопатки и сопло для подачи рабочего тела, корпус, вал и рабочие лопатки выполнены полыми и сообщающимися между собой, при этом толщина стенок рабочих лопаток не превышает толщину стенки корпуса, а вершины лопаток имеют овальный профиль.

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой турбины для геотермальной электростанции, а на фиг.2 - вид фиг.1 по А-А.

Турбина для геотермальной электростанции состоит из полого корпуса 1, соединенного по обоим торцам с валом 2 в виде полой трубы, рабочих лопаток 3 в виде полых выступов на корпусе 1 с овальным профилем верхушек 4, сопла 5 для подачи геотермального теплоносителя на лопатки 3. При этом полости корпуса 1, вала 2 и рабочих лопаток 3 сообщаются между собой.

Турбина работает следующим образом.

Геотермальный теплоноситель 6 в виде газопароводяной смеси подается на рабочие лопатки 3 через сопло 5. Под действием сил давления струи газопароводяной смеси турбина приходит во вращение. Одновременно с одного торца турбины через вал 2 подается холодная вода 7 во внутрь корпуса 1. При этом холодная вода 7 заполняет корпус 1 турбины только на половину его емкости. Вода 7, проходя внутри корпуса 1, попадает в полость лопаток 3 турбины и выводится из корпуса 1 через противоположный торец турбины по валу 2.

Вращение турбины и заполнение емкости корпуса 1 только наполовину интенсифицирует процесс турбулизации потока воды внутри полости корпуса 1 и рабочих лопаток 3. Этому способствует также и периодическое перетекание холодной воды из корпуса 1 в полость лопаток 3 и обратно. В то же время, выполнение стенок рабочих лопаток 3 толщиной не более толщины стенки корпуса 1 уменьшает термическое сопротивление их стенок. В итоге все это приводит к охлаждению стенок корпуса 1 и рабочих лопаток 3 турбины со стороны геотермального теплоносителя до температуры, при которой отсутствует выделение из раствора геотермальной воды твердой фазы карбоната кальция [1, 2]. Дополнительным условием охлаждения стенок корпуса и лопаток является еще тот факт, что время контакта с ними холодной воды больше, чем время контакта газопароводяной смеси. Овальный профиль верхушек 4 со стенкой не более толщины стенки корпуса 1 позволяет равномерно охлаждать всю их поверхность.

Благодаря охлаждению стенок корпуса турбины и ее лопаток предлагаемое техническое решение позволяет непосредственно подавать геотермальный теплоноситель из скважины без промежуточного оборудования (дегазаторы, расширители), где возможна потеря некоторого энергетического потенциала (давление, температура). В то же время, после прохождения через турбину холодная вода может быть подана во вторичный контур теплообменника для дальнейшей утилизации тепла геотермального теплоносителя, подведенного в первичный контур того же теплообменника. А утилизация горючих газов из геотермального теплоносителя может быть осуществлена на любой стадии после прохождения им предлагаемой турбины.

Таким образом, благодаря выполнению в турбине корпуса, вала и рабочих лопаток полыми и сообщающимися между собой, а рабочих лопаток с овальной формой их вершин и со стенками толщиной не более толщины стенки корпуса турбины, удается повысить эффективность использования энергии геотермальных источников в виде газопароводяной смеси с повышенным солесодержанием.

Источники информации

1. Ахмедов Г.Я. Проблемы солеотложения при использовании геотермальных вод для горячего тепловодоснабжения // Промышленная энергетика.- №9.- 2009.

2. Ахмедов Г.Я. Защита геотермальных систем водоподготовки от карбонатных отложений // Энергосбережение и водоподготовка. - №6. - 2010.

3. Ахмедов Г.Я. Устройство для очистки жидкости. А.с. СССР №1583135. МКИ В01D 21/24, С02F 5/00. Заявл. 26.10.88., опубл.07.08.90. Бюл. №29.

4. Ахмедов Г.Я. Геотермальная установка. Патент №91384. МПК F03G 7//00. Заявл. 04.05.2008. опубл. 10.02.2010. Бюл. №4.

5. Ахмедов Г.Я. Геотермальное устройство. Патент №2406944. МПК F24J 3/08. Заявл. 06.04.2009., опубл. 20.12.2010. Бюл. №35.

Турбина для геотермальной электростанции, содержащая корпус на валу, рабочие лопатки, сопло для подачи рабочего тела, отличающаяся тем, что корпус, вал и рабочие лопатки выполнены полыми и сообщающимися между собой, при этом толщина стенки рабочих лопаток не превышает толщину стенки корпуса, а вершины лопаток имеют овальный профиль.
ТУРБИНА ДЛЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
ТУРБИНА ДЛЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 95.
27.11.2014
№216.013.0bdc

Способ удаления окисла с поверхности кремниевых пластин

Изобретение относится к технологии изготовления силовых кремниевых транзисторов, в частности к способам обработки обратной стороны кремниевых пластин перед процессом напыления. Изобретение обеспечивает полное удаление остатков окисла с поверхности кремниевых пластин, уменьшение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534444
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0be1

Способ формирования контакта к коллекторной области кремниевого транзистора

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Изобретение обеспечивает уменьшение температуры посадки кристалла на основание корпуса, повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534449
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c1c

Конденсационный шкаф рэа

Изобретение относится к системам отвода тепла от компьютерного оборудования, смонтированного внутри серверных или монтажных шкафов, в частности к конденсационному шкафу. Технический результат - обеспечение эффективности отвода тепла из объема шкафа. Достигается тем, что в конденсационном шкафу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534508
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f57

