SU1721415A1

SU1721415A1 - Тепловой насос

Info

Publication number: SU1721415A1
Application number: SU894676205A
Authority: SU
Inventors: Андрей Андреевич Горборуков
Original assignee: А.А.Горборуков
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано дл выработки тепловой и электрической энергии. Цель изобретени - повышение энергетической эффективности путем использовани природной теплоты и атмосферного давлени . Дл этого тепловой насос имеет контур циркул ции вод ного пара с расширителем испарителем 5, и контур циркул ции воды, включающий расширитель-испаритель 5. В насосе имеетс эжектор 4 и контур циркул ции атмосферного воздуха, а также вклю- ченные в контур циркул ции воды три кожухотрубных теплообменника 6, 7, 8 и насосы 1.1-14, имеютс по крайней мере две вакуумные камеры 9,10 дл создани и поддержани вакуума в расширителе-испарителе 5. За счет, расширени атмосферного воздуха обеспечиваетс выработка не только тепловой, но и электрической энергии, осуществл ема двум воздушными турбинами 1 и 2, установленными на общем валу с электрическим генератором 3. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к тепловым насосам и может быть использовано дл выработки электрической и тепловой энергии.

Известен тепловой насос, содержащий контур циркул ции рабочего тела, в который последовательно включены компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель. Недостатком насоса вл етс необходимость больших затрат энергии на привод установки .

Известен также тепловой насос, содержащий последовательно включенные в циркул ционный контур компрессор, вод ной форконденсатор, воздушный конденсатор, ресивер, переохладитель хладагента, дроссель и испаритель.

. Недостатком данного насоса также вл ютс большие затраты энергии.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс тепловой насос, содержащий контур циркул ции вод ного пара с расширителем- испарителем, в котором вакуум создаетс компрессором, а сжатый газ после компрессора подаетс в конденсатор. Однако и известный насос имеет такой недостаток, как большой запас энергии, подводимой к компрессору .

Целью изобретени вл етс повышение энергетической эффективности.

Тепловой насос, содержащий контур циркул ции вод ного пара с расширителем- испарителем и контур циркул ции воды, включающий расширитель-испаритель, дополнительно содержит размещенный внутри расширител -испарител эжектор, подключенный к расширителю-испарителю контур циркул ции атмосферного воздуха, включенный в контур циркул ции вод ного пара перед расширителем-испарителем и после него регенеративный теплообменник , а также два теплообменника, включен- ных последовательно как в контур циркул ции воды, так и в контур циркул ции вод ного пара после регенеративного теплообменника . Кроме того, к контуру циркул ции атмосферного воздуха подключены параллельно одна другой по крайней мере две вакуумные камеры. На входе и выходе контура циркул ции вод ного пара размещены турбины и св занный с ними генератор .

На чертеже изображена принципиальна схема теплового насоса.

Тепловой насос состоит из двух турбин 1 ii 2 с электрическим генератором 3, эжектора 4, размещенного в расширителе-испарителе 5, регенеративного кожухотрубного теплообменника 6, кожухотрубных теплообменников 7 и 8, вакуумных камер 9 и 10, вод ных, насосов 11-14, вентилей 15-27. а

также клапанов 28-31. Трубопроводы насоса составл ют контур 32 циркул ции вод ного пара, контур 33 циркул ции воды, и контур 34 циркул ции атмосферного воздуха .

Тепловой насос работает следующим образом.

Перед пуском в работу расширитель-испаритель 5, теплообменники 7 и 8, а также

0 вакуумна камера 9 заполн ютс водой насосом 12. Затем насосом 14 при закрытом вентиле 25 и открытых вентил х 24 и 23 вода из камеры 9 перекачиваетс в камеру 10. При этом в камере 9 клапан 31 автоматиче5 ски закрываетс воздухом, клапан 30 открываетс , а в расширителе-испарителе 5 создаетс вакуум. Вентили 16-22 открыты.

При открытии вентил 15 атмосферный воздух силой атмосферного давлени Р

0 1 эта проталкиваетс через проточную часть воздушной турбины 1V где, расшир сь до давлени ,2 эта, совершает механическую работу генератора 3, и через трубную часть теплообменника б устремл 5 етс в сопло Лавал эжектора 4, в котором воздух расшир етс до конечного давлени ,025 ата. При входе в камеру смешени эжектора 4 стру расширенного воздуха захватывает вод ные пары кип щей в разре0 женном объеме воды, а смесь пара с воздухом при торможении в диффузоре эжектора .4 сжимаетс и через вентиль 18 выбрасываетс в межтрубное пространство теплообменника 6, где паровоздушна

5 смесь производит нагрев поступающего из турбины 1 холодного воздуха. Из теплообменника 6 паровоздушна смесь направл етс в межтрубное- пространство теплообменников 7 и 8, где в теплообменни0 ке 7 происходит полна конденсаци вод ных паров, а в теплообменнике 8 - охлаждение отделенного от вод ннх паров воздуха до начального исходного состо ни .

5 При этом конденсаци вод ных паров в теплообменнике 7 и охлаждение воздуха в теплообменнике 8 производ тс частично охлажденной водой из расширител -испарител 5, котора циркул ционным насосом

0 11 через вентиль 21 направл етс в трубное пространство теплообменников 7 и 8. из которых она через вентиль 17 в подогретом виде возвращаетс в расширитель-испаритель 5, и цикл повтор етс снова.

5

Claims

Формула изобретени 1, Тепловой насос, содержащий контур циркул ции вод ного пара с расширителем- испарителем и контур циркул ции воды, включающий в себ расширитель-испари

тель, отличающийс тем, что, с цельювательно как в контур циркул ции воды, так повышени энергетической эффективностии после регенеративного теплообменника в путем использовани природной теплоты иконтур циркул ции вод ного пара, атмосферного давлени , тепловой насос дополнительно содержит размещенный внут-5
2. Насос по п.1, отличающ и и с ри расширител -испарител эжектор,,тем что к контуру циркул ции атмосферного подключенный к расширителю-испарителювоздуха подключены параллельно одна дру- контур циркул ции атмосферного воздуха,гой по крайней мере две вакуумные камеры, включенный в контур вод ного пара перед3. Насос по пп.1 и 2, отличающий- расширителем-испарителем и после него10 с тем, что на входе и выходе контура регенеративный теплообменник, а такжециркул ции вод ного пара размещены тур- два теплообменника, включенных последо-бины и св занный с ними генератор.