RU2020127183A - Поршневой узел с плавающей головкой - Google Patents

Поршневой узел с плавающей головкой Download PDF

Info

Publication number
RU2020127183A
RU2020127183A RU2020127183A RU2020127183A RU2020127183A RU 2020127183 A RU2020127183 A RU 2020127183A RU 2020127183 A RU2020127183 A RU 2020127183A RU 2020127183 A RU2020127183 A RU 2020127183A RU 2020127183 A RU2020127183 A RU 2020127183A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluid
chamber
piston
floating
head
Prior art date
Application number
RU2020127183A
Other languages
English (en)
Inventor
Джошуа М. ШМИТТ
Original Assignee
Термал Тек Холдингз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Термал Тек Холдингз filed Critical Термал Тек Холдингз
Publication of RU2020127183A publication Critical patent/RU2020127183A/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/001—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type in which the movement in the two directions is obtained by one double acting piston motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/36—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating the engines being of positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/044—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/053—Component parts or details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F01K25/103—Carbon dioxide

Claims (32)

1. Поршневой узел для двигателя с тепловым циклом, содержащий
поршень с головкой поршня, определяющей смежную камеру для циркуляции движущей текучей среды; и
плавающую головку, определяющую плавающую камеру и сообщающуюся по текучей среде со смежной камерой, чтобы улучшить возвратно-поступательное перемещение головки поршня, при этом положение плавающей головки динамически коррелируется с объемом смежной камеры.
2. Узел по п. 1, в котором головка поршня определяет промежуточную камеру для циркуляции рабочей текучей среды для получения энергии из нее.
3. Узел по п. 2, в котором рабочая текучая среда представляет собой несжимаемую текучую среду.
4. Узел по п. 1, в котором плавающая камера представляет собой заполненную газом изолированную камеру.
5. Узел по п. 1, в котором смежная камера и плавающая камера имеют конструкцию, которая является, по существу, унитарной и сегментированной относительно друг друга.
6. Узел по п. 5, в котором унитарная конструкция содержит цельный корпус для определения смежной и плавающей камер.
7. Узел по п. 5, в котором сегментированная конструкция содержит
камеру для головки для размещения плавающей головки и определения плавающей камеры; и
гидравлический трубопровод для связи по текучей среде между плавающей головкой и смежной камерой.
8. Система, содержащая
поршень, определяющий смежную камеру в сообщении по текучей среде с плавающей головкой, определяющей плавающую камеру, при этом положение плавающей головки динамически коррелируется с объемом смежной камеры; и
устройство регулирования объема и давления, сообщающееся по текучей среде с плавающей камерой, чтобы способствовать изменению объема смежной камеры посредством изменения положения плавающей головки.
9. Система по п. 8, в которой поршень дополнительно определяет промежуточную камеру для циркуляции рабочей текучей среды, причем система дополнительно содержит устройство извлечения энергии для получения циркулирующей рабочей текучей среды.
10. Система по п. 9, в которой устройство извлечения энергии представляет собой одно из устройств из числа двигателя, маховика и генератора.
11. Система по п. 8, в которой смежная камера выполнена с возможностью циркуляции движущей текучей среды, причем система дополнительно содержит теплообменник для нагревания движущей текучей среды.
12. Система по п. 11, в которой движущая текучая среда представляет собой сжимаемую текучую среду, выбранную из группы, включающей в себя: сверхкритический CO2, сверхкритический пар, сверхкритический гелий и несверхкритическую текучую среду.
13. Система по п. 11, дополнительно содержащая низкотемпературный теплообменник для охлаждения движущей текучей среды.
14. Система по п. 13, дополнительно содержащая рекуператор, сообщающийся по текучей среде с каждым из теплообменников из числа низкотемпературного теплообменника и теплообменника для промежуточной рекуперации тепла и регулирования температуры движущей текучей среды.
15. Способ получения энергии от системы, включающий в себя этапы, на которых
осуществляют циркуляцию движущей текучей среды к поршню системы для возвратно-поступательного перемещения поршня;
осуществляют циркуляцию рабочей текучей среды от поршня к устройству извлечения энергии для получения энергии в ответ на возвратно-поступательное перемещение; и
смещают положение плавающей головки, сообщающейся по текучей среде с поршнем, для улучшения возвратно-поступательного перемещения поршня.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя этапы, на которых
нагревают движущую текучую среду перед её циркуляцией к поршню;
осуществляют циркуляцию движущей текучей среды от поршня; и
охлаждают движущую текучую среду.
17. Способ по п. 16, в котором нагревание движущей текучей среды облегчают с помощью теплообменника с использованием нагретой воды посредством одного из источников из числа геотермального, солнечного и отработанного тепла, а охлаждение движущей текучей среды облегчают с помощью низкотемпературного теплообменника с помощью одного из источников из числа воды при комнатной температуре и охлажденной посредством испарения воды.
18. Способ по п. 15, в котором этап смещения положения плавающей головки содержит направление рабочей текучей среды в плавающую камеру, определяемую плавающей головкой, из устройства регулирования объема и давления.
19. Способ по п. 18, в котором рабочую текучую среду устройства регулирования объема и давления отбирают из резервуара системы.
20. Способ по п. 19, в котором в резервуар системы подают рабочую текучую среду, отводимую из устройства для извлечения энергии.
RU2020127183A 2018-01-18 2019-01-10 Поршневой узел с плавающей головкой RU2020127183A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862618689P 2018-01-18 2018-01-18
US62/618,689 2018-01-18
PCT/US2019/013050 WO2019143520A1 (en) 2018-01-18 2019-01-10 Floating head piston assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2020127183A true RU2020127183A (ru) 2022-02-21

