Способ подъема жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано для перекачки текучих сред. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения диапазона возможного изменения средних абсолютных т-р рабочего тела. Емкость 3 переменного объема помещена в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру 2. В результате нагрева рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при охлаждении рабочего тела происходит ее погружение. За счет периодического изменения давления в перекачиваемой среде происходит всасывание и нагнетание ее к потребителю. Емкость 3 помещают в рабочую среду, которую отделяют от перекачиваемой среды. Емкость 3 фиксируют на время нагрева в нижнем и верхнем положении. Среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению ее средней абсолютной т-ре. В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов камеры 2 установлены постоянные магниты 17, 18. Верхняя и нижняя стенки емкости 3 снабжены элементами 19, 20, выполненными из парамагнитного материала. Элементы 19, 20 выполнены в виде грузов различной массы. Масса груза 19 меньше массы груза 20. Грузы 19, 20 выполнены термоизолированными. 4 з.п.ф-лы. 4 ил.

С0103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 04 В 17/00

ЕКАЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фч (;АР

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4222409/25-29 (22) 06.04.87 (46) 23. 12.89. Бюл. В 47 (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (72) Э.П.Коваленко (53) 621.651(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1 439625, кл. F 04 В 17/04, 1972.

„SU„„1530804 A 1

2 (54) СПОСОБ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение м.б. использовано для перекачки текучих сред. Пель изобретения — расширение функциональных возможностей устр-ва за счет расширения диапазона возможного при— менения средних абсолютных т-р рабочего тела. Емкость 3 переменного объема

1530804 помещена в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру 2.

Б результате нагрева рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при ох- лаждении рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при охлаждении рабочего тела происходит ее погружение. 3а счет периодического изменения давления в перекачиваемой среде происходит всасывание и нагнетание ее к потребителю. Емкость 3 помещают в рабочую среду, которую отделяют от перека гиваемой среды. Емкость 3 фиксируют на время нагрева в нижнем и верхнем положении. Среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению ее средней абсолютной т-ре. В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов камеры 2 установлены постоянные магниты 17 и 18, Верхняя и нижняя стенки емкости 3 снабжены элементами 19 и 20, выполненными из парамагнитного материала.

Элементы 19 и 20 выполнены в виде грузов различной массы. Масса груза

19 меньше массы груза 20. Грузы 19 и

20 выполнены термоизолированными. 2 с. и 4 з и, флы, 4 ил.

Изобретение относится к насосостроению, касается способа и устройства для подъема жидкостей и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки текучих сред.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет расшпрения диапазона возможного изменения средних абсолютных температур рабочего тела, На фиг.1 показано устройство в момЕнт нахождения емкости переменного . объема в нижнем положении; на фиг.2 то же, с емкостью в верхнем положении и охлаждением ее перекачиваемой средой; на фиг.3 — то же, с емкостью в среднем положении и нагревом ее перекачиваемой средой; на фиг.4 — ем40 кость переменного объема.

Устройство содержит корпус 1 с вертикальной рабочей камерой 2, заполненной текучей средой, в которой размещена емкость 3 переменного

45 объема, заполненная рабочим телом.

Рабочая камера 2 содержит теплопроводную среду, состоящую из двух компонентов 4 и 5 с различной плотностью, граница 6 раздела которых рас50 положена в средней части по высоте рабочей камеры 2, а в корпусе 1 дополнительно выполнена насосная камера 7 с всасывающим 8 и нагнетательным

9 клапанами, отделенная от рабочей камеры 2 гибкой диафрагмой 1О, Рабо55 чая камера 2 снабжена теплоизолируюшим разделительным слоем 11 из взвеme HHèõ в компонентах 4 и 5 на т ранице их раздела несжимаемых гранул, имеющих плотность большую, чем плотность верхнего компонента 4, и меньшую, чем плотность нижнего компонента 5, а средняя часть корпуса 1, прилегающая к границе 6 раздела, выполнена из теплоизолирующего материала

12. Корпус 1 снабжен дополнительной камерой 13 с теплоиэолирующими стенками 14 соединенной в зоне раздела компонентов 4 и 5 через теплопроводную эластичную стенку 15 с рабочей камерой 2, причем дополнительная камера

13 частично заполнена теплочувствительным телом 16, имеющим воэможность изменения своего объема при изменении температуры. В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов рабочей камеры 2 установлены постоянные магниты 17 и

18, а верхняя и нижняя стенки емкости

3 переменного объема снабжены элементами 19 и 20, выполненными иэ парамагнитного материала. Элементы 19 и

20 емкости 3 переменного объема выполнены в виде грузов различной массы, причем масса верхнего груза 19 меньше массы нижнего груза 20 и грузы выполнены термоизолированными.

Устройство имеет всасывающий 21 и нагнетательный 22 патрубки, При этом при перекачке холодной среды нагнетательный патрубок 21 может охватывать верхнюю часть корпуса 1 (фиг.2), а при перекачке теплой среды всасывающий патрубок 21 может охватывать нижнюю часть корпуса 1.

