СПОСОБ СЖАТИЯ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F04F5/54 

Изобретение относится к струйно-компрессорной технике и может найти применение в газотурбинных установках для адиабатного сжатия газа с высоким коэффициентом полезного действия (КПД), холодильной технике, тепловых насосах. возможно применение в энергетических установках различного назначения, в том числе силовых устройствах нового поколения.

Известен способ получения сжатия газа в двухступенчатом компрессоре, включающий многократное осуществление процессов всасывания и сжатия в двух параллельно включенных полостях при постоянном давлении (Семидубский М.С. Насосы, компрессоры, вентиляторы. - М.: Высшая школа, 1974, с.14).

Недостатком известного способа является использование рабочей полости компрессора ввиду наличия вредного пространства, что приводит к снижению производительности и КПД, а также степени сжатия.

Известен другой способ сжатия газа (см., например, а.с. СССР 950944, МПК F 04 В 19/24, 1980) в термокомпрессоре периодического нагрева и охлаждения рабочего тела в полости, отделенной от сжимаемого газа подвижным разделителем. Известный способ характеризуется низкой экономичностью вследствие малой термодинамической эффективности процесса сжатия.

Известен еще один способ сжатия газа (см. , например, а. с. СССР 1109533, МПК F 04 В 19/24, 1983) в термокомпрессоре путем периодического нагрева и охлаждения рабочего тела в полости, отделенной от сжимаемого газа подвижным разделителем, в котором в качестве рабочего тела используют вещество, обладающее способностью к обратимому термическому разложению с изменением числа молей, и нагрев осуществляют до температуры конца термического разложения, а охлаждение до температуры полного восстановления первоначального состава вещества. Однако такой способ также обладает низким КПД из-за значительных тепловых потерь при периодическом подводе и отводе тепла из-за малого термического КПД, а также большого паразитного объема, занимаемого рабочим газом, следствием чего значительная часть работы тратится на сжатие собственно объема рабочего газа. Кроме того, из-за инерционности подвода и отвода тепловой энергии известное устройство обладает малой производительностью, большими размерами и низкой степенью сжатия.

Также известен способ получения высокого давления газа, в котором частично исключены недостатки, присущие вышеизложенным изобретениям (см., например, а.с. СССР 848748, МПК F 04 В 41/00, 1981), включающий многократное осуществление процессов всасывания и сжатия в двух параллельно включенных полостях при постоянном охлаждении и по окончании каждого цикла полости объединяют и после выравнивания давлении вновь разъединяют. Хотя такой прием частично ослабляет влияние вредною пространства в камерах сжатия, известному способу присущ недостаток из-за кинематической сложности и громоздкости реализации таких циклов, а для достижения нужной производительности возникают трудности с отводом избыточного тепла.

Известно другое изобретение - вихревой эжектор (см., например, а.с. СССР 1675588, МПК F 04 F 5/42, 1991), содержащий вихревую камеру с соосно расположенным патрубком подвода пассивной среды и тангенциальным активным соплом, камеру смешения и плавно с ней сопряженный конический диффузор с углом раскрытия 85-95^o, а радиус сопряжения камеры смешения с диффузором составляет 1,1-1,5 диаметра камеры смешения.

Известному изобретению присущ существенный недостаток, а именно низкий КПД, лежащий в пределах 0,35-0,5, что и ограничивает его применение в областях, связанных со средними и большими мощностями.

Известна струйная компрессорная установка и реализующий ее способ, принятая за прототип (патент РФ 2130132, MПK 6 F 04 F 5/54, 1999), включающая первый и второй струйные аппараты, приемные трубопроводы для газа, которые подсоединены соответственно к источнику газа и к выходу по газу первого сепаратора, а приемный трубопровод для жидкости второго струйного аппарата подключен через первый силовой насос к выходу по жидкости первого сепаратора, при этом выходы первого и второго струйных аппаратов подключены к входам первого и второго сепараторов, а выход по газу второго сепаратора подключен к нагнетательному трубопроводу. Установка также снабжена заполненной водой и сообщающейся с атмосферой емкостью, входной патрубок которой подсоединен к выходу по жидкости первого сепаратора, а выходной через первый дополнительный насос подключен к первому сепаратору и через регулирующий клапан - к приемному трубопроводу для газа первого струйного аппарата, приемный трубопровод для жидкости которого подсоединен через второй дополнительный силовой насос к выходу по жидкости первого сепаратора, а выход по жидкости второго сепаратора подключен к первому, а первый сепаратор размещен выше уровня установки емкости с водой, а в качестве второго сепаратора использован сепаратор циклонного типа.

