Термокомпрессор Советский патент 1983 года по МПК F04B19/24 

(О С

ТЕРМОКОМПРЕССОР, содержащий цилиндры с электронагревателями и холодильниками, соединенные трубопроводом с отсечными клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и обеспечения возможности одновременного сжатия двух различных газов, каждый цилиндр снабжен поршнем, разделяюш,им его на надпоршневую и подпоршневую камеры, при этом электронагреватели и холодильники размещены в подпорщневых камерах, и последние соединены трубопроводом с управляемыми клапанами.

7

W

гг

/

Изобретение относится к термокомпрессорам и может быть использовано для создания сверхвысоких давлений.

Известен термокомпрессор, содержащий цилиндры с электронагревателями и холодильниками, соединенными трубопроводом с отсечными клапанами 1.

Недостатком известного устройства является его низкая энергетическая эффективность, обусловленная тем, что большая часть тепловой энергии, генерируемой электронагревателями, отводится в окружающую среду, не будучи использованной.

Цель изобретения - повыщение КПД термокомпрессора, а также обеспечение возможности одновременного сжатия двух различных газов.

Указанная цель достигается тем, что в термокомпрессоре каждый цилиндр снабжен поршнем, разделяющим его на надпорщневую и подпоршневую камеры, при этом электронагреватели и холодильники размещены в подпоршневых камерах, и последние соедк1 еиы трубопроводами с управляемыми кла 1анами.

На чертеже представлена схема предлагаемого термокомпрессора.

Термокомпрессор содержит цилиндры 1-3 с э.ектронагревателями 4 и холодильниками 5, соединенные трубопроводом 6 с отсечными клапанами 7. Каждый цилиндр снабжен порщнем 8, разделяющим его на надпоршневую и подпоршневую камеру 9 и 10, при этом электронагреватели 4 и холодильники 5 размещены в подпорщневых камерах 10 и последние соединены трубопроводом 11 с управляемыми клапанами 12.

Устройство также снабжено трубопроводами 13 и 14 с отсечными клапанами 15 и 16 подвода газа в надпорщневую и подпорщневую камеры 9 и 10 цилиндра 1 и трубо 1роводами 17 и 18 с отсечным и управляемым кла 1анами 19 и 20 отвода газа из надпоршневой и нодпорщневой камер 9 и 10 цилиндра 3. В каждом цилиндре размещен упор 21 крайнего положения порщня.

Устройство работает следующим образом

При включении электронагревателя 4 цилиндра 1 происходит нагрев газа, поданного в камеру 10 через трубопровод 4 и

клапан 16. Этот процесс сопровождается ростом давления. В результате порщень 8 приходит в движение и сжимает газ, поданный в камеру 9 цилиндра I через трубопровод 13 и клапан 15. Клапан 7 открывается и газ выдается в цилиндры 2 и 3 по трубопроводу 6. После достижения поршнем 8 в цилиндре 1 верхней мертвой точки открывается клапан 12 и газ из подпорщневой камеры 10 цилиндра 1 поступает в камеру 10 цилиндра 2 по трубопроводу 11. Порщень цилиндра 2 приходит в движение и происходит сжатие газа в камере 9 цилиндра 2, клапан 7 открывается и газ выдается в цилиндр 3. После выравнивания давлений в камерах 10 цилиндров 1 и 2 клапан 12 между ними закрывается, включается электронагреватель цилиндра 2 и холодильник 5 цилиндра 1.

В цилиндре 1 за счет охлаждения оставщегося в камере 10 газа происходит падение давления, порщень 8 смещается вниз и при этом через трубопровод 13 и клапан 15 в камеру 9 цилиндра 1 поступает очередная порция газа . После смещения порщня до упора 21 давление в камере 10 цилиндра 1 продолжает падать и через клапан 16 в камеру 10 цилиндра 1 поступает очередная порция газа.

Процессы, происходящие в цилиндрах 2 и 3, аналогичны процессам, происходящим в цилиндре 1.

Сжатый газ из камеры 9 цилиндра 3 поступает к потребителю через отсечной клапан 19 по трубопроводу 17, а из камеры 10 - через управляемый клапан 20 по трубопроводу 18.

Такое выполнение предлагае.мого термокомпрессора обеспечивает повыщение КПД за счет максимального использования энергии нагретого газа, а также сведения к минимуму потерь тепла в окружающую среду. Кроме того, обеспечивается возможность сжатия двух различных газов в камерах 9 и 10. В камере 10 можно сжи.мать газ, обладающий высокой теплопроводностью, что дополнительно снижает потери тепловой энергии, так как процесс нагревания ускоряется.