Насос с низкопотенциальным тепловым приводом Советский патент 1984 года по МПК F04F1/06 

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что парогенератор-теплообменник выполнен в виде сосуда, подключенного к источнику низкопотенциального тепла и содержащего дополнительный теплообменник, соединенный с верхней зоной напорного бака и его сифонным сливом.

3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что парогенератор-теплообменник выполнен в

виде солнечного двухсекционного теплоприемника и дополнительного напорного бака, причем каждая секция солнечного теплообменника соединена с одним из напорных баков через его верхнюю зону и сифонный слив, а напорный трубопровод дополнительной рабочей камеры соединен с потребителем через охлаждающее устройство, расположенное в верхней зоне напорного бака основной рабочей камеры.

1. НАСОС С НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫМ ТЕПЛОВЫМ ПРИВОДОМ, содержащий рабочую камеру, снабженную всасывающим и напорным трубопроводами с обратными клапанами и подсоединенную с одной стороны через напорный бак, размещенный ниже рабочей камеры, к парогенератору-теплообменнику, заполненному низкокипящим рабочим агентом, а с другой - к потребителю, охлаждающее устройство и бачок-дозатор с сифонным сливом, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД, насос снабжен дополнительной рабочей камерой, размещенной выше основной и соединенной с нижней зоной парогенератора-теплообменника, размещенного ниже напорного бака, причем напорный трубопровод дополнительной рабочей камеры соединен с потребителем через охлаждающее устройство, расположенное в верхней зоне напорного бака.

1

Изобретение относится к насосостроению, а именно к насосам с низкопотенциальным тепловым приводом, и может быть использовано в сельскохозяйственных системах подъема и перекачивания жидкостей.

Известен насос с низкопотенциальным тепловым приводом, содержащий рабочую камеру, снабженную всасывающим и напорным трубопроводами с обратными клапанами и подсоединенную к охлаждающему устройству и, через напорный бак с упругопластичной емкостью - к парогенераторутеплообменнику, заполненному низкокипящим рабочим агентом 1.

Недостатками известного насоса с низкопотенциальным тепловым приводом являются сложная конструкция и низкий КПД, что связано с наличием упругоэластичной емкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является насос с низкопотенциальным тепловым приводом, содержащий рабочую камеру, снабженную всасывающим и напорным трубопроводами с обратными клапанами и подсоединенную к охлаждающему устройству и через напорный бак к парогенератору-теплообменнику, заполненному низкокипящим рабочим агентом, причем напорный бак расположен ниже рабочей камеры, а охлаждающее устройство выполнено в виде бачка с сифонным сливом, сообщенного с рабочей камерой посредством патрубка с поплавковым клапаном 2.

К недостаткам указанной конструкции относятся низкий КПД, вследствие периодичности работы парогенератора-теплообменника в режиме конденсации паров рабочего агента, что приводит к значительным потерям тепла, воспринимаемого непрерывно, и не позволяет эффективно использовать различные источники низкопотенциального тепла.

Цель изобретения - повыщение КПД насоса и его производительности при работе от любого источника низкопотенциального тепла.

Поставленная цель достигается тем, что насос с низкопотенциальным тепловым приводом, содержащий рабочую камеру, снабженную всасывающим и напорным трубопроводами с обратными клапанами и подсоединенную с одной стороны через напорный бак, размещенный ниже рабочей камеры, к парогенератору-теплообменнику, заполненному низкокипящим рабочим агентом, а с другой - к потребителю, охлаждающее устройство и бачок-дозатор с сифонным сливом/ снабжен дополнительной рабочей камерой, размещенной выще основной и соединенной с нижней зоной парогенератора-теплообменника, размещенного ниже напорного бака,

причем напорный трубопровод дополнительной рабочей камеры соединен с потребителем через охлаждающее устройство, расположенное в верхней зоне напорного бака. Парогенератор-теплообменник выполнен в виде сосуда, подключенного к источнику

0 низкопотенциального тепла и содержащего дополнительный теплообменник, соединенный с верхней зоной напорного бака и его сифонным сливом.

Парогенератор-теплообменник выполнен в виде солнечного двухсекционного тепло приемника и дополнительного напорного бака, причем каждая секция солнечного теплообменника соединена с одним из напорных баков через его верхнюю зону и сифонный слив, а напорный трубопровод дополнительной рабочей камеры соединен с потребителем через охлаждающее устройство, расположенное в верхней зоне напорного бака основной рабочей камеры.

На фиг. 1 изображен насос с низкопотенциальным,тепловым приводом, выполненным

С в виде парогенератора-теплообменника; на фиг. 2 то же, с приводом в виде солнечного парогенератора-теплообменника.

