ВОДОРЕАКТИВНЫЙ ПАРОВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК B63H11/12 

Движитель предназначен для использования в народном хозяйстве в кораблестроении, в энергетике в комплекте с турбиной, а также в системах отопления и насосостроении.

Известны как аналоги водяные движители с механическим перемещением жидкости типа водометов.

Ближайшим прототипом, который я знаю и привел ранее в заявке 15.06.06 «Движитель водореактивный паровой прямоточный», но литературы не нашел, является игрушка в виде модели катера с движителем, основанном на использовании взрывного характера парообразования для ускорения реактивного эффекта движения рабочего тела и состоявшем из квадратного, 20×20 мм, котла высотой 4 мм с верхней гранью-мембраной, двумя трубками-водоводами, диаметром около 4-х мм в нижней грани-днище, направленными к корме. Предварительно заполненный водой и подогреваемый снизу движитель довольно энергично перемещал кораблик. Недостатком устройства было быстрое, усталостное разрушение мембраны и превращение в пар всего объема жидкости в зоне подогрева (чем страдает и устройство по вышеприведенной заявке), поскольку площадь проходного сечения котла должна быть не менее сечения водовода, что снижало эффективность устройства.

Конструкция в статическом состоянии

На Фиг.1 представлена кинематическая схема движителя с внешним котлом прямоугольного плана и поперечным разрезом на Фиг.2, а на Фиг.3 - вариант конструкции с кольцевым котлом и поперечным разрезом на Фиг.4.

Движитель (Фиг.1 и 3) состоит из водовода 1 в виде трубы предпочтительно прямоугольного сечения, с укрепленным(и) у ее верхней поверхности тонкополостным(и) (т.е. малым расстоянием между верхней и нижней стенками) внешним(и) котлом(ами) 2 в виде, например, параллелепипеда (Фиг.2) или свернутого в кольцо (Фиг.4) так, что их полости сообщаются с полостью трубы в рабочей зоне, которая отделена подпружиненными входной и выходной заслонками-клапанами 3, установленными, например, жесткими на шарнирах, либо жестко закрепленными упругими, и нагревателя(ей) котлов 4, как на Фиг.2 или 3, причем обеспечивается возможность установки нагревателя внутри кольцевого котла и применения внешней теплоизоляции.

Конструкция в динамике

При вскипании жидкости в котле 1 пар проникает за выходную заслонку 2, частично конденсируется и подогревает жидкость, придает ей ускорение, а взрывообразно увеличившийся из остатка жидкости в котле объем пара открывает выходную заслонку, увеличивая скорость и инерцию движущейся по трубе жидкости, при этом резко повышается объем разреженного пространства за заслонкой, процесс, провоцируемый быстрой конденсацией пара и демпфированием котла, создающий условие для кавитации, - разреженное пространство - схлопывается и подсасывает в котел, через входную заслонку, очередную порцию жидкости, создавая эффект насоса. Процесс повторяется. Использование варианта с кольцевым котлом по Фиг.3 и 4 позволяет производить нагрев от, например, вторичного контура атомной энергоустановки.

Технические результаты применения изобретения

Они заключаются в расширении возможности применения разнообразных источников энергии в нагревателе, в повышении экономичности и КПД движителя за счет расположения всасывающего обреза трубы в передней части судна, возможности, а также в простоте конструкции, возможности применения выпускаемых промышленностью материалов и действующих технологий, кроме того, разделение объемов водовода и котла увеличивает производительность за счет уменьшения объема жидкости, нагреваемой в единицу времени, а применение внешней теплоизоляции снижает непроизводительные затраты энергии, что в сумме повышает КПД устройства.

Изобретение относится к судостроению и может использоваться в энергетике, в насосостроении и в системах отопления. Водореактивный паровой прямоточный движитель имеет котел, водовод и нагреватель. Водовод движителя выполнен в виде трубы со входной и выходной подпружиненными заслонками, ограничивающими рабочую зону. При этом котел установлен в пределах рабочей зоны у верхней поверхности трубы водовода, и его полости сообщены с полостью трубы водовода в рабочей зоне над нагревателем. Котел такого движителя может быть выполнен по форме параллелепипеда или являться кольцевым. Движитель может быть выполнен с дополнительными котлами и нагревателями. Изобретение позволяет расширить возможности применения разнообразных источников в нагревателе, повысить экономичность движителя и снизить непроизводительные затраты энергии. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Водореактивный паровой прямоточный движитель, содержащий котел, водовод и нагреватель, отличающийся тем, что водовод выполнен в виде трубы со входной и выходной подпружиненными заслонками, ограничивающими рабочую зону, при этом котел установлен в пределах рабочей зоны у верхней поверхности трубы водовода и его полости сообщены с полостью трубы водовода в рабочей зоне над нагревателем.2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что котел выполнен по форме параллелепипеда.3. Движитель по п.2, отличающийся тем, что котел является кольцевым.4. Движитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он выполнен с дополнительными котлами и нагревателями.