УСТРОЙСТВО ТЕПЛО-ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ

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.
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.
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.
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.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности работы устройства тепло-холодоснабжения.
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.
Данная полезная модель позволяет повысить эффективность работы устройства и снизить затраты электроэнергии на привод устройств тепло-холодоснабжения.
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.
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.
Благодаря вышеуказанной конструкции достигается повышение эффективности работы устройства тепло-холодоснабжения, при простоте его конструкции
Библиографические данные источников информации.
1. Морозюк Т.В. Теория холодильных машин и тепловых насосов. Одесса 2006 г. стр.116 рис.5.10.
2. Авторское свидетельство СССР №591667 от 07.07.1975 г.
3. Российская заявка №2001100608 на изобретение пуб. 10.12.2001 г. - прототип.