Паросиловая установка

Клааса 4 ос 1,ВТОРСИО ВИЙЕТ.Е ИЗОУЕТЕНИЕ СТВО паросиловой установки. 11 июл 33 года 12%,тавлят(381 торскому свидетельству М. С.931 гола (спр, о О выдаче авторского свидетельства Идея применения двух жидкостей для работы паровых машин вообще не нова. Известны также и предложения применять в качестве подлежащей испарению жидкости вместо воды аммиак, при чем благодаря меньшему молекулярному весу последнего коэфициент полезного действия для цикла Ренкина получается у аммиака между теми же температурными интервалами даже несколько больше, чем у водяного пара,Предлагаемое изобретение ставит себе в принципе не столько задачу улучшения коэфициента полезного действия термодинамического процесса, сколько использование преимуществ, получающихся благодаря применению высокого давления отработавшего, пара при максимально технически достижимом температурном пределе.Если проследить по диаграмме Кольедля водяного пара условия адиабатического расширения, задавшись определенной максимальной температурой перегрева и определенным допустимым окончательным процентом влажности отработавшего пара (например 10 - 12%), то легко видеть, что выбор начального и конечного давления довольноограничен, Так, например, если температура перегрева составляет 350, то для .того, чтобы при конечном. давлении влажность Снисаренко, заявленномперв. М 91419).опубликовано 31 августа 19 составляла начальное давление должно сос ь 115 ат, а конечное 8,7 ат,Такие температурные границы являются, как увидим далее, весьма подходящими в целях предлагаемого изобре. тения.Согласно последнему, отработавший": влажный водяной пар, имеющий температуру около 175, подвергается конденсации, отдавая при этом всю свою" скрытую теплоту парообразования, путем теплообмена, другой рабочей жидкости в цанном случае аммиаку. Физические свойства аммиака таковы, что при 115 ат он имеет критическую температуру 130 а при 20 упругость его паров равна 8,7 ат.Доведя путем перегрева аммиак при 115 ат до 350 получают таким образом для обеих жидкостей и одинаковые температурные интервалы и одинаковые интервалы давлений, т, е. создают оптимальиые условия для работы машины по бинарному циклу и доводят общий; коэфициент полезного действия установки до. коэфициента полезного действия.Что же касается размеров машины то таковые, как известно определяются в конечном итоге объемом отработавшего пара. По существу мы имеем здесь. для пароводяной части установки одну только верхнюю ступень давления с расширением 13:(соотношение 115 и 8,7),Другая же низшая, обычно чрезвычайно :я ромоздкая, ступень давления заменена здесь аммиачной машиной с таким же отнолением давлений 13:1 и с таким же высоким конечным давлением отрацботавшего пара в 8,7 ат.В пароводяной части верхней ступени Ч к отработавшего пара при 8,7 ат и, аапример, 12% влажности, занимает объем 0,225 м. Примерно такой же объем занимает в аммиачной части (нижней сту. аени) 1,53 кг аммиака в отработанном ;виде, которые в конденсаторе пароводя. :ной части отнимают у 1 ю водяного аара всю его скрытую теплоту и испа,ряются за счет нее.Между тем, еслибы в нижней ступени расширению подвергался водяной пар аместо аммиака, то при 20 упругость паров его составляла бы 0,2 ат и он ,занимал бы объем, равный б 0 м, т, е. примерно, в 270 раз больший, чем аммиак.Таким образом, при замене в нижней ступени водяного пара аммиаком размеры турбины этой ступени, определяемые по существу объемом отработавшего пара, равны размером пароводяной гурбины верхней ступени,Такая бинарная установка, работаю. щая с одинаковыми интервалами давлений и одинаковыми перепадами темпе:ратур в обеих ступенях, имеет еще то .преимущество в теплотехническом отношении, что позволяет использовать кри.тическую температуру для получения безопасной от взрыва котельной установки, при гораздо более низком давлееии, чем в котле Бенсона, в,котором парообразование происходит при 250 ат а 347,В предлагаемом устройстве пароводяная часть работает без запаса жикости :(воды), до критического же состояния .доводится, как уже указывалось, аммиак, имеющий при критической температуре "130 упругость паров, равную 115 ая, аричем необходимый для следования .за колебаниями нагрузки запас жидкости может быть предусмотрен в холодильнике, составляющем часть циркуляционаой системы аммиачной турбины,В итоге предлагаемая бинарная паросиловая установка дает по сравнению с обычной паровой турбиной с двумя ступенями давления следующие выгоды, а именно: все преимущества сообщения тепла пару при критическом давлении (и температуре), но при значительно. более низком давлении (115 ащ), чем у Бенсона (250 ат).-Обе ступени работают в одинаковых интервалах давлений и при одинаковых перепадах температур. Колоссально уменьшаются габариты, а следовательно, и вес всей установки и значительно упрощается конструкция, вследствие уменьшения отношения на. чального и конечного давления. Кроме того, увеличивается общий термодинамический коэфициент полезного действия вследствие уменьшения поверхности, теряющей тепло из-за уменьшения габа. ритов, уменьшения потерь в лопатках вследствие уменьшения чи,ла ступеней и уменьшения затраты работы-, питательного насоса вследствие понижениядавления (у Бенсона работа насоса составляет 5 % всей мощности).Уплотнение у аммичной турбины с . целью предупреждения утечки аммиака может быть достигнуто помещенным перед лабиринтным уплотнением обычного типа еще добавочным жидкостным затвором, наполненным, например, маслом, находящимся под контрдавлением, равным давлению отработавших паров аммиака,Установка вышеописанного типа, при соответствующем подборе величин, может быть применена даже в качестве воздухоплавательного или авиационного двигателя, не говоря уже о чрезвычайной целесообразности применения ее в судовом деле и для подводного плавания вследствие крайне малых габаритов всех ее частей, По этой же причине она пригодна и для стационарных установок больших возможчостей. Предмет изо бр ете ни я.Паросиловая установка, работающая парами двух жидкостей - воды в первой ступени и аммиака - во второй, при равных пределах давлений в каждой ступени, атличающаяся тем, что пределы температур в каждой ступени делаются равными путем последующего перегрева паров аммиака.