RU2384735C1 - Thermal engine - Google Patents
Thermal engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384735C1 RU2384735C1 RU2009107653/06A RU2009107653A RU2384735C1 RU 2384735 C1 RU2384735 C1 RU 2384735C1 RU 2009107653/06 A RU2009107653/06 A RU 2009107653/06A RU 2009107653 A RU2009107653 A RU 2009107653A RU 2384735 C1 RU2384735 C1 RU 2384735C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- branches
- turnstile
- rollers
- power
- solar
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике, а точнее к гелиотехнике, и может быть использовано для преобразования тепловой энергии, например солнечной, в механическую, а механической в электрическую, то есть может служить паровой турбиной.The invention relates to energy, and more specifically to solar engineering, and can be used to convert thermal energy, for example solar, into mechanical, and mechanical into electrical, that is, it can serve as a steam turbine.
Известно устройство для преобразования тепловой энергии в механическую [1], содержащее корпус и установленный внутри него заполненный жидкостью ротор. По периферии ротора расположены камеры, заполненные термочувствительным рабочим телом. Камеры отделены от жидкости гибкими перегородками. Наружные стенки камер выполнены теплопроводными и расположены в зонах нагрева и охлаждения. Ротор разделен радиальными стенками на отсеки, каждый из которых отделен от смежной камеры ее гибкой перегородкой. Между зонами нагрева и охлаждения установлена теплоизоляционная стенка. Внутри ротора концентрично последнему неподвижно относительно корпуса установлен цилиндрический полый коллектор, разделенный дополнительной теплоизоляционной диаметральной перегородкой на две герметичные полости, нагнетательную и всасывающую. Радиальные стенки каждого отсека примыкают к наружной стенке коллектора с минимальным зазором. Нагнетательная полость гидравлически связана через вырез в наружной стенке коллектора с отсеками, смежными с рабочими камерами, расположенными в зоне нагрева, а всасывающая полость через другой вырез - с отсеками, смежными с рабочими камерами, расположенными в зоне охлаждения. Коллектор выполнен с возможностью его поворота и фиксации его положения относительно корпуса.A device is known for converting thermal energy into mechanical energy [1], comprising a housing and a rotor filled with a liquid installed inside it. On the periphery of the rotor are chambers filled with a heat-sensitive working fluid. The chambers are separated from the liquid by flexible partitions. The outer walls of the chambers are heat-conducting and are located in the heating and cooling zones. The rotor is divided by radial walls into compartments, each of which is separated from the adjacent chamber by its flexible partition. A heat-insulating wall is installed between the heating and cooling zones. A cylindrical hollow collector is installed inside the rotor concentrically to the last motionless relative to the housing; The radial walls of each compartment are adjacent to the outer wall of the collector with a minimum clearance. The injection cavity is hydraulically connected through a cutout in the outer wall of the collector with compartments adjacent to the working chambers located in the heating zone, and the suction cavity through another cutout is connected to compartments adjacent to the working chambers located in the cooling zone. The collector is configured to rotate and fix its position relative to the housing.
Недостатками данного устройства являются ненадежность и нестабильность работы, низкая поглотительная способность солнечной энергии, маломощность и низкий КПД из-за быстрого уравнивания температуры и давления в отсеках с тонкими стенками.The disadvantages of this device are unreliability and instability, low absorption capacity of solar energy, low power and low efficiency due to the rapid equalization of temperature and pressure in compartments with thin walls.
Наиболее близким по технической сущности является тепловой двигатель [2], который содержит кольцевой корпус, на котором укреплены две параллельно соединенные по рабочему телу несимметричные ветви гибкого шланга. Ветви последовательно уложены друг за другом внутри кольца по всей длине его окружности. По центру двигателя расположен вал с укрепленным на нем турникетом и с прижимными роликами. В местах контакта ролика с ветвями гибкого шланга полости последних герметично прижаты. Один конец каждой ветви гибкого шланга соединен с испарительной камерой, другой - с конденсационной камерой. Испарительная и конденсационная камеры соединены металлической трубкой, заполненной пористым веществом. Пористое вещество пропитано летучей жидкостью, например спиртом или эфиром, являющейся теплоносителем. В испарительной и конденсационной камерах пористое вещество уложено с конусообразными углублениями.The closest in technical essence is a heat engine [2], which contains an annular body on which two asymmetric branches of a flexible hose are connected in parallel connected along the working fluid. The branches are successively stacked one after another inside the ring along the entire length of its circumference. In the center of the engine there is a shaft with a turnstile mounted on it and with pressure rollers. At the points of contact of the roller with the branches of the flexible hose, the cavities of the latter are hermetically pressed. One end of each branch of the flexible hose is connected to the evaporation chamber, the other to the condensation chamber. The evaporation and condensation chambers are connected by a metal tube filled with a porous substance. The porous substance is impregnated with a volatile liquid, for example alcohol or ether, which is a coolant. In the evaporation and condensation chambers, the porous substance is laid with conical recesses.
Недостатками данного двигателя являются слабая циркуляция теплоносителя по пористому веществу, а значит и низкие КПД и мощность, а также низкая возможность преодоления катками мест соприкосновения ветвей шлангов.The disadvantages of this engine are poor circulation of the coolant through the porous substance, which means low efficiency and power, as well as a low ability of rollers to overcome the contact points of the hose branches.
Задача изобретения - повышение КПД и мощности установки, а также комплексное использования установки для тепло- и электроснабжения потребителей от возобновляемых источников энергии.The objective of the invention is to increase the efficiency and power of the installation, as well as the integrated use of the installation for heat and power supply of consumers from renewable energy sources.
Технический результат достигается тем, что улучшается циркуляция теплоносителя и облегчается возможность преодоления катками мест соприкосновения ветвей за счет конструктивных изменений.The technical result is achieved in that the coolant circulation is improved and the possibility of overcoming the contact points of the branches by rollers due to structural changes is facilitated.
Сущность изобретения заключается в том, что тепловой двигатель содержит кольцевой корпус, в котором по всей длине последовательно уложены две ветви, с укрепленным к валу по центру турникетом с прижимными роликами на противоположных концах, а по кольцевому корпусу проложена в виде ветвей герметичная непроницаемая тканевая полость, которая соединена с одной стороны с солнечным коллектором, а с другой - с конденсатором, при этом ролики снабжены жесткими вогнутыми лопастями, прижимающими половину диаметра гибкой герметичной полости.The essence of the invention lies in the fact that the heat engine contains an annular case in which two branches are successively stacked along the entire length, with a turnstile fixed to the shaft in the center with pressure rollers at opposite ends, and a tight, impermeable fabric cavity is laid in the form of branches in the annular case, which is connected on one side to the solar collector, and on the other to the capacitor, while the rollers are equipped with rigid concave blades, pressing half the diameter of the flexible sealed cavity.
На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого двигателя, на фиг.2 изображен прижимной ролик с лопастью.Figure 1 shows a structural diagram of the proposed engine, figure 2 shows a pinch roller with a blade.
Тепловой двигатель содержит кольцевой корпус 1, на котором укреплены две параллельно соединенные по рабочему телу несимметричные ветви гибкой герметичной полости 2 и 3. Ветви 2 и 3 последовательно уложены друг за другом внутри кольца корпуса 1 по всей длине его окружности. По центру кольца расположен вал 4 с укрепленным на нем турникетом 5 и с прижимными роликами 6. На оси роликов 6 установлены жесткие вогнутые лопасти 7 так, что они прижимают половину диаметра гибкой герметичной полости. Ролики в местах контакта с ветвями гибкой герметичной полости к корпусу прижаты плотно. Одни концы каждой ветви 2 и 3 гибкой герметичной полости соединены с солнечным коллектором 8, другие - с конденсатором 9 через металлические трубопроводы 10. Солнечный коллектор 8 и конденсатор 9 также соединены металлической трубкой 10 через насос 11 для усиления циркуляции теплоносителя 12 - низкокипящей жидкости, например Фреона-113, водо-аммиачного раствора и т.д. Конденсатор 9 служит для получения горячей воды.The heat engine comprises an annular casing 1, on which two asymmetric branches of a flexible sealed cavity 2 and 3 are connected in parallel, connected along the working fluid, branches 2 and 3 are successively laid one after another inside the ring of the casing 1 along the entire length of its circumference. In the center of the ring is a shaft 4 with a
Тепловой двигатель работает следующим образом.The heat engine operates as follows.
