Тепловой двигатель

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации тепловой энергии выхлопа паровых турбин или выпарных аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности двигателя. Коромысло 16 медленно вращается на валу 18. Ролик 19 на конце коромысла 16 подходит под скос скобы 20, поднимая последнюю вместе с клапаном 6. Открывшееся отверстие 5 соединяет зону 2 испарения с зоной 3 конденсации. При движении вверх скобы 20 последняя через тягу 21 и рычаг 22 закрывает запорный вентиль 23, прекращая подачу охладителя в зону 3. В результате давление в зонах 2 и 3 выравнивается, конденсат 9 занимает положение в гидрозатворе 8. После выхода ролика 19 из под скобы 20 клапан 6 закрывается, а вентиль 23 открывается. Пар в зоне 3 охлаждается и конденсируется, что сопровождается падением давления в зоне 3. Уровень конденсата 9 в свободном конце гидрозатвора опустится. Груз 10 также опускается, вращая вал 14 звена отбора мощности. При очередном открытии клапана 6 давление в зоне 3 вновь возрастает, что вызывает подъем уровня конденсата 9 в свободном конце гидрозатвора 8. Груз 10 всплывает, слабину тяги 12 выбирает груз 15, так как благодаря обгонной муфте в блоке 13, последний вращается в этом случае, не сцепляясь с валом 14. Далее рабочий цикл теплового двигателя повторяется. Выполнение камеры переменного объема в виде гидрозатвора позволяет повысить надежность двигателя, т.к. дает возможность избежать его разгерметизации при многократном срабатывании. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

QQO3 COBETCHHX

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4484261/06 (22) 19.09.88 (46) 23.08.91. Бюл. 14 3 1 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) О.Г.Сосновский и Л.П.Музыка (53) 621.48(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР я. 1488541, кл. F 03 С 7/06, 1988, (54) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использова„„Я0„„1671957 А 1 (gg)g F 03 G 7/06

2 но для утилизации тепловой энергии выхлопа паровых турбин или выпарных аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности двигателя. Коромысло 16 медленно вращается на валу 18. Ролик 19 на конце коромысла 16 подходит под скос скобы

20, поднимая последнюю вместе с клапаном 6. Открывшееся отверстие 5 соединяет зону 2 испарения с зоной

3 конденсации. При движении вверх скобы 20 последняя через тягу 21 и

1671957

1О .5 рычаг 22 закрь»вает запорный вент иль

23, прекращая подачу охладителя в зону 3, В результате давление в зонах 2 и 3 выравнивается, конденсат

9 занимает положение в гидроэатворе

8, После выхода ролика 19 из-под скобы ?О клапан 6 закрывается, а вентиль 23 открывается. 11ар в зоне

3 охлаждается л конденсируется, что сопровождается падением давления в зоне 3, Уровень конденсата 9 в свободном конце гидрозатвора опустится

Груз 10 также опускается, вращая вал 14 звена отбора мощности. При очередном открытии клапана 6 давле1 1": .Ет»". НЕ О НОСИТСЯ К тЕПЛОЭНЕРгс-ике и и <е- быть использовано для преобразования тепловой энергии в механическую.

Целью изобретения является повышение надежности двигателя.

На фиг, 1 представлен тепловой двигатель, разрез на фиг. 2 - раз" рез А-А на фиг.1, Тепловой двигатель содержит корпус,зО

1 r. зоной 2 испарения, наполненной тепло» осителем (например, паром из выхлоп; адово»1 турбинь» или выпарного аппагата) . 1,зоной 3 конденсации, отделение»1 1»:.: -1грс; ой 4 с отверстием 535

В Н;.1 и,Л -. 1а-Ом .. h ЗОНУ 3 КОНдЕНсац и ломещ.-..н зм.евик 7 с охлаждающей водой. Зона 3 отделена оТ окружающей среды гидроэатвором 8, заполненным конденсатором 9 из теплоносителя (пв- 4О

pa) . Свободный конец гидрозатвора 8 снабжен плавающим в конденсате грузом 10» ныполненным в данном случае в виде опрокинутого цилиндрического стакана. С помощью пробки 11 груз 10 45 заполне» нужным количеством конденсата, Воздушная подушка внутри груза

10 обе:; 11е-::,даат его плавучесть.

Дно г р, эа 1 J связано посредством гибкой тя; и 12 и Grc«..-1 13 с обгон- 50 ной муфтой с валом 14 отбора мощности.

Сцепление тяги 12 с блоком 13 обеспечивается грузом 15.

Двигатель снабжен также меканизмом для периодического открытия клапана 55

6, представляющим собой двуплечевое коромысло 16 с опорными роликами 17, которое медленно вращается с помощью ние в зоне 3 вновь возрастает, что вызывает подъем уровня конденсата 9 в свободном конце гидроэатвора 8.

Груз 10 всплывает, слабину тяги 12 выбирает груз 15, так как благодаря обгонной Муфте в блоке 13 последний вращается в этом случае, не сцепляясь с валом 14. Далее рабочий цикл теплового двигателя повторяется.

