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

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

Известны ДС с различными устройствами нагрева, например ДС типа 4-98, совместно разработанный фирмами "Филипс" и "Форд".

Известен также ДС, имеющий нагревательное устройство, выполненное в виде камеры сгорания с расположенным внутри нагревателем, в центре которого находится топливоподводящее устройство и процесс теплоотдачи в котором происходит в основном конвекцией, что ухудшает его эффективность.

Предлагаемое нагревательное устройство ДС, содержащее теплоизолированный кожух, внутри которого размещены камеры сгорания с топливоподающим устройством и "корзина" трубчатого теплообменника, дополнительно снабжено двумя перфорированными или сетчатыми элементами, один из которых установлен внутри кожуха на входе газовоздушной смеси в "корзину" трубчатого теплообменника, а другой на выходе газовоздушной смеси из теплообменника, причем входной перфорированный элемент выполнен в виде кольцевой пластины, а выходной имеет форму стакана вставленного в "корзину" трубчатого теплообменника.

На чертеже схематически изображено предлагаемое нагревательное устройство.

На чертеже показаны перфорированная поверхность 1 стакана, перфорированная поверхность 2 в виде кольцевой пластины, закрывающая кольцевой канал, нагреватель 3, объем камеры 4 сгорания, полость 5 расширения, регенератор 6, горячий поршень 7, инжектор 8, теплоизолированная поверхность 9 и кольцевой коллектор 10. Газовоздушная смесь (ГВС), подготовленная инжектором, заполнив коллектор, через перфорацию кольцевого отверстия (канала) попадает в камеру сгорания и начинает истекать через отверстия в стакане. При зажигании выходящая из стакана ГВС начинает сгорать, нагревая его. После достаточного прогрева, когда скорость пламени превышает скорость истечения ГВС, с поверхности стакана пламя проскакивает в объем камеры сгорания и горение далее продолжается в этом объеме, разогревая тело нагревателя. Последнее нагревается еще и излучением от раскаленного стакана и пламени, что повышает эффективность нагревательного устройства и улучшает качество его работы, поскольку передача энергии осуществляется не только конвекцией, но и электромагнитным полем, а коэффициент теплоотдачи излучением значительно выше коэффициента теплоотдачи конвекцией. Кроме того, ограничение пространства горения перфорированными элементами и разбиение факела на микрофакелы на поверхности 2 способствует сильному повышению теплового напряжения пространства горения и так далее нагревателя ДС.

Применение: энергетика и транспорт. Сущность изобретения: нагревательное устройство двигателя Стирлинга содержит теплоизолированный кожух, внутри которого размещены камеры сгорания и трубчатый теплообменник. По ходу газовоздушной смеси перед теплообменником и после него размещаются перфорированные или сетчатые элементы. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА, содержащее теплоизолированный кожух, в котором размещена камера сгорания с топливоподающим устройством и "корзина" трубчатого теплообменника, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено двумя перфорированными или сетчатыми элементами, один из которых установлен в кожухе на входе газовоздушной смеси в "корзину" трубчатого теплообменника, а другой на выходе газовоздушной смеси из теплообменника. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входной перфорированный элемент выполнен в виде кольцевой пластины, а выходной имеет форму стакана, вставленного в "корзину" трубчатого теплообменника.