Тепловой привод

 

Привод предназначен для привода электрогенераторов, насосов и других машин. Привод содержит нагреватель с расположенным над ним охладителем, которые соединены между собой патрубком. Нижний конец патрубка расположен в приямке нагревателя, а верхний - в охладителе на отметке поверхности жидкого рабочего тела. Верхнюю часть нагревателя трубопровод соединяет с пневмогидродвигателем, где кинетическая энергия паров рабочей жидкости преобразуется во вращательное движение вала пневмогидродвигателя. Нагреватель и пневмогидродвигатель заполнены жидкостями, нерастворимыми одна в другой, с равными рабочими температурами, разными плотностями. Количество ступеней пневмогидродвигателя и уровень жидкости в них выбирают из расчета, что суммарное гидростатическое давление образующего столба жидкости будет меньше разности давлений в нагревателе и охладителе, а последний выполнен в виде вертикально расположенного сосуда, заполненного той же жидкостью, что и нагреватель, но с более низкой температурой. Технический результат - упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для привода электрогенераторов, насосов и др. машин.

Известно устройство для теплового привода объемного насоса, содержащее нагреватель и расположенный над ним охладитель, соединенные между собой посредством патрубка, нижний конец которого расположен в приямке нагревателя, а верхний - в охладителе на отметке поверхности жидкого рабочего тела /Ж. Р. Т. /, и трубопровод, соединяющий верхнюю часть нагревателя с объемным насосом и далее через систему золотников с охладителем. /1, 2/ Недостатками устройства являются: сложность конструкции, малая производительность и узкая область применения /только для перекачки жидкости и газа/.

Цель изобретения - повышение производительности, упрощение конструкции, расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что пар из нагревателя, заполненного Ж. Р. Т. с низкой температурой кипения, направляется на лопасть первой ступени, затем второй и т.д. пневмогидродвигателя, где кинетическая энергия пара преобразуется во вращательное движение вала. Последняя ступень пневмогидродвигателя трубопроводом соединена с нижней полостью охладителя, выполненного в виде вертикально расположенного сосуда, заполненного Ж.Р.Т.

Количество ступеней пневмогидродвигателя, диаметр рабочих колес и уровень жидкости в нем выбираются из расчета, что суммарное гидростатическое давление столбов жидкости в ступенях пневмогидродвигателя должно быть меньше, чем разность давлений в нагревателе и охладителе.

Пневмогидродвигатель заполняют жидкостью, несмешивающейся с Ж.Р.Т., и его парами, а ее плотность должна быть больше плотности Ж.Р.Т., например масло и аммиак.

Нагреватель и пневмогидродвигатель располагают в одной температурной среде, чтобы уравнять температуру в них, с целью исключения преждевременной конденсации пара в пневмогидродвигателе.

Выполнение охладителя в виде вертикально расположенного сосуда, заполненного Ж. Р. Т., позволяет значительно повысить КПД охладителя за счет более быстрой конденсации пара при контакте с охлажденным Ж.Р.Т.

Каждый из вышеперечисленных признаков является необходимым для достижения поставленной цели.

На чертеже показан тепловой привод.

Верхняя часть нагревателя трубопроводом 7 соединена с соплом 8 пневмогидродвигателя 9, состоящего из герметичного корпуса 10, заполненного жидкостью с зазором А, рабочего колеса 11 с лопастями 12, жестко соосно закрепленных на валу 13. /На схеме секции пиевмогидродвигателя условно разнесены/. Верхняя часть корпуса первой ступени пневмогидродвигателя соединена трубопроводом 7 с соплом 8 второй ступени, верхняя часть корпуса второй ступени с соплом третий ступени /на схеме не показано/ и т.д. Из верхней части корпуса последней ступени по трубопроводу 7 пары рабочего тела поступают в сопло 14 охладителя.

Тепловой привод работает следующим образом.

Нагреватель 1 и пневмогидродвигатель 9 расположены в среде, имеющей более высокую температуру, чем среда, в которой расположен охладитель 2. ЖРТ испаряется в нагревателе 1, пары жидкости из-за разности давлений в нагревателе и охладителе по трубопроводу 7 поступают в сопло 8 первой ступени пневмогидродвигателя, поднимаются вверх, вытесняют жидкость из межполостного пространства рабочего колеса 11 и за счет действия Архимедовой силы и реактивной силы выталкиваемой воды заставляют его вращаться. На валу 13 создается полезный крутящий момент. Отработав на первой ступени, пары скапливаются в верхней части корпуса и далее по трубопроводу 7 подаются в следующую ступень. Из последней ступени пневмогидродвигателя по трубопроводу 7 пары поступают в сопло 14 охладителя 2, продуваются через ЖРТ более низкой температуры и конденсируются. Излишки конденсированного ЖРТ по патрубку 3 стекают в нагреватель. Далее процесс непрерывно продолжается.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять привод различных машин и механизмов, получать бесплатную электроэнергию за счет естественного перепада температуры различных сред, например между водой реки и температурой окружающего воздуха зимой.

Источники информации 1. А.св. N 1783149 A1, 04 B 19/24.

2. Решение о выдаче патента по заявке N 95102915/06/005677/ от 4.09.1995 г.

Формула изобретения

Тепловой привод, содержащий нагреватель и расположенный над ним охладитель, соединенные между собой посредством патрубка, нижний конец которого расположен в приямке нагревателя, а верхний - в охладителе на отметке поверхности жидкого рабочего тела и трубопровода, соединяющего верхнюю часть нагревателя с пневмогидродвигателем, отличающийся тем, что нагреватель и пневмогидродвигатель заполнены жидкостями, нерастворимыми одна в другой, с равными рабочими температурами, разными плотностями, при этом количество ступеней пневмогидродвигателя и уровень жидкости в них выбраны из расчета, что суммарное гидростатическое давление образующегося столба жидкости меньше разности давлений в нагревателе и охладителе.

РИСУНКИ

Рисунок 1