SU1513184A1 - Насос с тепловым приводом - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности насоса с тепловым приводом путем перекачивани  охлаждающей жидкости без теплового загр знени  ее источника с одновременным ее подогревом. Емкости 8, 11 посто нного и переменного объема с теплопроводными стенками частично заполнены термочувствительным рабочим телом и гидравлически св заны между собой коромыслом 12. Последнее снабжено газоводом 14 и герметично установлено на шарнире 13. Герметична  приводна  камера (К) 1 имеет общую теплоизолированную перегородку 2 с рабочей К 3, часть к-рой выполнена эластичной. Емкость 11 размещена в К 3, емкость 8 - в К 1. Дл  увеличени  напора и уменьшени  расхода с повышением нагревани  перекачиваемой жидкости объемный преобразователь давлени  установлен в К 1, его рабоча  полость гидравлически св зана с К 3. Дл  уменьшени  напора и повышени  расхода с уменьшением нагрева жидкости преобразователь установлен в К 3, полость св зана с К 1. Дл  использовани  тепла, образующегос  при сжигании или химических реакци х, стенки К 1 выполнены из теплопроводного и химически устойчивого материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

3- 1

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно насосостроению, И может быть использовано дл  перекачки жидкости за счет тепловой энергии перепада температур между ней и окружающей средой.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем перекачивани  охлажда ющей жидкости без теплового загр знени  ее источника с одновременным ее подогревом. На фиг.1 изображен насос с теп--- ловым приводом в положении, когда емкость переменного объема находитс  внизу приводной камеры, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, емкость переменного объема находитс  вверху приводной камеры; на фиг.З - насос с теплов.ым приводом с эластичным элементом, выполненным в виде объемного прео бразовател  давлени , поперечный разрез.

Насос с тепловым приводом содержит герметичную приводную камеру 1 с теплоизолированными стенками, имеющую общую перегородку 2 с рабочей камерой 3 с нагнетательным 4 и всасывающим 5 трубопроводами соответственно с всасываю1цим 6 и нагнетательным 7 клапанами. В приводной камере 1 находитс  емкость 8 переменного объема, имеюща  .нижнюю часть 9 с теплопроводными стенками, а верхнюю часть в виде эластичной стенки 10, Емкость 8 гидравлически соединена с еш остью 11 посто нного объема имеющей теплопроводные стенки и расположенной в рабочей камере 3, коромыслом 12, опирающимс  на шарнир 13 i герметично -установленным в перегородке 2, вдоль которого смонтирован теплообменник (не показан ) . Внутри.коромысла 12 располо- лсен газовод 14, концы которого наход тс  в верхней части емкостей 8 и 11 вьше максимального уровн  рабочего тела в этих емкост х. В камерах 1 и 3 на нижних стенках имеютс  упоры 15 5 фиксирующие емкости 8 и. 11 в нижнем положении. Объем нижней части 9 с теплопроводными стенками емкости 8 равен объему емкости 11 и заполнен термочувствительным рабочим-телом, например водным раствор ом аммиака, объем которого равен 2/3 объема емкости 11. Приводна  камера 1 содержит нагреватель 16 дл  подогрева практически

44

несжимаемой жидкости, например воды , наход щейс  в приводной камере 1. Часть перегородки 2 выполнена эластичной, например, в виде эластичной пленки 17 (фиг.1 и 2) с возможностью прогиба в приводную 1 или насосную 3 камеры или в виде объемного преобразовател  18 давлени  (фиг.З), рабоча  полость 20 которого гидравлически соединена с рабочей камерой 3 через прорезь 19 в перегородке 2 (фиг.З). Приводна  полость 21 выполнена герметичной , заполнена газом, а подвижна  стенка 22 выполнена жесткой. Дл  уменьшени  напора при соответствующем увеличении расхода перекачиваемой жидкости объемньй преобразователь 18 давлени  устанавливаетс  со стороны рабочей камеры 3 и через прорезь 19 в перегородке 2 со единен d приводной камерой (не показана ) .

