RU2014481C1 - Тепловая машина с внешним подводом тепла - Google Patents
Тепловая машина с внешним подводом тепла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014481C1 RU2014481C1 SU5042055A RU2014481C1 RU 2014481 C1 RU2014481 C1 RU 2014481C1 SU 5042055 A SU5042055 A SU 5042055A RU 2014481 C1 RU2014481 C1 RU 2014481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- expander
- compressor
- oil
- thermal engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. Сущность изобретения: предложенная конструкция обеспечивает повышение ресурса и КПД машины за счет того, что компрессор и расширитель выполнены в виде маслонаполненных винтовых роторов, объемы которых соединены общим замкнутым контуром циркуляции рабочей среды. 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, холодильной технике и тепловым насосам.
Известны тепловые машины с внешним подводом тепла - двигатели Стирлинга, в которых компрессор и расширитель выполнены в виде роторов Ванкеля.
Уплотнительные и золотниковые элементы, обязательные в этой конструкции, не позволяют добиться большого ресурса работы машины. Подвод и отвод тепла через стенки теплообменников не позволяют реализовать изотермический цикл Стирлинга, характеризуемый высоким КПД.
Задачей изобретения является повышение ресурса и КПД машины и упрощение ее конструкции.
Указанная задача достигается тем, что компрессор и расширитель тепловой машины выполнены в виде маслонаполненных винтовых роторов, размещенных на одном валу, и работающих в обратном режиме.
Сущность изобретения состоит в том, что маслонаполненные винтовые роторы позволяют использовать масло не только для уплотнения зазора между винтами и их смазки, но и для подвода тепла в расширитель и отвода в компрессоре. Отсутствие фазового перехода делает простой задачу сепарации масла от рабочего тела, а одинаковость теплоносителя в компрессоре и расширителе не предъявляют высоких требований по глубине сепарации. Замкнутый контур циркуляции рабочего тела в машине исключает потерю теплоносителя.
Преимуществом предложенного устройства по сравнению с известными является то, что предложенная тепловая машина простая по конструкции с большим механическим ресурсом, каким обладают винтовые роторы, позволяют повысить КПД и удельную мощность благодаря замкнутому циркулированию рабочего тела.
Перечисленные признаки, отличающие заявляемое устройство от известных, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "Новизна" и "Изобретательский уровень".
На чертеже изображена тепловая машина.
Тепловая машина содержит размещенные на одном валу с потребителем механической энергии расширитель 1, выполненный в виде винтовой маслонаполненной машины, и компрессор 2, выполненный также в виде винтовой маслонаполненной машины и рекуперативного теплообменника 3, имеющего два встречных хода для газового теплоносителя разделенного теплообменной поверхностью.
При этом выхлопное отверстие расширителя 1 через трубопровод 4, теплообменник 3 и трубопровод 5 соединено с входным отверстием компрессора 2, а выхлоп компрессора 2 трубопроводами 6,7 через теплообменник 3 соединен с входом в расширитель 1.
На выходе из компрессора 2 и расширителя 1 стоят сепараторы 8 и 9, которые частично или полностью отделяют масло от рабочего тела.
В состав машины входит также воздушный холодильник 10, который трубопроводами 11 и 12 связан с компрессором 2 и сепаратором 8, и нагреватель 13, который трубопроводами 14 и 15 связан с расширителем 1 и сепаратором 9. В этом контуре расположен масляный насос 16 с внешним приводом (не показан).
Вал расширителя 1 имеет выходной конец 17.
Тепловая машина работает следующим образом.
Жидкий теплоноситель - высокотемпературное масло, например тетракрезилоксисилан, температура кипения которого выше 700 К, нагревают в нагревателе 13 до температуры порядка 700 К и впрыскивают по трубопроводу 14 на вход расширителя 1. Смесь рабочего тела и горячего теплоносителя расширяется, совершая механическую работу, часть которой расходуется на привод компрессора, а другая часть отводится потребителю через вал 17. В процессе расширения в рабочем объеме расширителя 1 происходит постепенная отдача тепла от распыленного теплоносителя к газообразному рабочему телу, благодаря чему процесс расширения оказывается близок к изотермическому.
