RU2183802C1 - Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients - Google Patents

Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients Download PDF

Info

Publication number
RU2183802C1
RU2183802C1 RU2001122098A RU2001122098A RU2183802C1 RU 2183802 C1 RU2183802 C1 RU 2183802C1 RU 2001122098 A RU2001122098 A RU 2001122098A RU 2001122098 A RU2001122098 A RU 2001122098A RU 2183802 C1 RU2183802 C1 RU 2183802C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
otc
heat
main
cold
auxiliary
Prior art date
Application number
RU2001122098A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.А. Крылов
Original Assignee
Крылов Борис Анатольевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Крылов Борис Анатольевич filed Critical Крылов Борис Анатольевич
Priority to RU2001122098A priority Critical patent/RU2183802C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183802C1 publication Critical patent/RU2183802C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power engineering; transport, aviation and space engineering where generation of cold and heat is required. SUBSTANCE: proposed method consists in generation of cold and heat in ecologically pure gas- operated refrigerating plant through multi-stage expansion, heating, compression and cooling of cooling agent of main reverse thermal cycle working in closed circuit and generation of additional cold by means of auxiliary reverse thermal cycle working in closed or open circuit; operation in main cycle is ensure by operation of turbine-expander of auxiliary reverse thermal cycle; stage heating of cooling agent of main reverse thermal cycle between expansion stages is effected by removal of heat from cold source; stage cooling of cooling agent between compression stages of main reverse thermal cycle is effected by partial removal of heat to hot source and partially, at temperatures below hot source temperature, by removal of heat from cooling agent of main reverse thermal cycle to cooling agent of auxiliary reverse thermal cycle due to additional cold generated in auxiliary cycle. At two-stage expansion and compression, refrigerating factor in first approximation increases from εin== q2in/1c.in to
Figure 00000006
; heat factor
Figure 00000007
increases respectively; three-stage expansion and compression, refrigerating factor increases from εin= q2ic/1c.in to
Figure 00000008
and heating factor

Description

Изобретение предназначено для использования в области энергетики, транспорта, авиации и космонавтики, где необходимы холод и тепло. The invention is intended for use in the field of energy, transport, aviation and astronautics, where cold and heat are required.

Известен способ получения холода с помощью холодильных установок, работающих по обратному тепловому циклу. В обратном цикле работа сжатия Lk превышает работу расширения Lт и за счет подведенной работы Lц из холодного источника отбирается тепло Q2, а горячему источнику отдается тепло Ql (соответственно на 1 кг рабочего тела lk,lт,1ц,q2,q1). Работа Lц подводится от какого-либо внешнего двигателя. Для характеристики эффективности холодильной установки применяется так называемый холодильный коэффициент ε, определяемый следующим образом:
ε = q2/lц,
а отопительный коэффициент εотоп= ε+1 (см. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. - М.: Энергия, 1974, с. 370-371, 392).
A known method of producing cold using refrigeration units operating in the reverse heat cycle. In the reverse cycle, the work of compression L k exceeds the work of expansion L t, and due to the summed work L c, heat Q 2 is taken from the cold source, and heat Q l is given to the hot source (respectively 1 kg of working medium l k , l t , 1 c , q 2 , q 1 ). Work L C is supplied from any external engine. To characterize the efficiency of the refrigeration unit, the so-called refrigeration coefficient ε is used, defined as follows:
ε = q 2 / l c ,
and the heating coefficient ε heat = ε + 1 (see Kirillin V.A., Sychev V.V., Sheindlin A. E. Technical thermodynamics. - M .: Energia, 1974, p. 370-371, 392).

- Общими недостатками холодильных установок являются:
-низкие значения холодильных, отопительных коэффициентов;
- токсичность хладагентов;
- нарушение экологии среды и др.
- Common disadvantages of refrigeration units are:
-low values of refrigeration, heating factors;
- toxicity of refrigerants;
- violation of the ecology of the environment, etc.

