SU1268794A1 - Heat-driven positive-displacement pump - Google Patents

Heat-driven positive-displacement pump Download PDF

Info

Publication number
SU1268794A1
SU1268794A1 SU853894433A SU3894433A SU1268794A1 SU 1268794 A1 SU1268794 A1 SU 1268794A1 SU 853894433 A SU853894433 A SU 853894433A SU 3894433 A SU3894433 A SU 3894433A SU 1268794 A1 SU1268794 A1 SU 1268794A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat exchanger
chamber
drive chamber
wall
drive
Prior art date
Application number
SU853894433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Петрович Коваленко
Дмитрий Владимирович Сушко
Original Assignee
Kovalenko Eduard P
Sushko Dmitrij V
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 Kovalenko Eduard P, Sushko Dmitrij V filed Critical Kovalenko Eduard P
Priority to SU853894433A priority Critical patent/SU1268794A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1268794A1 publication Critical patent/SU1268794A1/en

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к насосам, приводимым в движение тепловой энергией перепадов температур между нагретой и охлажденной средами.The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to pumps driven by thermal energy of temperature differences between heated and cooled media.

Цель изобретения — повышение КПД путем уменьшения потерь тепла при попеременном нагреве и охлаждении элементов конструкции.The purpose of the invention is to increase efficiency by reducing heat loss during alternate heating and cooling of structural elements.

На фиг. 1 схематически представлен пред лагаемый насос, разрез по оси его камер при верхнем положении их подвижной стенки; на фиг. 2 — то же, при нижнем положении.In FIG. 1 schematically shows the proposed pump, a section along the axis of its chambers at the upper position of their movable wall; in FIG. 2 - the same, in the lower position.

Объемный насос содержит имеющие об щие торцовые стенки 1 и 2 рабочую 3 и приводную 4 камеры с гибкими боковыми стенками 5. Рабочая камера 3 снабжена всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами, посредством которых она соединена соответственно с трубопроводами 8 и 9. Насос содержит также теплообменник 10 в виде емкости, заполненной рабочим телом 11 в виде смеси газа и его жидкого растворителя (например, водного раствора аммиака или раствора ацетилена в ацетоне). Газовый объем 12 теплообменника 10 сообщен газоводом 13 с приводной камерой 4. Теплообменник 10 с приводной камерой 4 образуют тепловой привод предлагаемого объемного насоса. Источник нагрева этого теплового привода представляет собой среду 14 с повышенной температурой, а источник охлаждения — среду 15 с пониженной температурой. Среды 14 и 15 отделены одна от другой теплоизолирующей стенкой 16. Жидкостный объем 17 теплообменника 10 соединен с нижней частью приводной камеры 4 гибким шлангом 18 с помощью патрубка 19. Теплообменник 10 установлен в среде 14 с повышенной температурой.The volume pump contains common end walls 1 and 2, working 3 and driving 4 chambers with flexible side walls 5. The working chamber 3 is equipped with a suction 6 and pressure 7 valves, through which it is connected to pipelines 8 and 9, respectively. The pump also contains a heat exchanger 10 in the form of a container filled with a working fluid 11 in the form of a mixture of gas and its liquid solvent (for example, aqueous ammonia or acetylene in acetone). The gas volume 12 of the heat exchanger 10 is communicated by the gas duct 13 with the drive chamber 4. The heat exchanger 10 with the drive chamber 4 form the heat drive of the proposed volumetric pump. The heating source of this thermal drive is a medium 14 with a high temperature, and the cooling source is a medium 15 with a low temperature. The media 14 and 15 are separated from each other by an insulating wall 16. The liquid volume 17 of the heat exchanger 10 is connected to the lower part of the drive chamber 4 by a flexible hose 18 using a pipe 19. The heat exchanger 10 is installed in a medium 14 with an elevated temperature.

