РАБОЧЕЕ ТЕЛО Российский патент 1999 года по МПК F01K25/06 

Изобретение относится к области энергетики для преобразования тепловой энергии в механическую.

Использование изобретения: энергоустановки для вырабатывания электроэнергии, различные силовые установки для высокоэффективного использования тепла и для преобразования его в другие виды энергии, двигатели железнодорожных тепловозов, тракторов, комбайнов, тяжелых автомобилей, кораблестроение.

Известны рабочие тела (жидкости), применяемые в энергоустановках, работающих по различным циклам, например циклу Ранкина, например указанное в патенте США N 3802185, кл. F 01 K 25/00, 1974, где рабочим телом является трихлорбензол. Недостатком известного рабочего тела является необходимость изготовления двигателя из специальных материалов и неэкологичность.

Известна также рабочая жидкость, описанная в патенте США N 3511049, кл. F 01 K 25/00, 1970. В состав рабочей жидкости входят заданные весовые доли трихлортрифторэтана и трихлорфторметана и небольшие весовые доли смазки. Это рабочее тело принимается в качестве прототипа. Недостатками его являются неэкологичность, невысокий термодинамический КПД и невозможность использования в подвижных энергоустановках, например двигателях транспортных средств.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в получении высокоэффективного экологически чистого рабочего тела, способного использоваться в различных энгергоустановках.

Указанный технический результат достигается за счет того, что рабочее тело представляет собой смесь, в состав которой входят дистиллированная вода в количестве 10 - 15 весовых долей, этиловый спирт в количестве 1 - 23 весовых долей и глицерин в количестве 0,5 - 4 весовых долей.

Рабочее тело для разных климатических зон (регионов) имеет различные соотношения входящих в него компонентов.

Для региона с минимальной температурой +5^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 15 весовых долей, этилового спирта 1 - 4 весовые доли и глицерина 0,5 - 2 весовые доли.

Для региона с минимальной температурой -5^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 15 весовых долей, этилового спирта 1 - 6 весовых долей и глицерина 0,5 - 3 весовые доли.

Для региона с минимальной температурой -10^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 14 весовых долей, этилового спирта 3 - 9 весовых долей и глицерина 0,8 - 3 весовые доли.

Для региона с минимальной температурой -15^oC и выше дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 5 - 10 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли.

Для региона с минимальной температурой -30^oC и выше дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 8 - 15 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли.

Для региона с минимальной температурой -60^oC и выше дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 15 - 23 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли.

Ниже заявленное изобретение поясняется конкретными примерами состава рабочего тела.

Пример 1. Рабочее тело для региона с минимальной температурой +5^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 2 весовые доли этилового спирта и 1 долю глицерина.

Пример 2. Рабочее тело для региона с минимальной температурой -5^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 3 весовые доли этилового спирта и 1 долю глицерина.

Пример 3. Рабочее тело для региона с минимальной температурой -10^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 5 весовых долей этилового спирта и 1 долю глицерина.

Пример 4. Рабочее тело для региона с минимальной температурой -15^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 7 весовых долей этилового спирта и 1 долю глицерина.

Пример 5. Рабочее тело для региона с минимальной температурой -30^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 13 весовых долей этилового спирта и 1 долю глицерина.

Пример 6. Рабочее тело для региона с минимальной температурой -60^oC содержит 12 весовых долей дистиллированной воды, 21 весовую долю этилового спирта и 1 долю глицерина.

Указанные соотношения весовых долей рабочего тела обеспечивают для соответствующего региона (климатической зоны) необходимые рабочие характеристики двигателей, в которых оно используется.

Изобретение предназначено для использования в области энергетики и может найти применение в различных энергетических и силовых установках для преобразования тепловой энергии в механическую. Рабочее тело содержит определенные весовые доли дистиллированной воды, этилового спирта и глицерина. Изобретение позволяет получить высокоэффективное экологически чистое рабочее тело, которое может использоваться в различных энергоустановках. 1 с. и 6 з.п. ф-лы.

1. Рабочее тело для силовых установок, работающих от внешнего источника тепла, состоящее из трех компонентов, отличающееся тем, что в качестве компонентов приняты дистиллированная вода в количестве 10 - 15 весовых долей, этиловый спирт в количестве 1 - 23 весовых долей и глицерин в количестве 0,5 - 4 весовых долей. 2. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой +5^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 15 весовых долей, этилового спирта 1 - 4 весовые доли и глицерина 0,5 - 2 весовые доли. 3. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой -5^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 15 весовых долей, этилового спирта 1 - 6 весовых долей и глицерина 0,5 - 3 весовые доли. 4. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой -10^oC и выше дистиллированной воды берут 11 - 14 весовых долей, этилового спирта 3 - 9 весовых долей и глицерина 0,8 - 3 весовые доли. 5. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой -15^oC и выше дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 5 - 10 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли. 6. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой -30^oC и выше дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 8 - 15 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли. 7. Рабочее тело по п.1, отличающееся тем, что для региона с минимальной температурой -60^oC и ниже дистиллированной воды берут 10 - 13 весовых долей, этилового спирта 15 - 23 весовых долей и глицерина 0,8 - 4 весовые доли.