Энергохолодильная установка

 

Союз Соаетских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

932146

1

/ (61) glîïîëíèòåëüíîå к авт. свид-ву (22)Заявлено 01.07.80(21) 2948523/23-06 (52)M. Кл. с присоединением заявки ¹

F 25 В 11/00

Государственный комитет (23) Приоритет пю делам иаабретеннй и открытий

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (53) УДК 621.57 (088,8) (54) -"-HE 1-OXOJlO/lNJlbHAS. YCTAHOBKA

Изобретение относится к энерго.— машиностроению и может быть использовано для автономного обеспечения потребителей одновременно электрической энергией и холодом при предьявлении повышенных требований к показателям надежности энергосистемы.

Известна энергохолодильная установка, содержащая контур прямого цикла, в котором последовательно ус10 тановлены рекуператор, высокотемпературный источник тепла и силовая турбина, и контур обратного цикла с последовательно установленными в нем холодильником, дроссельным вентилем и рефрижератором, причем контуры имеют общий участок, в котором установлен компрессор (11.

Недостатком известной энергохолодильной установки является нали чие холодильника отвода тепла прямого цикла и регенеративного теплообменника обратного цикла, что усложняет подсистему отвода тепла в энергохолодильной установке и снижает ее структурную надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в энергохолодильной установке на общем участке контуров дополнительно установлен перед компрессором межцикловый рекуператор смесительного типа, подсоединенный к выходам из рефрижератора и рекуператора, а выход из компрессора непосредственно соединен с холодильником контура обратного цикла.

На фиг.. 1 представлена структурнопоточная схема энергохолодильной установки;на фиг. 2 - ее сопряженные циклы в диаграмме (Т-Я .

Установка содержит высокотемпературный источник 1 тепла (газоожидаемый ядерный реактор, систему концентратор-приемник солнечного излучения и т.д.), силовую турбину 2, рекуператор 3, межцикловый рекупе146 4 подводится тепло О 3 от охлаждаемых (термостатируемых) объектов (изобарно-изотермный процесс т,-т1) Далее к рабочему телу в межцикловом рекуператоре 4 подводится тепло 0.р от рабочего тела, циркулирующего в контуре прямого цикла (изотермный процесс П - d) после чего рабочее тело поступает в компрессор 5. Таким об.>0 разом, обратный цикл замыкается. В результате установкой генерируется электрическая энергия (за счет отвода внешней работы L H на привод генератора 9 электрического тока) и

15 холод.

Экономическая эффективность изобретения заключается в локализации процесса отвода тепла в окружающую среду только в контуре обратного

20 цикла. Следствием этого является ликвидация холодильника отвода тепла прямого цикла, что, в свою очередь, дает возможность повысить структурную надежность энергохолодильной

25 установки.

30 Энергохолодильная установка, содер>кащая контур прямого цикла, в котором последовательно установлены рекуператор, высокотемпературный источник тепла и силовая турбина, и контур обратного цикла с последо35 вательно установленными в нем холодильником, дроссельным вентилем и рефрижератором, причем контуры имеют общий участок, в котором установлен

40 компрессор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, на общем участке контуров дополнительно установлен перед компрессором межцикловый рекуператор

45 смесительного типа, подсоединенный ю к выходам из рефрижератора и рекуператора, а выход из компрессора непосредственно соединен с холодильником контура обратного цикла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чиковани В.В. и др. Анализ теплоэнергетической установки для одновременного получения электрической энергии и холода. — Известия

AH СССР. Энергетика и транспорт", "Наука" .1979, 4 5, с. 116.

3 932 ратор 4 смесительного типа, компрессор 5, холодильник 6, дроссельный вентиль 7, рефрижератор 8 и генератор 9 электрического тока.

Установка работает следующим образом .

Рабочее тело, нагретое за счет подвода тепла (тепловой мощности Q<) от высокотемпературного источника

1 тепла до высшей температуры прямого цикла Т<, поступает на силовую турбину 2,,где, расширяясь, отдает часть энтальпии в виде внешней работы (процесс о>- Ь). Затем рабочее тело поступает в горячее плечо рекупеатора 3, где в изобарном процессе тепловая можность (lp< отводится к потоку, направляющемуся в высокотемпературный источник 1 тепла.Восле этого рабочее тело поступает на вход в межцикловый рекуператор 4, где, сме шиваясь с потоком, выходящим из рефрижератора 8, понижает свою температуру до низшей температуры Т (изобарный процесс г.- d), Из ме>кциклового рекуператора 4 общий поток рабочего тела поступает в комперссор 5, где, сжимаясь, увеличивает свое давление до высшего давления прямого цикла (процесс и†р). При этом часть рабочего тела из промежуточной ступени компрессора 5, сжатая до оптимального давления в обратном цикле (процесс Д - ф отводится в контур обрат< ) > ного цикла. Из нагнетательного патрубка компрессора 5 рабочее тело, циркулирующее в контуре прямого цикла, сначала нагревается в холодном плече рекуператора 3 (изобарный процесс 6 - f ), а затем — высокотемпературном источнике 1 тепла (изобарный процесс f - д ). Таким образом, прямой цикл преобразования тепловой энергии в механическую замыкается. Другая часть рабочего тела, циркулирующая в контуре обратного цикла, из промежуточной ступени компрессора 5 поступает в холодильник 6, где, изобарно охлаждаясь за счет отвода тепловой мощности (в окружающую среду, понижает свою температуру до значения Т2, конденсируется (процесс d- и — k) и в жидком состоянии поступает в дроссельныи вентиль 7, в котором дросселируется, снижая температуру до значения Т (изоэнтальпный процесс Ic.- Ц,Затем в .рефри>кераторе 8 к рабочему телу

Формула изобретения

932146

Фиг. 1

Составитель Ю. Суков

Редактор Л. филь Техред А. Бабинец

Корректор В. Бутяга

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4.

Заказ 3717/52 Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5