Поршневой паровой двигатель

 

Использование: в энергомашиностроении при проектировании паросиловых установок поршневого типа. Сущность изобретения: поршневой паровой двигатель содержит рабочий цилиндр с поршнем и соединенные с ним конденсатор, насос-дозатор и теплопередающее устройство, вход которого соединен с насосом дозатором, а выход - с рабочим цилиндром с образованием замкнутого контура циркуляции рабочего тела. Причем теплопередающее устройство выполнено в виде теплообменника-аккумулятора капиллярного типа, а в качестве рабочего тела использована вода, нагретая до температуры выше критической. 1 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению и касается усовершенствования поршневых паровых двигателей.

Наиболее близким к изобретению является поршневой паровой двигатель с насосом-дозатором [1] Недостатком данного двигателя является сложная конструкция Задачей изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования теплопередающего устройства и выполнения его в виде теплообменника-аккумулятора капиллярного типа.

Изобретение поясняется чертежом.

Двигатель содержит насос-дозатор 1, теплообменник-аккумулятор 3, цилиндр с поршнем 4, конденсатор 5, источник тепла 2.

Узлы, работа, примерные параметры двигателя.

Насос-дозатор высокого давления предназначен подавать воду порциями в тепловой аккумулятор-теплообменник синхронно и синфазно движению рабочего поршня. Вода поступает в насос из конденсатора при температуре несколько ниже 100 градусов. Меняя производительность насоса можно менять мощность двигателя.

Тепловой аккумулятор-теплообменник предназначен для накопления и хранения тепловой энергии с возможностью с любой момент вернуть ее в штатном или формированном режиме. В качестве хранителя тепловой энергии является скрытая теплота плавления вещества. А реализовано в виде ванны с расплавленным веществом с температурой плавления несколько выше критической температуры воды, то есть 374oС. Нагрев ванны производится любым внешним источником тепла, превышающим по температуре точку плавления вещества.

Через ванну с расплавом проходят капиллярные трубки, одиночные или пучками, в зависимости от мощности. Для каждого цилиндра в отдельности, как и насос-дозатор. Внешняя поверхность капиллярной трубки, принимающая тепло от ванны, значительно больше поверхности столба проходящей в канале воды, что позволяет концентрировать тепловую энергию. Насосдозатор закачивает воду порциями в тепловой аккумулятор при температуре ниже 100oС, а из теплового аккумулятора вода, нагретая выше критической температуры, то есть 374oС, поступает в рабочий цилиндр синхронно и синфазно движению рабочего поршня, где мгновенно превращается в пар.

В рабочем цилиндре поршень под давлением пара движется, при этом давление пара и температура падают. В конце рабочего хода открывается окно в конденсатор, и пар при температуре несколько выше 100oС, достаточной для транспортировки поступает в конденсатор, где и превращается в воду.

Из конденсатора вода поступает в насос-дозатор. Вся система двигателя замкнута (герметична).

В отличие от электрохимических аккумуляторов в двигателе не предусматриваются (исключаются) тяжелые металлы: свинец, кадмий, никель, а также кислоты и щелочи.

Тепловой аккумулятор может работать в режиме заряд-разряд и буферном режиме.

Формула изобретения

Поршневой паровой двигатель замкнутого цикла с внешним подводом тепла, отличающийся тем, что в рабочий цилиндр порциями синхронно и синфазно движению рабочего поршня поступает вода, предварительно нагретая до температуры выше критической при прохождении через трубчатый тепловой аккумулятор-теплообменник под давлением насоса-дозатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам, приводимым в действие энергией струи рабочей среды, а именно к паротурбинным устройствам

Изобретение относится к области силовых установок, преимущественно газотурбинных, использующих в качестве рабочего тела пар, генерируемый путем непосредственного перемешивания балластировочного компонента с горячим газом продуктом сгорания водорода в кислороде, а более конкретно, к конструкциям парогенераторов

Изобретение относится к производству тепловой и электрической энергии, наиболее конкретно к паротурбинным установкам, использующим циркуляционные системы охлаждения с градирнями

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям с внешним подводом теплоты, работающим по замкнутому регенеративному циклу

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано при создании и реконструкции парогазовых установок для производства электроэнергии и тепла, работающих на природном газе, преимущественно метане

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к поршневым двигателям с внешним подводом теплоты, работающим по замкнутому регенеративному циклу со сменой агрегатного состояния рабочего тела

Изобретение относится к конструкциям компрессоров динамического действия лопаточного типа, а конкретнее к паровоздушным компрессорам

Изобретение относится к области двигателестроения

Изобретение относится к области автомобилестроения в качестве расширительного устройства, которое производит дополнительную работу для приводной системы

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к паровым прямоточным двигателям, предназначенным для получения электроэнергии и привода машин и механизмов. Содержит корпус, в котором расположен цилиндр с поршнем, соединенным через кривошипно-шатунный механизм с валом двигателя. На торце цилиндра закреплен корпус золотника для впуска пара. В корпусе золотника подвижно установлен выполненный в виде трубки золотник для впуска пара. Впускные паропроводы двигателя сообщены с полостью корпуса золотника и полостью золотника для впуска пара. На торце цилиндра закреплен второй корпус золотника для выпуска пара, в котором подвижно установлен выполненный в виде трубки золотник для выпуска пара, при этом корпус золотника для выпуска пара имеет выпускные паропроводы, сообщенные с полостями второго корпуса и второго золотника. В золотниках выполнены верхние и нижние отверстия, а в корпусах золотников выполнены верхние и нижние отверстия для выпуска пара. Золотник для впуска пара выполнен с глухим верхним торцом. Повышается компактность и упрощается конструкция двигателя. 4 ил.

Устройство относится к двигателестроению, а именно к аксиально-поршневым двигателям с односторонним действием поршней в цилиндрах. В корпусе двигателя размещены от одного до восьми аксиально поршневых цилиндров, зафиксированных шарнирным соединением у основания, для регулирования угла наклона цилиндра во время совершения возвратно-поступательных движений поршней с закрепленными на них поршневыми штоками, шарнирно закрепленных на поршневых рычагах наклонного диска. Поршневой шток помещен в направляющую, зафиксированную в верхней части цилиндра для обеспечения выравнивания поршневых дисков внутри цилиндров. Наклонный диск имеет центральную точку качания, установленную на гибком или Z-образном коленчатом валу. Работой клапанов управляют рычаги, соединенные при помощи шатунов, шарнирно закрепленных на клапанных рычагах, расположенных на наклонном диске. Клапанные шатуны посредством кривошипа соединены с клапанами распределения рабочей смеси в основании цилиндра, при этом точка крепления шатуна на наклонном диске смещена на 90 градусов относительно точки крепления приводного штока поршня, связанного с ним цилиндра. Обеспечивается точная синхронизация фаз впуска и выпуска рабочей смеси клапанами для любого хода поршня. 6 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогазовых установках (ПГУ) со сбросом газов газовых турбин (ГТ) в котел, предназначенных преимущественно для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии

Изобретение относится к паровым двигателям

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения электроэнергии с помощью теплоты внешнего теплоносителя, а также теплоты, аккумулированной в химическом и органическом топливе

Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии в механическую с использованием рабочей жидкости, в частности, с целью генерирования электроэнергии, однако не ограничивается этим применением
Наверх