Термический насос

 

О П И (-А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii! 580347

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Гасударственный момитет

Совета Министров СССР (22) Заявлено 10.06.76 (21) 2370958/06 (51) М. Кл. F 04В 15/08 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень X 42 (45) Дата опубликования описания 23.11.77 (53) УДК 621.564.3 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. В. Синявский и Ю. В. Подметухов

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ТЕРМИЧЕСКИИ НАСОС

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для повышения давления и .перекачивания жидкостей, преимущественно криогенных.

Известны насосы для перекачивания жидкостей, в .которых повышение давления осуществляется путем подвода тепла к жидкости в замкнутом объеме и частичного ее испарения

И.

Основным недостатком таких насосов является относительно низкая эффективность, вследствие отсутствия регенерации тепла.

Этот недостаток устранен в термическом насосе криогенной жидкости.

Насос-тазификатор содержит цилиндр, рабочий объем которого разделен вытеснителем на теплую и холодную полости, соединенные че рез теплообменник (2).

Но этот термический насос характеризуется относительно низкой производительностью вследствие значительного по величине вредното объема теплообменника.

С целью .повышения производительности, при сохранении всех его параметров, предлагаемый насос содержит дополнительный цилиндр, рабочий объем которого разделен на теплую и холодную полости с .помощью своеiso вытеснителя, имеющего с вытеснителем первсхго цилиндра общий, привод для возвратнопоступательного движения вытеснителей в противофазе, а теплообменник выполнен рекуперативного типа и имеет вторую линию, соединяющую теплую и холодную полости дополнительного цилиндра.

5 На чертеже изображена принципиальная схема термического насоса.

Термический насос, предназначенный, например, для повышения давления сжиженного азота, содержит два цилиндра 1 и 2 с вытес10 нителями 3, механизм 4 привода вытеснителей, обеспечивающий их движение в противо фазе, общий для двух корпусов рекуперативный теплообменник 5, соединяющий T0плую полость 6 каждого цилиндра с соответствую15 щей холодной полостью 7, всасывающие 8 и нагнетательные 9 клапаны.

Сжиженный азот из резервуара поступает через, всасывающий клапан 8 и холодную полость 7 цилиндра 1. При помощи вытеснптеля

20 3 часть сжиженного азота переталкивается в теплую полость 6 и испаряется при подводе тепла в;рекуперативном теплообменнике 5 и затем в теплой полости 6. Вследствие испарения сжиженного азота повышается давление

25 в рабочем. объеме цилиндра 1 и происходит процесс нагнетания из холодной полости 7 через .клапан 9 в линию высоко.-о давления. Прп обратном движении вытеснителя цилиндра 1 газ из теплой полости переталкивается в хо30 лодную полость через рекуперативпый тспло580347

Подписное

Изд. № 939 Тираж 881

Заказ 2587/2

НПО

Типография, пр. Сапунова, 2 обменник,;где конденсируется вследствие отвода тепла. При этом давление в рабочем объеме цилиндра 1 понижается и происходит процесс всасывания через клапан 8. Далее процесс повторяется.

Подвод тепла,при испарении и отвод его при конденсации азота,в рекуперативном теплообменнике обеспечивается организацией в цилиндре тех же процессов, но в противофазе по отношению к процессам в цилиндре 1. Поэтому в то время, когда в рекуперативном теплообменнике испаряется жидкий азот, вытесняемый из холодной полости цилиндра 1, происходит конденсация газа, переталкиваемаго из теплой полости цилиндра 2. И наоборот, при конденсации газа, вытесняемого из теплой полости цилиндра 1, испаряется жидкий азот, вытесняемый из холодной полости цилиндра 2.

Использование рекуперативного теплообменника позволяет существенно снизить вредное пространство каждого цилиндра, а следовательно, увеличить производительность и степень повышения давления. Расчеты показывают, нанример, что с|епень повышения давления в таком термическом насосе может быть повышена в 3 раза при сохранении всех отальных,параметров насоса неизменными.

Формула изобретения

5 Термический насос, преимущественно для криогенной жидкости, содержащий цилиндр, рабочий объем которого разделен вытеснителем на теплую и холодную полости, соединенные через теплообменник, отличающийся

10 тем, что, с целью повышения производительности насоса, последний содержит дополнительный цилиндр, рабочий объем которого разделен на теплую и холодную полости с помощью своего вытеснителя, имею|щего с вытесни15 телем первого цилиндра общий привод для возвратно-,поступательно го движения вытеснителей в противофазе, а теплообменник вьгполнен рекуперативного типа и имеет .вторую линию, соединяющую теплую и холодную поло20 сти дополнительного цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ Уо 3586461, кл. 417 — 379, опубл. 1971.

25 2. Лвторское свидетельство СССР М 3187?6, кл. F 04В 15/08, 1970.