RU1693939C

RU1693939C - Способ работы тепловой машины

Info

Publication number: RU1693939C
Authority: RU
Inventors: В.И. Меркулов; А.С. Тумашев; В.М. Незамутдинов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Россит"
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1994-07-30

Abstract

Изобретение относится к энергетике и позволяет повысить удельную мощность двигателя. Жидкий теплоноситель, нагретый в нагревателе 9, впрыскивается в газообразное рабочее тело, поступающее по трубопроводу 8. Смесь расширяется в расширителе 1 с совершением полезной работы и направляется через теплообменник 3, где она охлаждается, в трубопровод 5 и компрессор 2. В последний подается охлажденный теплоноситель из охладителя 11, смесь сжимается и в сепараторе 6 отделяется жидкий теплоноситель от газообразного рабочего тела. Последнее из компрессора через теплообменник 3, где оно нагревается, направляется в расширитель. Часть охлажденного в охладителе 11 теплоносителя, направляется в нагреватель 9 через теплообменник 3, где он предварительно нагревается. 1 ил.

Description

Изобретение относится к энергетике и в частности к двигателям, работающим на смесях в качестве рабочего тела.

Целью изобретения является повышение удельной мощности.

На чертеже представлена схема теплового двигателя, реализующего способ.

Тепловая машина содержит размещенные на одном валу с потребителем механической энергии (на чертеже не показан) расширитель 1, выполненный в виде винтовой машины, компрессор 2, выполненный в виде винтового компрессора, и теплообменник 3, имеющий три хода для теплоносителей, разделенных теплообменными поверхностями. При этом выхлоп расширителя 1 через трубопровод 4, один из ходов теплообменника 3 и трубопровод 5 соединены с входом компрессора 2, а выхлоп последнего через сепаратор 6, трубопровод 7, второй ход теплообменника 3 и трубопровод 8 подсоединен к входу расширителя 1. Также машина содержит нагреватель 9 жидкого теплоносителя, который может быть выполнен в виде химического источника тепла, подключенный трубопроводом 10 к входу расширителя 1, и охладитель 11, выполненный в виде воздушного радиатора и подсоединенный трубопроводом 12 к входу компрессора 2, трубопроводом 13 - к сепаратору 6 и через трубопровод 14, третий ход теплообменника 3 и трубопровод 15 - к нагревателю 9. Машина содержит вал 16.

Работа тепловой машины заключается в следующем. Жидкий теплоноситель, например тетракрезилоксисилан, не меняющий фазового состояния в интервале температур 270-700 К, нагревается в нагревателе 9 до температуры порядка 700 К и впрыскивается по трубопроводу 10 в газообразное рабочее тело (например, воздух) перед расширением его в расширителе 1. Смесь газообразного рабочего тела и нагретого теплоносителя расширяется с совершением полезной работы, отводимой к потребителю механической энергии через вал 16. В процессе расширения в проточной части расширителя 1 происходит постепенная отдача тепла от теплоносителя к газообразному рабочему телу, благодаря чему процесс расширения близок к изотермическому. Расширенная смесь по трубопроводу 4 направляется в теплообменник 3, где охлаждается и по трубопроводу 5 подается на вход в компрессор 2. Также на вход последнего подается охлажденный теплоноситель из охладителя 11 по трубопроводу 12. Смесь газообразного рабочего тела и теплоносителя сжимается в компрессоре от давления порядка 20 атм до давления 40 ата. При этом в проточной части компрессора происходит отдача тепла от охлажденного теплоносителя к газообразному рабочему телу, благодаря чему процесс сжатия близок к изотермическому. После сжатия смеси происходит отделение жидкого теплоносителя от газообразного рабочего тела в сепараторе 6. Далее газообразное тело через трубопровод 7, теплообменник 3, где оно нагревается, и трубопровод 8 подается на вход расширителя 1. Отделенный в сепараторе 6 теплоноситель по трубопроводу 13 направляется в охладитель 11, в котором он охлаждается до температуры 350 К. Из охладителя часть теплоносителя подается в компрессор, а часть через трубопровод 14, теплообменник 3, трубопровод 15 - в нагреватель 9. При этом в теплообменнике 3 теплоноситель предварительно нагревается.

Изобретение позволит повысить удельную мощность путем впрыска в расширитель жидкого теплоносителя, отделения теплоносителя на выходе из компрессора при относительно низких температурах и глубокого охлаждения смеси перед сжатием охлажденным теплоносителем.

Claims

СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ, включающий нагрев теплоносителя в нагревателе с последующим впрыском его в газообразное рабочее тело перед расширителем, расширение их смеси с совершением полезной работы, охлаждение теплоносителя в охладителе с последующим впрыском его в рабочее тело перед компрессором, сжатие их смеси, отделение теплоносителя от газообразного рабочего тела за компрессором и подачу газообразного рабочего тела из компрессора в расширитель, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, теплоноситель в газообразное рабочее тело перед расширением впрыскивают в жидком виде, при этом часть теплоносителя из охладителя подают в нагреватель, а в компрессор из расширителя направляют всю отработавшую смесь, отводя предварительно от нее тепло к теплоносителю, подаваемому из охладителя в нагреватель, и к газообразному рабочему телу, подаваемому из компрессора в расширитель.