RU2395006C1 - Heat tube screw pump - Google Patents
Heat tube screw pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395006C1 RU2395006C1 RU2009107403/06A RU2009107403A RU2395006C1 RU 2395006 C1 RU2395006 C1 RU 2395006C1 RU 2009107403/06 A RU2009107403/06 A RU 2009107403/06A RU 2009107403 A RU2009107403 A RU 2009107403A RU 2395006 C1 RU2395006 C1 RU 2395006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- covered
- wick
- jointed
- working chamber
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую путем перемещения и нагнетания жидкостей.The invention relates to a power system and can be used for the disposal of secondary thermal energy and low-potential thermal energy of natural sources, namely, for the transformation of thermal energy into mechanical energy by moving and pumping liquids.
Известно устройство - шнековый насос, содержащий корпус с впускным (всасывающим) и выпускным (нагнетательным) каналами (патрубками), размещенный в корпусе вал и установленные на валу шнеки (SU 1631200 А1, 28.02.1991).A device is known - a screw pump, comprising a housing with inlet (suction) and exhaust (discharge) channels (nozzles), a shaft located in the housing and screws installed on the shaft (SU 1631200 A1, 02.28.1991).
Основными недостатками известного устройства являются невозможность утилизации низкопотенциальных вторичных тепловых энергоресурсов, тепловых ресурсов природных источников, громоздкость конструкции, что сужает область применения и снижает его эффективность.The main disadvantages of the known device are the inability to utilize low-potential secondary thermal energy resources, heat resources of natural sources, the bulkiness of the structure, which narrows the scope and reduces its effectiveness.
Наиболее близким к изобретению является теплотрубный шнековый насос, включающий испарительную и конденсационную камеры, снабженные фитилем, частично покрытым обечайкой, внутренняя поверхность торцевых стенок которых покрыта решеткой, выполненной из пористого материала и находящихся в контакте с горячей и холодной средами, рабочую камеру, внутри которой устроены коаксиально друг за другом силовые турбины, жестко закрепленные периферийными кромками лопастей к внутренней поверхности ее стенки по нормали к ней, обойму (RU 2320878 С1, 27.03.2008).Closest to the invention is a heat pipe screw pump, including an evaporation and condensation chambers, equipped with a wick partially covered by a shell, the inner surface of the end walls of which are covered with a lattice made of porous material and in contact with hot and cold fluids, a working chamber inside which are arranged power turbines coaxial with each other, rigidly fixed by the peripheral edges of the blades to the inner surface of its wall along the normal to it, clip (RU 2320878 C1, 03/27/2008).
Известный насос входит в состав коаксиального теплотрубного двигателя, который содержит последовательно расположенные испарительную камеру, находящуюся в контакте с горячей средой, рабочую камеру, конденсационную камеру, находящуюся в контакте с холодной средой, соединенные между собой кольцевым уплотнением, при этом испарительная и конденсационная камеры выполнены в форме цилиндрических колпаков, внутренние боковые стенки которых покрыты фитилем, соединенным с решеткой, выполненной из тонкого слоя пористого материала, покрывающей внутреннюю поверхность торцевых стенок, рабочая камера выполнена в форме цилиндрической трубы с кольцевым буртиком, внутри ее устроены коаксиально друг за другом силовые турбины, жестко закрепленные периферийными кромками лопастей к внутренней поверхности стенки рабочей камеры по нормали к ней, конденсационная состоит из обоймы, закрывающей винтовую поверхность рабочей камеры, образуя питательный насос и конденсационной зоны.The known pump is part of a coaxial heat pipe engine, which contains a sequentially arranged evaporation chamber in contact with the hot medium, a working chamber, a condensation chamber in contact with the cold medium, interconnected by an annular seal, while the evaporation and condensation chambers are made in in the form of cylindrical caps, the inner side walls of which are covered with a wick connected to a grating made of a thin layer of porous material, covering the inner surface of the end walls, the working chamber is made in the form of a cylindrical tube with an annular bead, inside it are arranged power coaxial coaxial with one another, rigidly fixed by the peripheral edges of the blades to the inner surface of the wall of the working chamber normal to it, the condensation tube consists of a cage covering the screw surface the working chamber, forming a feed pump and a condensation zone.
