Способ работы теплового двигателя

 

СПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20I434

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимос от авт. свидетельст1а ¹

Заявлено 05 V.1966 (№ 1074802/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 14h, 7/02

46d, 1

МПК Г 02h

F 021>

УД К 536.8:621.499

1088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08.1Х.1967. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания З.XI.1967

Авторы изобретения

И. М. Ковтун, A. Н. Наумов и С. Л. Косматов

Заявитель

СПОСОЬ РАБОТЬ1 ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобрет снис относится к способам работы теплового двигателя, использующего в качестве рабочего тела химически реагирующий газ или смесь газов, с располо>кеиием процесса сжат!11! в области малых, а расширен!!т! в области бсльштх газовых постоянных для увеличения эффективного термсдииамического к. п. д. двигателя.

Известны спо=сбы работы теплового двигатсля, испсльзующсгс в ка:IсcT c p 1oo Icгс тсла газ или смесь газов, химически реагирующих с изменением газовой постоянной в продуктах реакции или без ее изменения.

Зффсктивность работы двигателя при изменении газовой постоянной рабочего тела ограничивается трудностью регенерации тепла, включающего тепло химической реакции.

Если же используется рабочее тело, у которого газовая постоянная после проведения химической реакции оказывается равной сво му значени10 дс pеакции, то эффективность соответствующего цикла в термодинамическом отношении уменьшается.

Изобретение имеет целью повысить термсдинамическую эффективность цикла теплового двигателя с рабочим телом, изменяющим и результате химической реакции газовую постояннуюю.

Другая цсл1> изсср те11Ф!я 3 аклIсчается в обеспечении возможности использования в качестве рабочего тела газа или смеси газов, у которых газовая постоянная после реакции остаегся неизменной.

Первая цель достигается тем, что между процессами сжатия и расширения осуществляют экзо- или эндотермическую химичсску1о реакцию с изменением состава рабочего тела, которое после однократного использования удаляют из двигателя. Рсгенерирусмое тепло тО в этом случае не включает в себя тепло химической реакции, вследствие чего регенерация может быть в принципе полной.

Для осуществления второй цели химическую реакцию проводят в несколько стадий, в каждой из которых газовая постоянная продуктов реакции отличается от газовой постоянной исходных веществ.

Дополнительное повышение термодинамичс2Q cl;oII эффективности теля в соответствии с предло>кснным cHoco" бом получают в результате проведения процесса с>катни при температуре более высокой, чем процесс расширения, чтобы имегь возможность отводить тепло от первого процесса ко второму. В качестве подводимого тспла используется тепловой эффект реакции, а если его недостаточно, то тепло подводят от внешнего источни .à,,íaïH1ð>IèI ìIåOIð>, от окру3Q жающсй среды или от ядерного реактора.

20!434

9 Ок ) жпнищя шеф а д&Р гата

Рп&гуе7еаеа

Составитель К. Харитонов

Редактор А. Дмитровский Техрсд T. П. Курилко

Корректоры: М. П. Ромашовы и Е. Ф. Полиоиова

Заказ 8278(4 Тирахк 585 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Миписгров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Тппогр,"г1,ип, пр. Сапунова, 2

На чертеже показана принципиальная схема теплового двигателя, работающего по опнсывасмому способу.

Исходные вещества рабочего тела сжимают в компрессоре или другом устройстве 1 для сжатия, подогревают в рекуператоре 2 и направляют в реактор 8, где происходит экзотермическая реакция. В зависимости от состава конкретных исходных веществ и их термических параметров реакция до поступления рабочего тела в реактор не наступает либо вследствие поддержания реагирующих компонентов в изолированном один от другого состояния, либо из-за отсутствия катализатора, либо в результате недостаточности необходимых для реакции термических параметров.

Выделяющееся в реакторе тепло химической реакции отводят в процесс расширения. Из реактора 3 продукты реакции направляют B устройство для расширения 4, откуда через рекуператор 2 рабочее тело удаляют в окружающую среду. Часть работы расширения идет па привод устройства 1 для сжатия, другая, полезная часть, передается потребителю б, например электрогенератору.

Описываемый способ может быть осуществлен на основе реакций сгорания твердых, жидких или газообразных топлив. Результаты расчетов показывают, что эффективный к. п. д. преобразования химической энергии топлива и этом случае монист быть более 50%, тогд- как эффективный к. п. д. совремепнь1х электрических станций не превышает 35%.

Предмет изобретения

1. Способ раооты теплового двигателя, использующего в качестве рабочего тела химически реагирующий газ или смесь газов, с расположением процесса сжатия в области ма10 лых, а расширения в области больших газовых постоянных, отличающийся тем, ITQ c целью повышения термодинамической эффективности путем улучшения условий регенерации тепла, между процессами сжатия и рас15 ширения осуществляют экзо- или эндотермическую химическую реакцию с изменением состава рабочего тела, которое после однократного использования удаляют из двигая еля.

20 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования в качестве рабочего тела газа или смеси газов, у которых газовая постоянная после химической реакции становится равной свое25 му значению до реакции, послед.цою проводят в несколько стадий, в каждой из которых газовая постоянная продуктов реакции отлн.ается от газовой постоянной исходных ве. цеств.

ЗО Приоритет — с 28.XI I.1963 r.