Известен способ получения холода и тепла с помощью газовой (воздушной) холодильной установки. Цикл этой холодильной установки в Т, s=диаграмме представлен на фиг.4. Хладагент - газ (воздух) - расширяется в детандере от давления p1 до давления р2, совершая работу, отдаваемую детандером внешнему потребителю (например, производя электроэнергию с помощью соединенного с детандером электрогенератора). Воздух, охлаждаемый в результате процесса адиабатного расширения в детандере от температуры Tl до температуры Т2, поступает в охлаждаемый объем, из которого он отбирает тепло. Процесс передачи тепла от охлаждаемого объема к воздуху происходит при постоянном давлении воздуха (р2=const). Отвод тепла из охлаждаемого объема возможен только в том случае, если температура воздуха в течение всего изобарного процесса отбора тепла будет меньше, чем температура охлаждаемого объема. В принципе температура воздуха на выходе из охлаждаемого объема Т3 может сравняться с температурой охлаждаемых тел, но на практике она всегда ниже этой температуры.A known method of producing cold and heat using a gas (air) refrigeration unit. The cycle of this refrigeration unit in T, s = diagram is shown in FIG. 4. The refrigerant - gas (air) - expands in the expander from pressure p 1 to pressure p 2 , performing the work given by the expander to an external consumer (for example, by generating electricity using an electric generator connected to the expander). Air cooled as a result of the adiabatic expansion process in the expander from temperature T l to temperature T 2 enters the cooled volume from which it draws heat. The process of heat transfer from the cooled volume to the air occurs at a constant air pressure (p 2 = const). Heat removal from the cooled volume is possible only if the air temperature during the entire isobaric process of heat extraction is less than the temperature of the cooled volume. In principle, the air temperature at the outlet of the cooled volume T 3 can be equal to the temperature of the cooled bodies, but in practice it is always lower than this temperature.

Из охлаждаемого объема воздух направляется в компрессор (турбокомпрессор), где его давление повышается от р2 до p1 (при этом температура воздуха возрастает от Т3 до Т4). Сжатый компрессором воздух поступает в охладитель-теплообменник. Процесс в охладителе происходит при постоянном давлении воздуха (p1=const).From the cooled volume, air is directed to a compressor (turbocharger), where its pressure rises from p 2 to p 1 (while the air temperature rises from T 3 to T 4 ). Compressed air enters the cooler-heat exchanger. The process in the cooler occurs at a constant air pressure (p 1 = const).

Недостатком газовой (воздушной) холодильной установки является весьма значительное отличие холодильного коэффициента ε от ε обратного цикла Карно. Это определяется тем, что процессы отбора тепла из охлаждаемого объема и отдачи воздухом тепла в охладителе осуществляются не по изотерме, а по изобаре. Холодильный цикл становится теоретически более эффективным в случае меньшего переохлаждения воздуха, выходящего из детандера, по сравнению с охлаждаемым объемом. The disadvantage of a gas (air) refrigeration unit is the very significant difference between the refrigeration coefficient ε and ε of the Carnot reverse cycle. This is determined by the fact that the processes of heat extraction from the cooled volume and air heat transfer in the cooler are carried out not by the isotherm, but by the isobar. The refrigeration cycle becomes theoretically more efficient in the case of less overcooling of the air leaving the expander, compared with the cooled volume.

Переохлаждение воздуха, выходящего из детандера, зависит от степени понижения давления в турбине-детандере, и чем меньше степень понижения давления, тем теоретически выше эффективность холодильного цикла. Но в этом случае уменьшается хладопроизводительность и для обеспечения ее на прежнем уровне необходимо увеличивать расход воздуха в контуре установки. Кроме этого на "узкий" цикл оказывает значительно большее влияние необратимость реальных процессов аднабатного сжатия и расширения в реальной установке (см. Кириллин В. А. , Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. - М.: Энергия, 1974, с. 373-374). The subcooling of the air leaving the expander depends on the degree of decrease in pressure in the expander turbine, and the lower the degree of decrease in pressure, the theoretically higher the efficiency of the refrigeration cycle. But in this case, the cooling capacity decreases and to ensure it at the same level, it is necessary to increase the air flow in the installation circuit. In addition, the "narrow" cycle is much more affected by the irreversibility of the real processes of adnat compression and expansion in a real installation (see Kirillin V.A., Sychev V.V., Sheindlin A.E. Technical Thermodynamics. - M.: Energy, 1974, p. 373-374).

Известен способ работы турбохолодильной машины (см. SU 524051, кл. F 25 В 11/00, 11.11.1977 г.) путем сжатия в компрессоре воздуха, который затем охлаждают в двух последовательно установленных теплообменниках и расширяют в двух ступенях турбины (детандера). A known method of operation of a turbo-refrigerating machine (see SU 524051, class F 25 B 11/00, 11/11/1977) by compressing air in the compressor, which is then cooled in two successively installed heat exchangers and expanded in two stages of the turbine (expander).

