Судовая силовая установка и способ эксплуатации такой установки - RU2018104152A
Код документа: RU2018104152A
Формула
1. Судовая силовая установка, содержащая:
- двигатель (50) внутреннего сгорания для привода судна, содержащий камеру (52) сгорания для сжигания ископаемого энергоносителя, в частности дизельного топлива,
- электролизную камеру (20) для выработки газообразного водорода и газообразного кислорода,
- турбонагнетатель (40),
- питающий трубопровод (38), выполненный с возможностью направления газовой смеси через компрессор (42) турбонагнетателя (40) в камеру (52) сгорания, причем газовая смесь содержит по меньшей мере часть газообразного водорода и газообразного кислорода,
отличающаяся тем, что
предусмотрен вакуумный насос (25) для откачивания газообразного водорода и газообразного кислорода из электролизной камеры (20),
предусмотрен газогенератор (30) с содержащимися в нем летучими органическими соединениями, в частности метанолом или этанолом,
предусмотрен канал (33) подачи воздуха для подачи сжатого воздуха в газогенератор (30), причем в дополнение к турбонагнетателю (40) предусмотрены средства (35) сжатия воздуха для нагнетания воздуха в газогенератор (30), причем
газовая смесь, направляемая через питающий трубопровод (38) и турбонагнетатель (40) в камеру (52) сгорания, также содержит переведенные в газообразную форму органические соединения из газогенератора (30).
2. Судовая силовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что вакуумный насос (25) и газогенератор (30) расположены таким образом, что предусмотрена возможность транспортировки газообразного водорода и газообразного кислорода по меньшей мере частично посредством вакуумного насоса (25) из электролизной камеры (20) в газогенератор (30) для образования газовой смеси.
3. Судовая силовая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что электролизная камера (20) и система трубопроводов от электролизной камеры (20) к газогенератору (30) выполнены с возможностью транспортировки газообразного водорода и газообразного кислорода неразделенными в виде гремучего газа.
4. Судовая силовая установка по одному из пп. 2-3, отличающаяся тем, что введение газообразного водорода и газообразного кислорода, направленных в газогенератор (30) через несколько форсунок, предусмотрено в нижней части газогенератора (30).
5. Судовая силовая установка по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что для наполнения газогенератора (30) органическими соединениями предусмотрен накопительный резервуар (32), соединенный с газогенератором (30).
6. Судовая силовая установка по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что предусмотрена возможность подведения к электролизной камере (20) электрического тока, позволяющего получать в электролизной камере (20) газообразный водород и газообразный кислород, причем предусмотрены управляющие средства (10), выполненные с возможностью управления электрическим током, и/или подачей воды в электролизную камеру (20), и/или производительностью вакуумного насоса (25) в зависимости от мгновенной характеристики работы двигателя внутреннего сгорания.
7. Судовая силовая установка по п. 6, отличающаяся тем, что управляющие средства (10) выполнены с возможностью использования в качестве мгновенной характеристики работы двигателя внутреннего сгорания, в зависимости от которой предусмотрено управление электрическим током и/или производительностью вакуумного насоса (25), давления наддува двигателя (50) внутреннего сгорания, причем управляющие средства (10) выполнены с возможностью увеличения электрического тока и производительности насоса при увеличении давления наддува.
8. Судно с судовой силовой установкой по одному из пп. 1-7.
9. Способ эксплуатации судовой силовой установки, в котором
посредством двигателя (50) внутреннего сгорания приводят в движение судно, для чего в камеру (52) сгорания двигателя (50) внутреннего сгорания подают ископаемый энергоноситель,
в электролизной камере (20) вырабатывают газообразный водород и газообразный кислород,
газовую смесь направляют через компрессор (42) турбонагнетателя (40) в камеру (52) сгорания, причем газовая смесь содержит по меньшей мере часть газообразного водорода и газообразного кислорода,
отличающийся тем, что
газообразный водород и газообразный кислород из электролизной камеры (20) откачивают посредством вакуумного насоса (25),
летучие органические соединения, в частности метанол или этанол, переводят в газообразную форму в газогенераторе (30), причем
для подачи сжатого воздуха в газогенератор (30) предусмотрен канал (33) подачи воздуха, причем для нагнетания воздуха в газогенератор (30) в дополнение к турбонагнетателю (40) предусмотрены средства (35) сжатия воздуха, при этом
газовая смесь, которую направляют через турбонагнетатель (40) в камеру (52) сгорания, также содержит переведенные в газообразную форму летучие органические соединения из газогенератора (30).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в электролизной камере (20) посредством вакуумного насоса (25) создают разрежение, в частности давление ниже 1 бар, в частности от 200 до 700 мбар, в частности от 300 до 600 мбар.
11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что газ из электролизной камеры (20) откачивают посредством вакуумного насоса (25) в количестве, достаточном для заполнения газом при работе электролизной камеры (20) не более четверти электролизной камеры (20).
12. Способ по одному из пп. 9-11, отличающийся тем, что зажигание осуществляют в момент времени, соответствующий углу коленчатого вала менее 20°, в частности от 17° до 19°, в частности от 17,5° до 18,5°, перед верхней мертвой точкой.
13. Способ по одному из пп. 9-12, отличающийся тем, что вакуумный насос (25) эксплуатируют с максимальной производительностью, когда характеристика мощности двигателя, в частности давление наддува двигателя (50) внутреннего сгорания, достигает заданного порогового значения, причем дополнительно эксплуатируют средства (35) сжатия воздуха, нагнетающие воздух в газогенератор (30), когда указанная характеристика превышает заданное пороговое значение.
