Способ преобразования тепловой энергии в полезную работу

Способ преобразования тепловой энергии в полезную работу. В двух роторных двигателях применяемые в качестве рабочего тела жидкости не замерзают в земных климатических условиях, имеют низкую температуру кипения и под воздействием источников тепла или нагревателей, работающих за счет теплообмена с требующими охлаждения промышленными технологиями, позволяют осуществлять последовательно чередующийся переход рабочего тела из одного фазового состояния в другое. В герметично замкнутом и термически изолированном контуре идёт процесс преобразования тепловой энергии в полезную механическую работу с помощью бесклапанного вращающегося газораспределительного барабана. Барабан поочередно направляет образующийся в парогенераторе пар высокого давления в соответствующие рабочие секции применяемых винтового или зубчатого двух роторных двигателей, где за счет расширения пар совершает полезную работу и охлаждается. Устройство конденсации использует естественную низкую температуру высоких слоев атмосферы или холодные климатические условия окружающей среды. Сконденсированное рабочее тело возвращается в парогенератор для повторного использования. В результате предложенных решений огромное количество не используемой ранее тепловой энергии одновременно обеспечивает низкотемпературным холодом большие городские холодильники без сжигания углеводородного топлива. 1 ил.

 

Способ преобразования тепловой энергии в полезную работу за счет использования роторных паровых двигателей, имеющих в своем составе парогенератор, холодильник и устройство конденсации отработанного пара, относится к двигателестроению в области транспорта, авиации и энергетики, а по МПК к рубрике под индексом F01C 1/14. Известен способ преобразования тепловой энергии в механическую работу с помощью аммиачно-парового двигателя, работающего за счет высокой растворимости аммиака в воде, патент №1455114, выданный Ю.В.Макарову. Известен винтовой двигатель, патент РФ №2492336, выданный 10 сентября 2013 года, а также однотактный, роторно-компрессорный двигатель, имеющий в своем составе зубчатый двухроторный двигатель, патент РФ №2470167. Основным недостатком способа преобразования тепловой энергии в механическую работу с помощью аммиачно-парового двигателя Макарова является его низкий КПД. Винтовой и зубчатый двухроторные двигатели имеют более высокий КПД по сравнению с паровой турбиной и не требуют понижающих редукторов, а после небольшой доработки могут быть использованы в качестве паровых двигателей. Целью изобретения является способ преобразования тепловой энергии в полезную механическую работу за счет изменения фазовых состояний низкокипящего рабочего тела, находящегося в герметичном и термически изолированном контуре. Технический результат получен с помощью паровых двух роторных двигателей с внешним подводом тепла, у которых применяемые в качестве рабочего тела жидкости не замерзают в земных климатических условиях и имеют низкую температуру кипения, что позволяет под воздействием имеющихся в двигателе нагревателя и холодильника поддерживать последовательно чередующийся переход рабочего тела из одного фазового состояния в другое, для того чтобы в герметично замкнутом и термически изолированном контуре осуществлять процесс преобразования тепловой энергии в механическую работу. Образующийся при нагревании пар высокого давления из парогенератора с помощью бесклапанного газораспределительного барабана поочередно направляется в рабочие секции винтового или зубчатого двухроторного многосекционного двигателя, где, охлаждаясь и расширяясь, вращает роторы, а после прохождения через устройство конденсации в виде жидкого конденсата возвращается обратно в парогенератор для повторного использования, в результате чего увеличивается КПД двигателя. Способ преобразования возобновляемой энергии в полезную работу с помощью двухроторного многосекционного двигателя, в котором в качестве рабочего тела используется пар аммиака, образующийся в процессе теплообмена жидкого аммиака с требующими охлаждения промышленными технологиями, поясняется чертежом. Пар аммиака, образующийся в результате нагревания в барабане 2 парогенератора 1, содержащем в своем составе большой городской холодильник, проточную воду реки или градирню ТЭЦ, температура которых значительно превышает температуру кипения жидкого аммиака, направляется через бесклапанный газораспределительный барабан и систему каналов в соответствующие рабочие секции применяемых винтового или зубчатого двух роторных двигателей 3. После совершения механической работы и расширения в двухроторных двигателях пар аммиака самостоятельно, так как легче воздуха, поднимается по изготовленному из флюорокарбона паропроводу 4 в конденсирующее устройство 5, расположенное в холодных слоях атмосферы, где полностью превращается в жидкость и стекает в накопительную емкость 6, откуда под действием статического давления столба жидкого аммиака, собирающегося в накопительной емкости, или с помощью насоса 7 снова направляется в парогенератор. В результате предложенных решений огромное количество не используемой ранее тепловой энергии, содержащейся в воде рек, морей и океанов, горячих подземных источников и солнечной энергии, можно преобразовывать в электрическую энергию, одновременно обеспечивая низкотемпературным холодом большие городские холодильники без сжигания углеводородного топлива.