Прототипу присущ существенный недостаток, характерный для всех существующих и известных струйных компрессоров и устройств, работающих на их основе и основанных на использовании кинетической энергии струи рабочего тела, а именно низкий КПД, а включение в состав установки большого числа силовых центробежных насосов и использование их для решения в основном вспомогательной задачи сепарации, а не для интенсификации сжатия газа, значительно усложняет конструкцию и резко снижает КПД, который и так невысок у струйных аппаратов, использованных в известной установке. Тем более, что энергия, затрачиваемая основными насосами на создание кинетических энергий струй в нескольких струйных аппаратах, диссипативно рассеивается в трубопроводах и циклоне, превращаясь в тепло, нагревающее окружающий воздух. Применение, с энергетической точки зрения, неоправданно большого числа силовых насосов и струйных аппаратов при их изначально малых КПД значительно снижает общий КПД установки.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства эффективного сжатия газа и увеличение КПД устройства путем рекуперации гидравлической энергии эжектирующей активной среды (жидкого рабочего тела) на привод источника, создающего кинетическую энергию струи рабочего тела.

Техническими результатами, которые могут быть достигнуты при использовании изобретения, для способа являются:
- повышение кинетической энергии рабочего тела без дополнительных затрат;
- повышение удельной мощности сжатия газа;
- снижение энергозатрат на сжатие газа,
и для устройства:
- расширение области применения;
- повышение КПД сжатия газа;
- снижение потерь при сжатии газа.

Решение задачи и достижение вышеперечисленных результатов для способа стали возможны благодаря тому, что в известном способе, включающем сжатие газа за счет кинетических энергий газа и струи жидкого рабочего тела, сжатую газожидкостную смесь в виде струи направляют в область с избыточным давлением, превосходящим давление, развиваемое жидкостью на начальной стадии способа, где отбирают от струи кинетическую энергию, часть которой преобразуют в механическую энергию и возвращают на начальную стадию способа для создания дополнительной кинетической энергии жидкого рабочего тела, а оставшуюся часть кинетической энергии направляют потребителю, от жидкого рабочего тела отбирают тепловую энергию, при этом жидкое рабочее тело с выхода области избыточного давления отделяют от газа и направляют на начальную стадию способа, где приобретенное избыточное давление жидкого рабочего тела суммируют с кинетической энергией струи рабочего тела, а в качестве жидкого рабочего тела применяют жидкость с удельным весом, превосходящим удельный вес воды. В качестве жидкого рабочего тела в одном из лучших вариантов исполнения может быть использован водный раствор хлористого кальция.

Описанные операции реализуются устройством, для которого решение задачи и достижение технических результатов стали возможны благодаря тому, что в известном устройстве для сжатия газа, содержащем не менее одного струйного компрессора, включающего соосно расположенные входной патрубок с выходным соплом подвода рабочего тела, приемную камеру с боковым патрубком ввода газа и камеру смешения с диффузором, не менее одного силового насоса, который выходом сообщен с входным патрубком струйного компрессора, емкость с жидким рабочим телом и газом, не менее одного сепаратора для отделения жидкого рабочего тела от газа, трубопроводы, в верхней части полости емкости, заполненной газом под избыточным давлением, дополнительно размещена турбина с направляющими лопатками, вал которой кинематически соосно сочленен с валом силового насоса, а нижняя часть емкости с избыточным давлением, заполненная отсепарированным жидким рабочим телом, дополнительно снабжена каналом, соединяющим выход емкости со входом силового насоса, и теплообменником, расположенным в жидком теле, при этом вход направляющих лопаток сообщен с выходом диффузора струйного компрессора, а сепаратор смонтирован над турбиной, в качестве жидкого рабочего тела выбрана жидкость с удельным весом не ниже единицы, при этом верхняя часть емкости снабжена регулятором давления, который сообщен с потребителем энергии сжатого газа. В одном из лучших вариантов исполнения жидкое рабочее тело может быть водным раствором CaCl₂.

Применение емкости с избыточным давлением больше давления, развиваемого насосом, обеспечивает возможность повышения степени сжатия газа. Преобразование кинетической энергии струи, выходящей из струйного компрессора, в механическую энергию посредством турбины и возврат выработанной турбиной механической энергии на вал силового насоса повышает общий КПД устройства, а размещение турбины в верхней части полости емкости, заполненной газом (воздухом), исключает гидравлические потери турбины, связанные с возможным трением турбины о жидкость.

