RU1815421C

RU1815421C - Heat operated pump

Info

Publication number: RU1815421C
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Буянов; Игорь Георгиевич Киселев; Владимир Константинович Кундышев; Ирина Владимировна Митрофанова
Original assignee: Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад.В.Н.Образцова
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: дл перекачки жидкостей при работе от любого источника низко- погенциальиой - теплоты/ Сущность изобретени ; в корпусе с впускным и выпускным клапанами концентрично установлен сильфом, закрепленный на верхней крышке корпуса с образованием насосной и привсщ- ной камер.Приводна камера выполнена рабочим телом. Сильфом полностью заполнен рабочим телом, имеющим высокую.теплопроводность и высокий коэффициент теплового объемного расширени . Клапаны размещены на днище корпуса с возможностью периодическо го взаимодействи с сильфоном. В качестве рабочего тела используют горный воск, смешанный с медной пудрой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Usage: for pumping liquids when working from any source of low potential - heat / Summary of the invention; in the housing with the inlet and outlet valves, a bellows is mounted concentrically mounted on the top cover of the housing with the formation of the pump and main chambers. The drive chamber is made by the working fluid. The bellows is completely filled with a working fluid having a high thermal conductivity and a high coefficient of thermal volume expansion. The valves are placed on the bottom of the body with the possibility of periodic interaction with the bellows. Mountain wax mixed with copper powder is used as a working fluid. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к насосострое- нию, в частности к насосам с тепловым приводом и может быть использовано дл перекачки жидкостей при работе от любого источника нмзкопотенциальйой теплоты, например, от солнечной энергии дл перекачки воды из водоема на неэлектрофициро- ванном садовом участке или дл циркул ции охлаждающей жидкости в космическом аппарате , или же от аккумулированной тепло вой энергии дл цепей прогрева дизел тепловоза нагретой водой системы охлаждени в период его отсто в зимнее врем года.The invention relates to a pump construction, in particular to heat-driven pumps, and can be used for pumping liquids when working from any source of low-potential heat, for example, from solar energy, for pumping water from a reservoir in an un-electrified garden plot or for circulating cooling liquid in the spacecraft, or from the accumulated heat energy for the heating circuits of a diesel locomotive diesel engine with water-cooled cooling system during its lag in the winter season.

Целью изобретени вл етс упроще- ние конструкции и повышение надежности работы насоса путем снижени числа его конструктивных элементов.The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the pump by reducing the number of its structural elements.

На фиг.1 показана конструкци насоса с тепловым приводом; на фиг.2 - график подвода и отвода теплоты по фазам работы насоса.Figure 1 shows the design of a heat driven pump; figure 2 is a graph of the supply and removal of heat according to the phases of the pump.

Насос с тепловым приводом (фиг.1) содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 клапанами, концентрично установленный в нем сильфон 4, закрепленный на верхней крышке корпуса и образующий приводную камеру 5, полностью заполненную рабочим телом, и насосную камеру 6. Рабочее тело имеет высокий коэффициент теплового объемного расширени и высокую теплопроводность . Им. может быть, например, горный воск смешанный с медной пудрой. Днище 7 сильфона 4 выполнено с возможностью соприкосновени с противолежащей стенкой 8 корпуса насоса 1. Насос может иметь поплавок 9, удерживающий его на плаву в водоеме.The heat-driven pump (Fig. 1) comprises a housing 1 with inlet 2 and exhaust 3 valves, a bellows 4 concentrically mounted in it, mounted on the upper housing cover and forming a drive chamber 5 completely filled with a working fluid, and a pump chamber 6. The working fluid has a high coefficient of thermal volume expansion and high thermal conductivity. Them. maybe, for example, mountain wax mixed with copper powder. The bottom 7 of the bellows 4 is made with the possibility of contact with the opposite wall 8 of the housing of the pump 1. The pump may have a float 9, keeping it afloat in a pond.

Насос с тепловым приводом работает следующим образом.The pump with a thermal drive operates as follows.

Подводима теплота gi. например солнечна радиаци (фиг. 1. лева половина) передаетс через стенку корпуса 1 к рабочему телу. Под действием этой теплоты gi рабочее тело расшир етс , а сильфон 4 раст ги00Summed the heat gi. for example, solar radiation (Fig. 1. left half) is transmitted through the wall of the housing 1 to the working fluid. Under the influence of this heat gi, the working fluid expands, and the bellows 4 stretches

