СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА Советский патент 1968 года по МПК F25B11/00 

Известны способы получеиия холода с использованием в качестве рабочего тела газа или Смеси газов, химически реагирующих с изменением газовой постоянной. Известны также способы (производства механической работы С использованием указанных рабочих тел.

Высокая термодинамическая эффективность известных способов производства механической работы достигается путем расширения рабочего тела при газовой постоянной, превышающей его газовую постоянную в процессе сжатия. В известных способах получения холода осуществить аналогичный прием не удается, так как в результате обратимой химической реакции указанные рабочие тела, циркулируя в замкнутом контуре, увеличивают свою газовую постоянную при нагревании и соответственно уменьшают ее п-ри охлаждении.

Настоящее изобретение позволяет осуществить расщирение рабочего тела прИ газовой постоянной, превышающей его газовую постоянную в процессе сжатия. Это достигается тем, что между указанными процессами осуществляют необратимую экзо- или эндотермическую химическую реакцию с из менением состава рабочего тела, которое оосле однократного использования удаляют из системы.

Тепловой эффект экзотермической реакции и химическую энергию, заключенную в удаляемом из системы рабочем теле, используют для производственных или энергетических , нужд, 5 что позволяет повысить термодинамическую эффективность способа получения холода.

Фиг. 1-4 иллюстрируют описываемый способ.

На фиг. 1 условно в Т-S-диаграмме показан вариант способа получения холода с экзотермической реакцией между адиабатическими процессами сжатия и расширения рабочего тела. Последнее сжимают (процесс /-2), затем проводят реакцию

5 (процесс 2-3-4), охлаждают окружающей средой (процесс 4-5) и регенеративно обратным потоком (процесс 5-6), расширяют (процесс 6-7), направляют к охлаждаемым объектам (процесс 7-8) и после регенерации

0 (ироцесс 8-.9) удаляют из системы при температуре и давлении начала сжатия.

На фиг. 2 в Т-S-диаграмме показан вариант способа получения холода с эндотермической реакцией между адиабатическими процессами расширения и сжатия рабочего тела. Рабочее тело охлаждают регенеративно обратным потоко:м (процесс 1-2), расширяют (процесс 2-3), направляют к охлаждаемым объектам (процесс 3-4), нагревают регенепроводят реакцию (процесс 5-6), сжимают (процесс 6-7), охлаждают окружающей средой и удаляют из системы три температуре и давлении начала регенеративного охлаждения (процесс 7-8).

На фиг. 3 приведена в качестве примера схема установки для осуществления описанного способа применительно к экзотермической реакции: CHj + 0,5 Оа + 1,88 Na -)- СО + ЗНг + 1,88 Na.

Из Газовой магистрали метан подают к холодильной установке, смещивая его с воздухом в стехиометрическом соотнощении. Полученную смесь газов сжимают в компрессоре 1, затем направляют в реактор 2, где при постоянном давлении происходит указанная реакция С выделением тепла, которое используют для энергетических нужд. Продукты реакции охлаждают в холодильнике 3, затем Б регенераторе 4, расщиряют в турбине 5 и подают в холодильную камеру 6, после чего в регенераторе 4 нагревают до температуры и давления начала сжатия и удаляют из установки. Удаляемая смесь газов можег быть использована для производственных или энергетических нужд.

На фиг. 4 дана зависимость действительного холодильного коэффициента холодильных установок, работающих по циклу Карно-кривая /, паровому циклу - кривая Л, воздушному циклу - кривая III я по описанному способу для указанной выще реакции - кривая IV, от отнощения характеристических температур подвода и отвода тепла в установках.

Описываемый способ может быть осуществлен на основе реакций сгорания газообразных или жидких топлив, реакции конверсии углеводородов, реакции газификации твердых топлив и т. п.

Предмет изобретения

1.Способ получения холода с использованием в качестве рабочего тела газа или смеси газов, химИчески реагирующих с изменением газовой постоянной, отличающийся тем, что, С делью повыщения холодильного коэффициента путем расширения рабочего тела при газовой постоянной, превышающей его

газовую постоянную в прОцессе сжатия, между указанными процессами осуществляют необратимую экзо- или эндотермическую химическую реакцию с изменением состава рабочего тела, которое после однократного использования удаляют из системы.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с Целью повышения его термодинамической эффективности, тепловой эффект экзотермической реакции и химическую энергию, заключенную в удаляемом из системы рабочем теле, используют для производственных или энергетических нужд.

Qp

ПЛШЙЖ-- - у -1-1-j I )5 P-- const /8 /6

3 4 X