УСТАНОВКА, РАБОТАЮЩАЯ ПО ЦИКЛУ БРАЙТОНА, СИСТЕМА, РАБОТАЮЩАЯ ПО ЗАМКНУТОМУ ЦИКЛУ БРАЙТОНА, И СПОСОБ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДЕТАНДЕРА

1. Установка, работающая по циклу Брайтона, содержащая
многоступенчатый компрессор, выполненный с возможностью сжатия текучей среды,
первый теплообменник, проточно соединенный с многоступенчатым компрессором и выполненный с возможностью передачи тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде,
детандер, проточно соединенный с первым теплообменником и выполненный с возможностью расширения нагретой сжатой текучей среды для обеспечения вращения вала детандера, и
второй теплообменник, установленный с обеспечением проточного соединения между детандером и компрессором и выполненный с возможностью отвода тепла от расширенной текучей среды,
причем траектория прохождения текучей среды через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник является замкнутой,
при этом между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора имеется по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения, выполненное с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между указанными ступенями, до заданной температуры.
2. Установка по п.1, в которой многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и три устройства промежуточного охлаждения, расположенные между каждыми двумя смежными ступенями.
3. Установка по п.1, дополнительно содержащая рекуператор, в котором имеется первый тракт, проточно соединяющий многоступенчатый компрессор с первым теплообменником, и второй тракт, проточно соединяющий детандер со вторым теплообменником, и который выполнен с возможностью передачи тепла от расширенной текучей среды к сжатой текучей среде.
4. Установка по п.1, дополнительно содержащая внешний питающий контур, который содержит компрессор, выполненный с возможностью сжатия воздуха и его передачи во внешнюю камеру сгорания, выполненную с возможностью приема воздуха и топлива, сжигания указанной смеси и передачи выхлопных газов к тракту, проходящему через первый теплообменник, и теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения выхлопных газов, выходящих из первого теплообменника, причем первый теплообменник разделен таким образом, что воздух, топливо и выхлопные газы отделены от указанной текучей среды.
5. Установка по п.1, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода.
6. Установка по п.5, в которой двуокись углерода остается в газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник.
7. Установка по п.1, в которой текучая среда находится в газообразной фазе во время ее сжатия при проходе через многоступенчатый компрессор, нагревания в первом теплообменнике, расширения в детандере и охлаждения во втором теплообменнике.
8. Установка по п.1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения выполнено с возможностью охлаждения текучей среды при, по существу, постоянном давлении и уменьшающейся энтальпии.
9. Установка по п.1, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, находящуюся в газообразной фазе и остающуюся в указанной газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник, при этом многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и усиленный редуктор с четырьмя шестернями, каждая из которых приводит в действие рабочее колесо одной из ступеней, а детандер представляет собой двухступенчатый детандер.
10. Установка по п.1, в которой процесс сжатия при прохождении через многоступенчатый компрессор отображается в фазовом пространстве, определяемом зависимостью давления от энтальпии, графиком колебательной формы.
11. Система, работающая по циклу Брайтона, содержащая:
установку, работающую по замкнутому циклу Брайтона,
внешний питающий контур, выполненный с возможностью подачи тепла к указанной установке, и
охлаждающий контур, выполненный с возможностью отвода тепла от указанной установки,
причем установка, работающая по замкнутому циклу Брайтона, содержит многоступенчатый компрессор, выполненный с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между его ступенями, до заданной температуры.
12. Система по п.11, в которой установка, работающая по замкнутому циклу Брайтона, дополнительно содержит первый теплообменник, проточно соединенный с многоступенчатым компрессором и выполненный с возможностью передачи тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде, детандер, проточно соединенный с первым теплообменником и выполненный с возможностью расширения нагретой сжатой текучей среды для обеспечения вращения вала детандера, и второй теплообменник, установленный с обеспечением проточного соединения между детандером и компрессором и выполненный с возможностью отвода тепла от расширенной текучей среды, причем траектория прохождения текучей среды через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник является замкнутой, при этом между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора имеется по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения, выполненное с возможностью охлаждения текучей среды, протекающей между указанными ступенями, до заданной температуры.
13. Система по п.11, в которой многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и три устройства промежуточного охлаждения, расположенные между каждыми двумя смежными ступенями.
14. Система по п.11, дополнительно содержащая рекуператор, в котором имеется первый тракт, проточно соединяющий многоступенчатый компрессор с первым теплообменником, и второй тракт, проточно соединяющий детандер со вторым теплообменником, и который выполнен с возможностью передачи тепла от расширенной текучей среды к сжатой текучей среде.
15. Система по п.11, в которой внешний питающий контур содержит компрессор, выполненный с возможностью сжатия воздуха и его передачи во внешнюю камеру сгорания, выполненную с возможностью приема воздуха и топлива, сжигания указанной смеси и передачи выхлопных газов к тракту, проходящему через первый теплообменник, и теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения выхлопных газов, выходящих из первого теплообменника, причем первый теплообменник разделен таким образом, что воздух, топливо и выхлопные газы отделены от указанной текучей среды.
16. Система по п.11, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, остающуюся в газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник.
17. Система по п.11, в которой текучая среда находится в газообразной фазе во время ее сжатия при проходе через многоступенчатый компрессор, нагревания в первом теплообменнике, расширения в детандере и охлаждения во втором теплообменнике.
18. Система по п.11, в которой указанное по меньшей мере одно устройство промежуточного охлаждения выполнено с возможностью охлаждения текучей среды при, по существу, постоянном давлении и уменьшающейся энтальпии.
19. Система по п.11, в которой указанная текучая среда представляет собой двуокись углерода, находящуюся в газообразной фазе и остающуюся в указанной газообразной фазе при прохождении через многоступенчатый компрессор, первый теплообменник, детандер и второй теплообменник, при этом многоступенчатый компрессор содержит четыре ступени и усиленный редуктор с четырьмя шестернями, каждая из которых приводит в действие рабочее колесо одной из ступеней, а детандер представляет собой двухступенчатый детандер.
20. Способ вращения вала детандера, являющегося частью системы, работающей по замкнутому циклу Брайтона, включающий
сжатие текучей среды с помощью многоступенчатого компрессора,
охлаждение текучей среды до заданной температуры с помощью по меньшей мере одного устройства промежуточного охлаждения, расположенного между первой и второй ступенями многоступенчатого компрессора,
направление сжатой текучей среды к первому теплообменнику, проточно соединенному с многоступенчатым компрессором,
передачу тепла от рабочей среды, проходящей через первый теплообменник, к сжатой текучей среде,
направление нагретой текучей среды к детандеру, проточно соединенному с первым теплообменником,
расширение нагретой текучей среды в детандере для обеспечения вращения вала детандера,
направление расширенной текучей среды ко второму теплообменнику, установленному с обеспечением проточного соединения между детандером и многоступенчатым компрессором,
отвод тепла от расширенной текучей среды во втором теплообменнике и
направление охлажденной текучей среды обратно к многоступенчатому компрессору.