Тепловой двигатель ю.и.бондаренко

 

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛБ, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном , отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования и стабилизации работы двигателя, магистраль выполнена в виде сифона, обратный клапан - регулируемым и открытым в сторону испарителя, а преобразователь энергии совмещен с конденсатором и выполнен в виде сильфона. (Л 4 00 ОО СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1048133 Д

3(я) F 01 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3262698/24-06 (22) 18.03.81 (46) 15.10.83. Бюл. № 38 (72) Ю. И. Бондаренко (71) Зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий, г. Ташкент (53) 621.11 (088.8) (56) 1. Патент США № 3139837 кл. 417-105, опублик. 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 675198, кл. F 01 К 19/08, 1977. (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Ю. И. БОНДАРЕНКО. (57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клаланом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и стабилизации работы двигателя, магистраль выполнена в виде сифона, обратный клапан — регулируемым и открытым в сторону испарителя, а преобразователь энергии совмещен с конденсатором и выполнен в виде сильфона.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1048133

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к преобразователям тепловой энергии в механическую, и может быть использовано для привода механизмов с возвратно-поступательным движением

5 рабочего органа, например мембранных и поршневых насосов для перекачивания жидкости, и может применяться в гелиотехнике для перекачивания теплоносителя в теплообменном контуре и в мелиора о тивнои технике.

Известен тепловой двигатель, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давле15 ния в механическую (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепловой двигатель, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном . Экономичность и стабильность работы этого двигателя повышена за счет соединения испарителя с транспорт25 ным трубопроводом магистралью с обратным клапаном для введения в определенный момент в жидкость, находящуюся в трубопроводе, неконденсирующегося газа, и осуществления регенерации тепла при

«схлопывании» газовых пузырьков, увлекаемых потоком из конденсатора в испаритель (2) .

Недостатками указанных двигателей являются нестабильность их работы, обусловленная отсутствием упругого механического колебательного звена, и низкая точность регулирования работы двигателей, осуществляемых лишь за счет изменения их тепловых режимов.

Целью изобретения является повышение точности регулирования и стабилизации 4О работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в тепловом двигателе, содержащем испаритель и соединенные с ним при помощи транс- 45 портного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном, магистраль выполнена в виде сифона, обратный клапан — регулируемым и открытым в сторону испарителя, а преобразователь энергии совмещен с конденсатором и выполнен в виде сильфона.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого теплового двигателя, положение перед пуском; на фиг. 2 — то же, нижнее положение элемента отбора мощности; на фиг. 3 — регулируемый обратный клапан двигателя, разрез.

Тепловой двигатель содержит испаритель 1 и соединенный с ним при помощи транспортного трубопровода 2 преобразователь энергии давления в механическую энергию, совмещенный с конденсатором и выполненный в виде охлаждаемого сильфона 3, соединенного с элементом 4 отбора мощности. Испаритель 1 соединен с транспортным трубопроводом 2 магистралью

5, выполненной в виде сифона, с установленным на ней регулируемым обратным клапаном 6, открытым в сторону испарителя 1. Для обеспечения регулирования клапана 6 золотник 7 выполнен магнитным, и вблизи клапана установлен магнит 8 (постоянный магнит или электромагнит).

На транспортном трубопроводе 2 между испарителем 1 и магистралью 5 может быть установлен вспомогательный конденсатор 9.

Элемент 4 отбора мощности снабжен регулируемым ограничителем 10 рабочего хода с амортизатором 11.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Перед пуском тепловой двигатель заполняют теплоносителем до уровня 1-1. Клапан 6 находится в нормально закрытом состоянии, причем усилие, необходимое для срабатывания клапана, может быть отрегулировано магнитом 8, установленным на магистрали 5 (для постоянного магнита— изменением положения последнего на магистрали 5, а для электромагнита — изменением силы тока в обмотке).

Усилие, необходимое для открывания клапана 6, регулируют таким образом, что при достижении заданного уровня теплоносителя в транспортном трубопроводе 2 под воздействием давления столба жидкого теплоносителя клапан 6 открывается, и теплоноситель, заполняющий магистраль 5, подается в испаритель 1. После поступления теплоносителя в испаритель 1 клапан

6 закрывается — тепловой двигатель подготовлен к работе.

При подводе тепла к испарителю 1 теплоноситель начинает испаряться, давление пара в нем повышается и начинает превышать усилие, создаваемое упругими стенками сильфона 3, вследствие чего имеющийся в транспортном трубопроводе 2 теплоноситель вытесняется во внутреннюю полость сильфона 3.

Одновременно элемент 4 отбора мощности, соединенный с подвижной частью сильфона 3, совершает поступательное движение до упора последнего в ограничитель

10 рабочего хода с амортизатором 11.

Поступивший во внутреннюю полость сильфона 3 пар конденсируется во вспомо1048133

3 гательном конденсаторе 9 и сильфоне 3 с охлаждаемыми стенками.

Давление пара в тепловом двигателе понижается, и за счет упругого сжатия стенок сильфона 3 теплоноситель вытесняется в транспортный трубопровод 2.

При дальнейшем снижении давления пара внутри теплового двигателя за счет конденсации во вспомогательном конденсаторе 9 теплоноситель поднимается в транспортном трубопроводе 2 до уровня, при 10 достижении которого открывается клапан 6.

Одновременно, за счет сжатия упругого сильфона 3 элемент 4 отбора мощности совершает возвратное движение.

После срабатывания клапана 6 теплоноситель попадает в осушенныи и перегре15 тый в течение времени осуществления возвратного движения испаритель 1, где происходит его вскипание, давление пара в тепловом двигателе повышается, и далее процесс работы двигателя повторяется.

Выполнение магистрали 5 в виде сифона обеспечивает подачу в испаритель 1 заданной порции рабочего тела, определяемой внутренним объемом сифона, под определенным давлением, задаваемым настройкой обратного клапана 6, а выполнение преобразователя энергии в виде упругого сильфона 3, совмещенного с конденсатором, ста-билизирует работу двигателя за счет поддержания колебаний определенной частоты.

Оборудование теплового двигателя регулируемым ограничителем рабочего хода, оснащенного амортизаторами, позволяет повысить надежность его работы.

1048133

А-А

Составитель Л. Тугарев

Редактор Т. Митейко Техред И. Верес Корректор А. Повх

Заказ 7889/37 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4