При работе насоса на тепловой энергии, вьщел емой при сжигании топлива, например древесины, торфа, каменного, угл  или других видов топлива , а также при химических реакци х , например, разложени  органических веществ, стенки приводной камеры 1 (кроме перегородки 2) вьшол- нены из теплопроводного и химически устойчивого материал, а среду, ок- рзтаающую теплопроводные стенки приводной камеры 1, отдел ют от среды, окружающей рабочую камеру 3, теплоизол ционной стенкой (не показана). Насос работает следующим образом,

Когда емкость 8 находитс  в приводной камере 1 в нижне положении на упоре 15 (фиг.1), жидкое рабочее тело, например водный раствор аммиака , сливаетс  по коромыслу 12 в емкость 8, где нагреваетс . При на- . гревании водного раствора аммиака из него вьщел етс  газообразный аммиак и давление в емкост х В и 11 увеличиваетс . По мере вьщелени  аммиака из раствора и увеличени  давлени  газа в емокост х 8 и 11 увеличиваетс  давление газа через эластичную стенку 10 на практически несжимаемую жидкость, наход щуюс  в приводной камере 1.

По мере увеличени  объема емкости 8 переменного объема деформиру етс  часть эластичной перегородки 2 в рабочую камеру 3, уменьша  ее объ

515

ем, в результате чего охлаждающа  жидкость соответствующего объема выталкиваетс  в напорный трубопровод 4 через нагнетательньй клапан. Однако по мере увеличени  объема емкости 8 увеличиваетс  выталкивающа  сила жидкости, наход щейс  в приводной камере 1, на эту емкость. Когда эта сила достигает значени , при котором

, + Р.г,, + Р.Гд ,, r„.

п

+ РП- г,

где q - ускорение силы т жести; р„ - плотность жидкости, наход щейс  в камере 1; Wg - объем емкости 8; Р - вес жидкого рабочего тела , наход щегос  в емкости 8;

Р - вес конструктивных элементов , наход щихс  в левой части коромьюла 12; Р - вес элементов в правой

части коромысла 12; w, - объем емкости 11;

i

г - соответственно рассто ни  от центра поворота шарнира 11 до точек приложени  рассматриваемых сил, части коромысла 12 в приводной 1 и рабочей 3 камерах в этом случае симметричны шарниру 13, то емкость 8 всплывает, а емкость 11 опускаетс  до упора 15.

. Жидкое рабочее тело сливаетс  - из емкости 8 в емкость 11, где ох- лаждаетс .

По мере охлаждени  рабочего тела газообразный аммиак поглощаетс  раствором, давление газа в емкост х 8 и11 падает, объем жидкости 8 уменьшаетс , что.вызьшает смещение эластичной части перегородки 2 в приводную камеру, уменьша  давление в рабочей камере 3 и всасывание охлаждающей жидкости из ее источника по трубопроводу 5 через открывшийс  клапан 7 в рабочую камеру 3. После того, как объем емкости 8 уменьшитс  до значени , при котором станет соблюдатьс  неравенств

-qpn 8 г, + Р, Г,.. ,,r,, +, .

31846

емкость 11 поднимаетс , а емкость 8 опускаетс  до своего упора 15, после чего процесс повтор етс .

Claims (5)

1.Насос с тепловым приводом, содержащий рабочую камеру с жест0 кими теплоизолированными стенками с всасывающим и нагнетательным трубопроводами , две емкости посто нного и переменного объемов с теплопроводными стенками, частично запол5 ненные термочувствительным рабочим телом и гидравлически св занные между собой коромыслом, снабженным газоводом и герметично установленным на шарнире,о тличающййс 

0 тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем пе- peкaчIiвaни  охлаждающей жидкости без теплового загр знени  ее источника с одновремеиньм ее подогревом,

5 насос снабжен герметичной приводной камерой, содержащей общую теплоизолированную перегородку с рабочей камерой, часть которой выполнена эластичной, причем емкость переменjo ного объема размещена в приводной камере, а емкость посто нного объема - в рабочей камере.

2.Насос поп.1,отлича ю- щ и и с   тем, что, с целью изменени  напора и расхода перекачиваемой жидкости, эластична  часть перегородки вьшолнена в виде объемнолго преобразовател  давлени . I - .

3.Насос поп.2,отлича40 ю щ и и с   тем, что, с целью

увеличени  напора и уменьшени  расхода , с повьшзением нагревани  перекачиваемой жидкости, объемньй пре.- образователь давлени  установлен в

45 приводной камере, а его рабоча  полость гидравлически св зана с рабочей камерой.

4.Насос по п.2, отличающий с   тем, что, с целью умень50 шени  напора и повьшзени  расхода с уменьшением нагревани  перекачиваемой жидкости, объемный преобразователь давлени  установлен в рабочей камере и его рабоча  полость

гг гидравлически св зана с приводной камерой.

5.Насос по пп.1 и 2, о т л и- ч а ю щ и и с   тем,что, с целью использовани  тепла, образующегос 

5

тг.1

22 21 20

Ш