Блок компрессора с двигателем стирлинга - RU2016127561A
Код документа: RU2016127561A
Формула
1. Система для приведения в действие поршневого компрессора, включающая:
поршневой компрессор (1) с по меньшей мере одним цилиндром (3), поршнем (7), выполненным с возможностью перемещения путем скольжения в указанном цилиндре (3), коленчатым валом (31) для перемещения указанного поршня (7) в указанном цилиндре (3);
двигатель (50) Стирлинга с горячим концом, холодным концом и выходным валом (63);
соединение (83, 107) с возможностью передачи приводного усилия между выходным валом (63) двигателя Стирлинга и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1);
источник (71) тепла, предназначенный и выполненный с возможностью подачи тепла к горячему концу двигателя (50) Стирлинга.
2. Система по п. 1, в которой скорость вращения выходного вала (63) двигателя (50) Стирлинга и скорость вращения коленчатого вала (31) поршневого компрессора (1) по существу равны.
3. Система по п. 1, дополнительно включающая сцепное устройство (85, 111, 109), расположенное между выходным валом (63) двигателя (50) Стирлинга и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1).
4. Система по п. 1, дополнительно включающая дополнительный привод (91; 97) и соединение (93; 107) с возможностью передачи приводного усилия между дополнительным приводом (91; 97) и поршневым компрессором (1), для обеспечения дополнительной энергии для поршневого компрессора (1).
5. Система по п. 1, дополнительно включающая электрическую машину (97) и соединение (99) с возможностью передачи приводного усилия между электрической машиной (97) и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1).
6. Система по п. 5, в которой скорость вращения электрической машины (97) и скорость вращения поршневого компрессора (1) по существу равны.
7. Система по п. 5, в которой скорость вращения электрической машины (97) и скорость вращения выходного вала (63) двигателя (1) Стирлинга по существу равны, когда и электрическая машина (97), и двигатель (1) Стирлинга соединены с возможностью передачи приводного усилия с поршневым компрессором (1).
8. Система по п. 5, в которой электрическая машина (97) соединена с сетью (G) распределения электрической энергии через частотный преобразователь (103).
9. Система по п. 5, в которой электрическая машина (97) представляет собой обратимую электрическую машину, выполненную с возможностью выборочной работы в режиме двигателя или в режиме генератора.
10. Система по п. 5, дополнительно включающая сцепное устройство (101) между электрической машиной (97) и поршневым компрессором (1).
11. Система по п. 5, дополнительно включающая сцепное устройство (109) между электрической машиной (97) и двигателем (50) Стирлинга.
12. Система по п. 5, в которой поршневой компрессор (1) расположен между двигателем (50) Стирлинга и электрической машиной (97).
13. Система по п. 5, в которой поршневой компрессор (1) выборочно приводят в действие посредством:
механической энергии, генерируемой только электрической машиной (97), или
механической энергией, генерируемой только двигателем (50) Стирлинга, или
объединенной энергией, генерируемой двигателем (50) Стирлинга и электрической машиной (97).
14. Система по п. 5, в которой электрическая машина (97) отрегулирована и настроена для работы в режиме генератора и преобразования избыточной механической энергии в полезную электрическую энергию.
15. Система по п. 5, в которой указанная электрическая машина (97) отрегулирована и настроена для работы в качестве пускового устройства для указанного двигателя (50) Стирлинга.
16. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающая поршневой двигатель (105) внутреннего сгорания и соединение (115) с возможностью передачи приводного усилия между поршневым двигателем (105) внутреннего сгорания и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1).
17. Система по п. 16, дополнительно включающая устройство (117) теплопереноса для переноса отходящего тепла от поршневого двигателя (105) внутреннего сгорания к горячему концу двигателя (50) Стирлинга, при этом двигатель (50) Стирлинга преобразует по меньшей мере часть указанного отходящего тепла в полезную механическую энергию, доступную на его выходном валу.
18. Способ приведения в действие поршневого компрессора (1), включающий стадии:
обеспечения поршневого компрессора (1) с по меньшей мере одним цилиндром (3), поршнем (7), выполненным с возможностью перемещения путем скольжения в указанном цилиндре (3), коленчатым валом (31) для перемещения указанного поршня (7) в указанном цилиндре (3);
обеспечения двигателя (50) Стирлинга, с горячим концом, холодным концом и выходным валом (63);
соединения с возможностью передачи приводного усилия выходного вала (63) двигателя (50) Стирлинга с коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1);
обеспечения тепловой энергии к горячему концу двигателя (50) Стирлинга и частичного преобразования тепловой энергии в механическую энергию посредством указанного двигателя (50) Стирлинга;
приложения указанной механической энергии к коленчатому валу (31) поршневого компрессора (1).
19. Способ по п. 18, в котором скорость вращения выходного вала (63) двигателя (50) Стирлинга и скорость вращения коленчатого вала (31) поршневого компрессора (1) по существу равны.
20. Способ по п. 18, дополнительно включающий стадии обеспечения дополнительного привода (91) и соединения (93) с возможностью передачи приводного усилия между дополнительным приводом (91) и поршневым компрессором (1), и обеспечения дополнительной энергии для поршневого компрессора (1) посредством указанного дополнительного привода (91).
21. Способ по п. 18, дополнительно включающий стадию обеспечения электрической машины (97) и соединения (99) с возможностью передачи приводного усилия между электрической машиной (97) и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1).
22. Способ по п. 21, включающий соединение с возможностью передачи приводного усилия электрической машины (97) и коленчатого вала (31) поршневого компрессора (1), и вращение коленчатого вала (31) и электрической машины (97) с одинаковой скоростью вращения.
23. Способ по п. 21, дополнительно включающий стадию осуществления работы указанной электрической машины (97) в режиме вспомогательного двигателя и подачи дополнительной механической энергии, генерируемой указанной электрической машиной (97), на коленчатый вал (31) поршневого компрессора (1).
24. Способ по п. 21, включающий стадии осуществления работы указанной электрической машины (97) в режиме генератора и преобразования избыточной механической энергии от указанного двигателя (50) Стирлинга в электрическую энергию.
25. Способ по п. 21, дополнительно включающий стадию запуска двигателя (50) Стирлинга указанной электрической машиной (97).
26. Способ по любому из п.п. 18-25, дополнительно включающий стадии: обеспечения поршневого двигателя (105) внутреннего сгорания и соединения (115) с возможностью передачи приводного усилия между поршневым двигателем (105) внутреннего сгорания и коленчатым валом (31) поршневого компрессора (1), осуществления работы двигателя (105) внутреннего сгорания, преобразования отходящего тепла двигателя (105) внутреннего сгорания в механическую энергию в указанном двигателе (50) Стирлинга.
27. Способ по п. 26, включающий стадии подачи механической энергии, генерируемой поршневым двигателем (105) внутреннего сгорания, на коленчатый вал (31) поршневого компрессора (1).
