RU114134U1

RU114134U1 - HEAT-COLD SUPPLY DEVICE

Info

Publication number: RU114134U1
Application number: RU2011136802/06U
Authority: RU
Inventors: Андрей Павлович Заборонок; Владислав Николаевич Демьянец
Original assignee: Андрей Павлович Заборонок; Владислав Николаевич Демьянец
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-03-10

Abstract

Устройство тепло-холодоснабжения, содержащее последовательно соединенные в замкнутый контур циркуляции хладагента компрессор, конденсатор и испаритель, между которыми установлена турбина, валом связанная с потребителем энергии, отличающееся тем, что в качестве турбины применена реактивная гидропаровая турбина с соплами Лаваля, сообщающаяся с конденсатором и расположенная в вакуумируемой полости, связанной с испарителем, вал реактивной паровой гидротурбины связан с приводным валом генератора электроэнергии или компрессора. A heat and cold supply device containing a compressor, a condenser and an evaporator connected in series in a closed refrigerant circulation loop, between which a turbine is installed, which is connected by a shaft to the energy consumer, characterized in that a hydro-steam jet turbine with Laval nozzles is used as a turbine, communicating with the condenser and located in the evacuated cavity connected to the evaporator, the shaft of the reactive steam hydro turbine is connected to the drive shaft of the electric power generator or compressor.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области энергетического машиностроения, а в частности устройствам на базе тепловых насосов и холодильных машин, работающих по обратным термодинамическим циклам, т.е. к устройствам для выработки тепла и холода - теплотрансформаторам.The claimed utility model relates to the field of power engineering, and in particular to devices based on heat pumps and refrigerators operating in reverse thermodynamic cycles, i.e. to devices for generating heat and cold - heat transformers.

Из области техники известны теплотрасформаторы, работающие по обратным термодинамическим циклам состоящие из соединенных в замкнутый контур компрессора, конденсатора, дросселирующего вентиля и испарителя (1). Недостатком таких устройств являются узкие функциональные возможности, т.е используются только для получения тепла или холода. Кроме того применение дросселирования при охлаждении потоков менее эффективно, чем применение устройств совершающих механическую работу.Heat transformers operating in reverse thermodynamic cycles consisting of a compressor, a condenser, a throttling valve and an evaporator (1) connected in a closed loop are known from the technical field. The disadvantage of such devices is the narrow functionality, that is, they are used only to obtain heat or cold. In addition, the use of throttling when cooling flows is less effective than the use of devices performing mechanical work.

Известна холодильная машина, состоящая из последовательно соединенных, в замкнутый контур испарителя, конденсатора, компрессора и расширителя жидкого хладагента с получением механической работы (2). Недостатком данного устройства является сложность конструкции.A known refrigeration machine, consisting of series connected in a closed loop evaporator, condenser, compressor and liquid refrigerant expander to obtain mechanical work (2). The disadvantage of this device is the design complexity.

Известно устройство тепло-холодоснабжения содержащее последовательно соединенные в замкнутый контур циркуляции хладагента испаритель, конденсатор, компрессор, преобразователь тепла и холода в механическую энергию связанный с электрогенератором. В качестве устройства для снижения давления применена гидротурбина, расположенная между конденсатором и испарителем (3). Данный аналог наиболее близкий, т.е. прототип. Недостатком данного технического решения является низкая эффективность его работы.A device for heat and cold supply containing sequentially connected in a closed circuit of the circulation of the refrigerant evaporator, condenser, compressor, converter of heat and cold into mechanical energy associated with the generator. A hydraulic turbine located between the condenser and the evaporator (3) was used as a device for reducing pressure. This analogue is the closest, i.e. prototype. The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of its work.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности работы устройства тепло-холодоснабжения.The problem solved by the utility model is to simplify the design and increase the efficiency of the heat and cold supply device.

Данная задача решается тем, что устройство тепло-холодоснабжения, содержит последовательно соединенные в замкнутый контур циркуляции хладагента компрессор, конденсатор и испаритель между которыми установлена турбина валом связанная с потребителем энергии. Отличия в том, что в качестве турбины применена реактивная гидропаровая турбина с соплами Лаваля, сообщающееся с конденсатором и расположенная в вакуумируемой полости, связанной с испарителем. Вал реактивной паровой гидротурбины связан с приводным валом генератора электроэнергии или компрессора.This problem is solved in that the heat and cold supply device comprises a compressor, a condenser and an evaporator connected in series to the closed circuit of the refrigerant circulation, between which a turbine is installed by a shaft connected to the energy consumer. The differences are that a hydro-steam turbine with Laval nozzles is used as the turbine, which communicates with the condenser and is located in the evacuated cavity associated with the evaporator. The shaft of a jet steam turbine is connected to the drive shaft of an electric power generator or compressor.

