Способ работы термосорбционного компрессора Советский патент 1990 года по МПК F25B15/16 

/3

-И

/

Li

-16

о:)

ОС ГС

0

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической промышленности и химическом машиностроении.

Цель изобретения - уменьшение коли чества потребляемого тепла и обеспечение равномерного нагнетания водорода.

На чертеже представлена схема термо сорбционного компрессора, реализующего предлагаемый способ.

Компрессор включает гидридные модули 1-4, каждый из которых снабжен всасывающим и нагнетающим клапанами и имеет теплообменную поверхность для теплообмена теплоносителя с сорбентом, нагреватель 5, холодильник 6, циркуляционные на- сосы 7 горячего теплоносителя и циркуляционные насосы 8 холодного теплоносителя, а также переключающие устройства 9 - 16, которые могут быть выполнены в виде трехходовых шаровых кранов с пневматичес- КИМ приводом или в виде двух запорных I клапанов с мембранным или электромагнит- ным исполнительным механизмом, располо- I женных - один на линии горячего тепло- : носителя, другой - на линии холодного. Управление переключающими устройствами производится от программного реле времени, настраиваемого при пуске компрессора. Компрессор работает следующим обра- зо.м.

Гидридные модули 1 и 2 объединены в первую пару, а гидридные модули 3 и 4 - во вторую. Цикл работы первой пары складывается из четырех тактов. На первом такте переключающие устройства 9 и 10 находят- ся в правом положении, а переключающие I устройства 1 и 12 - в левом положении. I Горячий теплоноситель из нагревателя 5 про- I ходит через циркуляционный насос 7, пере- 1 ключающее устройство 9, гидридный модуль 1, переключающее устройство 10 и возвра- I щается в нагреватель 5. Температура теп- I лоносителя на входе в модуль 1 равна 160°С на выходе из него (температура десорбции) - 150°С. В модуле 1 идет десорбция - выделение водорода под давлением 7 МЦа. В это время холодная вода из холодильника 6 проходит через циркуляционный насос 8, переключающее устройство 11, гидри.апый модуль 2, переключающее устройство 12 и возвращается в холодильник 6.Температура воды на входе в модуль 2 равна 20°С, на выходе -- 30°С (температура сорбции). В модуле 2 идет сорбция -- поглощение водорода из азотноводородной смеси с содер- жанием водорода 75% и давлением 1,0 МЦа. На втором такте переключающее устройство 9 переходит в правое положение, переключающее устройство 11 - в левое. Холодный теплоноситель, поступивший в горячий модуль 1, нагревается и поступает через переключающее устройство 10 в нагреватель 5. Из нагревателя 5 горячий теплоноситель поступает через переключающее

устройство 11 в холодный модуль 2. подогревается и через переключающее устройство 12 поступает в холодильник 6.

Температура на выходе из остывающего модуля 1 за время такта падает от 1-50 до 110°С, температура на выходе из модуля 2 поднимается от 30 до 90°С.

На третьем такте переключающее устройство 10 переходит в левое положение, а переключающее устройство 12 - в правое положение. В начале такта проходит догре- чание модуля 2 до температуры десорбции, доохлаждение модуля 1 до температуры ции. Третий такт аналогичен первому, но теперь в модуле 1 идет сорбция, а в модуле 2 - десорбция.

На четвертом такте переключающее устройство 9 переходит в правое положение, а переключающее устройство 11 -- в левое положение. Четвертый такт аналогичен второму такту, температура на выходе из остывающего модуля 2 за время такта падает от 150 до 105°С, температура на выходе из модуля 1 поднимается от 30 до 85°С.

Цикл работы второй пары гидридных модулей 3 и 4 состоит из тактов такой же продолжительности, что и в первой паре. Сдвиг по фазе между циклами первой и второй пары составляет 180°С.

При работе компрессора производят перепуск теплоносителя из остывающих гидридных модулей в нагреватель 5, а из нагревающихся в холодильник 6, причем пепе- пуск проводят до достижения теплоносителем выходящим из остывающего модуля, температуры, лежащей в пределах

Тс -f . + J. Т - температура теплоносителя; Тс -температура сорбции; Тд-температура десорбции.

Формула изобретения

Способ работы термосорбционного компрессора путем сорбции водорода низкого давления и десорбции водорода высокого давления посредством попеременной подачи в гидридные модули холодного тепоносителя после холодильника и горячего теплоносителя после нагревателя соответственно, регенерации тепла между остывающими и нагревающимися гидридными модулями посредством перепуска теплоносителя из остывающих гидридных модулей в нагреватель, а из нагревающихся - в холодильник, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества потребляемого тепла и обеспечения равномерного нагнетания водорода, в сгруппированных попарно гидридных модулях остывание одного из них осуществляют одновременно с нагреванием другого, при этом перепуск телоносителя проводят до достижения теплоносит&тем, выходящим

из остывающего модуля, температуры, ле-где Т - температура теплоносителя;

жащей в пределахТс -температура сорбции;

-. ,2/Тя температура десорбции.

Тс + +

т

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической промышленности и химическом машиностроении. Цель изобретения - уменьшение количества потребляемого тепла и обеспечение равномерного нагнетания водорода. Для этого в сгруппированных попарно гидридных модулях 1, 2, 3, 4 остывание одного из них осуществляют одновременно с нагреванием другого, при этом перепуск теплоносителя проводят до достижения теплоносителем, выходящим из остывающего модуля, температуры, лежащей в пределах T_с+(T_д-T_с)/2ΤΤ_с[3(T_д-T_с)]/4, где T - температура теплоносителя

T_с - температура сорбции

T_д - температура десорбции. При этом цикл работы каждой из пар модулей состоит из четырех тактов. 1 ил.