елate

N юN y

ваетс . Это приводит к сжатию перекачиваемой среды в насосной камере 6 и нагнетанию этой среды через выпускной клапан 3 потребителю. Раст гивание сильфона А Продолжаетс до тех пор, пока его днище 7 не войдет в соприкосновение с противолежащей стенкой 8 корпуса насоса 1 (фиг.1, права половина). В этот момент прекращаетс подача перекачиваемой среды потребителю выпускной клапан 3 закрываетс . Вследствие того, что Днище 7 сильфона 4 прижалось к стенке 8 всей поверхностью контакте, начинаетс отвод.теплоты от рабочего тела через стенку 8 в окружающую среду, например в воду водоема. Более интенсивный отвод теплоты д2 от рабочего тела по сравнению с посто нным подводом теплоты gi ведет к его охлаждению и к уменьшению высоты сильфона 4. Это приводит к открытию всасывающего клапана 2 и заполнению перекачиваемой среды насосной камеры б. Причем при движении днища 7 вверх отвод теплоты §2 продолжаетс за счёт омывани днища 7 всасываемой в насосную камеру б холодной перекачиваемой среды, например воды из водоема. Прекращаетс отвод теплоты д2, когда днище 7 сильфона 4 поднимаетс до предела .вверх (положение В). При этом клапан 2 закрываетс И начинаетс вновь только подвод теплоты gi. Весь цикл повтор етс вновь. График подвода и отвода теплоты по фазам работы насоса представлен на фиг,2. Насос с тепловым приводом позвол ет упростить конструкцию (число элементов насоса сведено к минимуму); снизить стоимость (элементы насоса просты в изготовлении и технологичны ); повысить надежность работы насоса (малое число простых и надежных вvaets. This leads to compression of the pumped medium in the pump chamber 6 and forcing this medium through the exhaust valve 3 to the consumer. Bellows A stretching continues until its bottom 7 comes into contact with the opposite wall 8 of the pump housing 1 (Fig. 1, half right). At this point, the flow of the pumped medium to the consumer is stopped, the exhaust valve 3 closes. Due to the fact that the bottom 7 of the bellows 4 pressed against the wall 8 with the entire contact surface, heat removal from the working fluid through the wall 8 to the environment, for example, into the water of the reservoir begins. A more intensive removal of heat d2 from the working fluid as compared with a constant supply of heat gi leads to its cooling and to a decrease in the height of the bellows 4. This leads to the opening of the suction valve 2 and filling of the pumped medium of the pump chamber b. Moreover, when the bottom 7 moves upward, the heat removal §2 continues due to washing the bottom 7 of the cold pumped medium that is sucked into the pump chamber, for example, water from the reservoir. The removal of heat d2 stops when the bottom 7 of the bellows 4 rises to the limit. Up (position B). In this case, the valve 2 closes and only the heat input gi starts again. The entire cycle is repeated again. The schedule of supply and removal of heat according to the phases of the pump is shown in Fig, 2. A heat-driven pump simplifies the design (the number of pump elements is minimized); reduce cost (pump elements are easy to manufacture and technologically advanced); increase the reliability of the pump (a small number of simple and reliable in

эксплуатации деталей). Дл работы насоса может быть использован любой источник низкопотенциальной теплоты - солнечное излучение, выхлопные газы, нагретые поверхности двигателей и теплосиловых установок . Насос может быть использован дл утилизации бросовой теплоты, вл тьс источником энергии или вспомогательным элементом сложной утилизационной установки .operation of parts). For the operation of the pump, any source of low potential heat can be used - solar radiation, exhaust gases, heated surfaces of engines and heat power plants. The pump can be used to recycle waste heat, be a source of energy or an auxiliary element of a complex recycling plant.

, ф о рмула изобретени Formula of the invention

1. Иасос с тепловым приводом, содер- жащий корпус с впускным и выпускным клапанами , концентрично установленный в нем смльфон,закрепленный на верхней крышке 1. A heat-driven pump with a housing with inlet and outlet valves, a smlfon concentrically mounted in it, mounted on the top cover

корпуса с образованием насосной и приводной камер, причем последн заполнена рабочим телом, о т л и ч а ю щи и с тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени надежности в работе, сильфон полностью заполнен рабочим телом, имеющим высокую теплопроводность и высокий коэффициент теплового объемного расширени , а клапаны размещены на днище корпуса с возможностью периодического взаимодействи с сильфоном.housing with the formation of the pump and drive chambers, the latter being filled with a working fluid, with the exception of the fact that, in order to simplify the design and increase reliability in operation, the bellows is completely filled with a working fluid having high thermal conductivity and high coefficient thermal volume expansion, and the valves are placed on the bottom of the housing with the possibility of periodic interaction with the bellows.

2. Насос по п.1, отличающийс тем, что в качестве рабочего тела используетс горный воск, смешанный с медной пуд- рой.2. A pump according to claim 1, characterized in that mountain wax mixed with copper powder is used as a working fluid.