Недостатком данного способа работы турбохолодильной машины является недостаточно высокая эффективность. The disadvantage of this method of operation of a turbo-refrigeration machine is not high enough efficiency.

Из известных способов получения холода наиболее близким является способ получения холода и тепла в экологически чистой газовой холодильной установке путем многоступенчатых расширения, нагрева, сжатия, и охлаждения хладагента первого обратного теплового цикла (ОТЦ), работающего по замкнутой схеме, и получения дополнительного холода с помощью второго ОТЦ, работающего по замкнутой или разомкнутой схеме (см. US 4777805 А, кл. F 25 В 7/00,18.10.1988). Of the known methods for producing cold, the closest is the method of producing cold and heat in an environmentally friendly gas refrigeration unit by multi-stage expansion, heating, compression, and cooling of the refrigerant of the first reverse heat cycle (OTC), operating in a closed circuit, and obtaining additional cold using the second OTC, working in a closed or open circuit (see US 4777805 A, CL F 25 B 7 / 00,18.10.1988).

Недостатком этого способа является недостаточная эффективность при достаточно больших температурных зонах охлаждения и нагрева вследствие сильного возрастания необратимых тепловых потерь и снижения из-за этого термодинамической эффективности рабочего цикла установки. The disadvantage of this method is the lack of efficiency at sufficiently large temperature zones of cooling and heating due to the strong increase in irreversible heat loss and a decrease in the thermodynamic efficiency of the plant’s operating cycle.

Техническим результатом, на который направлено настоящее изобретение, является получение дополнительного холода и тепла и увеличение холодильного и отопительного коэффициентов в экологически чистых газовых холодильных установках, которые могут работать с любым газообразным рабочим телом. Кроме того, решается задача уменьшения переохлаждения воздуха и соответствующего увеличения расхода воздуха. The technical result to which the present invention is directed is to obtain additional cold and heat and increase refrigeration and heating coefficients in environmentally friendly gas refrigeration units that can work with any gaseous working fluid. In addition, the problem is solved by reducing the freezing of air and a corresponding increase in air flow.

При двухступенчатом расширении и сжатии холодильный коэффициент в первом приближении увеличивается с εисх= q2 исх/lц исх до

Figure 00000010
и соответственно увеличивается отопительный коэффициент
Figure 00000011
при трехступенчатом расширении и сжатии холодильный коэффициент увеличивается с εисх= q2 исх/lц исх до
Figure 00000012
и соответственно увеличивается отопительный коэффициент
Figure 00000013
и эти коэффициенты увеличиваются с ростом величины n, а для многоступенчатого охлаждения используется дополнительный холод, полученный во вспомогательном цикле.With two-stage expansion and contraction, the refrigeration coefficient in a first approximation increases from ε ref = q 2 ref / l c ref to
Figure 00000010
and accordingly the heating coefficient increases
Figure 00000011
during three-stage expansion and contraction, the refrigeration coefficient increases from ε ref = q 2 ref / l c ref to
Figure 00000012
and accordingly the heating coefficient increases
Figure 00000013
and these coefficients increase with increasing n, and for multi-stage cooling, additional cold obtained in the auxiliary cycle is used.

Технический результат достигается тем, что в способе получения холода и тепла в экологически чистой газовой холодильной установке путем многоступенчатых расширения, нагрева, сжатия и охлаждения хладагента используется суммарный ОТЦ, состоящий из основного ОТЦ, работающего по замкнутой схеме, и вспомогательного ОТЦ, работающего по замкнутой или разомкнутой схеме, получения дополнительного холода с помощью вспомогательного ОТЦ, необходимую в основном цикле работу обеспечивают работой турбины-детандера вспомогательного ОТЦ, ступенчатый нагрев хладагента основного ОТЦ между ступенями расширения производят отводом тепла от холодного источника, а ступенчатое охлаждение хладагента между ступенями сжатия основного ОТЦ производят частичным отводом тепла к горячему источнику и частично при температурах ниже температуры горячего источника отводом тепла от хладагента основного ОТЦ к хладагенту вспомогательного ОТЦ за счет полученного дополнительного холода во вспомогательном цикле. The technical result is achieved by the fact that in the method of producing cold and heat in an environmentally friendly gas refrigeration unit by multi-stage expansion, heating, compression and cooling of the refrigerant, the total OTC is used, consisting of the main OTC operating in a closed circuit and an auxiliary OTC operating in a closed or open circuit, to obtain additional cold using auxiliary OTC, the work necessary in the main cycle is provided by the operation of the turbine-expander of the auxiliary OTC, steps the first heating of the main OTC refrigerant between the stages of expansion is carried out by heat removal from a cold source, and the stepwise cooling of the refrigerant between the compression stages of the main OTC is carried out by partial heat removal to the hot source and partially at temperatures below the hot source temperature, heat is removed from the main OTC refrigerant to the auxiliary OTC refrigerant after account received additional cold in the auxiliary cycle.