Family

ID=67301119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127183A RU2020127183A (ru) 2018-01-18 2019-01-10 Поршневой узел с плавающей головкой

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11333101B2 (ru)
EP (1) EP3740665A4 (ru)
JP (1) JP2021520462A (ru)
KR (1) KR20200106949A (ru)
CN (1) CN111868368A (ru)
CA (1) CA3088731A1 (ru)
IL (1) IL276104A (ru)
PH (1) PH12020551081A1 (ru)
RU (1) RU2020127183A (ru)
WO (1) WO2019143520A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3120916B1 (fr) * 2021-03-17 2023-03-17 Berthelemy Pierre Yves Cartouche pour machine thermique à cycle thermodynamique et module pour machine thermique associé

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3100965A (en) * 1959-09-29 1963-08-20 Charles M Blackburn Hydraulic power supply
US3151533A (en) * 1961-08-01 1964-10-06 Cleveland Pneumatic Ind Inc Aircraft steering system
GB1033739A (en) * 1962-06-19 1966-06-22 Keelavite Hydraulics Ltd Hydraulically-operated reciprocating apparatus
US3901033A (en) * 1972-02-28 1975-08-26 Roy E Mcalister Vapor pressurized hydrostatic drive
US4044558A (en) * 1974-08-09 1977-08-30 New Process Industries, Inc. Thermal oscillator
US4195481A (en) * 1975-06-09 1980-04-01 Gregory Alvin L Power plant
GB9225103D0 (en) * 1992-12-01 1993-01-20 Nat Power Plc A heat engine and heat pump
US6470683B1 (en) * 1999-08-30 2002-10-29 Science Applications International Corporation Controlled direct drive engine system
AU3001502A (en) * 2000-11-28 2002-06-11 Ifield Technology Ltd Hydraulic energy storage systems
CN1656325A (zh) * 2002-05-29 2005-08-17 进取悬浮公司 具有压力调节控制阀和远程压力调整的液压阻尼器
US8156739B2 (en) * 2008-01-23 2012-04-17 Barry Woods Johnston Adiabatic expansion heat engine and method of operating
GB2457476A (en) * 2008-02-13 2009-08-19 Nigel Alexander Buchanan Internal combustion engine with fluid, eg liquid, output
US8436489B2 (en) * 2009-06-29 2013-05-07 Lightsail Energy, Inc. Compressed air energy storage system utilizing two-phase flow to facilitate heat exchange
CN103195606B (zh) * 2012-04-01 2015-08-19 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 做功单元热气机
DE102012213878B4 (de) * 2012-08-06 2017-10-19 István Majoros Wärmekraftmaschine und thermodynamischer Kreisprozess zur Umwandlung von Wärme in Nutzarbeit
CN103047045B (zh) * 2012-12-18 2014-09-10 成都宇能通能源开发有限公司 一种蓄热式斯特林发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CA3088731A1 (en) 2019-07-25
JP2021520462A (ja) 2021-08-19
US20200347799A1 (en) 2020-11-05
PH12020551081A1 (en) 2021-07-26
US11333101B2 (en) 2022-05-17
CN111868368A (zh) 2020-10-30
EP3740665A1 (en) 2020-11-25
WO2019143520A1 (en) 2019-07-25
KR20200106949A (ko) 2020-09-15
IL276104A (en) 2020-08-31
EP3740665A4 (en) 2021-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE8104049L (sv) Kolvmotor med yttre forbrenning
WO2014005229A1 (en) Temperature management in gas compression and expansion
JP2007187160A (ja) 熱エネルギを運動エネルギに変換する方法および装置
SE8104570L (sv) Roterande motor
CN104727871B (zh) 一种有机朗肯‑斯特林机联合循环发电系统及其使用方法
RU2020127183A (ru) Поршневой узел с плавающей головкой
US8429913B2 (en) Liquid displacer engine
KR20100136654A (ko) 작동유체의 온도차를 이용한 밀폐식 외연기관 및 그 출력방법
JPWO2019246369A5 (ru)
JP2010144518A (ja) ロータリースターリングエンジン
RU2018129741A (ru) Каскадный цикл и способ регенерации отходящего тепла
US20200256281A1 (en) High Dynamic Density Range Thermal Cycle Engine
US20150247654A1 (en) Direct use of acoustic power in stirling engine for heat removal
KR101623418B1 (ko) 스터링 엔진
LT6635B (lt) Atmosferinio slėgio šaltojo garo variklis ir jo veikimo būdas
RU2553090C2 (ru) Тепловая машина, реализующая цикл рейлиса
EA021446B1 (ru) Двигатель мэлоуна на диоксиде углерода в жидком растворе
RU84922U1 (ru) Геотермальная энергоустановка
JPWO2006126241A1 (ja) スターリングエンジン、及びスターリングエンジンの圧力差生成方法
RU2347983C2 (ru) Способ организации работы многокомпонентного энергогенерирующего цикла при помощи селективных мембран
RU163498U1 (ru) Геотермальная установка
KR20130010655A (ko) 스터링 엔진의 실린더장치
Hachem et al. Entropy generation for oscillatory flow inside thermal-lag type Stirling engine: numerical analysis
GB2589651A (en) Downhole flow inducing systems
KR100745820B1 (ko) 전열 촉진형 스터링 엔진