После расширителя 1 теплоноситель отделяют от рабочей смеси в сепараторе 9 и по трубопроводу 15 подают в нагреватель 13, а газ направляют в рекуперативный теплообменник 3, где он отдает свое тепло встречному потоку и поступает по трубопроводу 5 на вход в компрессор 2. Также на вход в компрессор 2 по трубопроводу 11 подается такой же теплоноситель, что и в расширитель 1, но предварительно охлажденный в холодильнике 10. Смесь рабочего тела и теплоносителя снижается в компрессоре, а выделяемое при этом тепло поглощается теплоносителем, благодаря чему процесс протекает почти изотермически.
После сжатия смесь поступает в сепаратор 8, где теплоноситель отделяется и по трубопроводу 11 направляется в холодильник, а рабочее тело по трубопроводу 6 направляется в теплообменник 3, после чего по трубопроводу 7 на вход в расширитель. При этом рабочее тело воспринимает тепло встречного потока, и таким образом утилизуют выхлопное тепло расширителя.
Claims (1)
- ТЕПЛОВАЯ МАШИНА С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА, содержащая компрессор и расширитель, расположенные на общем валу, холодильник, подогреватель и рекуператор, отличающаяся тем, что компрессор и расширитель выполнены в виде маслонаполненных винтовых роторов, объемы которых соединены общим замкнутым контуром циркуляции рабочей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5042055 RU2014481C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Тепловая машина с внешним подводом тепла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5042055 RU2014481C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Тепловая машина с внешним подводом тепла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014481C1 true RU2014481C1 (ru) | 1994-06-15 |
Family
ID=21604156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5042055 RU2014481C1 (ru) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Тепловая машина с внешним подводом тепла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2014481C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167598U1 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Двигатель Стирлинга с использованием фазового перехода жидкость-газ рабочего тела |
-
1992
- 1992-05-14 RU SU5042055 patent/RU2014481C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167598U1 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Двигатель Стирлинга с использованием фазового перехода жидкость-газ рабочего тела |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2505600C (en) | Combined rankine and vapor compression cycles | |
RU2406876C2 (ru) | Усовершенствованный многоступенчатый компрессор | |
US6962056B2 (en) | Combined rankine and vapor compression cycles | |
US7637108B1 (en) | Power compounder | |
RU2581469C2 (ru) | Устройство для сжатия газообразных сред | |
CA2765439C (en) | Heat exchanger and associated method employing a stirling engine | |
CN109780754A (zh) | 一种结合朗肯循环和压缩气体储能技术的新型分布式能源***及其方法 | |
US3477226A (en) | Heat pump heat rejection system for a closed cycle hot gas engine | |
CN211116145U (zh) | 基于静压气浮轴承的orc循环*** | |
US4474025A (en) | Heat pump | |
CN111594280B (zh) | 一种双透平气悬浮orc发电***及控制方法 | |
RU2014481C1 (ru) | Тепловая машина с внешним подводом тепла | |
CN109186116B (zh) | 一种采用涡轮增压器的空气循环热泵*** | |
JPH10274010A (ja) | バイナリー発電システム | |
CN212454556U (zh) | 一种双透平气悬浮orc发电*** | |
CN212296518U (zh) | 一种补流式有机朗肯循环***和双级膨胀机 | |
JPS6187908A (ja) | 発電及び冷凍又はヒ−トポンプサイクルの複合装置 | |
RU157594U1 (ru) | Тригенерационная установка | |
WO1998030846A1 (en) | Motor, refrigeration machine or heat pump | |
JP6074798B2 (ja) | 排熱利用ヒートポンプシステム | |
JP4265714B2 (ja) | 排熱吸収冷凍機 | |
RU2799744C1 (ru) | Система комбинированного пневмодвигателя замкнутого контура с подводом тепла природных источников | |
RU1693939C (ru) | Способ работы тепловой машины | |
RU2790904C1 (ru) | Система комбинированного пневмодвигателя замкнутого контура с подводом тепла природных источников | |
CN114198158B (zh) | 一种两级透平磁悬浮orc发电*** |