Верхняя торцовая стенка 1 рабочей 3 и приводной 4 камер закреплена неподвижно, а нижняя их торцовая стенка 2 установлена подвижно в среде 15 с пониженной температурой и выполнена теплопроводной только на том участке, где она является стенкой приводной камеры 4. Стенки 1 и 5 и стенка 2 на участке, где она является стенкой рабочей камеры 3, выполнены нетеплопроводными. Дно 20 теплообменника 10 расположено на высоте, равной средней высоте расположения подвижной стенки 2 приводной камеры 4 для обеспечения попеременного перетока жидкой фазы рабочего тела из теплообменника 10 в приводную камеру 4 и обратно в разных фазах рабочего цикла устройства. Дно 20 теплообменника 10 и подвижная стенка 2 приводной камеры 4 выполнены с уклоном в сторону гибкого шланга 18, в котором установлен клапан-регулятор 21 давления.The upper end wall 1 of the working 3 and drive 4 chambers is fixedly fixed, and their lower end wall 2 is mounted movably in the medium 15 with a reduced temperature and is heat-conducting only in the area where it is the wall of the drive chamber 4. Walls 1 and 5 and wall 2 in the area where it is the wall of the working chamber 3, made non-conductive. The bottom 20 of the heat exchanger 10 is located at a height equal to the average height of the movable wall 2 of the drive chamber 4 to provide alternating flow of the liquid phase of the working fluid from the heat exchanger 10 to the drive chamber 4 and vice versa in different phases of the working cycle of the device. The bottom 20 of the heat exchanger 10 and the movable wall 2 of the drive chamber 4 are made with a slope towards the flexible hose 18, in which the pressure control valve 21 is installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Когда жидкое рабочее тело 11 находится в теплообменнике 10, в результате нагрева из него выделяется газ, который по газоводу 13 поступает в приводную камеру 4. Давление в последней увеличивается и она начинает расширяться. В результате по мере нагревания рабочего тела 11 расширяется рабочая камера 3 и в нее через клапан 6 из трубопровода 8 всасывается вода. Расширение камеры 4 продолжается до тех пор, пока подвижная стенка 2 не опустится ниже дна 20 теплообменника 10 до высоты, при которой давление жидкой фазы рабочего тела 1 Г на клапан-регулятор 21 достаточно, чтобы он открылся и через него жидкая фаза рабочего тела 11 из теплообменника 10 вытекла в приводную камеру 4. После того, как жидкая фаза рабочего тела 11 поступила в приводную камеру 4, она начинает охлаждаться и поглощать газ, давление в камере 4 падает, газ по газоводу 13 поступает из теплообменника 10 в камеру 4 вследствие падения давления в ней. Приводная камера 4 начинает сокращаться по мере охлаждения рабочего тела 11, высота расположения подвижной стенки 2 увеличивается, и вода вытесняется из рабочей камеры 3 в трубопровод 9 через клапан 7. Когда подвижная стенка 2 достигает положения, при котором она оказывается выше дна 20 теплообменника 10, и давление жидкой фазы рабочего тела 11 на клапан-регулятор 21 станет достаточным, чтобы его открыть, жидкая фаза рабочего тела 11 сливается в теплообменник 10, где происходит его нагрев, после чего весь процесс повторяется.When the liquid working fluid 11 is in the heat exchanger 10, as a result of heating, gas is released from it, which enters the drive chamber 4 through the gas duct 13. As a result, as the working fluid 11 heats up, the working chamber 3 expands and water is sucked in through the valve 6 from the pipeline 8. The expansion of the chamber 4 continues until the movable wall 2 drops below the bottom 20 of the heat exchanger 10 to a height at which the pressure of the liquid phase of the working fluid 1 G on the control valve 21 is sufficient to open and through it the liquid phase of the working fluid 11 from the heat exchanger 10 flows into the drive chamber 4. After the liquid phase of the working fluid 11 enters the drive chamber 4, it begins to cool and absorb gas, the pressure in the chamber 4 drops, gas through the gas duct 13 enters from the heat exchanger 10 into the chamber 4 due to pressure drop in her. The drive chamber 4 begins to decrease as the working fluid 11 cools, the height of the movable wall 2 increases, and water is displaced from the working chamber 3 into the pipe 9 through the valve 7. When the movable wall 2 reaches a position at which it is above the bottom 20 of the heat exchanger 10, and the pressure of the liquid phase of the working fluid 11 on the valve-regulator 21 will be sufficient to open it, the liquid phase of the working fluid 11 is discharged into the heat exchanger 10, where it is heated, after which the whole process is repeated.

Описанный объемный насос может работать на перепаде температур перекачиваемой подземной воды, имеющей обычно температуру до 10“С, и поверхностной воды, имеющей повышенную температуру. Он также может работать с использованием естественного перепада температур воды и воздуха. Для увеличения используемого перепада температур вода или воздух могут быть подогреты, например, солнечным нагревателем (не показано).The described volumetric pump can operate on the temperature difference of the pumped underground water, which usually has a temperature of up to 10 “C, and surface water, which has an elevated temperature. It can also work using natural temperature differences between water and air. To increase the temperature difference used, water or air can be heated, for example, by a solar heater (not shown).

