Насосная установка

 

Использование: в машиностроении, а именно при проектировании устройств, работающих по циклу Стирлинга. Сущность изобретения: при работе двигателей 1, 2, возникают вынужденные колебания в выходных трубах 8 и 9. Возвратно-поступательное перемещение поршней 10, 11, вызванное действием вынужденных колебаний в выходных трубах 8, 9 и пружиной 12, расположенной между поршнями 10, 11, приводит к периодическому изменению давления в рабочей камере 7, что обеспечивает работу перепускных клапанов 13 ,14 и перекачивание жидкости через рабочую камеру 7, из емкостей 16, 17, по трубопроводам 18 и 19. Достигаемый технический результат - использование колебаний столбов жидкости выходных труб двигателей типа "Флюидайн", для перекачивания жидкости, регулирование производительности насосной установки, повышение КПД двигателей, используемых в качестве привода, и наносной установки в целом. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, работающим по циклу Стирлинга.

Известно устройство двигателя "Флюидайн", включающее горячую и холодную полости, выходную трубу, и использующее принцип реактивной струи, в качестве способа стабильной непрерывной работы двигателя [1] Известен жидкостной двигатель Стерлинга, включающий два двигателя типа "Флюидайна", приводящие в возвратно-поступательное движение поршень в рабочей камере, причем оба двигателя работают со сдвигом по фазе на 180 градусов, за счет соединения холодных полостей двигателей через дроссельный клапан [2] Недостатком данного устройства является то, что если его использовать как привод к установке для перекачивания жидкости, возникает лишнее механическое звено (поршень-шток-насосная установка) снижающее КПД всей установки.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в возможности использования перемещения столбов жидкости в выходных трубах двигателей "Флюидайн", для перекачивания жидкости, регулировании производительности насосного устройства, за счет синхронизации движения динамически связанных поршней, расположенных в рабочей камере, повышение КПД двигателей, используемых в качестве привода, и насосной установки в целом.

Для достижения этого технического результата, насосное устройство, включающее не менее двух двигателей "Флюидайн" с регулированием сдвига фаз работы двигателей, через дросселирующее устройство, рабочую камеру, снабжено двумя поршнями, связанных между собой, пружиной, системой перепускных клапанов, встроенных в рабочую камеру и емкостями для охлаждающей жидкости, соединенных с рабочей камерой, расположенных в области холодных полостей двигателей.

Введение в состав насосного устройства рабочей камеры с поршнями, связанными между собой через пружину, системы перепускных клапанов, емкостей для охлаждающей жидкости, соединенных с рабочей полостью, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности перекачивания жидкости через рабочую камеру, за счет периодического перемещения поршней, приводимых в движения колебаниями столбов жидкости в выходных трубах двигателей "Флюидайн", причем в обратное положение поршни возвращаются под действием пружины, регулирование производительностью насосной установки, повышение КПД двигателей "Флюидайн" и насосной установки в целом.

На чертеже изображена насосная установка, на основе двигателей "Флюидайн".

Насосная установка состоит из двух двигателей типа "Флюидайн" 1,2, имеющих соответственно горячие полости 3, 4 и холодные полости 5,6 в которых заключен рабочий газ, рабочую камеру 7, связанную с двигателями 1, 2 через выходные трубы 8, 9. Внутри камеры 7 расположены поршни 10, 11, соединенные между собой пружиной 12, удерживающей их в крайних положениях, впускной клапан 13 и выпускной клапан 14. Холодные полости 5 и 6, соединены между собой дросселирующим клапаном 15, предназначенным для согласования фазового сдвига работы двигателей 1,2. Для охлаждения полостей 5 и 6 предусмотрены емкости 16 и 17, соединенные через трубопроводы 18, 19 с рабочей камерой 7.

Насосная установка работает следующим образом.

Стабильная непрерывная работа двигателей, при подведении теплоты, обеспечивается с помощью принципа реактивной струи. В результате работы двигателей 1,2 происходит циклическое изменение объема и давления рабочего газа в полостях 3, 4, 5, 6, приводящее к вынужденным колебаниям столбов жидкости в выходных трубах 8, 9. Увеличение столба жидкости в выходной трубе 8 двигателя 1 вызывает перемещение поршня 11 из крайнего положения к центру рабочей камеры 7, это приводит к сжатию пружины 12 и увеличению давления в пространстве между поршнями 10 и 11. За счет увеличения давления, выпускной клапан 14 открывается и жидкость выталкивается из рабочей камеры 7. При обратном движении столба жидкости в выходной трубе 8, поршень 11 возвращается, под действием сжатой пружины 12, в первоначальное крайнее положение. В полости между поршнями 10 и 11 создается разряжение, открывается впускной клапан 13 и перекачиваемая жидкость поступает в рабочую камеру 7, из емкостей 16, 17, через трубопроводы 18, 19, обеспечивая интенсивное охлаждение полостей 5 и 6, что приводит к повышению КПД двигателей 1,2 и насосной установки в целом. Аналогично работает и поршень 10, связанный с выходной трубой 9 двигателя 2. Синхронность движения поршней 10, 11 и производительность насосного устройства определяется сдвигом по фазе между двигателями "Флюидайн" 1, 2, регулируемый через дроссельный клапан 15.

Формула изобретения

Насосная установка, содержащая привод на основе двигателей "Флюидайн", соединенных между собой через дросселирующий клапан, рабочую камеру с размещенным в ней поршнем и емкости для охлаждения двигателей, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным поршнем, размещенным в рабочей камере, трубопроводами, соединяющими емкости для охлаждения двигателей с рабочей камерой, и перепускными клапанами, установленными в последней, причем поршни динамически связаны между собой посредством пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1