Тепловой двигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (11) (51) 4 F 03 G 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 937761 (21) 3812222/25-06 (22) 10. 11.84 (46) 07,05.86. Бюл. 9 17 (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (72) Г.В.Дедков, В.В.Овечкин, A.Ò.Æoâíoâñêèé, А.А.Реготун и Т.С.Витковская (53) 621.486(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 937761, кл. F 03 G 7/00, 1980. (54)(57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ по авт.св.

9937761 отличающийся тем,.что, с целью стабилизации режима работы путем автоматического регулирования интенсивности нагрева испарительной камеры и степени прижатия роликов к гибкому шлангу на участке транспортировки конденсата, он снабжен дополнительными гибкими шлангами, тягой и следящим стабилизатором режи ма работы в виде дебалансного силь- фонного преобразователя энергии давления в механическую, полости сильфонов которого автономно сс(общены дополнительными гибкими шлангами с полостями конденсационной и испарительной камер, кольцо выполнено из двух частей с разъемами вдоль его оси, расположенными в зоне выхода из конденсационной камеры и в зоне примыкания нагревателя к испарительной камере, части кольца корпуса шарнирно соединены между собой по наружной поверхности в зоне первого разъема, нагреватель разделен вторым разъемом на две части, а часть кольца корпуса, примыкающая к участку транспортиров ки конденсата, шарнирно соединена тягой с дебалансным сильфонным преобразователем энергии давления в механическую.

1 1229

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в механическую энергию вращения при взаимодействии выполненного в виде тепловой трубы гибкого шланга с прижимными роликами, а именно к тепловым двигателям, являе"я усовершенствованием известного теплового двигателя по авт.св.

937761 и может быть использовано в качестве привода различных автома- 10 тических устройств.

Цель изобретения — стабилизация режима работы путем автоматического регулирования интенсивности нагрева испарительной камеры и степени прижатия роликов к гибкому шлангу на участке транспортировки конденсата.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тепловой двигатель при работе в заданном режиме, общий вид; на фиг. 2 — 20 то же, при отклонении режима работы от заданного.

Двигатель содержит тепловую трубу 1 с исиарительной 2 и конденсационной 3 камерами, соединенными гибким 2 замкнутым шлангом 4, и рабочий орган в виде укрепленного на выходном валу 5 турникета 6 с прижимными роликами 7. Корпус 8 двигателя и тепловая труба t выполнены в виде концентричных колец, а вал 5 турникета 6 расположен по их оси с обеспечением контакта всех прижимных роликов 7 с гибким шлангом 4. Тепловая труба 1 снабжена нагревателем, разделенным на две части 9 и 10, установленным в районе испарительной камеры 2, и радиатором 11, установленным в районе конденсационной камеры 3. На участке 12 транспортировки конденсата внутри @ гибкого шланга 4 тепловой трубы 1 размещен капиллярно-пористый заполнитель 13.

Двигатель снабжен также следящим стабилизатором режима его работы в ви- де дебалансного сильфонного преобразователя 14 энергии давления в механическую, полости сильфонов 15 и 16 которого автономно сообщены через штуцеры 17 и 18 дополнительными гибкими шлангами 19 и 20 с полостями конденсационной 3 и испарительной 2 камер. Преобразователь 14 установлен на шарнирной опоре 21, жестко связанной с жесткой подвеской 22 кольца 35 корпуса 8. Сильфоны 15 и 16 преобразователя l4 герметично соосно сочленены с перемычкой 23 с одной стороны

420 2 и с заглушками 24 с другой. В заглушках 24 выполнены каналы 25 и 26, сообщающие полости шлангов 19 и 20 с полостями сильфонов 15 и 16. Заглушки 24 соединены между собой штанга— ми 27, пропущенными через подшипники 28 скольжения, расположенные в перемычке 23.

