Бинарные машины

Бинарные машины

БИНАРНЫЕ МАШИНЫ, двигатели, в которых применяются пары двух жидкостей, отличающихся различными температурами испарения. Пары жидкости, обладающей более высокой температурой испарения, после работы в первой машине, конденсируясь, испаряют вторую жидкость, пары которой проводятся во второй цилиндр для производства работы и затем охлаждаются третьей жидкостью. Т. о. холодильник одной машины служит испарителем для другой. Цель устройства бинарной машины такова. Для повышения КПД рабочего процесса надо, чтобы средняя температура в период сообщения тепла была возможно выше, а средняя температура в период отдачи тепла - возможно ниже. При работе водяным паром первое условие выполнить затруднительно, так как большая часть сообщаемого тепла передается при невысоких температурах из-за нежелания иметь дело с очень высокими давлениями, и только небольшое количество тепла перегрева передается при температурах, приближающихся к высшему температурному пределу. Второе же условие при паровых поршневых машинах водяного пара обычно не осуществляется в возможной степени, так как глубокий вакуум, получающийся в конденсаторе практически достижимых низких температур, используется плохо. В первых бинарных машинах пользовались водой и эфиром.

В конце 90-х гг. профессор Иоссе в Берлине сконструировал машину для паров воды и сернистого ангидрида. Применение паров SО2 в области низких температур удобно из-за их высокого давления (при 60° давление 11 Atm, при 15° - 2,87 Atm) и вследствие того, что эти пары хорошо смазывают трущиеся поверхности. Машины эти очень экономичны (3,4 кг пара на 1 л. с./ч.). Шребер предложил пользоваться тремя веществами: парами анилина в пределах от 310 до 190°, воды до 80° и этиламина до 20°. Однако распространения эти машины не получили из-за дороговизны этих веществ, их ядовитости, легкой воспламеняемости, химического непостоянства и пр. Больший успех сулят опыты с ртутно-водяной турбинной установкой, начатые в промышленном масштабе Эмметом в 1914 г. На силовой станции Гартфордской электрической компании в Dutsch-Point установлена турбина с двумя различными рабочими жидкостями, мощностью в 1900 kW. Ртутный котел вмещает 13600 кг ртути. Расход тепла в этой установке 2700 Cal/kWh. Стоимость и экономичность ртутно-водяной установки Эммета, работающей в верхних пределах температуры насыщенным паром ртути с давлением 3,15 Atm и температурой 425°, а в области низких температур парами воды с давлением 14 Atm и температурой 250°, соответствует современной паровой установке высокого давления (100 atm).

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.