Выполнение камеры переменного объема в виде гидроэатвора позволяет повысить надежность двигателя, т ° к. дает возможность избежать его разгерметизации при многократном срабатывании, 2 з,п.ф-лы, ? ил. вала 18 вокруг оси симметрии, Вокруг вала 18 может быть расположено несколько зон 3 конденсации. Открытие клапана 6 осуществляется с помощью роликов 19, установленных на концах коромысла 16, Диаметр этих роликов меньше, чем диаметр роликов 17. Клапан 6 снабжен скобой 20, под скос которой подходит ролик 19, г1олнимая на время скобу 20 вместе с клапаном

6. Скоба 20, в своа очередь, связана подвижной тягой 21 с рычагом 22 поворотного запорного вентиля 23 на линии 24 подачи охлаждающей воды в змеевик 7, Отвод избыточного конденсата осуществляется через патрубок

25 на свободном конце гидроэатвора 8.

Тепловой двигатель работает следующим образом.

Коромысло 16 механизма для открытия клапанов 6 медленно вращается по часовой стрелке с помощью вала 18.

При подходе ролика 19 на конца коромысла 16 под скос скобы 20 (крайнее положение слева, фиг.2). последняя начинает подниматься и поднимать эа собой клапан 6, открывая при этом отверстие 5 в перегородке 4.

Теплоноситель (влажный пар) поступает иэ зоны 2 (выхлопа паровой турбины или выпарного аппарата) в зону 3 конденсации этого теплоносителя. При движении скобы 20 вверх последняя через тягу 21 и рычаг 22 закрывает с помощью поворотного запорного вентиJlR 23 подачу охлаждающей воды в змеевик 7. В результате через нвкоторое время давление влажного пара в зонах

1957

1О

S 167

2 и 3 выравнивается, а конденсат 9 B гидрозатворе 8 занимает положение, изображенное на фиг.1. По уровням жидкости в гидрозатворе 8 видно, что давление пара в зонах 2 и 3 знач тельно ниже атмосферного. Действующие на вал 14 силы при этом положении уравновешены.

После выхода ролика 19 из-под скобы

20 клапан и опускается пол действием силы тяжести и закрывает отверстие

5. При этом тяга 21 поворачивает рычаг 22 запорного вентиля 23 и открывает канал подачи охлаждающей воды в змеевик 7. В зоне 3 конденсации начинается дополнительное охлаждение и конденсацию влажногo пара, что сопровождается снижением давления в зоне 3. В результате часть конденсата

9 вытесняется атмосферным давлением из гидрозатвора 8 в зону 3, Уровень жидкости в свободном конце гидрозатвора 8 опускается и груз 1О повисает на тяге 12. Так как баланс сил, действующих на вал 14, в этом случае нарушается, опускающийся груз 10 способен выполнить работу, вращая вал

14 звена отбора мощности против часовой стрелки.

При очередном открытии клапана 6 давление в зоне 3 повышается ло первоначального, равного давлению влажного пара в выхлопе паровой турбины или выпарного аппарата, что приводит к повышению в зоне 3 температуры и понижению уровня конденсата (жидкости) с соответствующим повышением уровня жидкости в свободном конце гидрозатвора 8. Плавающий в нем груз

10 начинает всплывать. Слабину тяги 12 выбирает груз 15, так KRK благодаря обгонной муфте в блоке 13 последний вращается по часовой стрелке, не сцепляясь с валом 14. Избыток жидкости в гидрозатворе 8, пополняемый за счет конденсации влажного пара в зоне 3, отводится через патрубок 25.

Ю

Далее рабочий цикл теплового двигателя повторяется, Выполнение камеры переменного объема в виде гидрозатвора 8 позволяет значительно повысить надежность двигателя, так как дает возможность избежать его разгерметизации при многократном срабатывании.

Формула изобретения

1. Тепловой двигатель, содержащий корпус, астично заполненный легкокипящей жидкостью, с зоной испарения г. системой подвода нагревателя и зоной конденсации с системой подвода охладителя, разделенными перегородкой с клапаном, снабженным механизмом для периодического открытия клапана, и звено, отбора мощности, выполненное в виде вала с обгонной муфтой, соединенной с блоком гибкой связью, на одном конце которой закреплен груз-отвес, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, двигатель снабжен частично заполненным конденсатом легкокипящей жидкости гидрозатвором с плавающим в его открытом колене грузом, выполненным в виде стакана, на дне которого закреплен другой конец гибкой связи, при этом второе колено гидрозатвора сообщено с зоной конденсации.

2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что механизм периодического открытия клапана выполнен в виде вала с коромыслом и укрепленной на последнем рамкой для взаимодействия с дополнительно установленной на клапане скобой.

3. Двигатель по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, сцельюпо-вышения эффективности в работе, он снабжен запорным вентилем, установленным в системе подачи охладителя, причем вентиль связан подвижной тягой с клапаном.

1671957

Фиг. 2

Гоставитель П.Сычев

Редактор B. Петрав Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 4179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101