Насос (фиг. 1) содержит рабочую камеру 1, снабженную всасывающим и напорным 0 трубопроводами 2 и 3 с обратными клапанами 4 и 5 и подсоединенную с одной стороны через напорный бак 6, .размещенный ниже рабочей камеры 1, к парогенератору-теплообменнику 7, заполненному ннзкокипящим рабочим агентом, а с другой - к потребителю (не показан), охлаждающее устройство 8 и бачок-дозатор (не показан), а также дополнительную рабочую камеру 9, размещенную выще рабочей камеры 1, содержащую напорный и всасывающий трубопроводы 10 и 11 с обратными клапанами 12 и 13 и соединенную с парогенератором-теплообменником 7 трубопроводом 14, причем напорный трубопровод 10 соединен с потребителем (не показан) через охлаждающее устройство 8, расположенное в верхней зоне напорного бака 6, и последний снабжен сифонным сливом 15, а парогенератор-теплообменник 7 выполнен в виде сосуда, подключенного к источнику низкопотенциального тепла через теплообменник 16, и содержащего дополнительный теплообменник 17, соединенный с верхней зоной напорного бака 6 и сифонным сливом 15. Насос (фиг. 2) содержит парогенератортеплообменник, состоящий из солнечных теплоприемных секций 18 и 19, дополнительного напорного бака 20 и сифонного слива 21 причем каждая секция 18 и 19 соединена с одним из напорных баков 6 или 20 через его верхнюю зону и сифонный слив (15 или 21), и напорный трубопровод 10 дополнительной рабочей камеры связан с потребителем через охлаждающее устройство 8 напорного бака 6, а напорный трубопровод 3 рабочей камеры 1 - через охлаждающее устройство 22 напорного бака 20. Устройство работает следующим образом. В исходном положении теплообменник 17, сифонный слив 15, напорный бак 6 до уровня днища рабочей камеры 1, а также парогенератор-теплообменник 7 заполнены низкокипящим рабочим агентом, а рабочие камеры 1 и 9 и всасывающие трубопроводы 2 и 11 заполнены перекачиваемой водой. При нагреве рабочего агента в парогенераторе теплообменнике 7 через теплообменник 16 начинается обогрев теплообменника 17 и испарение в нем рабочего агента, так как температура кипения рабочего агента в парогенераторе выще чем в теплообменнике 17 за счет большого столба жидкости. Испаряясь, рабочий агент вытесняет воду из рабочей камеры 1, причем вытеснение воды заканчивается одновременно с окончанием испарения рабочего агента, находящегося в теплообменнике 17. Затем начинается процесс испарения рабочего агента в парогенераторе-теплообменнике 7, что в свою очередь, приводит к вытеснению воды из дополнительной рабочей камеры 9 через напорный трубопровод 10 и охлаждающее устройство 8. В напорном баке 6 начинается процесс конденсации паров, что приводит к снижению давления и всасыванию воды в рабочую камеру 1. К концу процесса вытеснения воды из рабочей камеры 9 теплообменник 17 заполняется жидким рабочим агентом, что вызывает конденсацию агента парогенератора-теплообменника 7 и заполнение водой дoпoл итeльнoй рабочей камеры 9. Одновременно начинается новый цикл вытеснения воды из рабочей камеры 1. Устройство работает следующим образом. В исходном положении секции 18 и 19 парогенератора-теплообменника напорные баки 6 и 20 до уровня днищ рабочих камер 1 и 9, сифоны 15 и 21 заполняются низкокипящим рабочим агентом, а рабочие камеры 1 и 9 и всасывающие трубопроводы 2 и 11 заполняются водой, Нагрев секций 18 и 19 парогенератора приводит к испарению рабочего агента сначала в той секции (18), которая связана с более низкорасположенной рабочей камерой 1, что вызывает вытеснение воды из этой камеры I. Вода через охлаждающее устройство 22 начинает поступать к потребителю, задерживая одновременно процесс вытеснения воды в рабочей камере 9. После испаР ния рабочего агента в этой секции 18 начинается испарение а-гента в секции 19, сопровождаемое вытеснением воды из рабочей камеры 9 через охлаждающее устройство 8, что вызывает конденсацию паров рабочего агента в напорном баке 6, а следовательно, обеспечивает повторное заполнение рабочей камеры 1 водой, которое по времени совпадает с окончанием процесса вытеснения воды из рабочей камеры 9. Далее цикл повторяется. Таким образом, насос с низкопотенциальным тепловым приводом обеспечивает непрерывную подачу воды потребителю при более высоком КПД по сравнению с известным.