Claims (4)

Изобретение относитс  к гидромашиностроению , а именно к насосам, приводимым в движение тепловой энергией перепадов температур между нагретой и охлажденной средами. Цель изобретени  - повышение КПД путем уменьшени  потерь тепла при попеременном нагреве и охлаждении элементов конструкции. На фиг. 1 схематически представлен пред лагаемый насос, разрез по оси его камер при верхнем положении их подвижной стенки; на фиг. 2 - то же, при нижнем положении. Объемный насос содержит имеюш,ие об щие торцовые стенки 1 и 2 рабочую 3 и приводпу о 4 камеры с гибкими боковыми стенками 5. Рабоча  камера 3 снабжена всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами , посредством которых она соединена соответственно с трубопроводами 8 и 9. Насос содержит также теплообменник 10 в виде емкости, заполненной рабочим телом 11 в виде смеси газа и его жидкого растворител  (например, водного раствора аммиака или раствора ацетилена в ацетоне). Газовый объем 12 теплообменника 10 сообщен газоводом 13 с приводной камерой 4. Теплообменник 10 с приводной камерой 4 образуют тепловой привод предлагаемого объемного насоса. Источник нагрева этого теплового привода представл ет собой среду 14 с повышенной температурой, а источник охлаждени  - среду 15 с пониженной температурой. Среды 14 и 15 отделены одна от другой теплоизолирующей стенкой 16. Жидкостный объем 17 теплообменника 10 соединен с нижней частью приводной ка.меры 4 гибким щлангом 18 с помощью патрубка 19. Теплообменник 10 установлен в среде 14 с повышенной температурой . Верхн   торцова  стенка 1 рабочей 3 и приводной 4 камер закреплена неподвижно , а нижн   их торцова  стенка 2 установлена подвижно в среде 15 с пониженной температурой и выполнена теплопроводной только на том участке, где она  вл етс  стенкой приводной камеры 4. Стенки 1 и 5 и стенка 2 на участке, где она  вл етс  стенкой рабочей камеры 3, выполнены нетеплопроводными . Дно 20 теплообменника 10 расположено на высоте, равной средней высоте распо.южени  подвижной стенки 2 приводной камеры 4 дл  обеспечени  попеременного перетока жидкой фазы рабочего тела из теплообменника 10 в приводную камеру 4 и обратно в разных фазах рабочего цикла устройства. Дно 20 теплообменника 10 и подвижна  стенка 2 приводной камеры 4 выполнены с уклоном в сторону гибкого шланга 18, в котором установлен клапан-регул тор 21 давлени . Устройство работает следующим образом . Когда жидкое рабочее тело 11 находитс  в теплообменнике 10, в результате нагрева из него выдел етс  газ, который по газоводу 13 поступает в приводную камеру 4. Давление в последней увеличиваетс  и она начинает расшир тьс . В результате по мере нагревани  рабочего тела 11 расшир етс  рабоча  камера 3 и в нее через клапан 6 из трубопровода 8 всасываетс  вода. Расширение камеры 4 продолжаетс  до тех пор, пока подвижна  стенка 2 не опуститс  ниже дна 20 теплообменника 10 до высоты, при которой давление жидкой фазы рабочего тела 11 на клапан-регул тор 21 достаточно, чтобы он открылс  и через него жидка  фаза рабочего тела 11 из теплообменника 10 вытекла в приводную камеру 4. После того , как жидка  фаза рабочего тела 11 поступила в приводную камеру 4, она начинает охлаждатьс  и поглощать газ, давление в камере 4 падает, газ по газоводу 13 поступает из теплообменника 10 в камеру 4 вследствие падени  давлени  в ней. Приводна  камера 4 начинает сокращатьс  по мере охлаждени  рабочего тела 11, высота расположени  подвижной стенки 2 увеличиваетс , и вода вытесн етс  из рабочей камеры 3 в трубопровод 9 через клапан 7. Когда подвижна  стенка 2 достигает положени , при котором она оказываетс  выше дна 20 теплообменника 10, и давление жидкой фазы рабочего тела 11 на клапан-регул тор 21 станет достаточным, чтобы его открыть, жидка  фаза рабочего тела 11 сливаетс  в теплообменник 10, где происходит его нагрев, после чего весь процесс повтор етс . Описанный объемный насос может работать на перепаде температур перекачиваемой подземной воды, имеющей обычно температуру до , и поверхностной воды, имеющей повышенную температуру. Он также может работать с использованием естественного перепада teMnepaTyp воды и воздуха. Дл  увеличени  используемого перепада температур вода или воздух могут быть подогреты, например, солнечным нагревателем (не показано). Формула изобретени  1. Объемный насос с тепловым приводом, содержащий имеющие общие торцовые стенки рабочую и приводную камеры, теплообменник , выполненный в виде заполненной с.месью газа и его жидкого растворител  емкости, газовый объем которой сообщен с приводной камерой, и источники нагрева и охлаждени  в виде сред соответственно с повышенной и пониженной температурой, отличающийс  тем, что, с целью повышени The invention relates to hydraulic engineering, in particular to pumps driven by thermal energy temperature differences between heated and cooled media. The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing heat loss during alternate heating and cooling of structural elements. FIG. Figure 1 shows schematically the proposed pump, a section along the axis of its chambers at the upper position of their moving wall; in fig. 2 - the same, in the lower position. The volumetric pump contains the existing common end walls 1 and 2 working 3 and 4 actuating chambers with flexible side walls 5. The working chamber 3 is equipped with suction 6 and pressure 7 valves, through which it is connected respectively to pipelines 8 and 9. The pump contains also heat exchanger 10 in the form of a tank filled with working fluid 11 in the form of a mixture of gas and its liquid solvent (for example, an aqueous solution of ammonia or a solution of acetylene in acetone). The gas volume 12 of the heat exchanger 10 is communicated by the gas duct 13 to the drive chamber 4. The heat exchanger 10 and the drive chamber 4 form a thermal drive of the proposed volumetric pump. The heat source of this