Основными недостатками известного устройства являются соединение испарительной, рабочей и конденсационной камер через кольцевые уплотнения, что снижает его прочность и герметичность, использование для теплообмена только торцевых стенок, что снижает его производительность, невозможность его использования непосредственно для перекачки и нагнетания жидкостей, что сужает область его применения и, в конечном счете, снижает его эффективность.The main disadvantages of the known device are the connection of the evaporation, working and condensation chambers through O-rings, which reduces its strength and tightness, using only end walls for heat transfer, which reduces its performance, the inability to use it directly for pumping and pumping liquids, which narrows the scope of its application and, ultimately, reduces its effectiveness.
Задачей изобретения является повышение эффективности теплотрубного шнекового насоса.The objective of the invention is to increase the efficiency of a heat pipe screw pump.
Технический результат достигается тем, что в теплотрубном шнековом насосе (ТТШН), включающем испарительную и конденсационную камеры, снабженные фитилем, частично покрытым обечайкой, внутренняя поверхность торцевых стенок которых покрыта решеткой, выполненной из пористого материала и находящихся в контакте с горячей и холодной средами, рабочую камеру, внутри которой устроены коаксиально друг за другом силовые турбины, жестко закрепленные периферийными кромками лопастей к внутренней поверхности ее стенки по нормали к ней, обойму, согласно изобретению испарительная, рабочая и конденсационная камеры расположены в одном цилиндрическом корпусе, внутренние поверхности верхней и нижней торцевых стенок которого соединены фитилем, проходящим по центральной оси корпуса, покрытым обечайкой с образованием зазоров у верхней и нижней торцевых стенок, в испарительной и конденсационной камерах внутренняя поверхность боковых стенок покрыта решеткой, выполненной из тонкого слоя пористого материала, соединенной с решетками верхней и нижней торцевых стенок, в свою очередь, соединенных в центре с фитилем, силовые турбины в рабочей камере жестко закреплены внутренними кромками лопастей к наружной поверхности обечайки фитиля по нормали к ней, а на наружной поверхности рабочей камеры устроен шнек, покрытый обоймой, соединенной с корпусом через кольцевые уплотнения и снабженной всасывающим и нагнетательным патрубками.The technical result is achieved by the fact that in a heat pipe screw pump (TPSH), including an evaporation and condensation chambers, equipped with a wick partially covered with a shell, the inner surface of the end walls of which is covered with a lattice made of porous material and in contact with hot and cold media, the working a chamber inside which power turbines are arranged coaxially one after another, rigidly fixed by the peripheral edges of the blades to the inner surface of its wall along the normal to it, a clip, but according to the invention, the evaporation, working and condensation chambers are located in one cylindrical body, the inner surfaces of the upper and lower end walls of which are connected by a wick extending along the central axis of the body, covered by a shell with the formation of gaps at the upper and lower end walls, the inner surface in the evaporation and condensation chambers the side walls are covered with a lattice made of a thin layer of porous material connected to the lattices of the upper and lower end walls, in turn, is connected In the center with the wick, the power turbines in the working chamber are rigidly fixed by the inner edges of the blades to the outer surface of the shell of the wick normal to it, and on the outer surface of the working chamber there is a screw covered by a cage connected to the housing through ring seals and equipped with suction and discharge nozzles .
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 представлен теплотрубный шнековый насос (ТТШН),figure 1 presents the heat pipe screw pump (TSTN),
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.figure 2 is a section aa in figure 1.
ТТШН содержит цилиндрический корпус 1, в котором внутренние поверхности верхней и нижней торцевых стенок 2 и 3 соединены фитилем 4, проходящим по центральной оси корпуса 1 и покрытым обечайкой 5 с образованием зазоров 6, 7 у верхней и нижней торцевых стенок 2 и 3. По ходу движения пара расположены: испарительная камера 8, внутренняя поверхность боковых стенок и верхней торцевой стенки 2 которой покрыта решеткой 9, выполненной из тонкого слоя пористого материала, соединенная в центре верхней торцевой стенки 2 с фитилем 4, рабочая камера 10, внутри которой устроены коаксиально друг за другом силовые турбины 11, 12, жестко закрепленные периферийными и внутренними кромками лопастей к внутренней поверхности стенки рабочей камеры 10 и наружной поверхности обечайки 5 по нормали к ним, шнеком 13 на ее наружной поверхности, конденсационная камера 14, внутренняя поверхность боковых стенок и нижней торцевой стенки 3 которой покрыта решеткой 15, выполненной из тонкого слоя пористого материала и соединенной в центре нижней торцевой стенки 3 с фитилем 4. Обойма 16, покрывающая шнек 13 рабочей камеры 10, соединена с корпусом 1 через кольцевые уплотнения 17 и снабжена всасывающим и нагнетательным патрубками 18, 19.TPShN contains a cylindrical housing 1, in which the inner surfaces of the upper and lower end walls 2 and 3 are connected by a
ТТШН работает следующим образом.TPSH works as follows.
Перед началом работы из камер 8, 10, 14 ТТШН удаляют воздух и заполняют фитиль 4 и пористый материал решеток 9, 15 рабочей жидкостью, которую выбирают в зависимости от температурного потенциала холодной и горячей сред (штуцера для удаления воздуха и подачи рабочей жидкости на фиг.1-2 не показаны). После чего ТТШН устанавливают таким образом, чтобы испарительная камера 8 контактировала с горячей средой, а конденсационная камера 14 - с холодной, и жестко фиксируют обойму 16.Before starting work, air is removed from the chambers 8, 10, 14 of the TTSHN and the
В результате нагрева испарительной камеры 8 (теплообменная поверхность которой увеличена по сравнению с известным устройством за счет использования в процессе теплообмена наряду с поверхностью верхнего торца 2 верхней части поверхности цилиндрической стенки корпуса 1) происходит интенсивное испарение рабочей жидкости с ее внутренней поверхности. Пористый материал решетки 9 предотвращает образование паровой пленки на внутренней поверхности камеры 8 и, таким образом, интенсифицирует процесс испарения (Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр., Москва, 1990, с.22). Образуется пар, который в результате вращения корпуса 1 за счет центробежной силы освобождается от уносимых капель рабочей жидкости, поглощаемых пористым материалом решетки 9 на боковой стенке камеры 8, которая снова транспортирует их в зону испарения. Очищенный пар поступает в рабочую камеру 10 на лопатки последовательно расположенных силовых турбин 11, 12, вращает корпус 1 и, соответственно, сообщает вращательное движение шнеку 13. В результате вращения корпуса 1 в полость между шнеком 13 и обоймой 16 из всасывающего патрубка 18 поступает перемещаемая жидкость, в которой создается требуемое давление, и она через нагнетательный патрубок 19 подается в напорный трубопровод (на фиг.1-2 не показан) и далее к потребителю. В рабочей камере 10 происходит изоэнтропное теплопадение пара с одновременным снижением его температуры и давления (И.Н.Сушкин. Теплотехника. Москва, Металлургия, 1973, с.331). После чего отработавший мятый пар поступает в конденсационную камеру 14, конденсируется там за счет контакта наружной поверхности камеры 14 с холодной средой. Затем образовавшийся конденсат рабочей жидкости всасывается пористым материалом решетки 15, которая увеличивает скорость движения конденсата к фитилю 4 и под воздействием капиллярных сил (В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. Минск, Высш. школа, 1988, с.106) по фитилю 4 поступает в испарительную камеру 8. В камере 8 рабочая жидкость по решетке 9 распределяется по ее внутренней поверхности, происходит вышеописанный процесс испарения, после чего образовавшийся пар освобождается