Способ работы паровых машин компаунд

Способ работы паровых машин компаунд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 14h, 4 № 48368

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСННИЕ способа работы паровых. машин-компаунд.

К авторскому свидетельству С. М. Камишкирцева, заявленному

11 марта 1936 года (спр. о перв. № 188983).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

В современных паровых установках применяется пар давлением 120 — 130 атм. с температурой перегрева, равной

4б0 — 480 .

Перегрев gapa выше указанных температур связан с большими трудностями как конструктивного так и технологического порядка, но из термодинамики известно, что с повышением температуры перегрева. термический коэфициент по лезного действия установки повышается.

Кроме того, при больших диапазонах начального и конечного давления пара требуется вводить промежуточный перегрев, так как пар высокого давления и сравнительно невысокого перегрева быстро переходит в насыщенное состояние.

При предлагаемом способе работы паровых машин-компаунд с получением сильно перегретого пара непосредственно в цилиндре двигателя рабочая жидкость под давлением, равным критическому или выше его, поступает в подогреватель, где нагревается до критической температуры или несколько выше.

С другой стороны цилиндр двигателя заполняется паром низкого давления, но с высоким перегревом или непосредственно горячими продуктами горения, идущими из топки подогревателя, которые сжимаются. Температура при этом сильно возрастает, а давление должно остаться ниже, чем критическое давление

1 жидкости: в конце сжатия в цилиндр впрыскивается сжатая и подогретая жидкость. Попадая в пространство с давлением .более низким, а темпера1урой более высокой, жидкость мгновенно превращается в еухой перегретый пар, который, расширяясь, действует на поршень.

На чертеже фиг. 1 изображает диаграмму процесса парообразования при предлагаемом способе работы паровых машин-компаунд; фиг. 2 — схему работы по двухтактному циклу; фиг. 3 — индикаторную диаграмму ее; фиг. 4 — схему работы по четырехтактному циклу; фиг. 5 — индикаторную диаграмму ее.

Рабочим, телом может служить как вода, так и всякая другая жидкость.

Если в качестве рабочего тела, применять воду, то в подогревателе нужно постоянно поддерживать температуру не ниже 380 и давление не ниже 225атм.; применение же другой жидкости с более низкими параметрами критической точки позволит снизить указанные для воды значения, что сулит большие удобства в применении.

Примером таких жидкостей могут служить хлорметан и хлористый углерод.

Какая жидкость будет наиболее выгодна для предлагаемого способа можно сказать только после тщательного исследования и при наличии всех необходимых данных, касающихся этих жидкостей, поэтому во всех последующих выкладках ориентировка, как на рабочее тело, будет на воду, так как последняя является вполне изученной с термодинамической стороны жидкости.

При практическом осуществлении способа встает задача получить невысокое.давление начала сжатия подогревательного пара или горячих отходящих газов (будем называть наполнителем) в цилиндре высокого давления, так как при высокой степени сжатия давление в конце сжатия манжет достигнуть черезвычайно высоких значений и на индикаторной диаграмме может получиться отрицательная петля.

Можно предложить две схемы работы машины по предлагаемому способу: двухтактный цикл и четырехтактный.

При осуществлении двухтактного цикла (фиг. 2, 3) в верхней мертвой точке в цилиндр высокого давления впрыскивается горячая вода (пар) l u поршень d .начинает двигаться к нижней мертвой точке; на некотором участке его пути открывается выхлопное окно b и пар отводится к цилиндру с низкого давления, поршень е в которЬм должен в этот момент находиться в верхней мертвой точке.

Окно должно быть такой высоты, чтобы при обратном движении поршня d цилиндра высокого давления к моменту закрытия верхней кромки окна давление в нем, за счет расширения пара в цилиндре низкого давления, должно быть несколько ниже давления наполнителя f.

В этот момент открывается клапан т и происходит наполнение цилиндра высокого давления перегретым паром или горячими газами, после чего происходит сжатие с повышением температуры, затем впрыск и мгновенное парообразование впрыснутой жидкости при постоянном давлении и цикл повторяется.

Из цилиндра с низкого давления отработавший пар поступает по направлению стрелки о в конденсатор.

Цилиндр низкого давления может быть выполнен, как цилиндр нормальной прямоточной паровой машины с той разницей, что органом управления будет являться поршень цилиндра высокого давления. Если в конце расширения в цилиндре высокого давления открывать не выхлопное окно, а клапан и сообщать его с ресив ром и (фиг. 4), в котором поддерживается постоянное давление, то при движении поршня к верхней мертвой точке будет происходить выталкивание пара в ресивере и, а при движении поршня к нижней мертвой точке .через всасывающий клапан, будет происходить заполнение цилиндра наполнителем; при этом за два оборота кривошипа будет совершаться один рабочий ход, т. е. будет четырехтактный цикл.

В этом случае цилиндр низкого давления также может быть выполнен, как прямоточный цилиндр нормальной паровой машины, но должен иметь орган управления впуска и для осуществления работы его по двухтактному циклу нужно, чтобы на два цилиндра высокого давления был один цилиндр низкого давления.

Предмет изобретения.

Способ работы паровых машин-компаунд с перегревом пара в цилиндре высокого давления, отличаюшийся тем, что цилиндр высокого давления после выпуска. отработавшего пара или непосредственно в цилиндр низкого давления (при двухтактном цикле) или в ресивер (при четырехтактном цикле) наполняется паром или продуктами горения высокой температуры и низкого давления, по сжатии которых при обратном ходе поршня в них вводится пар критического давления и температуры выше критической с целью дальнейшего его перегрева.