Технический результат достигается также тем, что в качестве хладагента основного и вспомогательного ОТЦ используют один и тот же хладагент. The technical result is also achieved by the fact that the same refrigerant is used as the refrigerant of the main and auxiliary OTC.

Технический результат достигается также тем, что при заданных температурах горячего и холодного источников и при заданных степенях сжатия и расширения для повышения или понижения расхода хладагента в основном и вспомогательном ОТЦ соответственно повышают или понижают давление хладагента. The technical result is also achieved by the fact that at given temperatures of hot and cold sources and at specified degrees of compression and expansion to increase or decrease the flow of refrigerant in the main and auxiliary OTC, respectively, increase or decrease the pressure of the refrigerant.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки для осуществления предлагаемого способа. In FIG. 1 shows a schematic diagram of an installation for implementing the proposed method.

На фиг.2 приведена TS диаграмма двухступенчатого цикла получения тепла и холода по предлагаемому способу. Figure 2 shows the TS diagram of a two-stage cycle of heat and cold production according to the proposed method.

На фиг.3 приведена TS диаграмма трехступенчатого цикла получения тепла и холода по предлагаемому способу. Figure 3 shows the TS diagram of a three-stage cycle of heat and cold production according to the proposed method.

На фиг.4 приведена TS диаграмма известного цикла получения холода. 4 is a TS diagram of a known cold production cycle.

Установка для получения холода содержит последовательно соединенные первую ступень компрессора 1, теплообменник 2, вторую ступень компрессора 3, теплообменник 4, первую ступень турбины 5, теплообменник 6, вторую ступень турбины 7 и теплообменник 8 основного ОТЦ. Валы ступеней компрессора и турбины объединены и соединены с валом турбины-детандера 9 вспомогательного ОТЦ, включающего также компрессор 10 и два теплообменника 11 и 12. Возможно применение также и разомкнутого вспомогательного цикла. Теплообменники 6 и 8 расположены в охлаждаемом объеме 13, а теплообменники 2 и 4 расположены в нагреваемом объеме 14. The installation for producing cold contains in series connected the first stage of the compressor 1, the heat exchanger 2, the second stage of the compressor 3, the heat exchanger 4, the first stage of the turbine 5, the heat exchanger 6, the second stage of the turbine 7 and the heat exchanger 8 of the main OTC. The shafts of the compressor and turbine stages are combined and connected to the shaft of the auxiliary OTT expander turbine 9, which also includes the compressor 10 and two heat exchangers 11 and 12. It is also possible to use an open auxiliary cycle. Heat exchangers 6 and 8 are located in the cooled volume 13, and heat exchangers 2 and 4 are located in the heated volume 14.

Способ получения холода осуществляется следующим образом. The method of producing cold is as follows.

При двухступенчатом процессе сжатия, охлаждения (см. фиг.2) хладагент основного ОТЦ расширяется (адиабата a1-3) в первом детандере (в первой турбине) 5 от давления Pal(Pal=4) до давления Р33=2), совершая работу, отдаваемую детандером на вал компрессоров основного ОТЦ.In a two-stage process of compression, cooling (see figure 2), the refrigerant of the main OTC expands (adiabat a 1 -3) in the first expander (in the first turbine) 5 from pressure P al (P al = 4) to pressure P 3 (P 3 = 2), doing the work given by the expander to the compressor shaft of the main OTC.

