[특허]High efficiency power generation

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	F01K-023/02
출원번호	US-0106930 (1993-08-16)
발명자 / 주소	Simpkin William E. (Dallas TX)
출원인 / 주소	Loral Vought Systems Corp. (Grand Prairie TX 02)
인용정보	피인용 횟수 : 19 인용 특허 : 0

초록 ▼

A closed-loop Brayton cycle (topping system) takes in heat energy at very high temperatures and rejects heat energy as input heat energy to a closed-loop Rankine cycle (base system). Heat energy input to the base system comes partially or solely from the high-temperature topping system. Materials having high strength at high temperatures enable the topping system to extract significant mechanical energy from thermal energy contained in high temperature working fluid and discharge waste energy from the topping system to the base system at temperatures sufficiently high to be fully useable input to the base system. In the preferred embodiment, closed-loop Brayton-cycle operates at maximum temperatures greatly in excess of maximum temperatures of a conventional steam Rankine-cycle. Consequently, a high-temperature closed-loop Brayton cycle topping system of significant output and efficiency can act as an addition to a conventional steam power-generating station. Carbon-carbon is used to make the Brayton-cycle topping system\s turbine rotor and piping for ducting the working fluid between a “firebox”and the Brayton-cycle topping system\s turbine. An inert gas working fluid is used to provide a nonoxidizing environment for the carbon-carbon. A shielding-cooling-insulating system provides a structural cooling loop which permits use of conventional metal for containment and ducting of high-temperature working fluids. In a system heated by fossil fuel, tubular ceramic heat exchanger elements capable of withstanding high temperatures are used. All energy put into the topping system is productively utilized either in the topping system as shaft power output or by the base system as input.

대표청구항 ▼

A high efficiency power generation system including: a high temperature closed-loop Brayton-cycle topping system using an inert gas working fluid; said topping system including a turbine expander having a carbon-carbon composite turbine rotor, and a high-temperature, high-pressure inlet for said inert gas working fluid, and a lower-temperature, lower-pressure outlet for said inert gas working fluid; said topping system further including metal piping connected to said high temperature, high-pressure inlet for conveying said inert gas working fluid from a heat source to said high-temperature, high-pressure inlet; said metal piping being lined with a heat-insulating system including a radiation shield, a cooling gas circuit of the same gas species as said inert gas working fluid, and internal low-conductivity insulation; and a closed-loop Rankine-cycle base system connected to said topping system for receiving said topping system heat energy exhaust as heat energy input.

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A62	인명구조; 소방(사다리 E06C)
A62B	인명구조용의 기구, 장치 또는 방법(특히 의료용에 사용되는 밸브 A61M 39/00; 특히 물에서 쓰이는 인명구조 장치 또는 방법 B63C 9/00; 잠수장비 B63C 11/00; 특히 항공기에 쓰는 것, 예. 낙하산, 투출좌석 B64D; 특히 광산에서 쓰이는 구조장치 E21F 11/00)
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