Аммиачная паросиловая установка

СССР М 58082 Класс 14 К САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана прн СН 11 СССР кий.. ПилПАТЕТг;тановка.за20791.ода. миачная паросиловая у аявлено 31 декабря 1938 года в НКЭП Опубликовано 31 октября 1940 Изобретение относится к аммиачным паросиловьтм установкам, работающим по замкнутому циклу с подогревом десорбера и с использованием тепло- обмена между насыщенным аммиаком и обедненным раствором.В предлагаемой аммиачной паросиловой установке поверхность нагрева котла-десорбера заключена внутри кожуха, снабженного в верхней части патрубками для выпуска паров аммиака в окружающую кожух полость десорбера-котла, а в нижней части отверстием для выпуска обедненного раствора, который, после охлаждения и обогащения отработанным в цилиндре двигателя аммиаком, снова поступает в котел.На чертеже изображена схема аммиачной паросиловой установки.Цилиндрический десорбер-котел 1 наполнен концентрированным раствором аммиака в ваде так, что уровень жидкости достигает до верхней кромки жаровой грубы 2, Поверхность нагрева десорбера - жаровая труба 2 эксцентрически расположена внутри кожуха 3, снабженного патрубками А, В, С в верхней его части и отверстием 20 в нижней. С одной стороны кожух 3 герметически скреплен с жаровойтрубой 2, с другой стороны кожух 3образует с жаровой трубой 2 кольцевую щель. Нагревается котел обычной форсункой 4, либо другим способом.В случае отсутствия атмосферного , воздуха из баллона 5 к форсунке по, дается кислород. Вследствие нагрева раствора в котле образуются пары аммиака, которые скапливаются над поверхностью жидкости под некоторым давлением. Особенно интенсивно образование аммиака происходит в кольцевой щели между кожухом 3 ижаровой трубой 2. Этот аммиак черезпатрубки А, В и С выходит в газовое ,пространство котла. По газопроводу 6 из котла аммиак попадает в зологни,- ковую коробку 7, затем в рабочий цилиндр 8, где он расширяется и совершает полезную работу, В кольцевой щели между жаровой трубой 2 и кожухом 3, вследствие высокой темпе,ратуры, весь аммиак освобождается из раствора, а вода под давлением через отверстие 20 поступает по трубопроводу 9 через холодильник 10 в рабочий цилиндр 8. Холодильник 10 представляет собой открытый сосуд, наполненный льдом. На дне этого сосуда расположен змеевик, образован.ный трубопроводом 9. Поступлениеохлажденной до О воды в рабочий ,цилиндр 8 из трубопровода 9 регулируется впускным клапаном 11. Когда поршень совершил полезную работу и находится в одном из крайних своих положений, например, в правом крайнем положении, впускной клапан 11 открывается и в цилиндр поступает ,холодная вода, которая растворяет отработавший аммиак. Коли чество впускаемой воды в цилиндр зависит от температуры и давления газа, от концентрации раствора в котле и некоторых други 1 х величин и, как правило, меньше теоретически необходимого для полного ,растворения отработанного газа. При движении из правого крайнего положения в левое, не растворенная в воде часть отработавшего газа в конце хода порщня сжимается, За счет инерционных сил двигателя давление этой части отработанного газа превышает давление в котле. Под влиянием этого давления раствор аммиака в воде достигает предельной концентрации и выталкивает- ся из цилиндра через клапан 12 в трубопровод 14, Когда поршень приходит в крайнее левое положение, то из золотниковай коробки 7 поступает свежий газ; одновременно открывается впускной клапан 11, Вода, поступающая в цилиндр, растворяет отработавший газ, а в конце хода поршня образовавшийся раствор, как и при движении поршня справа налево, выталкивается через клапан 1 З и трубопровод 14. Затем из золотниковой коробки 7 поступает свежий газ; одновременно открывается впускной клапан 11 и т, д. Раствор аммиака в воде по трубопроводу 14 снова поступает в котел 1. Чтобы свести тепловые потери к минимуму, трубопровод 14 в одной своей части располагается концентрически вокруг трубопровода 6 