Способ преобразования тепловой энергии в механическую

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано при перекачивании жидкости (Ж) при увеличенном диапазЬне создаваемых напоров . Изобретение позволяет повысить эффективность путем увеличения создаваемого давления. При запол-- нении Ж емкости (Е) I1 последняя увеличивается в объеме под действием на П16 ее упругую стенку давления дебалансной Ж 12. Это давление передают на упругоэластичную стенку 17 насосной камеры (К) 16, заполненной перекачи-- ваемой Ж, с помощью жестких связок 18. Повышение давления в Е М вызьшает растяжения ее стенки и стенки 17, в результате чего из магистргши 20 через клапан 22 в К 16 всасьшается перекачиваемая Ж. Одновременно при растяжениях стенки Е I1 и стенки 17 в них запасается энергия. При уменьшении давления дебалансной Ж I2 емкость П и К 16 сжимаются под действием упругости их стенок, при этом силы упругости стенки Е 1I передаются на стенку 17 К 16 с помощью связок 18. При сжатии К 16 осуществляют нагнетание из нее перекачиваемой Ж в напорную магистраль 19. 3 ил. с (Л « со ел С35 00 гч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

IS!I 4 F 03 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1216420 (21) 3888300/25-06 (22) 22.04.85 (46) 07.06.87. Бюл. М - 21 (75) Ю.П.Беличенко, Э.П.Коваленко и Э.И.Павлють (53) 621.486 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

Ф 1216420, кл. F 03 С 7/06, 1984. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ

ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано при перекачивании жидкости (Ж) при увеличенном диапазЬне создаваемых напоров. Изобретение позволяет повысить эффективность путем увеличения создаваемого давления. При запол»ненни Ж емкости (Е) 11 последняя уве- личивается в объеме под действием на

„„Я0„„1315648 А 2 ее упругую стенку давления дебалансной Ж 12. Это давление передают на упругоэластичную стенку 17 насосной камеры (К) 16, заполненной перекачи- ваемой Ж, с помощью жестких связок

I8. Повышение давления в F. II вызывает растяжения ее стенки и стенки 17, в результате чего из магистрали 20 через клапан 22 в К 16 всасывается перекачиваемая Ж. Одновременно при растяжениях стенки Е 11 и стенки 17 в них запасается энергия. При уменьшении давления дебалансной Ж 12 емкость 11 и К 16 сжимаются под действием упругости их стенок, при этом силы упругости стенки Е l! передаются на стенку 17 К 16 с помощью связок 18. При сжатии К 16 осуществляют нагнетание иэ нее перекачиваемой

Ж в напорную магистраль 19. 3 ил.

1315648

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам преобразования тепловой энергии в механическую, может быть использовано для перекачивания жидкости при увеличенном диапазоне создаваемых напоров, а также для зарядки газогидравлических аккумуляторов средних давлений с использованием низкопотен.циальной тепловой энергии, включая естественные перепады температур между жидкими средами, и является усовершенствованием способа по авт. св. Ф 1216420.

Цель изобретения — повышение эффективности путем увеличения создаваемого давления.

На фиг.l изображено устройство для осуществления предлагаемого способа в положении, когда одну из рабочих камер и находящееся в ней рабочее тело охлаждают в нижнем положении при контакте с жидким охладителем; на фиг.2 — то же устройство в положении, когда другую рабочую камеру и находящееся в ней рабочее тело нагревают в нижнем положении при контакте с подогретым жидким теплоносителем; на фиг.3 — упругая емкость переменного объема с размещенной внутри насосной камерой, разрез.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит две рабочие камеры 1 и 2 соответственно подогреваемую и охлаждаемую, частично заполненные рабочей жидкостью 3, например водным раствором аммиака, соединенные между собой жидкостеводом 4 и расположенные на противоположных плечах коромысла 5. Подогреваемая камера 1 установлена над подогретым жидким теплоносителем 6, а охлаждаемая камера 2 — над жид ким охладителем 7. В подогреваемой камере 1 выделена эластичной пленкой 8 емкость 9 переменного объема, соединенная трубопроводом 10 с упругой емкостью ll переменного объема, установленной на противоположном плече коромысла 5. Емкости 9 и 11 и трубопровод 10 заполнены дополнительной дебалансной жидкостью 12. Трубопровод IO жестко соединен с жидкостеводом 4 связками 13. Подогретый жидкий теплоноситель 6- от !елен от жидкого охладителя 7 термоизолирующей стенкой 14, на которой установлено

При нагревании растворимость аммиака в воде уменьшается, и газообразный аммиак выделяется из водного раствора, вследствие чего давление в камерах 1 и 2 увеличивается, и дебалансная жидкость 12 перемещается по трубопроводу 10 из емкости 9 в емкость 11. На коромысле 5 из-эа

f0

»а оси 15 коромысло 5. В упругой емкости 11 расположена насосная камера 16, образованная упругоэластичной стенкой l7, соединенной со стенкой упругой емкости 11 жесткими связками 18 через одну из которых насосная камера 16 гидравлически соединена с насосной магистралью

19, а через другую — с всасывающей магистралью 20, причем в магистрали

19 установлен обратный клапан 21, открытый со стороны камеры 16, а в магистрали 20 установлен обратный клапан 22, открытый со стороны всасывающей магистрали 20.