Способ преобразования тепловой энергии в полезную работу с помощью роторных паровых двигателей, работающих под воздействием внешнего источника тепла, холодильника и устройства конденсации, отличающийся тем, что в используемых двух роторных двигателях применяемые в качестве рабочего тела жидкости не замерзают в земных климатических условиях, имеют низкую температуру кипения и под воздействием всевозможных источников тепла или нагревателей, работающих за счет теплообмена с требующими охлаждения промышленными технологиями, позволяют осуществлять последовательно чередующийся переход рабочего тела из одного фазового состояния в другое для того, чтобы в герметично замкнутом и термически изолированном контуре поддерживать процесс преобразования тепловой энергии в полезную механическую работу с помощью бесклапанного вращающегося газораспределительного барабана, поочередно направляющего образующийся в парогенераторе пар высокого давления в соответствующие рабочие секции применяемых винтового или зубчатого двух роторных двигателей, где за счет расширения пар совершает полезную работу и охлаждается, а после прохождения через устройство конденсации, использующее естественную низкую температуру высоких слоев атмосферы или холодные климатические условия окружающей среды, уже в виде жидкости возвращается в парогенератор для повторного использования, в результате чего повышается КПД процесса преобразования тепловой энергии в механическую работу и экономится углеводородное топливо.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам и системам производства электроэнергии, в частности, основанным на использовании газа для изменения плотности жидкостей. Устройство для производства электроэнергии содержит первый объект для помещения его в жидкость заданной плотности, генератор энергии, инжектор жидкости малой плотности.

Изобретение относится к геотермальным электростанциям. Геотермальная электростанция содержит блоки модульного типа, выполненные с возможностью установки в один или более контейнеров в виде геотермального контейнерного блока.

Изобретение относится к энергетике и в частности к способам и устройствам для преобразования энергии потока сплошной среды в механическую энергию. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для получения одновременно и тепла и электроэнергии, образующихся иначе, чем в результате сжигания топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике, использующей, в частности, лучистую энергию Солнца, и может быть использовано для привода различных машин, в том числе транспортных средств, перемещающихся по суше или по воде.

Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к геофизическим исследованиям и работам, буровым и ремонтным работам в скважинах, а также работам в средах с повышенным гидростатическим давлением для преобразования этого давления в механическую энергию.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к электрическим машинам для энергоустановок с потоком среды через трубу. .

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для производства электроэнергии с использованием нетрадиционных возобновляемых источников, а именно потока воздуха, возникающего в результате естественной разности давления воздуха над поверхностью земли и на высоте.

Изобретение относится к роторным установкам, в том числе к роторным двигателям, насосам, компрессорам. Роторная установка содержит статор, образующий камеру по существу овальной формы, и ротор, установленный с возможностью вращения в камере на центральном валу и вместе со статором ограничивающий две полости, расположенные на противоположных концах камеры.