и в другой своей части концентрически вокруг трубопровода 9. Таким образом горячий газ, идущий по трубопроводу 6 из котла в золотниковую коробку 7, охлаждается встречным потоком холодного раствора. В рабочий цилиндр газ поступает с температурой, близкой к О. Далее, раствор, идущий по трубопроводу 14, обменивается теплом с встречным потоком горячей воды, идущей из котла по трубопроводу 9В котел раствор попадает с температурой, близкой к температуре в котле,Если температура окружающего атмосферного воздуха достигает 25 - ЗЬ,то аммиачный двигатель может работать, используя теплоту воздуха. Например, в условиях Кавказа, где продолжительное время года отличаетсядоволыно высокой температурой воздуха и всегда имеется на горных ,вершинах лед, необходимый для работы двигателя, использование тепловой энергии воздуха не представляет затруднений.В этосом случае установившаяся работа аммиачного двигателя происходит следующим образом: при движении порщня в цилиндре 16 (показан- ном на схематическом чертеже пунктиром) из правого положения в левое по газопроводу 6 через впускной клапан 15 в цилиндр поступает из котла аммиак, который заполняет весь цилиндр. Когда поршень приходит в , крайнее левое положение, то открывается клапан 17 и в цилиндр посту; пает охлажденная до О вода из холодильника 10, как и в случаеработы двигателя с искусственным подогревом котла. Вода, попадая в цилиндр, растворяет аммиак, вследствие чего в цилиндре образуется вакуум. Под действием атмосферного давления на наружную сторону поршня, поршень перемещается из левого положения в правое, совершая полезную работу. Не доходя до крайнего правого положения, поршень открывает клапан 18 и выталкивает из цилиндра образовавшийся раствор в трубопровод 14. Потрубопроводу 14 раствор снова попадает в котел. За счет инерционных сил двигателя поршень снова перемещается справо налево, а в цилиндр поступает через клапан 15 аммиак. Затем открывается клапан 17, поступающая в цилиндр охлажденная вода растзоряет аммиак, создается вакуум и поршень перемещается слева направо, совершая полезную работу, и т. д.,Чтобы обеспечить полный распад раствора на аммиак и воду, вместо котла 1, изображенного на схематическом чертеже, лучше использовать закрытый резервуар с ребристой поверхоспланиздЦена 40 ко ностью. В зависимости от концентрации взятого раствора, количество раствора в резервуаре берется таким, чтобы, при распаде его на аммиак и воду, давление аммиака при данной температуре окружающего воздуха было не меньше атмосферного давления, Течение жидкостей в трубопроводах 14 и 9 обеспечивает теплообмен раствора и воды и снижает расход льда в холодильнике 10.У аммиачного двигателя, как и в паровой поршневой машине, все ходы поршня являются рабочими. Это обстоятельство, несмотря на наличие котла, позволяет получить, так называемые, литровую и весовую мощности, не ниже, чем у двигателя внутреннего горения. Следует заметить, что встречающиеся в описании и в схематическом чертеже различные клапаны и другие детали ничем не отличаются от соответствующих деталей, широко применяемых в технике, Области применения аммиачного двигателя весьма обширны. Полная независимость работы самого двигателя от наличия и давления окружающей атмосферы и высокий к.п.д. позволяютего использовать в качестве единого двигателя на судах подводного плавания, в автопромышленности, во флоте, авиации и т. д,Способность аммиачного двигателяиспользовать тепловую энергию окру, жающей атмосферы позволяет исполь-зовать его в энергетическом хозяйствестраны. Предмет изобретения,Аммиачная паросиловая установка, работающая с подогревом десорбера при теплообмене между насыщенным и обедненным аммиачным раствором, отличающаяся тем, что поверхность нагрева десорбера закл 1 очена внутри кожуха 3, снабженного в нижней части отверстием 20 для отвода обедненного раствора, а в верхней части - патрубками А, В, С для выпуска паров аммиака в окружающую кожух полость десорбера-котла 1,