SU1302013A1 - Устройство дл преобразовани тепловой энергии в механическую - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к энергомашиностроению и м.б. использовано дл  преобразовани  в механическую энергию перепада температур как между средами, так и внутри самих сред. Изобретение пйзвол ет повысить эффективность работы. При работе устройства в режиме преобразовани  тепловой энергии в механическую в зоне 7 нагрева подогревают рабочее тело 5 в камерах (К) 4 и охлаждают его в зоне 8. При нагревании К 4 увеличиваютс  в объеме, при этом жидкость (Ж) 2 выталкиваетс  из смежных с К 4 отс ков 10 через вырез 16 в стенке коллектора 12 в нагнетательную полость (П) 14. Б зоне 8 К 4 сжимаютс , и Ж 2 всасываетс  в объем отсеков 10 через вырезы 17 из П 15. При таком перераспределении массы Ж 2 в роторе 3 возникает его весовой дебаланс, и ротор 3 вращаетс . П 14 и 15 неподвижного коллектора 12 разделены герметично теплоизол ционной перегородкой 13. I 3.П. ф-лы, 2 ил. d & (Л // 16 lit Фиг. /

Description

11

Изобретение относитс  к энергетическому машиностроению, а именно к устройствам дл  получени  механической энергии с использованием расширени  и сжати  тел при Нагреве и охлаж дении, и может быть использовано дл  преобразовани  в механическую энергию перепада температур как между средами, так и внутри самих сред.

Цель изобретени  - повышение эф- фективно(ти работы.

Достижение цели обеспечиваетс  за счет введени  регулировани  положени  перегородки между всасывающей и нагнетательной полост ми устройства дл  обеспечени  более точного соответстви  фаз расширени  и сжати  рабочего тела фазам его нагрева и охлаждени , а также регулировани  мощности . Кроме того, предлагаемое уст-п ройство способно работать в режиме преобразовани  энергии перепада давлени  жидкости в тепловую энергию.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 и установленный внутри него заполненный жидкостью 2 ротор 3. По перифе- рии ротора 3 расположены камеры 4, заполненные термочувствительным рабочим телом 5, например, водным раствором аммиака. Камеры 4 отделены от жидкости 2 гибкими перегородками 6. Наружные стенки камер 4 выполнены теплопроводными и расположены в зонах 7 и 8 нагрева и охлаждени  соответственно . Ротор 3 разделен радиальными стенками 9 на отсеки 10, каждый из которых отделен от смежной камеры 4 ее гибкой перегородкой 6. Между зонами 7 и 8 нагрева и охлаждени  установлена теплоизол ционна  стенка П. Внутри ротора 3 концентрично по- след1гему неподвижно относительно корпуса 1 установлен цилиндрический полый коллектор 12, разделенный дополнительной теплоизол ционной диаметральной перегородкой 13 на две гер- метичные полости 14 и 15 соответственно нагнетательную и всасывающую. Радиальные стенки 9 каждого отсека 10 примыкают к наружной стенке коллектора 12 с минимальным зазором. На- гнетатель на  полость 14 гидравлически св зана через вырез 16 в наружной стенке коллектора 12 с отсеками 10, смежными с рабочими камерами 4, рас

0

5 0

5

О Q 5 Q

132

положенными в зоне 7 нагрева, а всасывающа  полость 15 через вырез 17 - с отсекаъш 10, смежными с рабочими камерами 4, расположенными в зоне 8 охлаждени . Коллектор 12 выполнен с возможностью его поворота и фиксации его положени  относительно корпуса 1,

