Термический насос

ОП И ("АНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ и 11 580347 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву Государственный момитет Совета Министров СССР по аелам изобретенийн открытий 22) Заявлено 10,06,76 ((23) Приоритет 3) Опубликовано 15.1 юллетень42 21.564 088.8) 45) Дата опубликования описания 23.11.7Ю. В. Синявский и Ю. метухов Московский ордена Ленина энергетический институ(54) ТЕРМИЧЕСКИИ я к области энергетт овано для повышени ия жидкостей, преимуИзобретение относитски и может быть использдавления и перекачиванщественно криогенных.Известны насосы длястей, в которых повышевляется путем подводазамкнутом объеме и ча перекачивания жидконие давления осущесттепла к жидкости в стичного ее испарения Основным недостатком таких насосов явля ется относительно низкая эффективность, вследствие отсутствия регенерации тепла.Этот недостаток устранен в термическом насосе криогенной жидкости.Насос-тазификатор содержит цилиндр, рабо чий объем которого разделен вытеснителем на теплую и холодную полости, соединенные через теплообменник 21.Но этот термический насос характеризуется относительно низкой производительностью 20 вследствие значительного по величине вредното объема теплообменника.С целью повышения производительности, при сохранении всех его параметров, предлагаемый насос содержит дополнительный ци линдр, рабочий объем которого разделен на теплую и холодную полости с .помощью своего вытеснителя, имеющего с вытеснителем первого цилиндра общий, привод для возвратно- поступательного движения вытеснителей в ЗО противофазе, а теплообменник выполнен рекуперативного типа и имеет вторую линию, соединяющую теплую и холодную полости дополнительного цилиндра.На чертеже изображена принципиальная схема термического насоса,Термический насос, предназначенный, например, для повышения давления сжиженного азота, содержит два цилиндра 1 и 2 с вытеснителями 3, механизм 4 привода вытеснителей, обеспечивающий их движение в противофазе, общий для двух корпусов рекуперативный теплообменник 5, соединяющий теплую полость 6 каждого цилиндра с соответствующей 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 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 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 холодную полость через рекуперативпый тспло580347 Изд. Ма аказ 2587/2 Тираж 881 писн ография, 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, переталкиваемого 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, например, что сепень повышения давления в таком термическом насосе может быть повышена в 3 раза при сохранении всех остальных,параметров насоса неизменными. Формула изобретения5 Термический насос, преимущественно длякриогенной жидкости, содержащий цилиндр,рабочий объем которого разделен вытеснителем на теплую и холодную полости, соединенные через теплообменник, о т л и ч а ю щ и й с я10 тем, что, с целью повышения производительности насоса, последний содержит дополнительный цилиндр, рабочий объем которого разделен на теплую и холодную полости с помощью своего вытеснителя, имеющего с вытесни 15 телем первого цилиндра общий привод длявозвратно-,поступательного движения вытеснителей в противофазе, а теплообменник вьгполнен рекуперативного типа и имеет вторую линию, соединяющую теплую и холодную поло 20 сти дополнительного цилиндра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ Ув 3586461, кл. 417 - 379,опубл. 1971,25 2. Лвторское свидетельство СССР Мп 31876,кл, Г 04 В 15/08, 1970.