Термомеханический насос

 

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.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 В 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е И 3 О БР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4388628/23-06 (22) 04.03.88 (46) 30.12.90. Бюл. N. 48 (71) Институт проблем машиностроения АН

УССР и Специальное. конструкторско-технологическое бюро Института проблем машиностроения АН УССР (72) А.П.Кудряш, B.Ñ.Çåðêàëèé, А.И.Домрачев и А.А.Кайдалов (53) 621.57(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 318726, кл. F 04 В 15/08, 1971, (54) ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ НАСОС (57) Изобретен |с относит-.я к области машиностроения, в частности к насосам для пода«и криапрадук|ав под давлением. Целью

5U 1617190 А1 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 1ело поступает в испаритель 11 и далее к потребителю. 1 ил. i 617190

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

Цель изобретения — повышение степени сжатия путем снижения вредного газового объема.

На чертеже приведена схема гермомеханическаго насоса.

Насос состоит иэ цилиндра 1, в котором размещен вытеснитель 2, разделиощий цилиндр 1 на холодную 3 и теплую 4 полости, обратный клапан 5, всасывающий клапан 6, регенератор 7, связанный с охладитепем 8 и нагревателем 9, Термомеханический- насос содер>кит электропривод 10 и испаритель 11, соединенный с абраггным клапанам

5 и с потребителем.

Термомеханический насос работает следующим образом.

При ходе вытеснителя 2 B сторону xG" ладной полости 3, жидкая фаза криопродукта выте:няется из холодной полости 3, проходит через охладитель 8, регенератар

7, где нагревается и частично испаряется, охлаждая набивку регенератора 7, откуда рабочее тело частично в испареннай фазе поступает в нагреватель 9, нагревается и попность:о превращается в паровую фазу.

При этом в обоих полостях 3 и 4, в регеиераторе 7. охпадителе 8 и нагревателе 9 повышается давление. При достижении давления, превышающего IIO вег ичине pGB ление за клапаном 5, последний открывается и рабочее тело пос упает в испаритель 11 и затем к потребителю. Вытеснение рабочеГа тепе вытеснитепем 2 I- холодной 3 в теплую 4 полость п >одолжаегся, регенератор 7 в значительной части своего объем заполняется жидкой фазой и охлаждается за счет ее кипения в верхней части голос ги, Через клапан 5 к потребителю в.-..:тесI;:Ieò:ë частично жидкая фаза р:ба::--ига тела., которая затем мажет быть испарена в испарите пе I <, При обратном ходе вытеснитепя 2

vIcf;=:ðåííoå рабочее тело вытесняется иэ теплой полости 4 через нагреватель 9, регенератор 7 охладитель 8 в холодную поп,сть

3. При этом возвращается меньшая час-,:, рабочего тела, поскольку некоторая часть ега (при давлении 1ОМПА, около 83;>„ ) «epàç клапан 5 вытесняется из K0IITvp8 насоса к потребители, Проходя через ахпа>кденную набивку регенератора 7, испареннае рабочее тело охлаждается, несколько нагревая набивку регенератора, частична с>кижается.

5 l0

35 . I 1 7 Ь

55 и окончательно охлаждаясь, сжижаясь в ахладителе 8, поступает в холодную полость 3.

В результате сжижения уменьшенного количества рабочего тела давление во всем контуре насоса снижается и через клапан 6 в холодную попасть 3 всасывается новая порция рабочего тела, Затем цикл повторяется. Особенностью предлагаемого устройcTBQ 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, регенератар переахлажден и час ично заполнен жидкой фазой рабочего тела, Эта позволяет уменьшить размеры регенератора, Кроме того, объем 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 в НВсосВ формируется не толька эа счет повышения температуры рабочего тела, но и эа счет перехода р-бочего I ел ; иэ жидкой фазы B газообразную. Степень сжатия обеспечивает давление от 60 кг/см до 200 кг/см

2 2 и выше.

Реализация термомеханического насос=, обеспечивающего повышение давления испареннаго метана да давления 200 кг/см

2 и выц: .- дпя подачи в камеру сгорания дизеля. гри этом тепло, отнятое от метана при е: а сжи;::.:-.:нии, используется практически, поскольку: агрев теплой полости может быть р"; вен даже путем теплаабмеиа с акружа,ащим воздухом.

Формул» изобретения

Термамеханический насос. содержащий цилиндр, снабженный вытеснитепем, разделяющим ега внутреннее пространство на холодную и теплую полости, cîîáù!=rHûe дна с друго ч".I..;..- последовательно соединенные . падитель, регенератар Ii нагрева-епь, впускной и выпускной клапаны, о тп ич а ю щ и Й с я тем, что, с — елью повь! шения степени сж"- гия путем снижения вредного газового объема, выпускной клапан установлен между нагревателем и регенераторам,

Термомеханический насос Термомеханический насос 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике насосостроения

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для повышения давления и перекачивания сжиженных газов

Изобретение относится к насосостроению

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для перекачивания криогенных жидкостей

Изобретение относится к области криогенной техники, конкретно к устройствам для подачи и откачки сверхтекучего гелия, и может найти применение как при проведении физических экспериментов, так и в практических целях, требующих управления направлением и скоростью подачи сверхтекучего гелия для охлаждения детекторов, нагревателей, оперативным управлением работой испарителей. Два нагревательных элемента располагаются снаружи металлической трубки-корпуса таким образом, что реализуется возможность управлять как величиной, так и направлением потока сверхтекучего гелия через насос. Реверсивный термомеханический насос выполнен в виде стальной цилиндрической трубки, заполненной спрессованным порошком, с двумя нагревательными элементами и впаянной с одного конца трубкой подачи-откачки сверхтекучего гелия. Тонкая стальная стенка трубки-корпуса имеет низкую теплопроводность и поэтому основной поток тепла поступает внутрь корпуса (теплопередача вдоль стенки минимальна). Теплоизоляция нагревательных элементов выполняется плотной намоткой на нагреватели тефлоновой пленки, имеющей низкую теплопроводность и хорошие механические свойства для использования при гелиевых температурах. Насос позволяет надежно блокировать поток гелия подачей напряжения сразу на оба нагревателя, что исключает возможность самопроизвольного подлива сверхтекучего гелия в зону более высокой температуры. 2 з.п. ф-лы,, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к радиально-поршневым насосам. На поверхности соединительного кольца насоса, обращенной к головкам поршней, расположена прокладка из антифрикционного материала, повторяющая профиль соединительного кольца. Такая вставка может быть выполнена из фторопластовой композиции Ф4К20, предназначенной для работы в условиях сухого трения в широком диапазоне температур от -250 до +260°C. Техническим результатом являются повышение КПД насоса и расширение перечня перекачиваемых жидкостей. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к радиально-поршневым насосам. На поверхности направляющего диска насоса, обращенной к головкам поршней, расположена прокладка из антифрикционного материала, повторяющая профиль диска с канавкой. Такая вставка может быть выполнена из фторопластовой композиции Ф4К20, предназначенной для работы в условиях сухого трения в широком диапазоне температур от -250 до +260°C. Кроме того, на головке поршня вблизи выступов выполнены лыски, контактирующие с уплотнениями направляющих дисков. Техническим результатом является повышение кпд насоса и расширение перечня перекачиваемых жидкостей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх