SU1190079A1

SU1190079A1 - Thermal engine

Info

Publication number: SU1190079A1
Application number: SU843703146A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Петрович Коваленко
Original assignee: Kovalenko Eduard P
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-02-23
Publication date: 1985-11-07

Abstract

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус с двум отделенными друг от друга телоизол ционными стенками тепловодами - один с холодным, другой с гор чим теплоносител ми и установленный в корпусе ротор, разделенный радиальными стенками на отсеки, каждый из которых, в свою очередь, разделен эластичной перегородкой на две полости - периферийную, заполнен/// 9 8 16 Ф ную термочувствительным рабочим телом и ограниченную снаружи цилиндрической теплопроводной стенкой, и внутреннюю, заполненную жидкостью, причем внутренние полости отсеков гидравлически соединены между собой, отличающийс тем, что, с целью повышени КПД путем предотвращени смешивани теплоносителей и переноса тепла между тепловодами вращающейс теплопроводной стенкой, последн герметично неподвижно соединена с корпусом и разделена на участки устаноаченными между тепловодами теплоизол ционными стенками, ротор установлен с возможностью вращени относительно теплопроводной стенки и обеспечени уплотнени между отсеками, а внут- д ренние полости противоположных отсеков по- S парно гидравлически соединены между собой . 5 w 1A THERMAL ENGINE, comprising a case with two heat pipes separated from each other by teploisolation walls — one with a cold one and another with hot heat carriers and a rotor mounted in the case divided by radial walls into compartments, each of which, in turn, is divided by an elastic partition into two cavities - peripheral, filled with /// 9 8 16 F nyu thermosensitive working fluid and limited outside the cylindrical heat-conducting wall, and the inner, filled with liquid, and the internal cavities of the compartments are hydraulic are interconnected, in order to increase efficiency by preventing mixing of heat transfer media and heat transfer between heat fluids by a rotating heat-conducting wall, the latter is tightly fixed to the housing and divided into sections with heat-insulating walls installed between the heat flues conductive wall and providing a seal between the compartments, and the internal recesses of the opposite compartments are in S pair hydraulically yen among themselves. 5 w 1

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической энергии используется разница температур в средах или между средами.The invention relates to mechanical engineering, namely to heat engines, in which the temperature difference in or between media is used to obtain mechanical energy.

Цель изобретения — повышение КПД путем предотвращения смешивания теплоносителей и переноса тепла между тепловодами вращающейся теплопроводной стенкой.The purpose of the invention is to increase the efficiency by preventing the mixing of coolants and heat transfer between the heat conductors of a rotating heat-conducting wall.

На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель, поперечный разрез; на фиг.2 — разрез А—А на фиг.1.In FIG. 1 shows the proposed engine, a cross section; figure 2 - section a — a in figure 1.

Двигатель содержит корпус 1 с тепловодом 2 холодного теплоносителя и тепловодом 3 горячего теплоносителя. Тепловоды 2 и 3 отделены друг от друга теплоизоляционными стенками 4 и 5. В корпусе 1 установлен ротор 6 с боковыми стенками 7, разделенный радиальными стенками 8 на отсеки 9. Каждый отсек 9, в свою очередь, разделен эластичной перегородкой 10 на две полости — периферийную 11, заполненную термочувствительным рабочим телом 12, например водным раствором аммиака, ограниченную снаружи цилиндрической теплопроводной стенкой 13, и внутреннюю полость 14, заполненную жидкостью 15. Теплопроводная стенка 13 герметично неподвижно соединена с корпусом 1 и разделена на участки установленными между тепловодами 2 и 3 теплоизоляционными стенками 4 и 5. Ротор 6 установлен с возможностью вращения относительно теплопроводной стенки 13. Боковые 7 и радиальные 8 стенки ротора 6 установлены с минимальным зазором с теплоизоляционными 4 и 5 и теплопроводной 13 стенками корпуса 1 для обеспечения уплотнения между отсеками 9. Внутренние полости 14 противоположных отсеков 9 попарно гидравлически соединены между собой жидкостеводами 16.The engine comprises a housing 1 with a heat carrier 2 of a cold coolant and a coolant 3 of a hot coolant. The heat pipes 2 and 3 are separated from each other by heat-insulating walls 4 and 5. In the housing 1, a rotor 6 with side walls 7 is installed, divided by radial walls 8 into compartments 9. Each compartment 9, in turn, is divided by an elastic partition 10 into two cavities - a peripheral 11, filled with a heat-sensitive working fluid 12, for example aqueous ammonia, bounded externally by a cylindrical heat-conducting wall 13, and an internal cavity 14, filled with liquid 15. The heat-conducting wall 13 is hermetically fixed connected to the housing 1 and the section and on sections installed between heat conduits 2 and 3, heat-insulating walls 4 and 5. The rotor 6 is mounted for rotation relative to the heat-conducting wall 13. The lateral 7 and radial 8 walls of the rotor 6 are installed with a minimum clearance with heat-insulating 4 and 5 and heat-conducting 13 walls of the housing 1 for providing a seal between the compartments 9. The internal cavities 14 of the opposite compartments 9 are pairwise hydraulically interconnected by the liquid duct 16.

Двигатель работает следующим образом. Горячий теплоноситель, например вода, имеющая повышенную температуру, подается по тепловоду 3, нагревает стенку 13, ко₅ торая подогревает рабочее тело 12, находящееся в периферийных полостях 1 1. Рабочее тело 12, например водный раствор аммиака, нагреваясь, выделяет газообразный аммиак, давление в полости 11 увеличивается, передается через эластичную перегородку 10 10 жидкости 15, находящейся в полости 14.The engine operates as follows. Hot heat carrier, for example water having an elevated temperature, is supplied through a heat supply 3, heats the wall 13, to which ₅ it heats the working fluid 12 located in the peripheral cavities 1 1. The working fluid 12, for example, aqueous ammonia, releases ammonia gas when it is heated, pressure in the cavity 11 increases, is transmitted through the elastic partition 10 10 of the fluid 15 located in the cavity 14.

Жидкость 15 по жидкостеводу 16 выталкивается в полость 14 противоположного отсека 9, находящуюся в зоне охлаждения холодным теплоносителем, подводимым по тепловоду 2 к стенке 13, которая охлаждает рабочее тело 12, находящееся в полостях 11, соприкасающихся со стенкой 13. В результате аммиак в охлаждаемых полостях 11 поглощается водой, давление в полости 11 падает и ее объем уменьшается, увеличивая 20 объем полости 14, который заполняется жидкостью 15 из полости 14 противоположного отсека 9, находящейся в зоне нагрева. В результате создается дебаланс веса ротора 6, и он начинает вращаться. Вращение поддерживается попеременным перемещением от²⁵ секов 9 из зоны нагрева в зону охлаждения и из нее снова в зону нагрева и т.д.The liquid 15 through the fluid guide 16 is pushed into the cavity 14 of the opposite compartment 9, located in the cooling zone with a coolant supplied through the heat pipe 2 to the wall 13, which cools the working fluid 12, located in the cavities 11 in contact with the wall 13. As a result, ammonia in the cooled cavities 11 is absorbed by water, the pressure in the cavity 11 drops and its volume decreases, increasing 20 the volume of the cavity 14, which is filled with liquid 15 from the cavity 14 of the opposite compartment 9, located in the heating zone. As a result, an imbalance in the weight of the rotor 6 is created, and it begins to rotate. The rotation is supported by alternating movement from ²⁵ sec. 9 from the heating zone to the cooling zone and from it again to the heating zone, etc.

Регулирование работы двигателя производят перемещением тепловодов 2 и 3 относительно ротора 6. Если тепловод 3 горя₃θ чего теплоносителя занимает верхнее положение, симметричное относительно вертикальной оси симметрии ротора 6, то ротор останавливается. При положении тепловодов и 3, показанном на фиг.1, момент вращения будет близким к максимальному. Для измене₃₅ ния положения тепловодов 2 и 3 трубопроводы подвода к ним теплоносителей должны быть выполнены гибкими (не показано).The regulation of the engine is carried out by moving the heat pipes 2 and 3 relative to the rotor 6. If the heat pipe 3 burning ₃ θ of which the coolant occupies an upper position symmetrical about the vertical axis of symmetry of the rotor 6, then the rotor stops. When the position of the heat pipes and 3, shown in figure 1, the rotation moment will be close to maximum. To change the position ₃₅ Nia heat lines 2 and 3 for supplying coolant conduits thereto must be made flexible (not shown).

Claims

A HEAT ENGINE containing a case with two heat-insulating walls separated from each other by walls - one with a cold one, the other with hot heat carriers and a rotor installed in the case, divided by radial walls into compartments, each of which, in turn, is divided by an elastic partition into two cavities - peripheral filled

9 8 16 with a thermally sensitive working fluid and bounded externally by a cylindrical heat-conducting wall, and an internal fluid-filled wall, the internal cavity of the compartments being hydraulically interconnected, characterized in that, in order to increase the efficiency by preventing heat transfer media from mixing and heat transfer between the heat conductors by a rotating heat-conducting wall , the latter is hermetically fixedly connected to the housing and divided into sections installed between the heat ducts by insulating walls, the rotor is installed with the possibility of rotation relative to the heat-conducting wall and providing a seal between the compartments, and the internal cavities of the opposite compartments are pairwise hydraulically connected between the battle.