Солнечное излучение (И) проходит через светопрозрачную крышку коллектора 8, нагревает теплоноситель 12 и он переходит в парообразное состояние. Давление паров теплоносителя, идущих по трубопроводу от солнечного коллектора, действует на внутренние стенки ветвей 2 и 3 гибкой полости, ролики 6 перемещаются вдоль ветвей полостей в направлении от их концов, соединенных с солнечным коллектором 8, к концам, соединенным с конденсатором 9. При помощи турникета 5 приводится во вращение вал 4.Solar radiation (I) passes through the translucent cover of the collector 8, heats the coolant 12 and it passes into a vaporous state. The pressure of the coolant vapor passing through the pipeline from the solar collector acts on the inner walls of the branches 2 and 3 of the flexible cavity, the
Для предупреждения остановки вращения турникета при переходе роликов с одной ветви 2 и 3 гибкой полости на другую точки соприкосновения ветвей 2 и 3 полости расположены так, что когда один ролик 6 находится в точке соприкосновения ветвей 2 и 3 гибкой полости, то другой ролик 6 уже смещен относительно другой точки соприкосновения ветвей 2 и 3 гибкой полости. Это достигается смещением одной точки соприкосновения ветвей 2 и 3 гибкой герметичной полости относительно другой от диаметрального их расположения. Кроме того, вогнутые лопасти 7, жестко закрепленные на оси роликов 6, прижимающие половину диаметра гибких полостей, позволяют роликам легко перейти из одной ветви к другой в точках их соприкосновения. В конденсаторе 9 происходит конденсация теплоносителя, теплота фазового перехода используется для теплоснабжения или получения горячей воды (г.в.), теплоноситель в жидкой фазе насосом 11 через металлические трубы 10 подается в солнечный коллектор 8 для последующего испарения. Далее описанный цикл повторяется.To prevent the turnstile from stopping rotation when the rollers move from one branch 2 and 3 of the flexible cavity to another, the points of contact of the branches 2 and 3 of the cavity are located so that when one
Предлагаемый тепловой двигатель имеет следующие преимущества:The proposed heat engine has the following advantages:
- обеспечивает использование возобновляемых источников энергии, солнечных лучей;- provides the use of renewable energy sources, sunlight;
- повышается КПД и мощность установки за счет использования гибкой герметичной полости, вогнутых лопастей на роликах, повышения разности температур и давлений в солнечном коллекторе и конденсаторе, а также за счет использования циркуляционного насоса;- increases the efficiency and power of the installation due to the use of a flexible sealed cavity, concave blades on the rollers, increasing the difference in temperature and pressure in the solar collector and capacitor, as well as through the use of a circulation pump;
- используется дополнительно тепловая энергия фазового перехода (конденсации) теплоносителя для теплоснабжения или получения горячей воды.- additionally used is the thermal energy of the phase transition (condensation) of the coolant for heat supply or hot water.
Источники информацииInformation sources
1. Э.П.Коваленко Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую, авторское свидетельство №SU 1302013, F03G 7/06, бюл. №13, 07.04.1987.1. EP Kovalenko Device for converting thermal energy into mechanical energy, copyright certificate No. SU 1302013,
2. А.И.Клубочкин, Н.М.Александров Тепловой двигатель, авторское свидетельство №SU 1317178, F03G 7/00, бюл. №22, 15.06.1987.2. A.I. Klubochkin, N.M. Aleksandrov Heat engine, copyright certificate No.SU 1317178,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107653/06A RU2384735C1 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Thermal engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107653/06A RU2384735C1 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Thermal engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2384735C1 true RU2384735C1 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=42137409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009107653/06A RU2384735C1 (en) | 2009-03-03 | 2009-03-03 | Thermal engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2384735C1 (en) |
-
2009
- 2009-03-03 RU RU2009107653/06A patent/RU2384735C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2630103T5 (en) | Apparatus and process for the generation of energy by means of an organic Rankine cycle | |
WO2009007408A3 (en) | An improved combined heat power system | |
KR101539790B1 (en) | Method for converting thermal energy at a low temperature into thermal energy at a relatively high temperature by means of mechanical energy, and vice versa | |
RU2384735C1 (en) | Thermal engine | |
RU2450218C2 (en) | Steam compression plant | |
US11060404B2 (en) | Volumetric expander, process of starting the volumetric expander, closed-cycle plant, and process for converting thermal energy into electric energy using said plant | |
RU2380625C1 (en) | Friction heat generator | |
JP6407089B2 (en) | Power generator | |
JP4811810B2 (en) | External combustion engine | |
RU2413904C1 (en) | Solar-air air-turbine electric power station | |
RU2382956C2 (en) | Heat generator | |
KR101186848B1 (en) | The hot water heating apparatus | |
RU2027898C1 (en) | Method of operation of thermal tube | |
RU2467203C1 (en) | Engine | |
RU99541U1 (en) | VERTICAL STEAM TURBINE OF SMALL POWER | |
RU2496009C2 (en) | Heat engine | |
US3892074A (en) | Rotary engine operating on refrigeration cycle | |
SU1377419A1 (en) | Steam power plant | |
RU2614112C1 (en) | Liquid ring machine with thermal accumulator | |
RU2053378C1 (en) | Steam-gas power plant | |
SU920239A1 (en) | Steam power plant | |
JP2002339858A (en) | System and device for new heat-pressure power conversion | |
RU2545107C2 (en) | External combustion engine | |
RU116911U1 (en) | GAS HEATING MACHINE | |
RU2511781C2 (en) | Heat-pipe injection screw |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140304 |