SU1756610A1 - Thermocompressor - Google Patents

Abstract

Использование дл  получени  сверхвысоких давлений. Сущность изобретени : в цилиндре 1 с торцовыми крышками установлен разделитель 8 с перепускными каналами 10 с образованием холодной и гор чей полостей и возможностью возвратно-поступательного перемещени . Охладитель 3 и нагреватель 2 расположены в соответствующих полост х. Всасывающий и нагнетательный клапаны б, 7 установлены в крышках со стороны холодной и гор чей полостей. Нагреватель 2 и охладитель 3 установлены в крышках Разделитель 8 снабжен тепловым экраном, расположенным с возможностью контакта с охладителем 3 и нагревателем 2 Привод выполнен в виде ферромагнитного кольца 9, закрепленного на разделителе 8 и кольца 11 с посто нными магнитами 12. Кольцо 11 обхватывает цилиндр 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещени . Цилиндр выполнен из немагнитного теплоизол ционного материала Нагреватель 2 и тепловой экран выполнены цилиндрическими и расположены соосно Диаметр экрана больше диаметров охладител  3 и нагревател  2. Каналы 10 расположены от оси разделител  8 на рассто нии, превышающем радиус охладител  3 нагревател  2 2 з.п ф-лы, 1 илUse to obtain ultrahigh pressures. SUMMARY OF THE INVENTION: A separator 8 with overflow channels 10 is installed in a cylinder 1 with end caps with the formation of cold and hot cavities and the possibility of reciprocating movement. Chiller 3 and heater 2 are located in respective cavities. Suction and discharge valves b, 7 are installed in the lids from the side of the cold and hot cavities. The heater 2 and the cooler 3 are installed in the covers. The separator 8 is equipped with a heat shield located in contact with the cooler 3 and the heater 2. The drive is made in the form of a ferromagnetic ring 9 fixed on the separator 8 and the ring 11 with permanent magnets 12. The ring 11 clasps the cylinder 1 with the possibility of reciprocating movement. The cylinder is made of a non-magnetic thermal insulating material. The heater 2 and the heat shield are cylindrical and arranged coaxially. The screen diameter is larger than the diameters of the cooler 3 and the heater 2. The channels 10 are located from the axis of the separator 8 at a distance greater than the radius of the cooler 3 of the heater 2 ly, 1 silt

Description

Изобретение относитс  к энергетике, в частности к компрессоростроению, и может быть использовано дл  получени  сверхвысоких давлений.The invention relates to power engineering, in particular, to compressor engineering, and can be used to obtain ultrahigh pressures.

Известен термокомпрессор, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, нагреватель, охладитель и вытеснитель в виде цилиндрического ротора с продольными вырезами на боковой поверхности. Недостатком этого термокомпрессора  вл етс  недостаточна  взаимна  теплоизол ци  нагревател  и охладител  за счет перетечек.Known thermocompressor, containing a cylindrical housing with suction and discharge nozzles, heater, cooler and displacer in the form of a cylindrical rotor with longitudinal cutouts on the side surface. The disadvantage of this thermocompressor is the lack of mutual thermal insulation of the heater and the cooler due to leakages.

Известен также термокомпрессор, содержащий цилиндр с торцовыми крышками и всасывающим и нагнетательным клапанами , разделитель с перепускными каналами, установленный в цилиндре с образованиемAlso known thermocompressor, containing a cylinder with end caps and suction and discharge valves, a separator with bypass channels installed in the cylinder with the formation

холодной и гор чей полостей и возможностью возвратно-поступательного движени , охладитель и нагреватель, расположенные в соответствующих полост х. Недостатком этого термокомпрессора  вл етс  сравнительно небольша  эффективность за счет недостаточной взаимной теплоизол ции нагревател  и охладител , а также неизбежные утечки газа по штоку привода.cold and hot cavities and the possibility of reciprocating motion, a cooler and a heater located in the respective cavities. The disadvantage of this thermocompressor is the relatively low efficiency due to the insufficient mutual thermal insulation of the heater and the cooler, as well as the inevitable gas leakage through the drive rod.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы путем улучшени  взаимной теплоизол ции нагревател  и охладител .The purpose of the invention is to increase the efficiency by improving the mutual thermal insulation of the heater and the cooler.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в термокомпрессоре, содержащем цилиндр с торцовыми крышками, разделитель с перепускными каналами, установленный в цилиндре с образованием холодной и гор чейThis goal is achieved by the fact that in a thermocompressor containing a cylinder with end caps, a separator with bypass channels mounted in the cylinder with the formation of cold and hot