Хладагент основного ОТЦ, охлажденный в результате адиабатного расширения в детандере 5 (адиабата al-3), поступает в теплообменник 6 охлаждаемого объема 13, из которого он отбирает тепло (изобара 3-е).The refrigerant of the main OTC, cooled as a result of adiabatic expansion in expander 5 (adiabat a l -3), enters the heat exchanger 6 of the cooled volume 13, from which it removes heat (isobar 3rd).

Хладагент основного ОТЦ расширяется (адиабата е-r) во втором детандере (во второй турбине) 7 от давления Рee=2) до давления Рr (Рr=1), совершая работу, отдаваемую детандером на вал компрессоров основного ОТЦ.The refrigerant of the main OTC expands (adiabat e-r) in the second expander (in the second turbine) 7 from the pressure P e (P e = 2) to the pressure Pr (Pr = 1), doing the work given by the expander to the compressor shaft of the main OTC.

Хладагент основного ОТЦ, охлажденный в результате адиабатного расширения в детандере 7 (адиабата е-r), поступает в теплообменник 8 охлаждаемого объема 13, из которого он отбирает тепло (изобара r-а3).The refrigerant of the main OTC, cooled as a result of adiabatic expansion in expander 7 (adiabat e-r), enters the heat exchanger 8 of the cooled volume 13, from which it removes heat (isobar r-a 3 ).

Хладагент основного ОТЦ с температурой, соответствующей точке а3, сжимается (адиабата а3-д) в первом компрессоре 1 от давления Ра3 (Pа3=1) до давления Рдд=2). Работу компрессор получает от детандеров 5 и 7.The refrigerant of the main OTC with a temperature corresponding to point a 3 is compressed (adiabat a3-d) in the first compressor 1 from a pressure P a3 (P a3 = 1) to a pressure P d (P d = 2). The compressor receives operation from expanders 5 and 7.

Хладагент основного ОТЦ, нагретый в результате адиабатного сжатия в компрессоре 1 (адиабата а3-д), поступает в теплообменники 2 и 12 и охлаждается (изобара д-е), отдавая тепло частично горячему источнику (теплообменник 2) и частично хладагенту, охлажденному в результате адиабатного расширения, вспомогательного ОТЦ (теплообменник 12).The refrigerant of the main OTC, heated as a result of adiabatic compression in compressor 1 (adiabat a 3 -e), enters the heat exchangers 2 and 12 and is cooled (isobar d-e), transferring heat partially to the hot source (heat exchanger 2) and partially to the refrigerant cooled in the result of adiabatic expansion, auxiliary OTC (heat exchanger 12).

Хладагент основного ОТЦ с температурой, соответствующей точке е, сжимается (адиабата е-ж) во втором компрессоре 3 от давления Ре (Pе=2) до давления Ржж=4). Работу компрессор получает от детандеров 5 и 7, а недостающую работу получает от детандера 9 вспомогательного ОТЦ.Refrigerant main OTC at a temperature corresponding to the point e, compressed (adiabatic e-g) in a second compressor 3 of the pressure P f (P e = 2) to the pressure P x (P x = 4). The compressor receives work from the expanders 5 and 7, and receives the missing work from the expander 9 of the auxiliary OTC.

Хладагент основного ОТЦ, нагретый в результате адиабатного сжатия в компрессоре 3 (адиабата е-ж), поступает в теплообменник 4 и охлаждается (изобара ж-аl), отдавая тепло горячему источнику.The refrigerant of the main OTC, heated as a result of adiabatic compression in compressor 3 (adiabat e-g), enters the heat exchanger 4 and is cooled (isobar g- l ), giving off heat to the hot source.

Диаграмма цикла при трехступенчатых процессах сжатия, охлаждения, расширения и нагрева изображена на фиг.3. Порядок операций при трехступенчатом процессе аналогичен. The cycle diagram for three-stage processes of compression, cooling, expansion and heating is shown in Fig.3. The order of operations in a three-step process is similar.

Диаграмма цикла вспомогательного ОТЦ изображена на фиг.4. The cycle diagram of the auxiliary OTC is shown in Fig.4.

Электромотор (тепловой двигатель) 15 приводит в действие компрессор 10, используемый во вспомогательном ОТЦ. The electric motor (heat engine) 15 drives the compressor 10 used in the auxiliary OTTS.