При реализации предлагаемого способа устройство работает следующим образом.

Камеру 2 вместе с заполняющей ее рабочей жидкостью 3 — водным раствором аммиака — охлаждают в нижнем положении при контакте камеры 2 с жидким охладителем 7 (фиг.1) . При охлаждении растворимость аммиака в воде увеличивается, и водный раствор поглощает аммиак, вследствие чего давление в камерах 1 и 2 уменьшается, и дополнительная дебалансная жидкость 12 перемещается по трубопроводу 10 из упругой емкости ll в емкость 9. На коромысле 5 из-за перераспределения жидкости 12 между емкостями 11 и 9 создается момент весового дебаланса, под действием которого коромысло 5 поворачивается вокруг оси 15. Охлаждаемая камера 2, находящаяся слева, перемещается в верхнее положение, поднимаясь над уровнем жидкого охладителя 7, а нагреваемая камера 1 — в нижнее положение, погружаясь в подогретый жидкий теплоноситель 6 (фиг.2). Рабочая жидкость 3 по жидкостеводу 4 сливается иэ камеры 2 в камеру l находящуюся справа. Камеру 1 вместе с заполняющей ее рабочей жидкостью 3 — водным раствором аммиака нагревают в нижнем поло енин при контакте камеры 1 с подогретым жидким теплоносителем 6.

3 1315 обратного перераспределения жидкости 12 между емкостями 9 и 11 создается момент весового дебаланса противоположного направления по сравнению с моментом дебаланса в предшествующей фазе процесса. Коромысло 5 под действием момента весового дебаланса поворачивается вокруг оси 15 в обратном направлении, и устройство возвращается в исходное положение, fO показанное на фиг.l, после чего процесс периодически повторяют.

При заполнении упругой емкости

11 последняя увеличивается в объеме под действием на ее упругую стенку увеличенного давления дебалансной жидкости 12. Это давление передают на упругоэластичную стенку 17 меньшей площади размещенной внутри ем- 20 кости 11 и заполненной перекачиваемой жидкостью насосной камеры 16 с помощью соединяющих стенки емкости

11 и камеры 16 жестких связок 18.

Всдедствие того, что площадь стенки емкости II существенно больше площади стенки 17 насосной камеры 16, повышение давления в емкости 11 вызывает растяжение стенки емкости ll и стенки 17 камеры 16, в результате чего из магистрали 20 через клапан 22 в камеру,16 всасывается перекачиваемая жидкость. Одновременно при растяжении стенки емкости 11 и стенки 17 камеры 16 в них запаса.--: 35 ется энергия, определяемая силами упругости стенок емкости ll и камеры 16 ° При дальнейшем уменьшении давления дебалансной жидкости 12 емкость ll и камера 16 сжимаются 40 под действием упругости их стенок, при этом силы упругости стенки емКости Il передаются на стенку 17

648 4 камеры !6 с помощью жестких связок

18. При сжатии насосной камеры 16 осуществляют нагнетание из нее лерекачиваемой жидкости через клапан 21 в напорную магистраль 19.

Уменьшение давления всасывания в насосной камере 16 и увеличение в ней давления нагнетания по сравнению с минимальным и максимальным давлением в упругой емкости Il достигается эа счет передачи через жесткие связки 18 давления, действующего на большую площадь стенки емкости ll на меньшую площадь стенки 17 камеры 16. Увеличение давления нагнетания обеспечивает более эффективное использование предлагаемого способа при преобразовании в механическую энергию низкопотенциального тепла. формула изобретения

Способ преобразования тепловой энергии в механическую по авт.св.

Ф 1216420, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности путем увеличения создаваемого давления, переменное давление дебалансной жидкости на упругую стенку емкости переменного объема передают на упругоэластичную стенку меньшей площади, размещенной внутри этой емкости и заполненной перекачиваемой жидкостью насосной камеры с помощью соединяющих эти стенки жестких связок, и под действием переменного давления в насосной камере осуществляют всасывание в последнюю перекачиваемой жидкости из всасывающей магистрали и нагнетание перекачиваемой жидкости в напорную магистраль.

1315648

Аа1

Составитель Л.Тугарев

Редактор E.Ïàïï Техред Н.Глущенко Корректор Л.Патай

Заказ 2330/34 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4