Тепловой двигатель

 

Изобретение позволяет повысить КПД двигателя. Через регенератор (Р) 7, установленный в камере 5 сжигания твердого топлива с при.мыкание.м к расширительному цилиндру (Ц) 2, камера соединена с внускны.м каналом 8 П. Вход 12 теплопередающего контура (К) Ю рекуперативного теплообменника 9 соединен с трубопроводом 16 впуска продуктов сгорания из Ц, а его выход 14 через первый элемент ИЛИ - с патрубком 19 подачи заряда в компрессорный цилиндр I и с атмосферой. Вход 13 тепловоснринимающего К 11 теплообменника связан с нагнетателем 20 воздуха, а его выход 15 через второй элемент ИЛИ подключен к патрубку 19. В режиме зарядки Р отработавшие газы из Ц поступают на вход К 10, где отдают часть тепла воздуху, движуш.емуся через К П. Зарядка Р прекращается при достижении максимально допустимых т-р внутренней полости камеры. В режиме разрядки Р отработавшие газы из П вытесняются в К 10, откуда поступают в компрессорный цилиндр. Цикл повторяется многократно до достижения исходной т-ры Р. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1420218 А 1 (ц 4 F 02 G 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-.ь (21) 4161395/25-06 (22) 16. 12.86 (46) 30.08.88. Бюл. ¹ 32 (75) Г. Г. Арутюнян (53) 621.436 (088.8) (56) Патент СССР ¹ 2275, кл. F 02 В 43/08, оихблик, 1922

/5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение позволяет повысить КПД двигателя. Через регенератор (P) 7, установленный в камере 5 сжигания твердого топлива с примыканием к расширительному цилиндру (Ц) 2, камера соединена с впускным каналом 8 Ц. Вход 12 теплопередающего контура (К) 10 рекуперативного теилообменника 9 соединен с трубопроводом 16 впуска продуктов сгорания из Ll„ его выход 14 через первый элемент ИЛИ вЂ” с иатрубком 19 подачи заряда в компрессорный цилиндр 1 и с атмосферой. Вход 13 теиловосиринимающего К 11 теплообменника связан с нагнетателем 20 воздуха, à его выход

15 через второй элемент ИЛИ подключен к патрубку 19. В режиме зарядки P отработавшие газы из Ц поступают на вход h; 10, где отдают часть тепла воздуху, движущемуся через К 11. Зарядка Р прекращается ири достижении максимально допустимblx т-р внутренней полости камеры. В режиме разрядки P отработавшие газы из Ц вытесняются в К 10, откуда поступают в комирессорны и цилиндр. Цикл повторяется м ногократно до достижения исходной т-ры P. 1 ил.

14202!8

Изобретение относится к машиностроению, в частности к тепловым двигателям, способным работать на твердом топливе.

Цель изобретения -- повышение коэффициента полезного действия (КПД). 5

На чертеже изображена схема описываемого теплового двигателя.

Тепловой двигатель содержит по меньшей мере один компрессорный 1 и один расширительный 2 цилиндры с размегценными в них поршнями 3 и 4. Камера 5 сжигания твердого топлива связана с выпускным каналом 6 компрессорного цилиндра 1 и через регеHåðàTîр 7, устан0вленный в камере 5 с примыканием к расширительному цилиндру 2, соединена с впускным каналом 8 рае15 ширительного цилиндра 2. Рекуперативный теплообменник 9 снабжен теплопередающим и тепловоспринимающим контурами 10 и 11, имеющими входы 12, 13 и выходы 14, 15.

Вход 12 теплопередающего контура 10 ре- 20 куперативного теплообменника 9 соединеH с трубопрсводом 16 выпуска продуктов сгорания из расширительного цилиндра 2, а вы ход 14 того контура через первый элемент

И !И, ВыпОлненный В Виде Вентилеи I и 18, 25 подключен к патрубку 19 подачи заряда в компрессорный цилиндр 1 и к атмосфере.

Вход 13 тепловоспринимающего контура 11 рекуперативного теплообменника 9 связан с нагнетателем 20 воздуха, выход 15 этого контура через второй элемент ИЛИ, выпол- 30 ненный в виде вентилей 21 и 22, подключен к патрубку 19 подачи заряда в компрессорный цилиндр и к атмосфере.

Тепловой дви1атель работает следующим образом.

