Гравитационно-тепловой двигатель

 

Изобретение относится к энергетике. Целью изобретения является повышение эффективности двигателя, питаемого низкопотенциальным теплом. Двигатель устанавливают снаружи источника тепла. Он представляет собой герметичный сосуд из теплопроводного материала, образованный двумя концентрическими стенками, между которыми установлена перегородка, делящая сосуд на внутреннюю и внешнюю области, и заполненный жидким рабочим телом, например водой с воздушной подушкой. Двигатель имеет турбину, электрогенератор, выполненный таким образом, что статор закреплен на перегородке на уровне турбины, а обмотки ротора помещены в турбине. В качестве средства охлаждения используется атмосферный воздух, что упрощает конструкцию двигателя и не требует энергозатрат на охлаждение рабочего тела. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к тепловым машинам, а более конкретно к тепловым двигателям, питаемым низкопотенциальным теплом.

Известен гравитационно-тепловой двигатель, помещаемый внутрь дымовой трубы, выполненный в виде цилиндрического сосуда, заполненного водой с воздушной подушкой, с цилиндрической перегородкой, не доходящей до верха и низа сосуда. Перегородка разделяет сосуд на внутреннюю и внешнюю области. В верхней части сосуда закреплена турбина, кинематически соединенная с электрогенератором, над которой размещен холодильник [1].

Недостатком известного двигателя является его невысокая производительность.

Целью изобретения является повышение эффективности двигателя.

Указанная цель достигается тем, что двигатель, представляющий собой герметичный сосуд из теплопроводного материала, заполненный жидким рабочим телом с воздушной подушкой и имеющий средство охлаждения, турбину и электрогенератор, имеет форму емкости, образованной двумя концентрическими цилиндрическими поверхностями и разделенной цилиндрической перегородкой, не доходящей до верха и низа сосуда и делящей объем сосуда на внутреннюю и внешнюю области. Двигатель помещается с наружи источника низкопотенциального тепла.

Кроме того, электрогенератор выполнен таким образом, что его статор закреплен на перегородке на уровне турбины, а обмотки ротора помещены в турбине.

Кроме того, в качестве средства охлаждения используется атмосферный воздух.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено вертикальное сечение двигателя.

Устройство предлагаемого гравитационно-теплового двигателя рассмотрим применительно к случаю использования в качестве источника низкопотенциального тепла дымовой трубы.

Предлагаемый двигатель представляет собой герметичный сосуд из теплопроводного материала, образованный двумя концентрическими цилиндрическими стенками: внутренней 1 и наружной 2, внутри которого помещена цилиндрическая перегородка 3, разделяющая объем сосуда на внутреннюю 4 и наружную 5 области. В верхней части сосуда па подшипнике 6 установлена турбина 7. Статор 8 электрогенератора закреплен на перегородке 3 на уровне турбины 7, а обмотки ротора помещены в турбине 7. Ниже турбины 7 закреплены кольцевые направляющие 9 и 10, образующие сужение области 4. Двигатель устанавливают на стенке 11 дымовой трубы так, что внутренняя стенка 1 плотно прилегает к окнам 12 в стенке 11 дымовой трубы. Внутренний объем двигателя заполнен жидким рабочим телом, например водой, таким образом, что в верхней части объема двигателя остается воздушная подушка.

Двигатель работает следующим образом. Проходящие внутри дымовой трубы дымовые газы с температурой 150-350^oС через окна 12 и внутреннюю стенку 1 нагревают воду в области 4. Вода закипает. Образующаяся пароводяная смесь имеет плотность меньше плотности воды и устремляется вверх. Поднимаясь по области 4, пароводяная смесь ускоряется и в суженной части между направляющими 9 и 10, действующей подобно соплу, достигает максимальной скорости и приводит в действие турбину. Обмотки ротора, размещенные в турбине 7 пересекают магнитные силовые линии статора 8, в результате чего возникает электроток. Срабатывая в турбине 7, пароводяная смесь остывает, пар конденсируется. После чего вода переходит в область 5, опускаясь по которой, она охлаждается атмосферным воздухом через стенку 2. В нижней части области 5 вода перетекает в область 4. Процесс повторяется.

Охлаждение воды атмосферным воздухом упрощает конструкцию двигателя и не требует энергозатрат на охлаждение воды. Таким образом, повышается эффективность предлагаемого двигателя.

Источник информации 1. Патент РФ 2102632, МКИ F 03 J 7/06.

Формула изобретения

1. Гравитационно-тепловой двигатель, представляющий собой герметичный сосуд из теплопроводного материала, заполненный жидким рабочим телом с воздушной подушкой и имеющий средство охлаждения, турбину и электрогенератор, отличающийся тем, что он имеет форму сосуда, образованного двумя концентрическими стенками, между которыми установлена перегородка, делящая сосуд на внутреннюю и внешнюю области, причем двигатель помещен снаружи источника тепла таким образом, что его внутренняя стенка плотно прилегает к окнам, выполненным в стенке источника тепла.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что его электрогенератор выполнен таким образом, что статор закреплен на перегородке на уровне турбины, а обмотки ротора помещены в турбине.

РИСУНКИ

Рисунок 1