НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА Российский патент 1995 года по МПК F02G1/55 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к двигателям Стирлинга (ДС).

Известно нагревательное устройство (НУ) для ДС, выполненное в виде ряда тонкостенных трубок, одним концом соединенных с головкой цилиндра, а другим с регенератором и объединенных в верхней части нагревателя кольцевым сборником, трубки нагревателя и сборник собраны вокруг цилиндра.

Тепло к рабочему телу, находящемуся в рабочем контуре и циркулирующему по нагревательным трубкам подводится газообразным или жидким теплоносителем, обтекающим трубки снаружи, т.е. конвективно, что не эффективно. Вместе с тем конструкция НУ сложная.

В предлагаемом нагревательном устройстве ДС ряд трубок, собранный вокруг цилиндра и соединяющий регенератор с кольцевым сборником, охвачен кольцевым коллектором, образованным кожухом, замкнутым на кольцевой сборник и цилиндр, к коллектору через инжектор подводится газовоздушная смесь (ГВС), а с внутренней стороны ряда трубок, на выходе ГВС, расположен перфорированный цилиндр, внутри которого опускаются трубки, соединяющие кольцевой сборник с головкой цилиндра, при этом зазоры между "регенераторными" трубками выполнены из условия превышения скорости истечения ГВС над скоростью распространения пламени, а зазоры между "цилиндровыми" трубками и размеры перфорации наоборот, а расстояние между "регенераторными" трубками и перфорированным цилиндром составляет по радиусу 1-3 мм.

На чертеже изображено схематически предлагаемое нагревательное устройство.

На чертеже показаны цилиндр 1, регенератор 2, "регенераторные" трубки 3, кольцевой сборник 4, кольцевой коллектор 5, кожух 6, инжектор 7, ГВС 8, перфорированный цилиндр 9 и "цилиндровые" трубки 10.

При зажигании газовоздушной смеси пламя, раскаляя "цилиндровый" ряд трубок и перфорированный цилиндр, проходит к "регенеративным" трубкам, в зазорах между которыми и продолжает находиться, образовывая полосы микрофакелов высотой 1-3 мм, поскольку скорость истечения ГВС через зазоры выше скорости распространения пламени, тем самым накаляя "регенераторные" трубки и перфорированный цилиндр, излучающий энергию на трубчатый нагреватель. Процесс подвода энергии таким образом состоит из конвекции и радиации, что значительно эффективнее. В то же время конструкция предлагаемого НУ проще, чем у известного устройства.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: нагревательное устройство выполнено в виде ряда тонкостенных трубок, одним концом соединенных с головкой цилиндра 1, а другим с регенератором 2 и объединенных в верхней части нагревателя кольцевым сборником 4. Трубки нагревателя и кольцевой сборник собраны вокруг цилиндра, причем ряд трубок, собранный вокруг цилиндра и соединяющий регенератор с кольцевым сборником, охвачен кольцевым коллектором 5, образованным кожухом 6, замкнутым на кольцевой сборник и цилиндр. К коллектору через инжектор 7 подводится газовоздушная смесь (ГВС), а с внутренней стороны ряда трубок, на выходе ГВС, расположен перфорированный цилиндр 9. Зазоры между "регенераторными" трубками выполнены из условия превышения скорости истечения ГВС над скоростью распространения пламени, зазоры между "цилиндровыми" трубками и перфорация наоборот, а расстояние между "регенераторными" трубками и перфорированным цилиндром составляет по радиусу 1 3 мм. 1 ил.

НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА, выполненное в виде ряда тонкостенных трубок, одним концом соединенных с головкой цилиндра, а другим
с регенератором и объединенных в верхней части нагревателя кольцевым сборником, причем трубки нагревателя и кольцевой сборник собраны вокруг цилиндра, отличающееся тем, что ряд трубок, собранных вокруг цилиндра и соединяющих регенератор с кольцевым сборником, охвачен кольцевым коллектором, образованным кожухом, замкнутым на кольцевой сборник и цилиндр, к коллектору подключен инжектор для подачи газовоздушной смеси, с внутренней стороны ряда трубок на выходе газовоздушной смеси расположен перфорированный цилиндр, в который опускаются трубки, соединяющие кольцевой сборник с головкой цилиндра, при этом зазоры между "регенераторными" трубками выполнены из условия превышения скорости истечения газовоздушной смеси над скоростью распространения пламени, зазоры между "цилиндровыми" трубками и размеры перфорации наоборот, а расстояние между "регенераторными" трубками и перфорированным цилиндром составляет по радиусу 1 3 мм.