Компрессор Советский патент 1982 года по МПК F25B29/00 F25B17/08 

(5) КОМПРЕССОР

Изобретение относится к тепло-хла дотехнике, в частности к компрессо- . рам, работающим на принципе абсорбции и десорбции паров рабочего агента в теплонасосном режиме. Известны компрессоры, содержащие гидридные .элементы преимущественно ниобиевые, абсорбирующие пары водоро да при низком давлении с отводом выделяющегося при абсорбции тепла к источнику низкого потенциала и десор бирующиё водород при высоком давлении с подводом тепла от источника повышенного потенциала l Недостатком известных компрессоров является то, что они не могут быть использованы в качестве теплового насоса без потребления тепловой энергии для циркуляции водорода. Целью изобретения является исполь зование компрессора в качестве тепло вого насоса без потребления тепловой энергии для циркуляции водорода. Указанная цель достигается тем, что компрессор содержит дополнительные гидридные элементы, преимущественЧР из сплава магнезии с никелем, с абсорбционно-десорбционными характеристиками, отличными от характеристик основных гидридных элементов, и температурным диапазоном работы, не зависящим от температурного диапазона работы последних, образующие с основны-, ми элементами замкнутый контур для циркуляции водорода, причем дополнительные гидридные элементы служат для десорбции водорода при низком давлеч НИИ и абсорбции водорода при высоком давлении в процессе подвода и отвода тепла от автономных источников . На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый компрессор; на фиг. 2 цикл работы компрессора в теплонасосном режиме; на фиг. 3 цикл работы. компрессора при перекачивании водорода от низкого до высокого дав.ления с различными гидридными элементами, работающими с источниками двух темпе ратур; на фиг. Ц - цикл работы компрессора при перекачивании водорода ,с .различными гидридными элементами, работающими с одинаковыми разностями давления, но с источниками тепла различных температур. Компрессор содержит (фиг. 1 ниоби ,вый гидридный элемент 1 и гидридный, рлемент 2, изготовленный из сплава магнезии с никелем. Компрессор работает следующим обра зом. Гидридный ниобиевый элемент 1 охлаждают источником тепла-низкого поteнциaлa, например помещают в ванну заполненную смесью этиленгликоля и сухого льда. Затем ниобий «асыцают водородом при и давлении 2,4бат В это же время гидридный элемент 2 О Нагревают до 300 С и десорбируют из него газообразный водород. Затем эле мент 1 извлекают из ванны, промывают раствором метаннола в ацетоне и высушивают. Далее оба элемента 1 и 2 окружают.взрывозащитными экранами, сообщающимися между собой трубопроводом с установленным на нем клапаном и производят следующие операции Ниобиевый элемент 1, нагревают до тем пературы Т 130 С и давлен|(|е десор бируемого водорода повышают. до.Р -80,85 атм (см. фиг. 2 ). Открывают клапан и соединяют экраны- между собой, а нагрев элемента 2 прекращают. Температура в элементе 2 за счет абсорбции водорода повышается до Т.2 425С, а выделяющееся тепло отводят потребителю. После этого ниоби вый элемент 1 снова помещают в ванну с этиленгликолем и сухим льдом. Температура элемента 1 понижается, что приводит к поглощению им водорода, десорбирующего из элемента 2, температура которого поддерживается при Тз 300 С. Элемент 1 охлаждается до и насыщается водородом при 1 2,6 атм. Далее цикл повторяется как указано выше. Таким образом, теп ло к потребителю доставлено при Т :425°С в то время, как температуры источников тепла составляют Т О С Т , Т 300°С. На фиг. 3 представлен режим работы компрессора, составленного из тре гидридных элементов. Если первый эле мент ниобиевый, а второй - сплав железа с никелем, то при температурах тепловых источников T/i 37,8 С и Т,2 79,+°С давление водорода можно поднять от Р 1 атм до Р,2 8 атм, а третьим элементом до Р} 20 атм. При этом третий элемент, выбирают та-; КИМ, чтобы он при Т 37.8°С поглощал водород с давлением Р. 8 атм и десорбировал водород при Т 79, и давлении Р 20 атм. Если имеется водород с давлением 20 атм, то он при абсорбции может поднять свою температуру от 37,8 до 79,с. На фиг. компрессор работает с тремя гидридными элементами, соответственно подключенными к тепловым источникам с температурами Т -7,2С, T 193,3°С и Т4 538,, при этом первый элемент -ниобиевый, второй из сплава магнезии с никелем. При этих температурах давление водорода в каждом элементе повышается от. 0,1 атм до 250 атм. Третий элемент нужно выбирать из такого материала, чтобы он при давлении 0,1 атм десор-. бировал водород при 193,3°С, а при давлении 250 атм абсорбировал его при 537,8 С. Если имеется водород с. давлением 250 атм, то при абсорбции в указанных э.лементах он может поднять свою температуру от (-7,2) до (+538,8)0. Экономическая эффективность предлагаемого компрессора выражается в повышении надежности эксплуатации компрессора при его работе в теп.понасосном режиме вследствие отсутствия в нем движущихся частей, а также в повышении экономичности из-за отсутствия затраты высокопотенциального тепла для осуществления циркуляции водорода. Формула изобретения Компрессор, содержащий гидридные элементы, преимущественно ниобиевые, абсорбирующие пары водорода при низком давлении с отводом выделяющегося при абсорбции тепла к источнику низкого потенциала и десорбирующие водород при высоком давлении с подводом тепла ОТ ивточника повышенного потенциала, отличающийс я тем, что, с целью использования компрессора в качестве теплового насоса без потребления механической энергии для циркуляции одорода, он содержит дополнительные гидридные элементы, преимущественно из сплава магнезии с никелем, с абсорбционнодесорбционными характеристиками, отличными от характеристик основных гидридных элементов, и температурным диапазоном работы, не зависящим от температурного диапазона работы последних, образующие с основными элементами замкнутый контур для циркуляции водорода, причем дополнитель9ные гидридные элементы служат для десорбции водорода при низком давлении и абсорбции водорода при высоком давлении в процессе подвода и отвода тепла от автономных источников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3375676, кл. 62-226, опублик. 1975(ft)

Нг

HZ

MI

ft

HZ

Мг