4 СЛ О 4 SL O

полостей и возможностью возвратно-поступательного перемещени , охладитель и нагреватель, расположенные в соответствующих п олост х, всасывающий и нагнетательный клапаны, установленные в торцовых крышках соответственно со стороны холодной и гор чей полостей, и привод , нагреватель и охладитель установлены в торцовых крышках, разделитель снабжен тепловым экраном, расположенным с возможностью контакта с охладителем и нагревателем , при этом привод выполнен в виде ферромагнитного кольца, закрепленного на разделителе и кольца с посто нными магнитами , расположенного с обхватом цилиндра и возможностью возвратно-поступательного перемещени , причем цилиндр выполнен из немагнитного теплоизол ционного материала Охладитель нагреватель и тепловой экран выполнены цилиндрическими и расположены соосно, при этом диаметр теплового экрана больше диаметра охладител  и нагревател , а перепускные каналы расположены по оси поршн  на рассто нии, пре- вышающем радиус охладител   и нагревател .cavities and the possibility of reciprocating movement, the cooler and the heater, located in the respective cavities, the suction and discharge valves installed in the end covers, respectively from the side of the cold and hot cavities, and the drive, the heater and the cooler are installed in the end covers, the separator is provided thermal screen located with the possibility of contact with the cooler and the heater, while the drive is made in the form of a ferromagnetic ring fixed on the separator and the ring with a constant with a cylinder girth and the possibility of reciprocating movement, the cylinder being made of non-magnetic thermal insulating material. The heater cooler and the heat shield are cylindrical and coaxial, the diameter of the heat shield is larger than the diameter of the cooler and the heater, and the bypass channels are located along the axis the piston at a distance greater than the radius of the cooler and the heater.

На чертеже показана схема предлагаемого термокомпрессорзThe drawing shows the scheme of the proposed thermocompressors

Термокомпрессор содержит составной цилиндрический немагнитный теплоизолированный корпус 1, в торцовых стенках ко- торог о размещены плоские нагреватель 2 и охладитель 3 из высокотеплопроводного материала и диаметрами, меньшими внутреннего диаметра цилиндрического корпуса 1, а также всасывающий и нагнетательный патрубки 4 и 5 с отсечными клапанами 6 и 7 Внутри корпуса 1 установлен с возможностью перемещени  разделитель 8 с тепловым экраном, ферромагнитным кольцом 9 и перепускными отверсти ми 10 Снаружи корпуса 1 размещено с возможностью перемещени  кольцо 11 с равномерно размещенными на нем по окружности посто н- ными магнитами 12 одинаковых параметров Перепускные каналы 10 расположены по оси разделител  на рассто нии, превышающем радиус охладител  3 и нагревател  2.The thermocompressor contains a composite cylindrical non-magnetic heat-insulated body 1, in the end walls of which a flat heater 2 and cooler 3 of highly heat-conducting material and diameters smaller than the internal diameter of the cylindrical body 1 are placed, as well as suction and discharge nozzles 4 and 5 with cut-off valves 6 and 7 Inside the housing 1 is mounted for movement a separator 8 with a heat shield, a ferromagnetic ring 9 and bypass openings 10. Outside the housing 1 is placed with the possibility of Displacement ring 11 with uniformly placed permanent magnets 12 of the same parameters around it. Bypass channels 10 are located along the axis of the separator at a distance greater than the radius of the cooler 3 and the heater 2.

Работает термокомпрессор следующим образом.Thermocompressor works as follows.

К нагревателю 2 подводитс  тепло, и он нагреваетс . От охладител  3 отводитс  тепло , и он охлаждаетс  Термическое сопротивление корпуса 1 сравнительно очень велико, поэтому его температуру по длине можно считать посто нной В таком состо нии термокомпрессор готов к работе При перемещении кольца 11 с магнитами 12 вдоль корпуса 1 к охладителю 3 силой прит жени  ферромагнитного кольца 9 к магнитам 12 разделитель 8 будет также перемещатьс  к охладителю 3, пока не прижметс  к нему и не закроет его полностью Рабоча Heat is supplied to heater 2 and it is heated. Heat is removed from cooler 3 and it cools. Thermal resistance of housing 1 is relatively very high, therefore its temperature can be considered constant in length. In this state, the thermocompressor is ready for operation. When ring 11 with magnets 12 is moved along housing 1 to cooler 3, it attracts the ferromagnetic ring 9 to the magnets 12, the separator 8 will also move to the cooler 3 until it is pressed to it and it is completely closed. Working

среда при движении разделител  8 свободно перетекает через отверсти  10 в сторону, обратную движению разделител  8, при этом оказыва  ему минимальное гидравлическое сопротивление,так как разделительthe medium during movement of the separator 8 freely flows through the holes 10 in the direction opposite to the movement of the separator 8, while providing a minimum hydraulic resistance, since the separator