thermal drive is a high temperature environment 14, and the cooling source is a low temperature environment 15. The environments 14 and 15 are separated from one another by a heat insulating wall 16. The liquid volume 17 of the heat exchanger 10 is connected to the lower part of the drive box 4 by the flexible hose 18 by means of a pipe 19. The heat exchanger 10 is installed in the environment 14 with elevated temperature. The upper end wall 1 of the working 3 and the drive 4 chambers are fixed, and their lower end wall 2 is mounted movably in a reduced temperature environment 15 and heat conductive only in the area where it is the wall of the drive chamber 4. Walls 1 and 5 and the wall 2 in the area where it is the wall of the working chamber 3, are non-heat-conducting. The bottom 20 of the heat exchanger 10 is located at a height equal to the average height of the sliding wall 2 of the drive chamber 4 to provide an alternate transfer of the liquid phase of the working fluid from the heat exchanger 10 to the drive chamber 4 and back into different phases of the operating cycle of the device. The bottom 20 of the heat exchanger 10 and the movable wall 2 of the drive chamber 4 are inclined towards the flexible hose 18 in which the pressure regulating valve 21 is installed. The device works as follows. When the liquid working fluid 11 is in the heat exchanger 10, as a result of heating, gas is released from it, which through the gas guide 13 enters the drive chamber 4. The pressure in the latter increases and it begins to expand. As a result, as the working medium 11 is heated, the working chamber 3 expands and water is drawn from the pipeline 8 into it through the valve 6. The expansion of chamber 4 continues until the movable wall 2 drops below the bottom 20 of the heat exchanger 10 to a height at which the pressure of the liquid phase of the working fluid 11 on the control valve 21 is sufficient for it to open and the liquid phase of the working fluid 11 from heat exchanger 10 has flowed into the drive chamber 4. After the liquid phase of the working fluid 11 has entered the drive chamber 4, it begins to cool and absorb gas, the pressure in chamber 4 drops, the gas through gas feed 13 flows from heat exchanger 10 to chamber 4 due to a drop in pressure in n d. The drive chamber 4 begins to contract as the working fluid 11 cools, the height of the movable wall 2 increases, and water is forced out of the working chamber 3 into the pipe 9 through the valve 7. When the movable wall 2 reaches a position at which it is above the bottom 20 of the heat exchanger 10 , and the pressure of the liquid phase of the working fluid 11 on the valve-regulator 21 will be sufficient to open it, the liquid phase of the working fluid 11 is drained into the heat exchanger 10, where it is heated, after which the whole process repeats. The described volumetric pump can operate on the temperature difference of the pumped groundwater, which usually has a temperature up to, and surface water, which has an elevated temperature. It can also work using the natural water and air teMnepaTyp. To increase the temperature difference used, water or air can be heated, for example, by a solar heater (not shown). Claim 1. Heat-driven volumetric pump containing working and drive chambers with common end walls, heat exchanger made in the form of a tank filled with a mixture of gas and its liquid solvent, the gas volume of which is connected to the drive chamber and the form of media, respectively, with increased and decreased temperature, characterized in that, in order to increase КПД путем уменьшени  потерь тепла при попеременном нагреве и охлаждении элементов конструкции, он дополнительно снабжен соедин ющим жидкостный объем теплообменника и нижнюю часть приводной камеры гибким шлангом, теплообменник установлен в среде с повышенной температурой , верхн   стенка приводной камеры закреплена неподвижно, а нижн   выполнена теплопроводной и установлена подвижно в среде с пониженной температурой.Efficiency by reducing heat loss during alternate heating and cooling of structural elements, it is additionally equipped with a flexible hose connecting the liquid volume of the heat exchanger and the lower part of the drive chamber, the heat exchanger is installed in an environment with elevated temperature, the upper wall of the drive chamber is fixed, and the bottom is heat-conducting and installed Moving in an environment with low temperature. 2.Насос по п. 1, отличающийс  тем, что дно теплообменника расположено на высоте, равной средней высоте расположени  подвижной стенки приводной камеры.2. Pump according to Claim 1, characterized in that the bottom of the heat exchanger is located at a height equal to the average height of the movable wall of the drive chamber. 3.Насос по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что дно теплообменника и подвижна  стенка приводной камеры выполнены с уклоном в сторону гибкого шланга.3. Pump on PP. 1 and 2, characterized in that the bottom of the heat exchanger and the movable wall of the drive chamber are inclined towards the flexible hose. 4.Насос по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен установленным в гибком шланге клапаном-регул тором давлени .4. A pump according to claim 1, characterized in that it is provided with a pressure regulating valve installed in the flexible hose. сриг.гSrig.G.
SU853894433A 1985-05-13 1985-05-13 Heat-driven positive-displacement pump SU1268794A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853894433A SU1268794A1 (en) 1985-05-13 1985-05-13 Heat-driven positive-displacement pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853894433A SU1268794A1 (en) 1985-05-13 1985-05-13 Heat-driven positive-displacement pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1268794A1 true SU1268794A1 (en) 1986-11-07