По оси заглушек 24 расположены шпильки 29 с навинченными на них rpyзами 30, левый из которых имеет вес Р, а правый — Р (фиг. 1), образующими относительно шарнирной опоры 21 балансирные плечи l,и Vz соответственно и создающими относительно этой опоры 21 моменты Р1 7 и Pсоответственно, Кольцо корпуса 8 выполнено из двух частей 31 и 32 с разьемами ЗЗ и 34 вдоль его оси. Разъем 33 расположен в зоне выхода из конденсационной камеры 3, а разъем 34 в зоне примыкания частей 9 и 10 нагревателя к испарительной камере 2.

Части 31 и 32 кольца корпуса 8 соедииены между собой по наружной поверхности: при помощи шарнира 35, расположенного в зоне разъема 33, а нагреватель разделен на части 9 и t0 разъемом 34. Часть 32 кольца корпуса 8, примыкающая к участку 12 транспортировки конденсата, соединена дополнитепьной тягой 36 с дебалансным сильфонным преобразователем 14 посредством шарниров 37.

Двигатель работает следуницим образом.

За счет градиента давления, существующего между испарительной 2 и конденсацнонной 3 камерами, газообразная фаза теплоносителя тепловой трубы 1 с большой скоростью устремля.ется из испарительной 2 в конденсациэнную 3 камеру, однако встречает на пути суж" íèå гибкого шланга 4 на паровом участке, вызванное прижимным роликом 7. Б этом месте появляется тангенциальное усилие, приводящее турникет 6 и связанный с ним выходной вал 5 во вращение, осуществляя тем самым преобразование тепловой энергии в механическую работу.

Одновременно другой прижимной ролик 7 вращающегося -турникета 6 взаимодействует с гибким шлангом 4 на участке 12 транспортировки конденсата. В этом месте эластичный капиллярно-пористый заполнитель 13 сжимается, образуя зону повышенного давления, 3 12" 94 которая перемещается к испарительной камере 2 и гонит перед собой конденсат теплоносителя. Однако в случае резкого сброса нагрузки происходит временное ускорение вращения вала 5 турникета 6, при этом повышается частота выдавливания роликами 7 конденсата в испарительную камеру 2, что приводит к резкому увеличению подачи конденсата в испарительную камеру 2, а капиллярно-пористый заполнитель

13 работает в режиме пересыха— ния. При этом режиме в системе изменяется величина градиента давления, на которую настроен дебалансный !5 сильфонный преобразователь 14 энергии давления в механическую.

Настройка преобразователя 14 на номинальный режим осуществляется пе- рд ремещением грузов 30 по шпилькам 29 относительно шарнирной опоры 21 до необходимого прижима шланга 4 роли— зо 4 ком 7 на участке 12. При изменении градиента давления в системе изменяется соотношение длин сильфонов 15 и 16, что вызывает перевес левого груза 30 (фиг. 1 и 2) и скольжение его вниз с оттягиванием части 32 кольца корпуса 8 от шланга 4 на участке 12 вместе с частью 1О нагревателя. При этом происходит частичный сброс тепловой нагрузки на испарительную камеру 2, и открываются капилляры заполнителя 13 на участке 12 транспортировки конденсата.

Подача конденсата в испаритель-ную камеру 2 приходит в равновесное сос.тояние, что вызывает перемещение плеч преобразователя 14 в обратном направлении, и между роликом 7 и частью 32 кольца корпуса 8 устанавливается новый зазор, пропорционально новому градиенту давления (в режиме холостого хода).

1229420

CocTaBHTe корректор А.Фере ль Л,Тугарев ен е Г.ГеРбеР р

И.дербак техР д . редакто

Подписное тираж 447 ССР

Закав 2433/32 ного комитета

ВНИИПИ Госуд тений и открытии

4/ по д

-35 Раушская наб., ква Ж113035, Мос г. Ужгород, ул. р ическое пре приятие, г. Ужгород, нно-полиграф

Производствен

П оектная, 4