Способ производства компота из груш и айвы

Изобретение относится к консервной промышленности, в частности к способу производства компота из груш и айвы в банках СКО 1-82-300. Способ включает предварительную подготовку и расфасовку плодов в банки, после чего осуществляют подогрев плодов горячей водой температурой 85°C в течение 3 мин....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535344
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.116b

Способ стерилизации компота из яблок

Изобретение относится к консервной промышленности, в частности к способам стерилизации компота из яблок в банках СКО 1-82-1000. Способ включает последовательный нагрев банок с компотом в потоке воздуха температурой 120°С и скоростью 1,5 м/с в течение 35 мин, душевание водой с температурой 100°С...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535882
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.01.2015
№216.013.2105

Термоэлектрический массажер

Изобретение относится к медицине, в частности к терапевтическим устройствам, предназначенным для стимуляции роста волос и лечения заболеваний кожи волосистой части головы. Термоэлектрический массажер состоит из алюминиевого корпуса с ручкой, в которой выполнены полость для размещения источника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539901
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.2132

Способ стерилизации компота из яблок

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ стерилизации компота из яблок в банках СКО 1-82-1000 включает последовательный нагрев в потоке воздуха температурой 120°C и скоростью 5-6 м/с в течение 22 мин, душевание водой с температурой 100°C в течение 15 мин и ступенчатое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539946
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.2134

Способ стерилизации консервов "томаты протертые"

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ стерилизации консервов «Томаты протертые» включает четырехступенчатый нагрев консервов в ваннах с водой температурами 80°C, 100°C и в ваннах с раствором хлористого кальция с температурами 120°C и 140°C в течение 5, 5, 5 и 20 мин с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539948
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.2138

Способ стерилизации перца сладкого натурального

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ стерилизации перца сладкого натурального включает процессы нагрева в потоке нагретого воздуха температурой 140°C и скоростью 1,75-2 м/с в течение 30 мин и охлаждения в потоке атмосферного воздуха температурой 20-22°C и скоростью 7-8 м/с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539952
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.2139

Способ стерилизации консервированного пюре из моркови

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ включает четырехступенчатый нагрев консервов в воде температурой 80, 100 и растворе хлористого кальция температурой 120 и 140°С в течение соответственно 5, 5, 5 и 25 мин с последующим четырехступенчатым охлаждением в растворе хлористого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539953
Дата охранного документа: 27.01.2015
Показаны записи 21-30 из 148.
27.07.2014
№216.012.e3f5

Способ защиты поверхности кристаллов p-n переходов

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам защиты кристаллов p-n-переходов. Техническим результатом изобретения является достижение стабильности и уменьшение температуры и длительности процесса. В способе защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524147
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3f7

Способ получения стекла из пятиокиси фосфора

Использование: для получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоро-силикатных стекол для формирования p-n переходов. Сущность изобретения заключается в том, что кремниевые пластины загружают в кварцевую лодочку, помещенную в кварцевую трубу, находящуюся внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524149
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3f9

Способ диффузии бора для формирования р-области

Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых мощных транзисторов, в частности может быть использовано для формирования активной ρ-области. Техническим результатом изобретения является уменьшение разброса значений поверхностных концентраций и получение равномерного легирования по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524151
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e731

Способ производства компота из груш и айвы

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ производства компота из груш и айвы включает предварительный подогрев плодов горячей водой температурой 85°С в течение 3 мин с последующей стерилизацией в потоке воздуха температурой 150°С и скоростью 3,5 м/с в течение 12 мин с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524978
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e732

Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ предусматривает герметизацию банок с плодово-ягодными маринадами самоэксгаустируемыми крышками. Затем банки с консервами подвергают тепловой обработке в автоклаве без создания противодавления по новому режиму и последующему охлаждению в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524979
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e734

Способ стерилизации компота из груш и айвы

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, а именно для стерилизации компота из груш и айвы в банках СКО 1-82-500. Способ включает процесс нагрева в потоке воздуха температурой 130°С и скоростью 8-9 м/с в течение 18 мин с последующей выдержкой в течение 12-55 мин при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524981
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e736

Способ производства компота из груш и айвы

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, а именно для стерилизации компота из груш и айвы. Способ включает предварительный подогрев плодов горячей водой температурой 85°С в течение 3 мин с последующей стерилизацией в потоке воздуха температурой 120°С и скоростью 3,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524983
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e737

Способ производства компота из черной смородины

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ предусматривает расфасовку черной смородины в банки и их заливку горячей водой температурой 85°C на 2-3 минуты. Затем заменяют воду на сироп температурой 98°C и закатывают банки самоэксгаустируемыми крышками. Далее подвергают тепловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524984
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e738

Способ производства компота из груш и айвы

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, а именно для стерилизации компота из груш и айвы. Способ включает предварительный подогрев плодов горячей водой температурой 85°С в течение 3 мин с последующей стерилизацией в потоке воздуха температурой 150°С и скоростью 8,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524985
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e73b

Способ производства компота из ревеня

Изобретение относится к консервной промышленности. Способ производства компота из ревеня характеризуется тем, что после расфасовки в банки, плоды на 2-3 мин заливают горячей водой температурой 85°C, с последующей заменой воды на сироп температурой 98°C, далее банки закатывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524988
Дата охранного документа: 10.08.2014
+ добавить свой РИД