Family

ID=21176841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853894433A SU1268794A1 (en) 1985-05-13 1985-05-13 Heat-driven positive-displacement pump

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1268794A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3139837, кл. 60-94 R, опублик. 1964. Авторское свидетельство СССР № 1118798, кл. РОЗ G 7/06, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102822491A (en) Waste heat regeneration system
FI62587C (en) AVSOLENS STRAOLNINGSENERGI DRIVEN PUMP
CN107061206A (en) A kind of Temperature difference driving device and its driving pump group
SU1268794A1 (en) Heat-driven positive-displacement pump
ES8101725A1 (en) Circulation pump for liquid and/or gas medium
CN206668483U (en) A kind of Temperature difference driving device and its driving pump group
US4655691A (en) Temperature-difference-actuated pump employing nonelectrical valves
US4954048A (en) Process and device for conveying boilable liquids
SU1516611A1 (en) Method of converting heat into hydraulic power
SU1315647A1 (en) Device for converting heat energy to pressure variation energy
JPS5563337A (en) Air conditioner by solar heat
SU1118798A2 (en) Positive-displacement wave pump
RU2813968C1 (en) Thermoelectric pulse generator
SU1377468A1 (en) General service pumping plant
SU1728527A1 (en) Hydraulic pump
RU2371612C1 (en) Heat-tube pump
RU1783149C (en) Device for positive displacement pump heat drive
SU1502913A1 (en) Recirculating heater
SU1536073A1 (en) Solar-energy water-raising device
SU1751619A1 (en) Heating system
SU1160103A1 (en) Diaphragm pumping device
SU1513184A1 (en) Heat-driven pump
SU1137239A1 (en) Heat-driven positive-displacement pump
SU1541404A2 (en) Apparatus for converting heat energy in pressure differential energy
SU1687853A1 (en) Pump with heat drive