Изобретение относится к области машиностроения. Роторно-пластинчатое устройство содержит статор, боковые крышки с пазом, расположенный в статоре ротор с радиальными пазами и рабочими пластинами в них, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения и контакта своими верхними частями с внутренней поверхностью статора.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двухкамерный двигатель внутреннего сгорания содержит ротор, разделительные колеса и шестерни сопряжения, расположенные в неподвижном статоре-картере с впускными, выпускными отверстиями и камерой сгорания.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторно-лопастным устройствам, и может использоваться в двигателях внутреннего и внешнего сгорания, пневмодвигателях, компрессорах, насосах, детандерах.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель содержит корпус с торцевыми стенками и внутренней тороидальной замкнутой поверхностью с впускными и выпускными штуцерами, левый и правый роторы, уплотнительные кольца, установленные в торцевых стенках, шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя.

Изобретение относится к области роторных машин объемного вытеснения, которые могут выполнять функции как двигателя, так и насоса, и касается усовершенствования профиля рабочих органов винтовых роторных двигателей, компрессоров и насосов.

Изобретение относится к энергетике, транспорту и машиностроению. Роторно-лопастная муфта содержит ротор с одной или несколькими лопастями, неподвижно закрепленными на роторе, ведомый фланец с осью замыкателя, замыкатель, вращающийся под воздействием лопастей вокруг геометрической оси, эксцентричной относительно оси ротора, запорное кольцо.

Осевой объемный компонент (3) газотурбинного двигателя, такой как компрессор, или турбина, или расширитель (88), содержит роторный узел (15), проходящий от полностью осевого впуска (20) до находящегося ниже по потоку и отстоящего по оси осевого выпуска (22).

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания включает полый корпус, цилиндрический ротор с поршнем, затвор с приводом управления затвором, камеру сгорания, рабочую камеру, устройство для подачи и сжигания топлива и снабжен декомпрессионным клапаном.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный цилиндрический корпус с выступающей за его пределы камерой впрыска и поджига топливной смеси, снабженной свечой зажигания и окном впускным для топливной смеси.

Группа изобретений относится к двигателестроению, конкретно к двигателям внешнего нагрева, работающим на подогретом рабочем теле, например водяном паре. Способ преобразования тепловой энергии пара в механическую включает впуск пара рабочего тела в двигатель, расширение пара, совершающего механическую работу, в рабочих камерах, выпуск отработавшего рабочего тела из двигателя, сжатие оставшегося отработавшего пара, циклическое повторение указанных процессов. Выпуск из двигателя отработавшего рабочего тела производят с помощью центробежной силы, действие которой усиливают тем, что на внутренние поверхности деталей двигателя, образующие стенки рабочих камер, нанесено покрытие из вещества, отталкивающего образующийся жидкий конденсат, или указанные детали изготовлены из такого вещества. Группа изобретений направлена на обеспечение быстрого удаления из камеры расширения жидкой фазы и, как следствие, уменьшение затрат на ее испарение и как конечный результат значительное повышение КПД двигателя. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ преобразования тепловой энергии в полезную работу. В двух роторных двигателях применяемые в качестве рабочего тела жидкости не замерзают в земных климатических условиях, имеют низкую температуру кипения и под воздействием источников тепла или нагревателей, работающих за счет теплообмена с требующими охлаждения промышленными технологиями, позволяют осуществлять последовательно чередующийся переход рабочего тела из одного фазового состояния в другое. В герметично замкнутом и термически изолированном контуре идёт процесс преобразования тепловой энергии в полезную механическую работу с помощью бесклапанного вращающегося газораспределительного барабана. Барабан поочередно направляет образующийся в парогенераторе пар высокого давления в соответствующие рабочие секции применяемых винтового или зубчатого двух роторных двигателей, где за счет расширения пар совершает полезную работу и охлаждается. Устройство конденсации использует естественную низкую температуру высоких слоев атмосферы или холодные климатические условия окружающей среды. Сконденсированное рабочее тело возвращается в парогенератор для повторного использования. В результате предложенных решений огромное количество не используемой ранее тепловой энергии одновременно обеспечивает низкотемпературным холодом большие городские холодильники без сжигания углеводородного топлива. 1 ил.

Наверх