Многоступенчатый тепловой компрессор Советский патент 1983 года по МПК F04B19/24 

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к конструкциям тепловых компрессоров.

Известен многоступенчатый тепловой компрессор, содержащий ряд последовательно соединенных трубопроводами с отсечными клапанами емкостей и устройства для нагрева и охлаждения сжимаемого газа 1.

Недостатком известного компрессора является низкий КПД,обусловленный большими потерями тепловой энергии в окружающую среду.

Целью изобретения является повышение КПД путем уменьшения тепловых потерь.

Указанная цель достигается тем, что в многоступенчатом тепловом компрессоре, содержащем ряд последовательно соединенных трубопроводами с отсечными клапанами емкостей и устройства нагрева и охлаждения сжимаемого газа, последние выполнены в виде двухстенных трубопроводов, заполненных соответственно теплоносителем и хладагентом, имеющих прямоугольное поперечное сечение, расположенных между емкостями и примыкающих к ним с тепловым контактом, причем в межстенном пространстве каждого трубопровода установлены поршни, разделяющие пространство на две полости, одна из которых заполнена высокотеплопроводным веществом, а другая - низкотеплопроводным.

На чертеже схематично представлен компрессор, общий вид.

Многоступенчатый тепловой компрессор содержит ряд последовательно соединенных трубопроводами 1 с отсечными клапанами 2 емкостей 3 и устройства нагрева и охлаждения, выполненные в виде двухстенных трубопроводов 4 и 5, заполненных соответственно теплоносителем и хладагентом, имеющих прямоугольное поперечное сечение, расположенных между емкостями 3 и примыкающих к ним с тепловым контактом, причем в межстенном пространстве каждого трубопровода 4 и 5 установлены поршни 6 и 7, разделяющие пространство на полости 8 и 9. Полости 8 заполнены высокотеплопроводным веществом, а полости 9 - низкотеплопроводным. Кроме того порщни связаны с приводом 10.

Компрессор работает следующим образом.

Газ, поступающий на вход компрессора, заполняет емкости 3 всех ступеней. После этого порщни 6 и 7 при помощи привода 10 перемещаются в положение, при котором зысокотеплопроводное вещество располагается между трубопроводом 4 с теплоносителем и емкостями 3 нечетных ступеней компрессора, а также между трубопроводом 5 с хладагентом и емкостями 3 четных ступеней. Соответственно между трубопроводом 4 и емкостями 3 четных ступеней, труQ бопроводом 5 и емкостями 3 нечетных ступеней располагается низкотеплопроводное вещество. В результате газ в емкостях нечетных ступеней нагревается, а в емкостях четных ступеней охлаждается. При повышении давления в емкостях нечетных ступеней открываются соответствующие отсечные клапаны 2 и газ по трубопроводам 1 перепускается в четные ступени.

В дальнейшем привод 10 перемещает поршни 6 и 7, обеспечивая смену веществ между трубопроводами 4 и 5 и емкостями 3 В емкостях четных ступеней происходит нагрев газа, а в емкостях нечетных ступеней - охлаждение. Далее процесс повторяется, обеспечивая сжатие газа в компрессоре и выдачу его потребителю.

Такое выполнение компрессора обеспечивает уменьшение потерь тепла и, следовательно, повышение КПД, а также более высокую компактность.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОМПРЕССОР, содержащий ряд последовательно соединенных трубопроводами с отсечными клапанами емкостей и устройства нагрева и охлаждения сжимаемого газа, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь тепловой энергии в окружающую среду, устройства нагрева и охлаждения выполнены в виде двухстенных трубопроводов, заполненных соответственно теплоносителем и хладагентом, прямоугольное поперечное сечение, расположенных между емкостями и примыкающих к ним с тепловым контактом, причем в межстенном пространстве каждого трубопровода установлены поршни, разделяющие пространство на полости, одна из которых заполнена высокотеплопроводным веществом, а другая - низкотеплопроводным.