Соосное взаимное размещение силового насоса, турбины позволяет обойтись без каких-либо трансмиссий и обеспечить высокий механический КПД устройства.

Отбор отсепарированного рабочего тела из емкости с избыточным давлением и возврат его под давлением на вход силового насоса обеспечивает суммирование избыточного давления емкости с давлением, развиваемым насосом, что придает повышенную кинетическую энергию струи рабочего тела в струйном компрессоре, интенсифицирует процесс сжатия газа с высоким КПД.

Совокупность перечисленных признаков, а также то, что струйный компрессор развивает на выходе диффузора напор значительно больше напора, развиваемого силовым насосом, позволило повысить степень сжатия газа и увеличить КПД устройства до 95%.

Изобретение явным образом не следует из уровня техники, при анализе мирового технического уровня не выявлено техническое решение того же назначения, совокупность существенных признаков которого идентична признакам независимых пунктов формулы.

Изобретение иллюстрируют чертежом, на котором изображен общий вид заявляемого устройства, и примерами конкретною исполнения.

Устройство сжатия газа содержит силовой насос 1, например, с электрическим приводом 2, струйный компрессор 3, включающий соосно расположенные входной патрубок 4 с выходным соплом подвода эжектирующей активной среды (в дальнейшем рабочее тело), приемную камеру 5 с боковым патрубком ввода газа 6 (в дальнейшем, например, воздуха) и камеру смешения 7 с диффузором 8. Силовой насос 1 своим выходом сообщен с входным патрубком 4 струйного компрессора 3. Устройство также содержит емкость с избыточным давлением 9, в полости которой смонтированы направляющие лопатки 10, турбину 11, сепаратор 12, установленный над турбиной 11, которая своим валом кинематически соосно соединена с валом силового насоса 1. Нижняя полость емкости избыточного давления 9 каналом 13 сообщена с входным каналом силового насоса 1. В нижней полости емкости избыточного давления 9 смонтирован теплообменник 14, а верхняя полость емкости избыточного давления 9 сообщена с регулируемым клапаном 15, выход которого связан с потребителем сжатого газа 16.

Рассмотренное устройство для сжатия газа за счет предложенной совокупности существенных признаков реализует заявленный способ, который осуществляют следующим образом.

Силовой насос 1 с помощью привода 2 подключают к внешнему электрическому источнику. Перед пуском привода 2 силового насоса 1 рабочие полости силового насоса 1 и емкости избыточного давления 9 заполняют жидким рабочим телом 17, а верхнюю часть емкости избыточного давления 9 заполняют газом под рабочим давлением, что осуществляют при помощи системы контроля и регулирования как на стадии пуска, так и в процессе работы (на чертеже не показано).

Избыточное давление емкости избыточного давления 9 складывают с напором, развиваемым силовым насосом 1. Так как емкость избыточного давления 9, как источник давления, соединена последовательно с другим источником избыточного давления, которым является силовой насос 1, следствием чего их давления (напоры) суммируют и суммарное давление прикладывают к входному патрубку 4, на выходном сопле которого суммарную потенциальную энергию, развиваемую двумя источниками избыточного давления (напора), преобразовывают в кинетическую энергию струи рабочего тела, которое засасывает газ в приемную камеру 5 струйного компрессора 3 через боковой патрубок ввода газа, в нашем случае, воздуха, и увлекает своей кинетической энергией газ в камеру смешения 7, где струю рабочего тела смешивают с газом, отдавая ему часть своей кинетической энергии, в результате чего в диффузор 8 поступает смесь рабочего тела с газом. С усредненной кинетической энергией меньше кинетической энергии струи на выходе из сопла входного патрубка 4 усредненная кинетическая энергия смеси, расширяясь в диффузоре, снизит скорость и кинетическую энергию смеси, преобразуясь в избыточное давление. Оставшуюся часть кинетической энергии смеси через направляющие лопатки 10 подводят к лопаткам турбины 11 и преобразуют в механическую энергию, которую через вал турбины 11 подводят на вал силового насоса 1, что снижает потребление электрической энергии электрическим приводом 2. Посредством сепаратора 12, например, щелевого типа газ отделяют от рабочего тела, которое соберется в нижней части полости емкости избыточного давления 9, а в верхней части накопится газ, давление которого по мере поступления смеси доводят в соответствии с кинетической энергией струи на выходе из сопла входного патрубка 4.

