Устройство для преобразования энергии с использованием осмотического давления

 

Использование: машиностроение, устройства для преобразования энергии с использованием осмотического давления. Сущность изобретения: устройство содержит камеру, разделенную полупроницаемыми перегородками 5, 6 и 7 на секции 4 и 8 для раствора и растворителя и образованную двумя коаксиальными цилиндрами 1, 13 и каналом 2, установленным по диаметру внутреннего цилиндра, на входе в канале 2 установлена полупроницаемая перегородка 5 площадью, равной сумме равных площадей двух радиально установленных перегородок 6 и 7, размещенных по разные стороны от выхода из канала, причем перед одной из них установлен регулятор 11 расхода растворителя, а после другой - исполнительный механизм 12, кроме того, камера установлена на валу 10, расположенном перпендикулярно каналу 2, длина канала 2 и высота перегородок 5, 6 и 7 равны высоте цилиндров 1, 13, причем канал 2 выполнен сужающимся в сторону секции для раствора. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для преобразования тепловой энергии в механическую с использованием осмотического давления.

Известно устройство, содержащее две камеры раствора и растворителя, разделенные между собой двумя полупроницаемыми перегородками, нагреватель, холодильник и ротационный двигатель между камерами раствора.

Недостатком такого устройства является низкая эффективность работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Для этого устройство выполнено в виде двух коаксиальных цилиндров, по диаметру внутреннего цилиндра проложен сообщающийся сосуд-канал, у входа которого установлена первая перегородка, а вторая разделена пополам и уложены у выхода канала, при этом последние полупроницаемые перегородки соединены с цилиндрами.

Противолежащие каналу области большего диаметра, являющиеся теплопередающими стенками, дают возможность непосредственно подвести внешние поверхности корпуса (или выполнить корпус вытянутой формы) к зонам нагрева и охлаждения.

Регулятор расхода растворителя, расположенного перед одной из полуперегородок, изменяя скорость движения потока в одну сторону, увеличивает соответственно скорость в другую сторону, где расположен ротационный двигатель.

Вращением вала на корпусе можно переставить местами зоны нагрева и охлаждения с соответствующим изменением направления движения потока и вращения двигателя.

Равенство длины канала и высоты перегородок с длинами цилиндров способствует равномерному процессу преобразования энергии, т.е. геометрические размеры устройства выбраны из условия оптимального режима работы двигателя.

Канал, выполненный у выхода сужающимся, из-за эффекта эжектирования позволяет непосредственно контактировать поступающей нагретой жидкости с теплоотдающей поверхностью внешнего цилиндра.

Кроме этого, такая конструкция устройства в зоне нагрева вследствие вертикального перемещения горячего потока к поверхности первой перегородки дает возможность эффективнее использовать теплообмен между жидкостью и стенками корпуса.

На чертеже представлено устройство.

Устройство выполнено в виде двух коаксиальных цилиндров 1 и 13, по диаметру внутреннего цилиндра 13 по всей длине проложен сужающийся канал 2, образовывая секции 4 и 8 для раствора и растворителя, ограниченные между собой полупроницаемой перегородкой 5 у входа в канал и полупроницаемыми перегородками 6 и 7. Перед полупроницаемой перегородкой 7 установлен регулятор 11 расхода растворителя, а за ней - исполнительный механизм 12, при этом зона перед полупроницаемыми перегородками 6 и 7 является зоной охлаждения, перед перегородкой 5 расположена зона 3 нагрева с теплопринимающей стенкой 15, а в диаметрально противоположной стороне в области между двумя полупроницаемыми перегородками 6 и 7 - теплопередающая стенка 16. Корпус снабжен валом 10, расположенным перпендикулярно каналу 2. При переворачивании корпуса вокруг вала 10 на 180^о теплопередающие стенки меняются местами, в результате чего меняется направление потока на противоположное.

Устройство работает следующим образом.

Корпус устройства располагают так, чтобы теплопринимающая стенка 15 находилась там, где необходимо отводить тепло, а стенка 16 - там, где необходимо нагревать систему. После контакта указанных стенок с соответствующими зонами поток жидкости между двумя цилиндрами, проходя через сообщающийся канал 2, приводит во вращательное движение ротационный двигатель. Скорость потока регулируется регулятором 11 расхода растворителя.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащее камеру, разделенную полупроницаемыми перегородками на секции для раствора и растворителя, исполнительный механизм, холодильник и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, камера образована двумя коаксиальными цилиндрами и каналом, установленным по диаметру внутреннего цилиндра, на входе в канале установлена полупроницаемая перегородка площадью, равной сумме равных площадей двух радиально установленных перегородок, размещенных по разные стороны от выхода из канала, причем перед одной из них установлен регулятор расхода растворителя, а после другой - исполнительный механизм, кроме того, нагреватель и холодильник размещены снаружи камеры напротив входных и выходных отверстий канала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера установлена на валу, ось которого расположена перпендикулярно каналу.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина канала и высота перегородок равны высоте цилиндров.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что канал выполнен сужающимся в сторону секции для раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1