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства в режиме преобразовани  тепловой энергии в механическую в зоне 7 нагрева подогревают рабочее тело 5 в камерах 4 и охлаждают в зоне 8, При нагревании давление в камерах 4 увеличиваетс  за счет выделени  аммиака и его водного раствора, и камеры 4 увеличиваютс  в объеме благодар  раст жению гибкой перегородки 6, при этом жидкость 2 выталкиваетс  из смежных с нагреваемыми камерами 4 отсеков 10 в полость 14. В зоне 8 охлаждени  давление в камерах 4 уменьшаетс  за счет поглощени  аммиака водным раствором , камеры 4 сжимаютс , и жидкость 2 всасываетс  в освобождающ 1йс  объем смежных с охлаждаемыми камерами 4 отсеков 10 из полости 15. Из-за перераспределени  массы жидкости 2 в роторе 3 возникает его весовой де- баланс, и ротор 3 вращаетс . При вращении ротора 3 -в зоны 7 и 8 нагрева и охлаждени  попадают новые камеры 4, и описанный процесс повтор етс . В результате вращение ротора 3 перекачивание жидкости 2 из полости 14 в полость 15 поддерживаетс  непрерывно . Создаваемый напор жидкости 2 оперативно можно регулировать поворотом коллектора 12, чем смещают перегородку 14 относительно зоны 7 нагрева и зоны 8 охлаждени . При отклонении от оптимального положени  перегородки 13 относительно этих зон 7 и 8 напор уменьшаетс ,

При работе устройства в режиме преобразовани  перепада давле1ш  жидкости 2 в тепловую энергию подводи- ма  жидкость 2 повышенног о давлени  поступает, например, по полости 14 в отсеки 10, гидравлически св занные с этой полостью 14. Под давлением жидкости 2 на гибкую перегородку 6 рабочее тело 5 в примыкающих к отсекам 10 камерах 4 сжимаетс  и нагреваетс , тепло отводитс  н зону 7 . Через полость 15 жидкость 2 отводитс  с пониженнрлм давлением, под дей313

ствием которого объем камер 4, примыкающих к отсекам 10, гидравлически св занным с полостью 15, увеличиваетс , рабочее тело 5 в них охлаждаетс , и полученный холод отводитс  в зо- ну 8 охлаждени . Из-за перераспределени  массы жидкости 2 в роторе 3 создаетс , его весовой дебаланс, и ротор 3 вращаетс , чем поддерживаетс  непрерывность рассматриваемого процесса.

При подаче жидкости 2 повышенного давлени  через полость 15 и отводе той же жидкости из полости 14 процесс преобразовани  энергии перепадов давлени  остаетс  тем же, однако соответственно зона 7 превращаетс  в зону охлаждени , а зона 8 - в зону нагрева . Это повышает оперативные возможности устройства, так как позвол ет измен ть процесс нагрева на процесс охлаждени  и наоборот в одной и той же зоне.

Предлагаемое техническое решение позвол ет расширить область примене- ни  устройств дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую путем расширени  их функциональных возможностей . При его использовании можно не только преобразовывать тепловую энергию в механическую, но при необходимости превращать, например, накопленную механическую энергию положени  жидкости 2 в тепловую энергию разности температур, которую можно использовать как дп  нагрева, так и дн  охлаждени .

34

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I.Устройство дл  преобразовани  тепловой энергии в механическую, содержащее корпус, заполненный жидкостью ротор и расположенные по периферии ротора камеры, заполненные термочувствительным рабочим телом, от- деленшле от жидкости гибкой перегородкой и проход щее через зоны нагрева и охлаждени , образованные радиальными стенками отсеки, каждый из которых отделен от смежной камеры ее гибкой перегородкой, всасывающую и нагнетательную полости и установленную между зонами нагрева и охлаждени  теплоизол ционную стенку, о т - личающе ес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы оно снабжено неподвижно установленным относительно корпуса внутри ротора кбнцентрично последнему цилиндрическим полым коллектором, разделенным дополнительной теплоизол ционной диаметральной перегородкой на две - герметичные полости, одна из которых нагнетательна  - гидравлически св зана с отсеками, смежными- с рабочими камерами, расположенными в зоне нагрева , а друга  - всасывающа  - с отсеками , смежными с рабочими камерами , наход щимис  в зоне охлаждени .
2. 2.Устройство по п.1, о т л и - чающее с   тем, что коллектор выполнен с возможностью его поворота и фиксации его положени  относительно корпуса.

   Редактор А.Сабо

   Составитель Л.Тугарев Техред Л.Олейник

   Заказ 1199/35Тираж 427Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   VU2,

   Корректор Г.Решетник