Данная полезная модель позволяет повысить эффективность работы устройства и снизить затраты электроэнергии на привод устройств тепло-холодоснабжения.This useful model allows to increase the efficiency of the device and reduce the cost of electricity to drive heat and cold supply devices.

Устройств тепло-холодоснабжения состоит из последовательно соединенные в замкнутый контур циркуляции хладагента компрессор 1, конденсатор 2. Конденсатор 2 сообщается с полым валом 3 реактивной гидропаровой турбины 4 с соплами 5 Лаваля, расположенной в вакуумируемой полости 6, связанной с испарителем 7. Приводной вал 8 реактивной гидропаровой турбины 4 может быть связан либо с приводным валом генератора 9 электроэнергии или компрессора 1.The heat and cold supply device consists of a compressor 1, a condenser 2 connected in series to a closed circuit of the refrigerant circulation. The condenser 2 communicates with the hollow shaft 3 of the hydro-steam turbine 4 with the Laval nozzles 5 located in the evacuated cavity 6 connected to the evaporator 7. The drive shaft 8 is reactive a hydro-steam turbine 4 can be connected either with the drive shaft of the generator 9 of electricity or compressor 1.

Устройство работает следующим образом. Испарившиеся в испарителе 7 пары хладагента по трубопроводу 10 всасываются компрессром 1. В компрессоре 1 они сжимаются и подаются в конденсатор 2, в котором хладагент конденсируется и в жидком виде, поступает в полый вал 3 реактивной гидропаровой турбины 4 с соплами 5 Лаваля, в которых происходит падение давления до давления равного давлению в вакуумируемой полости и его бурное парообразование (кипение), при этом реактивная гидропаровая турбина 4 вращаясь, через приводной вал 8 передает крутящий момент на приводной вал генератора 9 электроэнергии или компрессора 1, что позволяет снизить затраты электроэнергии. Образовавшейся в вакуумируемой полости 6, жидкий хладагент поступает в испаритель 7, а его парообразная его фракция подается в трубопровод 10 для всасывания компрессором 1. Таким образом, вакуумируемая полость 6 так же выполняет функцию сепаратора, в ней происходит разделение жидкой и газообразной фракции хладагента.The device operates as follows. The refrigerant vapor evaporated in the evaporator 7 is sucked by the compressor 1 through the pipeline 10. In the compressor 1, they are compressed and fed to the condenser 2, in which the refrigerant is condensed and in liquid form, enters the hollow shaft 3 of the hydro-steam turbine 4 with Laval nozzles 5, in which the pressure drop to a pressure equal to the pressure in the evacuated cavity and its rapid vaporization (boiling), while the hydro-steam turbine 4 rotates through the drive shaft 8 and transmits torque to the drive shaft of the generator 9 ogy or a compressor 1, thereby reducing the cost of electricity. Formed in the evacuated cavity 6, the liquid refrigerant enters the evaporator 7, and its vaporous fraction is supplied to the pipe 10 for absorption by the compressor 1. Thus, the evacuated cavity 6 also acts as a separator, in which the liquid and gaseous fractions of the refrigerant are separated.

Благодаря вышеуказанной конструкции достигается повышение эффективности работы устройства тепло-холодоснабжения, при простоте его конструкцииThanks to the above design, an increase in the efficiency of the heat and cold supply device is achieved, with its simplicity

Библиографические данные источников информации.Bibliographic data of information sources.

1. Морозюк Т.В. Теория холодильных машин и тепловых насосов. Одесса 2006 г. стр.116 рис.5.10.1. Morozyuk T.V. The theory of refrigeration machines and heat pumps. Odessa 2006 p. 116 fig. 5.10.

2. Авторское свидетельство СССР №591667 от 07.07.1975 г.2. USSR author's certificate No. 591667 of 07/07/1975

3. Российская заявка №2001100608 на изобретение пуб. 10.12.2001 г. - прототип.3. Russian application No. 2001100608 for the invention of Pub. December 10, 2001 - a prototype.

Claims

A heat and cold supply device comprising a compressor, a condenser and an evaporator connected in series to a closed refrigerant circuit, between which a turbine is installed, connected by a shaft to an energy consumer, characterized in that a reactive hydro-steam turbine with Laval nozzles communicating with the condenser and located in the evacuated cavity associated with the evaporator, the shaft of the reactive steam turbine is connected to the drive shaft of the electric power generator or compressor.