В связи с неизбежными потерями в приемной камере 5, входном патрубке 6, камере смешения 7 и диффузоре 8 кинетическую энергию смеси преобразуют в давление на выход диффузора 8, несколько меньшее, чем суммарное давление приложения к входному патрубку 4. Посредством системы контроля и регулирования утраченную часть кинетической энергии струи компенсируют регулирующим воздействием на электрический привод 2 силового насоса 1 и доводят до требуемой им величины.

При достижении избыточного давления в емкости избыточного давления 9 необходимою уровня управляющим воздействием системы контроля и регулирования срабатывает регулирующий клапан 15 и выдает сжатый газ потребителю 16, например пневмодвигaтелю, поддерживая избыточное давление газа на необходимом уровне.

При сжатии газа происходит его разогрев, приобретенное газом тепло частично передают рабочему телу. В целях исключения разогрева рабочего тела 17 избыток тепла, приобретенный рабочим телом, отводят теплообменником 14, размещенным в нижней части полости емкости избыточного давления 9.

Таким образом, суммарное избыточное давление, под которым содержат отделенное от смеси рабочее тело с избыточным давлением, развиваемым силовым насосом 1, на вал которого дополнительно подводят часть кинетической энергии смеси, преобразованной турбиной 11 в механическую энергию, повышает эффективность сжатия газа и КПД работы устройства.

С физической точки зрения реализована положительная обратная связь, в которой основной вклад в формирование кинетической энергии рабочего тела создают на выходе из сопла входного патрубка 4 (создает избыточное давление в емкости, направляющее рабочее тело из емкости 9 на вход силового насоса 1, который в основном своим давлением восполняет гидравлические и механические потери и участвует в поддержании задаваемого давления в емкости 9). Вторую положительную обратную связь выполняет турбина, которая преобразует неиспользованную часть кинетической энергии смеси, выходящей из диффузора 8, в механическую энергию, которую подводят к силовому насосу 1, тем самым снижая потребление электрической энергии электроприводом 2 силового насоса.

Наличие регулирующего клапана 15 начала отбора сжатого газа из полости емкости 9 для поддержания избыточного давления в емкости, срабатывая, позволяет направлять сжатый газ потребителю 16 тогда, когда закончится переходной режим работы по способу после пуска, и давление в полости емкости 9 достигнет необходимого уровня. Кроме того, регулируемый клапан 15 поддерживает расчетное давление в полости емкости 9. Осуществляются переходной режим и работа регулировки клапана 15 средствами контроля и регулирования. Здесь не учитывают ту часть энергии, которую отводят при охлаждении (на чертеже не показано). При большом давлении в емкости, больше, чем принято при анализе, способ может найти применение в энергетике, в частности в тепловых насосах с большим коэффициентом теплопреобразования.

Промышленная применимость изобретения доказывается следующими примерами. Пример 1. В качестве газа используют воздух, а рабочим телом является вода. Силовой насос развивает посредством электрического привода напор Н_н = 80 м с секундным расходом рабочего тела m_рт=14,8 кг/с. С учетом гидравлического КПД η_г≈0,85, электрического КПД электропривода силового насоса η_эл≈0,86 и механического КПД η_мех≈0,98 потребляемая электрическая мощность электроприводом силового насоса на создание напора силового насоса составит (при этом учитываются кинетические потери при входе рабочего тела в рабочее колесо силового насоса и гидравлические потери от трения жидкоти о стенки полости насоса через КПД насоса, принятый нами равным гидравлическому КПД η_г≈0,85):

где 736 и 75 - численные величины перевода в Дж/с;
g=9,81 м/с² - ускорение свободного падения.

Избыточное давление в полости емкости уже создано: H_изб=300 м, тогда избыточное давление в полости емкости избыточного давления суммируют с напором, развиваемым силовым насосом, и его подводят к входному патрубку струйного насоса с величиной:
Н_сум=Н_н+Н_изб=80+300=380 м.

Такой суммарный напор на выходном сопле входного патрубка развивает скорость V_с рабочего тела на выходе из сопла входною патрубка:

где ϕ≈0,87 - коэффициент потерь.