В режиме зарядки регенератора 7 вентиль 21 второго элемента ИЛИ открыт, вентиль 22 соответственно, перекрыт. В результате подаваемый нагнетателем 20 воздуx через тепловосприним аtoK,ий контур 11 рекуперативного теплообменника 9 по патруб- 40 кх 19 поступает в компрессорный цилиндр

1. Сжатый в этом цилиндре воздух через выпускной канал 6 поступает в камеру 5 сжигания твердого топлива. Продукты взаимодействия кислорода воздуха и твердого топлива, протекая через регенератор 7, отдают ему часть тепловой энергии и через впускной канал 8 поступают в расширительный цилиндр 2. Продукты взаимодействия кислорода воздуха и твер Ого топлива (продукты сгорания) совершают полезную работу в 50 расширительном цилиндре 2, и отработав1ние газы через трубопровод 16 поступают на вход 12 теп Iuttepeдак щего контура 10.

При прохождении по этомх контуру отрабогавшие газы передают часть тепла воздуху, движущемуся через тепловоспринимающий контур 11 рекуперативного теплообменника

9. и через открыпгый вентилг 18 первого элемента ИЛИ у цьIHK)rest в кферу, вентиль

17 при этом перекрыт. Процесс зарядки регенератора 7 прекращается при достижении максимально допустимых температур внутренней полости камеры сгорания.

При работе двигателя в режиме разрядки регенератора 7 вентиль 18 первого элемента ИЛИ перекрывают, а вентиль 17 открывают. В результате отработавшие газы, вытесняемые из расширительного цилиндра

2 через трубопровод 16 в теплопередающий контур 10 рекуперативного теплообменника

9, через патрубок 19 поступают в компрессорный цилиндр i. При протекании этих газов через теплопередающий контур 10 осуществляется отвод теплоты в тепловоспринимающий контур 11, в который через вход

13 производится подача воздуха нагнета Ieëåì 20.

Отводимый через выход 15 воздух через открытый вентиль 22 второго элемента ИЛИ поступает в атмосферу, вентиль 21 при этом закрыт. Поданные в компрессорный цилиндр

1 охлажденные продукты сгорания сжимаются поршнем 3 и через выпускной канал 6, камеру 5 сжигания и регенератор 7 поступают в расширительный цилиндр 2. Горение топлива при этом отсутствует, а нагрев газов осуществляется за счет подвода тепла из регенератора 7. В расширительном цилиндре 2 нагретые продукты сгорания совершают полезную работу. Далее цикл многократно повторяется до достижения исходной тем пературы ре генератора 7. После этого производится переключение вентилей 17 и

18 первого элемента ИЛИ и вентилей 21 и 22 второго элемена ИЛИ и двигатель работает по описанному выше циклу с нагнетанием воздуха для сжигания твердого топлива в камере 5. В качестве наполнителя в регенераторе 7 можно использовать твердое топлиВо, имеющее высокую теплоемкость.

Форму,га изобретения

Тепловой двигатель, содержагций по меньшей мере один компрессорный и один расширительHûé цилиндры, камеры сжигания твердого топлива, связанную с впускным каналом расширительного цилиндра и выпускным каналом компрессорного цилиндра, патрубок подачи заряда в компрессорный цилиндр и трубопровод выпуска продуктов сгорания из расширительного цилиндра, отличающийсятем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, двигатель дополнительно содержит регенератор, нагнетатель воздуха и рекуперативный теплообменник, имеющий теплопередающий и тепловоспринимающий контуры, каждый из которых снабжен входом и выходом, причем регенератор установлен в камере сжигания с примыканием к расширительному цилиндру, вход теплопередающего контура рекуперативного теплообменника соединен с трубо1420218

Составитель В. Шилов

Редактор A. Маковская 1 ех ред 11. Верес h: орректор (. Черни

Заказ 4306 35 Тираж 505 11о п(иснос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 проводом выпуска продуктов сгорания из расширительного цилиндра, его выход подключен через первый элемент ИЛИ к патрубку подачи заряда в компрессорный цилиндр и к атмосфере, вход тепловоспринимающего контура рекуперативного теплообменника связан с нагнетателем воздуха. à его выход через второй элемент ИЛИ подключен к патрубку подачи заряда в компрессорный

5 цилиндр и к атмосфере.