Способ реализуют следующим образом, Таким образом обеспечиваютсн устойчивая работа и стабильные характеристики устройства в широком диапазоне изменения средних абсолютных температур рабочего тела.

Ф ор мул а и э о б р е т е н и я

1, Способ подъема жидкости путем периодического чагревания и охлажде— ния рабочего тела в емкости переменного объема, помещенной в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру, придания эа счет нагрева рабочего тела положительной плавучести емкости, в результате чего происходит ее всплытие, затем придания за счет охлаждения «абочего тела отрицательной плавучести смкости, в результате чего происходит ее погружение, и периодического изменения давления в перекачиваемой среде, вследствие чего происходит периодическое ее всасывание и нагнетание к потребителю, о т л и ч а ю— шийся тем, что> с целью расширения функциональных воэможностей за счет расширения диапазона возможного изменения средних абсолютных температур рабочего тела, емкость помещают в теплопронодную среду, последнюю отделяют от перекачиваемой среды, причем емкость фиксируют на время полного нагрева или охлаждения рабочего тела соответственно в нижнем и верхнем положениях, а среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению ее средней абсолютной температуре.

2, Устройство для подъема жидкости, содержащее корпус с вертикальной рабочей камерой, заполненной текучей средой, в которой размещена емкость переменного объема, заполненная рабочим телом, всасывающий и нагнетательный клапаны, о т л и ч а ющ е е с я тем, что рабочая камера содержит теплопроводную среду, состоящую иэ двух компонентов с различной плотностью, граница раздела которых расположена в средней части по высоте рабочей Këìåðû, а в корпусе дополнительно выполнена насосная камера с всасывающим и нагнстательным клапанами, отделенная от рабочей камеры гибкой диафрагмой.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я TE ì, что рабочая ка45

При изменении средней температуры компонентов 4 и 5, а следовательно, и рабочего тела в емкости 3, когда увеличивается или уменьшается средний объем емкости 3 и происходит изменение50 ее плавучести, нагревается или охлаждается термочувствительное тело 16 в камере 13, При этом оно соответственно изменяется в объеме и через эластичную стенку 15 оказывает соот-.

55 ветствующее давление на компоненты

4 и 5, обеспечивая компенсирующее дрейф плавучести изменение объема емкости 3, 5 153080

Емкость 3 помещают в теплопроводную среду, состоящую из компонентов

4 и 5. Последние отделены диафрагмой

10 от перекачиваемой среды. Произво5 дят нагрев емкости 3 за счет компонента 5, получаемого от тепла внешнего источника или отбора тепла от перекачиваемой среды (фиг.3). При нагреве и расширении рабочего тела в емкости 3 она расширяется и приобретает положительную плавучесть, но до некоторых пор удерживается магнитом 18 в нижнем положении. В определенньп момент выталкивающая сила преодопевает усилие магнита 18, и емкость 8 выплывает, проходя через разделительный слой 11, теплоиэолирующий один от другого компоненты 4 и 5, Попадая в холодный компонент 4, емкость 3, об-20 ладая избыточной плавучестью, поднимается и фиксируется магнитом 17, Через некоторое время за счет теплопередачи в компонент 4, от которого тепло отбирается внешним холодильни- 25 ком или перекачиваемой средой (фиг.2), рабочее тело в емкости 3 охлаждается сжимается, что приводит к уменьшению объема емкости 3. Когда сила погружения превышает.. усилие магнита 17, удер-30 живающего емкость 3, она погружается, проходя через слой 11 иэ холодного компонента 4 в теплый компонент 5, и фиксируется на магните 18.

Далее цикл повторяется.

В процессе цикла происходит периодическое изменение объема емкости 3, что приводит к колебательной деформации диафрагмы 10, В результате колебаний последней происходят периодичес-40 кое изменение объема насосной камеры

7, всасывание в нее перекачиваемой среды и нагнетание среды к потребителю.

l 530804

И

9

73

Составитель В.Грузинов

Редактор А.Козориэ Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М,Кучерявая

Заказ 7920/35 Тираж 522 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произволственио-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 мера снабжена разделительным слоем из взвешенных в компонентах на границе их раздела несжимаемых гранул, имеющих плотность большую плотности верх"

Ф

5 него и меньшую плотности нижнего компонентов, а средняя часть корпуса, прилегающая к границе, раздела, выполнена иэ теплоизолирующего материала, 4. Устройство по пп. 2 и 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что корпус снабжен дополнительной камерой с теплоизолирующими стенками, соединенной в зоне раздела компонентов через теплопроводную эластичную стенку с рабо- 15 чей камерой, причем дополнительная камера частично заполнена теплочувствительиым телом, имеющим возможность изменения своего объема при изменении температуры.

5, Устройство по пп. 2-4, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что в корпусе с верхнего и нижнего торцов рабочей камеры установлены постоянные магниты, а верхняя и нижняя стенки емкости переменного объема снабжены элементами, выполненными иэ парамагнитного материала.

6. Устройство по пп.4 и 5,, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что элементы емкости переменного объема выполнены в виде грузов различной массы, при" чем масса верхнего груза меньше массы нижнего, и грузы выполнены термоизолированными,