Такая скорость рабочего тела на выходе из сопла входного патрубка струйного компрессора с учетом секундного массового расхода, развиваемого силовым насосом, разовьет кинетическую энергию W_с:
W_с=736•m_pт•V_с ²/150=
=736•14,8•75²/150≈408480 Дж/с
Как видно, кинетическая энергия струи рабочего тела превосходит энергию, потребляемую электроприводом силового насоса. В этом и состоит преимущество заявленного способа. При сечении камеры смешения в 2 раза больше выходного сечения сопла входною патрубка струйного компрессора секундный массовый расход m_г газа, входящего в приемную камеру, составит:

где S_кс=36 см²=36•10^-4 м² - сечение камеры смешения;
γ = 1,2 кг/м³ - удельный вес воздуха.

Тогда усредненная скорость смеси рабочего тела и воздуха на входе в диффузор составит:
V_вх.д=[m_рт•V_c ²/(m_рт+m_г)]^1/2=
=[14,8•75²/(14,8+0,033)]^1/2=74,9 м/с.

Кинетическую энергию смеси рабочего тела и воздуха посредством диффузора струйного компрессора трансформируют в избыточное давление на его выходе:
Н_д=V_вх.д ²/(2•g)=
=74,9²/(2•9,81)≈280 м=2,8•10⁶ Н/м².

Полученный напор Н_д= 280 м ниже избыточного напора. Но посредством регуляторов, управляющих электроприводом силового насоса, за счет увеличения напора, развиваемого силовым насосом, восстанавливают на недостающую величину и напор на выходе из диффузора доводят до принятой нами величины Н_изб= 300 м (увеличение напора на 20 м будет восстановлено силовым насосом посредством управляющих воздействий на электропривод силового насоса регулятором режима работы (на чертеже не показано)).

Кинетической энергией рабочего тела, развиваемой суммарным напором силового насоса и избыточным давлением в полости сосуда, засасываемый воздух и сжатый в диффузоре струйным компрессором до давления на выходе из диффузора приобретает энергию, поступающую потребителю энергии сжатого воздуха с величиной, равной:
W_г=m_г•g•с_р• [Т_вх•(р_k/р₀)^(m-1)/m-273]•η=
=0,033•9,81•1010•(293•30^0,2647-273)•0,9=131768 Дж/с,
где с_р=1010 Дж/(кг•град.) - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении:
Т_вх=(273+20)=293 К - температура воздуха на входе в струйный компрессор;
p_k≈30•10⁵ Н/м² - давление, развиваемое струйным компрессором;
р₀≈10⁵ Н/м² - атмосферное давление;
m = 1,36 - показатель политропы;
η = 0,9 - КПД вывода сжатого газа потребителю.

Трансформация кинетической энергии смеси рабочего тела с газом в диффузоре в избыточный напор газа в сосуде неизбежно связана со снижением скорости смеси при движении вдоль диффузора и на выходе скорость V_вых.д составит:
V_вых.д=ϕ•V_вх.д•S_кс/S_вых.д,
где ϕ = 0,9 - коэффициент, учитывающий понижение скорости за счет сжатия газа;
S_кс=36 см² - сечение камеры смешения;
S_вых.д=144 см² - выходное сечение диффузора,
тогда
V_вых.д=0,9•74,9•36/144≈16,8 м/с.

С такой скоростью смесь через направляющие лопатки направляют на турбину и преобразуют в механическую энергию W_т:
W_т=(m_рт+m_г)•V_вых.д ²•η_т•736/150=
=(14,8+0,033) •16,8²•0,98•736/150≈20135 Дж/с,
где η_т≈0,98 - КПД турбины.

Энергия W_т, развиваемая турбиной, снизит потребление энергии приводом силового насоса, так как они кинематически сочленены валами. Тогда с учетом энергии, развиваемой турбиной, КПД сжатия газа по заявленному способу составит:

где W_г - энергия, приобретаемая воздухом в результате его сжатия по заявленному способу:
W_эп - энергия, которая потреблялась электрическим приводом силового насоса без учета возвращаемой энергии, развиваемой турбиной;
W_т - энергия, развиваемая турбиной.Хабенский. Электромагнитные порошковые муфты.

Пример 2 по примеру 1, в качестве жидкого рабочего тела используют водный раствор СаСl₂. При этом КПД способа составляет 97%.

Как видно из примеров способа и устройства, КПД удалось довести не ниже 95%. КПД сжатия газа по заявленному способу значительно превышает КПД известных струйных компрессоров, имеющих, как известно, величины в пределах 0,35-0,5.

