Холодильно-газовая л1ашина

 

« » 419693 ОП ИКАНИЕ

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от аВТ. свидетельства (22) Заявлено 06.05.72 (21) 1781989/24-6 с пршсоедшгеншем заявки ¹â€” (32) Приорнтет ——

Оп бликовано 15.03.74. Бюллетень ¹ 10 (51) .Л1.K.з. F 254 11)00

Государственный комитет

Саввта Министров СССР ва делам изааретений и открытий

Л1, 621 э1о 6 1 7 .012.4 (088 8) Дата опубликования описания 9.12.74 (72) Авторы и,зо бретення

Е. М, Медведев, Б. H. Муринец-Маркевич. С. Н. Кирчанов и М. Е. Носов (71) Заявитель Физико-технический институт низких температур АН Украинской CCP (54) ХОЛОДИЛЬНО-ГАЗОВАЯ МАН1И НА

Изобретение относится к устройствам для получения низких температур, в которых тепло от постороннего источника используется длч привода механизмов.

Известны холодильно-газовые машины, содержащие газотурбинный контур с размещенными на общем валу приводной турбиной и компрессором для сжатия хладагента и холодильньш контур с устройством для расширения части хладагента, поступающего от компрессора газотурбинного контура. Термодинамическая эффективность таких машин тем выше, чем выше температура источника тепла.

Однако для нрнводнои турбины эта температура ограничивается, в частности, механической прочностью ее лопаток. Охлаждение лопаток повышает эксплуатационную надежность, 00 увели«шваст потери тепла.

Для повышения тсрмодиназгичсской эффек- 20 тнвности в предлагаемой машино к газотурбшшому контуру подключен по хладагенту термодинамнчсскнй аппарат в виде установленных на валу и размещенных в кожухе теплопроводных пластин, имеющий каналы но 25 периферии пластин и в вале для циркуляции в аппарате хладоноснтеля при помощи насоса, размещенного в диске приводной турбины. и предварительного охлаждения хладагента холодильного контура. 30

На чертеже показана описываемая машина.

Газотурбинный контур машины содержит размещенные на общем валу 1 приводную турбину 2 и ком«нрессор 3. По ходу хладагента между компрессором и турбиной установлен нагреватель 4. Полость Л на выходе из турбины 2 сообщена каналамн гг, выполнснньигн в охладнтелс,э, н каналов U со входом в ком»рессор 8. Коашрессор прн помощи трубопровода б через змеевик 7, размещенный в охладителе 5, соединен с термодинамическим агшаратом 8. 1срмодннамическнй ашьарат выполнен в виде установленных на валу 1 тенлопроводных пластин ), разделенных тенлонзоляцией 10 и размещенных в кохкухе 11. На кожухе выполнены ребра 12 н И для теплового взаизгодействня c pcopaiisi 11» 1««охладптсля б и тенлообменннка 1б, соответственно, заключенного между тенлопзоляцнонной стенкой 17 и корпусом И. Термодшгамнческгш аппарат пмест насос 19, размещенный в диске турбины 2, каналы в-д, образующие насосную часть, каналы е и .зг,, образующие расширительную часть, и канал и в вале 1 для сообщения насосной и расширительной частей аппарата. Тснлооомснннк 1Ь каналами к н о сообщен со входом в компрессор «3, а трубопроводом 20 подключен к тецлообзгенннку 21. Тенлообменшгк 21 каналамп .г н лг связан с зоной размещения тсрмодннамнчсского ашгарата 8

419693 н дроссельным вентилем 22, установленным в емкости 28 для ожиженного хладагента. Емкость 28 трубопроводом 24 подключена к теплообмепннку 21. Объект 25 охлаждения размещен внутри вакуумного колпака 2б машины. Для запус«а машины от стартера используют обгонную муфту 27. Приводная турбина 2 мст !i!OB;Iella !la Ba:IY 1 lip» по:)»ощи TCIIJIo?I30:t5Ihf?tO»!to?t BT) IKll 28.

М(!Пни(Я работает следующ,|м образом.