0 8 можег перемещатьс  с небольшой скоростью С результате рабоча  среда (газ) в корпусе 1 нагреваетс  нагревателем 2. Давление внутри корпуса 1 повышаетс , а рабоча  среда (газ) через выпускной патрубок 50 8 can be moved at a low speed. As a result, the working medium (gas) in the housing 1 is heated by the heater 2. The pressure inside the housing 1 rises, and the working medium (gas) through the outlet 5

5 с отсечным клапаном 7 передаетс  к потребителю . При перемещении кольца 11 с магнитами 12 вдоль корпуса 1 к нагревателю 2 туда же перемещаетс  и разделитель 8 и закрывает нагреватель 2, перекрыва  тем5 with a shut-off valve 7 is transmitted to the consumer. When moving the ring 11 with the magnets 12 along the housing 1 to the heater 2, the separator 8 also moves there and closes the heater 2, blocking

0 самым подвод тепла от него к рабочей среде и открыва  отвод тепла от нее к охладителю 3. В результате давление в корпусе 1 понижаетс , и внутри его через впускной патрубок 4 с отсечным клапаном 6 поступает0, the supply of heat from it to the working medium and the opening of heat removal from it to the cooler 3. As a result, the pressure in the housing 1 decreases, and inside it through the inlet 4 with the shut-off valve 6 enters

5 очередна  порци  рабочей среды (газа).5 next portion of working medium (gas).

В предлагаемом изобретении исключены непроизводительные потери тепла (не ведущие к повышению давлени  рабочей среды). Также такой термокомпрессор обла0 дает минимальной тепловой инерцией. Поэтому такой термокомпрессор обладает высокими КПД и производительностью по сравнению с аналогами. В данном термокомпрессоре отсутствуют узлы трени  и уп5 лотнени  движущихс  частей Это позвол ет значительно упростить конструкцию .In the present invention, unproductive heat losses (not leading to an increase in pressure of the working medium) are excluded. Also, such a thermocompressor has a minimum thermal inertia. Therefore, this thermocompressor has high efficiency and performance compared to its counterparts. In this thermocompressor, there are no knots of friction and packing of moving parts. This allows to simplify the design considerably.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1 Термокомпрессор, содержащий ци0 линдр с торцовыми крышками, разделитель с перепускными каналами, установленный в цилиндре с образованием холодной и гор чей полостей и возможностью возвратно- поступательного перемещени , охладитель1 Thermocompressor containing cylinder with end caps, separator with overflow channels, mounted in cylinder with formation of cold and hot cavities and possibility of reciprocating movement, cooler 5 и нагреватель, расположенные в соответствующих полост х, всасывающий и нагнетательный клапаны, установленные в торцовых крышках соответственно со стороны холодной и гор чей полостей, и при0 вод. отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем улучшени  взаимной теплоизол ции нагревател  и охладител , нагреватель и охладитель установлены в торцовых крышках разделитель5 and the heater, located in the respective cavities, suction and discharge valves, installed in the end covers, respectively from the side of the cold and hot cavities, and inlet water. characterized in that, in order to increase efficiency by improving the mutual thermal insulation of the heater and cooler, the heater and cooler are installed in the end caps of the separator 5 снабжен тепловым экраном, расположенным с возможностью контакта с охладителем и нагревателем, при этом привод выполнен в виде ферромагнитного кольца, закрепленного на разделителе и кольца с посто нными магнитами расположенного г5 is provided with a heat shield located in contact with the cooler and the heater, and the drive is made in the form of a ferromagnetic ring fixed on the separator and a ring with permanent magnets located обхватом цилиндра и возможностью возвратно-поступательного перемещени , а цилиндр выполнен из немагнитного теплоизол ционного материала.the girth of the cylinder and the possibility of reciprocating movement, and the cylinder is made of a non-magnetic thermal insulation material. 2. Термокомпрессор поп 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что охладитель, нагреватель и тепловой экран выполнены цилиндрическими и расположены соосно, при этом диаметр теплового экрана больше диаметра охладител  и нагревател .2. Thermocompressor pop 1, about tl and h a yu and so that the cooler, heater and heat shield are cylindrical and arranged coaxially, while the diameter of the heat shield is larger than the diameter of the cooler and the heater. 3 Термокомпрессор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что перепускные каналы расположены от оси поршн  на рассто нии, превышающем радиус охладител  и нагревател .3 A thermocompressor according to claim 1, wherein the bypass channels are located at a distance from the piston axis at a distance greater than the radius of the cooler and the heater. и Я and I