Хладагент вспомогательного ОТЦ сжимается от давления Р33=1) до давления Р4(P4= 2) для создания πк всп= P4/P3= πт всп, необходимого для получения работы 1т всп=1ц осн.The auxiliary OTC refrigerant is compressed from a pressure of P 3 (P 3 = 1) to a pressure of P 4 (P 4 = 2) to create π to cp = P 4 / P 3 = π t cp required to get the work 1 t cf = 1 c main

Хладагент вспомогательного ОТЦ, нагретый в результате адиабатного сжатия в компрессоре 10 (адиабата 3-4), поступает в теплообменник 11 и охлаждается, отдавая тепло горячему источнику вспомогательного ОТЦ (изобара 4-1). The auxiliary OTC refrigerant heated as a result of adiabatic compression in the compressor 10 (adiabat 3-4) enters the heat exchanger 11 and cools, transferring heat to the hot source of the auxiliary OTC (isobar 4-1).

Хладагент вспомогательного ОТЦ, охлажденный в теплообменнике 11 до температуры Tl, расширяется в детандере (турбине) 9 от давления Pl (Pl=2) до давления P2(P2= 1) (адиабата 1-2) и охлаждается до температуры Т2, совершая работу, равную 1ц осн(lт всп=1ц осн), и отдавая ее на вал компрессора основного ОТЦ.The auxiliary OTC refrigerant cooled in the heat exchanger 11 to a temperature T l expands in the expander (turbine) 9 from a pressure P l (P l = 2) to a pressure P 2 (P 2 = 1) (adiabat 1-2) and is cooled to a temperature T 2, performing the work is equal to 1 q DOS (l t i aux 1 = core), and giving it to the main compressor shaft OTC.

Хладагент вспомогательного ОТЦ, охлажденный в результате адиабатного расширения в детандере 9 (адиабата 1-2), поступает в теплообменник 12 и отбирает тепло (изобара 2-3) у хладагента основного ОТЦ (изобара д-е). The auxiliary OTC refrigerant cooled as a result of adiabatic expansion in the expander 9 (adiabat 1-2) enters the heat exchanger 12 and removes heat (isobar 2-3) from the refrigerant of the main OTC (isobar d-e).

В результате осуществления способа получения холода и тепла в экологически чистой газовой холодильной установке при двухступенчатом расширении и сжатии холодильный коэффициент в первом приближении увеличивается с εисх= q2 исх/lц исх до

Figure 00000014
и соответственно увеличивается отопительный коэффициент
Figure 00000015
при трехступенчатом расширении и сжатии холодильный коэффициент увеличивается с εисх= q2 исх/lц исх до
Figure 00000016
и соответственно увеличивается отопительный коэффициент
Figure 00000017
Указанные коэффициенты увеличиваются с ростом величины n.As a result of the implementation of the method of producing cold and heat in an environmentally friendly gas refrigeration unit with two-stage expansion and compression, the refrigeration coefficient in the first approximation increases from ε ref = q 2 ref / l c ref to
Figure 00000014
and accordingly the heating coefficient increases
Figure 00000015
during three-stage expansion and contraction, the refrigeration coefficient increases from ε ref = q 2 ref / l c ref to
Figure 00000016
and accordingly the heating coefficient increases
Figure 00000017
The indicated coefficients increase with increasing n.

Способ может использоваться и в паровых холодильных установках. The method can be used in steam refrigeration units.

Claims (3)

