Термомеханический насос Советский патент 1990 года по МПК F04B15/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности-к насосам для подачи криопродукт98 под давлением. ..

Цель изобретения - повышение степени сжатия путем снижения вредного газо- вого объема.

На чертеже приведена схема термомеханического насоса.

Насос состоит из цилиндра 1, в котором размещен вытеснитель 2, разделяющий ци- линдр 1 на холодную 3 и теплую 4 полости, обратный клапан 5, всасывающий клапан 6, регенератор 7, связанный с охладителем 8 и нагревателем 9. Термомеханический- насос содержит электропривод 10 и испари- тель 11, соединенный с обратным клапаном 5 и с потребителем.

Термомеханический насос работает следующим образом.

При ходе вытеснителя 2 в сторону хо- лодной полости 3, жидкая фаза криопродук- та вытесняется из холодной полости 3, проходит через охладитель 8, регенератор 7, где нагревается и частично испаряется, охлаждая набивку регенератора 7, откуда рабочее тело частично в испаренной фазе поступает в нагреватель 9, нагревается и полностью превращается в паровую фазу. При этом в обоих полостях 3 и 4, 8 регене- раторе 7, охладителе 8 и нагревателе 9 по- вышается давление. При достижении ,цавлений, превышающего, по величине давление за клапаном 5, последний открывается и рабочее тело поступает в испаритель 11 и затем к потребителю. Вытеснение рабоче- Го вытеснителем 2 холодной 3 в теплую 4 полость продолжается, регенератор 7 в значительной части своего объема; заполняется жидкой фазой -и охлаждается за счет ее кипения в верхней части полости, Через клапан 5 к потребителю вытесняется частично жидкая фаза рабочето тела, которая ЗсП ам может быть испарена в испарите лз 11. При обратном ходе вытеснителя 2 испаренное рабочее тело вытесняется из теплой полости 4 через нагреватель 9, реге- нератор 7 охладитель 8 в холодную полссть 3. При зтом возвращается меньшая часть рабоче.го тела, поскольку некоторая часть его (при давлении 10МПА, около 83%) через клапан 5 вытесняется из контура насоса к потребителю. Проходя через, охлажденную набивку регенератора 7, испаренное рабочее тело охлаждается, несколько нагревая набивку регенератора, частично сжижается,

и окончательно охлаждаясь, сжижаясь в охладителе 8, поступает в холрдиу8р полость 3. 8 результате ожижения уменьшенного количества рабочего тела давление во всем контуре насоса снижается и через клапан 6 в холодную полость 3 всасывается новая порция рабочего тела, Затем цикл повторяется. Особенностью предлагаемого устройства является то, что через регенератор 7 в такте нагревания и испарения проходит вся цикловая доза рабочего тела в жидкой фазе, охлаждая набивку регенератора, а в такте охлаждения через регенератор 7 в холодную полость 3 возвращается только часть ее, поскольку другая часть удалена через клапан 5 из контура насоса к потребителю. При выходном давлении 10 МПа возвращается около 17%. Следовательно, регенератор переохлажден и частично заполнен жидкой фазой рабочего тела. Это позволяет уменьшить размеры регенератора. Кроме того, обьем регенератора, заполненный паровой фазой, по мере увеличения давления уменьшается в связи с заполнением его жидкой фазой рабочего тела, что уменьшает вредные объемы в контуре насоса и, следовательно, повышает степень сжатия. Давление D насосе формируется не только за счет повышения температуры рабочего тела, но и за счет перехода рабочего тела из жидкой фазы в газообразную. Степень с.жатия обеспечивает давление от 60 кг/ср /до200 кг/см и выше.

Реализация термомеханического насо- сз, обеспечивающего повышение давления испаренного метана до давления 200 кг/см и BbUijo для -подачи в камеру сгорания дизеля, при этом тйпло, отнятое от метана при его сжижении, используется практически, поскольку riarpBB теплой полости может Быть рэ .иен даже путем теплообмена, с окружающим воздухом.

Формула изобретения Термомйханический насос, содержащий цилиндр, снабженный вытеснителем, разделяющим его внутреннее пространство на холодную и теплую полости, сообщенные .- с другой чарбз последовательно соеди- еннь;е уг., регенератор и нагреватель, впускной и оыпускной клапаны, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени сжатия путем снижения вредного газового объема, выпускной клапан установлен между нагревателем и регенератором.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам для подачи криопродуктов под давлением. Целью изобретения является повышение степени сжатия путем снижения вредного газового объема. Это достигается тем, что в насосе при ходе вытеснителя 2 в сторону холодной полости 3 происходит вытеснение жидкой фазы криопродукта из холодной полости через охладитель 8 в регенератор 7, в котором она нагревается и частично испаряется и из которого в испаренной фазе поступает в нагреватель 9, где полностью превращается в паровую фазу. При этом в полостях 3 и 4, регенераторе 7, охладителе 8 и нагревателе 9 повышается давление. При давлении, превышающем по величине давление за клапаном 5, он открывается и рабочее тело поступает в испаритель 11 и далее к потребителю. 1 ил.