от капель рабочей жидкости и далее цикл повторяется.As a result of heating the evaporation chamber 8 (the heat exchange surface of which is increased compared to the known device due to the use of the upper end surface 2 of the upper part of the surface of the cylindrical wall of the housing 1 during the heat exchange process), intensive evaporation of the working fluid from its inner surface occurs. The porous material of the grating 9 prevents the formation of a vapor film on the inner surface of the chamber 8 and, thus, intensifies the evaporation process (Heat pipes and heat exchangers: from science to practice. Collection of scientific papers, Moscow, 1990, p.22). Steam is formed which, as a result of the rotation of the housing 1, is freed from the entrained droplets of the working fluid absorbed by the porous material of the grating 9 on the side wall of the chamber 8, which again transports them to the evaporation zone as a result of centrifugal force. The cleaned steam enters the working chamber 10 on the blades of
Таким образом, предлагаемый ТТШН обеспечивает возможность транспортировки жидкостей и создания в них давления за счет утилизации вторичных тепловых энергоресурсов различного потенциала (энергии сбросных вод, отходящих газов и т.д.), тепловых ресурсов природных источников (энергии солнца, воды и т.д.), что обеспечивает его высокую эффективность.Thus, the proposed TPSN provides the ability to transport liquids and create pressure in them by utilizing secondary thermal energy resources of various potentials (energy from waste water, exhaust gases, etc.), heat from natural sources (energy from the sun, water, etc. ), which ensures its high efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107403/06A RU2395006C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Heat tube screw pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107403/06A RU2395006C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Heat tube screw pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2395006C1 true RU2395006C1 (en) | 2010-07-20 |
Family
ID=42686032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009107403/06A RU2395006C1 (en) | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Heat tube screw pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395006C1 (en) |
-
2009
- 2009-03-02 RU RU2009107403/06A patent/RU2395006C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2320879C1 (en) | Coaxial-face thermal tube engine | |
EP0012006B1 (en) | Heat cycle system and method for producing fresh water from brine | |
JP6074504B2 (en) | Intercooler heat exchanger and water extraction device | |
CN103908791B (en) | Twice, the same chamber phase transformation decompression distillation device of built-in condenser | |
CN105258339B (en) | Automatic descaling type air-source water heater | |
RU2395006C1 (en) | Heat tube screw pump | |
BR112013015184B1 (en) | indirectly heated gas turbine system and vehicle with gas turbine system | |
RU2449134C2 (en) | Steam turbine multiheat-pipe plant | |
RU2320878C1 (en) | Coaxial thermal tube engine | |
RU2428587C1 (en) | Heat-pipe centrifugal blower | |
RU2379526C1 (en) | Coaxial multi-tube engine | |
CN105180436A (en) | Anti-scaling air-energy water heater | |
CN111503650B (en) | Environment-friendly boiler blowdown exhaust waste heat recovery device | |
RU2511781C2 (en) | Heat-pipe injection screw | |
RU2489575C1 (en) | Steam turbine solar thermal pipe plant | |
RU2738748C1 (en) | Heat-pipe steam-turbine plant with conical furnace | |
RU99541U1 (en) | VERTICAL STEAM TURBINE OF SMALL POWER | |
RU2454549C1 (en) | Coaxial stepped multiple-heat-pipe engine | |
RU59219U1 (en) | WATER-OIL HEATER | |
RU2294502C1 (en) | Heat exchanger | |
BR112020026709A2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING THERMAL ENERGY | |
RU1697481C (en) | Steam power plant | |
RU2371612C1 (en) | Heat-tube pump | |
RU2339821C2 (en) | Multi-heat-pipe engine | |
RU2564483C2 (en) | Multiple heat-pipe steam-turbine plant with capillary condenser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110303 |