1. Способ получения холода и тепла в экологически чистой газовой холодильной установке путем многоступенчатых расширения, нагрева, сжатия и охлаждения хладагента первого обратного теплового цикла (ОТЦ), работающего по замкнутой схеме и получения дополнительного холода с помощью второго ОТЦ, работающего по замкнутой или разомкнутой схеме, отличающийся тем, что используется суммарный ОТЦ, состоящий из основного ОТЦ, работающего по замкнутой схеме и вспомогательного ОТЦ, работающего по замкнутой или разомкнутой схеме, получение дополнительного холода с помощью вспомогательного ОТЦ, необходимую в основном цикле работы обеспечивают работой турбины-детандера вспомогательного ОТЦ, ступенчатый нагрев хладагента основного ОТЦ между ступенями расширения производят отводом тепла от холодного источника, а ступенчатое охлаждение хладагента между ступенями сжатия основного ОТЦ производят частичным отводом тепла к горячему источнику и частично, при температурах ниже температуры горячего источника, отводом тепла от хладагента основного ОТЦ к хладагенту вспомогательного ОТЦ за счет полученного дополнительного холода во вспомогательном цикле. 1. The method of producing cold and heat in an environmentally friendly gas refrigeration unit by multi-stage expansion, heating, compression and cooling of the refrigerant of the first reverse heat cycle (OTC) operating in a closed circuit and obtaining additional cold using a second OTC operating in a closed or open circuit , characterized in that the total OTC is used, consisting of the main OTC operating in a closed circuit and an auxiliary OTC operating in a closed or open circuit; cold with the help of auxiliary OTC, necessary in the main cycle of operation is provided by the operation of the auxiliary OTC expander turbine, the main OTC coolant between the expansion stages is heated by heat removal from a cold source, and the refrigerant is cooled in steps between the main OTC compression stages by partial heat removal to hot to the source and partially, at temperatures below the temperature of the hot spring, heat removal from the refrigerant of the main OTC to the refrigerant of the auxiliary OTC s by obtaining additional cooling in the secondary cycle. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хладагента основного и вспомогательного ОТЦ используют один и тот же хладагент. 2. The method according to p. 1, characterized in that the same refrigerant is used as the refrigerant of the main and auxiliary OTC. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при заданных температурах горячего и холодного источников и при заданных степенях сжатия и расширения для повышения или понижения расхода хладагента в основном и вспомогательном ОТЦ соответственно повышают или понижают давление хладагента. 3. The method according to p. 1, characterized in that at given temperatures of hot and cold sources and at given degrees of compression and expansion to increase or decrease the flow rate of the refrigerant in the main and auxiliary OTC, respectively, increase or decrease the pressure of the refrigerant.
RU2001122098A 2001-08-09 2001-08-09 Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients RU2183802C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001122098A RU2183802C1 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001122098A RU2183802C1 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183802C1 true RU2183802C1 (en) 2002-06-20

Family

ID=20252433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001122098A RU2183802C1 (en) 2001-08-09 2001-08-09 Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183802C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2315921C1 (en) * 2003-12-10 2008-01-27 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Compression plant with great number of incoming flows
RU2776401C1 (en) * 2019-03-04 2022-07-19 НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. Configuration of a multi-stage turbomachine (expander-compressor)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2315921C1 (en) * 2003-12-10 2008-01-27 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Compression plant with great number of incoming flows
RU2776401C1 (en) * 2019-03-04 2022-07-19 НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. Configuration of a multi-stage turbomachine (expander-compressor)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100307169A1 (en) Trigeneration system and method
EP3085905B1 (en) Turbine engine with integrated heat recovery and cooling cycle system
US7971424B2 (en) Heat cycle system and composite heat cycle electric power generation system
US5444971A (en) Method and apparatus for cooling the inlet air of gas turbine and internal combustion engine prime movers
KR940000733B1 (en) Gas refrigeration method
WO2013070249A1 (en) Hot day cycle
CN111183272B (en) Refrigerating apparatus and refrigerating method
GB2501685A (en) Apparatus for storing energy
JP2005329843A (en) Exhaust heat recovery system for vehicle
JP4041036B2 (en) Supercritical cooling system
Dubey et al. Performance evaluation and optimal configuration analysis of a transcritical carbon dioxide/propylene cascade system with vortex tube expander in high-temperature cycle
KR102142611B1 (en) Liquid-air energy storage system using stirling device
JP4563730B2 (en) Fume processing method
RU2183802C1 (en) Method of generation of cold and heat in ecologically pure refrigerating plant and increase of refrigerating and heating coefficients
JP4505266B2 (en) Fume processing method with energy recovery
JPH0354326A (en) Surplus power utilizing system
KR100461995B1 (en) Gas heat pump driven by refrigerant steam turbine
JP2004346759A (en) Heat engine
JPH0354325A (en) Surplus power utilizing system
Kumar et al. An experimental investigation on vapor compression refrigeration system cascaded with ejector refrigeration system
JP2002188438A (en) Power recovery system
KILIÇ Energy and Exergy Analysis of Transcritical Carbon Dioxide Refrigeration Cycle
Shoul et al. Thermodynamic Investigation of Integrated Air Cycle Refrigeration Systems
RU2376480C2 (en) Method to produce power and device to this end
RU2206028C1 (en) Air turbocooling plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080810

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100910

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110810