Часть с «Итого в компрессоре <) газообразного хлад;?T !ITH поступает в нагреватель 4 газотурбинного контуры машины, где температура

его повышается, а давление остается постоянным. Затем сжатый хладагент расширяется в турбине 2, в которой полученная от нагревателя 4 тепловая энергия превращается в механическую lt передается через вал 1 компрессору 8 и термодинамнческому аппарату 8. Отработанный в турбине хладагент поступает в полость:1, ". зятем через капа Ihl а охладигеля 5 и l»ctlIHJ б возвращается ня вход В компрессор.

Др )<Гс?я Чс|СТЬ СЖсlТОГО В KO) tttpCCCOpe <) «Лядагептя по труоонроводу б поступает в змеевик

7 0.< ладите<|я «олод?|лы(ого конт) р 3

lI B 33301)e (

;) н «о «ух 11, соответствеш(о, посту,;!ст В полость А, 3 из tice — — ь компрессор 8 и передает тепло от циркулирующего в ",пнаратс S хладоноситсля через ребра 14 н 12 о«лад| тсл(о 5. Другой поток хладагснта через заз(р ко;к) «0)I 11 ?1 теплоизоляционной cTeilкой 17 пост < наст )) «Знал л, «мывая cl!HU)«ellныс отверстиями ребра 15 тснлообмснннка 1б, для переда ш тепла от прямого потока хлад arett t а обратному. Ребра 18 на кожухе 11 п1)едпазнс|чсны д I» 0«ЛЯжденн51 ИРЯ(

Из канала л «ладагент поступает B теплообменннк 21, я нз него через капал !! — в дроссельный вентиль 22, Расширяясь, хладаге(|т

Oit(flit(HCTC5t B 4!i(OCT!i 28 и OT()o, IH t Tel!,(o объекта 23 охлаждения. Пары «ладягента через трубопровод 24 поступают B теплообменник 2/, а затем через трубопровод 20 в теплообменник 1б, из которого по каналам к и б возвращаются в компрессор 3.

В термодинамическо;I аппарате 8 хладоноситель циркулирует в замкнутом контуре. ТеПЛО ПОДВОДИ|ВСЯ К X;IHJOIt. CIITC 1IO 3 ЗСНЕ (Нс! СОса 19 и отводится от него в зоне канала в через ребра 12. Для охлаждения хладоноснтсля в канале е обратным потоком, движущимся после расширеш(я в канале ж 10 каналу и, предназначены теплопроводные пластины 9.

Зто Ооеспсчивяет Ta«il o«za)I»get!I»e хлaдar e|»та в зазоре ме)кду кожухом 11 термодинамичсского яппар 1Т;! н тенлоизоляннонной стенкой 17.

Прсдвяр:!Tåëhíîå охлаждение хладагснтя холодильного контура нри помощи термодннаМИ ICCKOI O ЯППЯРатс! И ИСПОЛЬЗОВЯННЕ ТЕ?IЛЯ, отведенного от приводной турбины газотурбинного контура нри помощи насоса, размещенного 13 диске турбины, для нро?(зводстаа дополпительного холода в термодннамичсском

att»apaте повышают термодинамичсс«ую эффс«тивпост! предложенной машины.

Предмет изобретения

ХОЛОД(»ЛЬНО-ГHÇOBc151 МЯШИ!13, СОДСРжсНЦЯ Я газотурбинный контур с размеще|шымн на обн(сы ВH.) J н1)иводпой ту()опной и Kohttipeccopo)I

ДЛ5! СЖ

B KOiK) ХЕ i CIIJIOIIPOBOQI»hi« ПЛ<1СТИН, ИЫЕloililill каналы но периферии пластин в вале для циркуляции в аппарате хладоносителя при помо?д?( насоса, размещенного в диске привод|юй турбины, н предварительного охлаждения хладагснта «олодильного контура.

Составитель 3. Борнсовец

Текред Т. Курвлко

1%0! рек l0p В. Брыксива

Редактор А. Пейсочеико

С Ол, тнп. I(ocrpouci=

11Н1111Л1.1 1осударс вепиого ком пе1:1 С(:.,:: Микис-.ров СССР по делам изсоретенп. и;п, .ы: и. I

Москва, Ж-2с, Раушскав ис к. ",. з