Способ и устройство предназначены для адиабатического сжатия газа в газотурбинных установках, холодильной технике, тепловых насосах. Способ включает сжатие газа за счет кинетических энергий газа и струи жидкого рабочего тела, при этом сжатую газожидкостную смесь в виде струи направляют в область с избыточным давлением, превосходящим давление, развиваемое жидкостью на начальной стадии способа, где отбирают от струи кинетическую энергию, часть которой преобразуют в механическую энергию и возвращают на начальную стадию способа для создания дополнительной кинетической энергии жидкого рабочего тела, а оставшуюся часть кинетической энергии направляют потребителю, от жидкого рабочего тела отбирают тепловую энергию, при этом жидкое рабочее тело с выхода области избыточного давления отделяют от газа и направляют на начальную стадию способа, где приобретенное избыточное давление жидкого рабочего тела суммируют с кинетической энергией струи рабочего тела, а в качестве жидкого рабочего тела применяют жидкость с удельным весом, превосходящим удельный вес воды. Устройство для сжатия газа содержит не менее одного струйного компрессора, включающего соосно расположенные входной патрубок с выходным соплом подвода рабочего тела, приемную камеру с боковым патрубком ввода газа и камеру смешения с диффузором, не менее одного силового насоса, который выходом сообщен с входным патрубком струйного компрессора, емкость с жидким рабочим телом и газом, не менее одного сепаратора для отделения жидкого рабочего тела от газа, трубопроводы, при этом в верхней части полости емкости, заполненной газом под избыточным давлением, дополнительно размещена турбина с направляющими лопатками, вал которой кинематически соосно сочленен с валом силового насоса, а нижняя часть емкости с избыточным давлением, заполненная отсепарированным жидким рабочим телом, дополнительно снабжена каналом, соединяющим выход емкости с входом силового насоса, и теплообменником, расположенным в жидком теле, при этом вход направляющих лопаток сообщен с выходом диффузора струйного компрессора, а сепаратор смонтирован над турбиной, в качестве жидкого рабочего тела выбрана жидкость с удельным весом не ниже единицы, при этом верхняя часть емкости снабжена регулятором давления, который сообщен с потребителем энергии сжатого газа. Технический результат - повышение кинетической энергии рабочего тела. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ сжатия газа, включающий сжатие газа за счет кинетических энергий газа и струи жидкого рабочего тела, отличающийся тем, что сжатую газожидкостную смесь в виде струи направляют в область с избыточным давлением, превосходящим давление, развиваемое жидкостью на начальной стадии способа, где отбирают от струи кинетическую энергию, часть которой преобразуют в механическую энергию и возвращают на начальную стадию способа для создания дополнительной кинетической энергии жидкого рабочего тела, а оставшуюся часть кинетической энергии направляют потребителю, от жидкого рабочего тела отбирают тепловую энергию, при этом жидкое рабочее тело с выхода области избыточного давления отделяют от газа и направляют на начальную стадию способа, где приобретенное избыточное давление жидкого рабочего тела суммируют с кинетической энергией струи рабочего тела, а в качестве жидкого рабочего тела применяют жидкость с удельным весом, превосходящим удельный вес воды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого рабочего тела используют водный раствор CaCl₂. 3. Устройство для сжатия газа, содержащее не менее одного струйного компрессора, включающего соосно расположенные входной патрубок с выходным соплом подвода рабочего тела, приемную камеру с боковым патрубком ввода газа и камеру смешения с диффузором, не менее одного силового насоса, который выходом сообщен с входным патрубком струйного компрессора, емкость с жидким рабочим телом и газом, не менее одного сепаратора для отделения жидкого рабочего тела от газа, трубопроводы, отличающееся тем, что в верхней части полости емкости, заполненной газом под избыточным давлением, дополнительно размещена турбина с направляющими лопатками, вал которой кинематически соосно сочленен с валом силового насоса, а нижняя часть емкости с избыточным давлением, заполненная отсепарированным жидким рабочим телом, дополнительно снабжена каналом, соединяющим выход емкости с входом силового насоса, и теплообменником, расположенным в жидком теле, при этом вход направляющих лопаток сообщен с выходом диффузора струйного компрессора, а сепаратор смонтирован над турбиной, в качестве жидкого рабочего тела выбрана жидкость с удельным весом не ниже единицы, при этом верхняя часть емкости снабжена регулятором давления, который сообщен с потребителем энергии сжатого газа. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в качестве жидкого рабочего тела оно содержит водный раствор СаСl₂.