Энергохолодильная установка Советский патент 1982 года по МПК F25B11/00 F01K25/10 

(S) ЭНЕРГОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к энергохолодильной технике, точнее к теплоиспользующим установкам, вырабатывающим в одной технической системе электрическую энергию и холод.

Известны .энергохолодильные установки, содержащие замкнутый контур прямого цикла, включающий -последовательно соединенные парообразователь , силовую турбину с электрогенератором, конденсатор и конденсаторный насос, и контур обратного цикла с холодильной машиной f1.

Недостатком известных установок является их низкая экономичность вследствие использования в обратном цикле холодильной машины с низкими энергетическими коэффициентами.

Цель изобретения - повышение экономичности путем использования в обратном цикле холодильно-газовой машины, имеющей приводной поршень вытеснителя и работаюи ей по обратному циклу Стирлинга.

Указанная цель достигается тем, что полости холодильной машины над и Под приводным поршнем вытеснителя при помощи системы впускных и выпускных клапанов подсоединены к контуру прямого цикла между парообразовате-: лем и турбиной и между турбиной и ко нде НС а т ором.

На чертеже схематично представлена предлагаемая установка.

Установка содержит контур прямого цикла, включающий парообразователь 1, силовую турбину 2 с электрогенератором 3, конденсатор k и конденсаторный насос 5, и контур обратного цикла с холодильно-газовой машиной, работающей по обратному циклу Стирлинга и имеющей приводной поршень 6 вытеснителя 7, полости 8 и 9 холодил-ной машины соответственно над и под приводным поршнем 6 вытеснителя 7, впускные клапаны 10 и 11 и выпускные клапаны 12 и 13. Кроме того, установ ка содержит компрессорный поршень I, холодильник 15i регенератор 16, рефрижератор 17, регулирующие вентили 18 и 19, шток 20, корпус 21 и теп лоизолирующая проставка 22. Установка работает,следующим образом. Жидкий хладагент подается насосом 5 в парообразователь 1, в котором он испаряется и перегревается. Часть потока образующегося пара поступает в силовую турбину 2, являющуюся приводом электрогенератора 3 и насоса 5, Второй поток пара поступает через регулирующий вентиль 18 и открытые в это время выпускные клапаны 10 и 11, При этом вытеснитель 7, связанный штоком 20 с приводным поршнем 6; находится в верхнем положении. Под действием разности давлений перегретого пара и сжимаемого газа компрессорный поршень 1, перемещает ся, сжимая газ,который охлаждается а хо лодильнике 15.По окончании процесса еж тия газа закрывается впускной клапан 10 и открывается выпускной клапан 12 Перегретый газ, находящийся под приводным поршнем 6 вытеснителя 7, через выпускной клапан 12 и регулирующий вентиль 19 отводится в конденсатор . При этом приводной поршень 6 перемещается вниз вместе с вытесните лем 7. Компрессорный поршень 14 оста ется на месте е верхнем положении, при этом газовое рабочее тело перемещается изохорно в верхнюю часть газовой холодильной машины через регенератор 16, После касания вытеснителем 7 компрессорного поршня 14 про изводится перекрытие впускного клапа на 11 и открытие выпускного клапана 13, при этом происходит совместное перемещение вниз компрессорного порш ня 14 и вытеснителя 7, и пар через выпускные клапаны 12 и 13 и ющий вентиль 19 поступает в конденса тор 4, В верхней части газовой холодильной машины происходит расширение газа, производя холодильный эффект в рефрижераторе 17- При достижении поршнями 7 и 14 нижнего положения выпускные клапаны 12 и 13 закрывают ся. Далее открывается впускной клапан 10 и поршень 6 вместе с вытеснителем 7 переводится, в верхнее положение. При этом осуществляется изохорный процесс перемещения холодного газа через регенератор 16 и охлаждение последнего. Оба потока пара поступают в конденсатор 4, где переходят в жидкое состояние. Образующаяся жидкость забирается насосом 5 и нагнетается в парообразователь 1, Экономическая эффективность изобретения выражается в экономии электроэнергии, поскольку передвижение вытеснителя 7 и компрессорного поршня 14 осуществляется перегретым паром, образующимся в парообразователе 1, а также вследствие более высоких энергетических показателей обратного .цгкла Стирлинга, осуществляемого в холодил ьно- газовой машине. Формула изобретения Энергохолодильная установка, содержащая замкнутый контур прямого цикла, включающий последовательно соединенные парообразователь, силовую турбину с электрогенератором, конденсатор и конденсатный насос, и контур обратного цикла с холодильной машиной, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем использования в обратном цикле холодильно-газовой машины, имеющей приводной поршень вытеснителя и рабо тающей по обратному циклу Стирлинга, полости холодильной машины над и под приводным поршнем вытеснителя при пймощи системы впускных и вь1пускных клапанов подсоединены к контуру прямого цикла между парообразователем и турбиной и между турбиной и конденсатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР по заявке № 2762590, кл, F 25 В 1/06, 1979.