Объемный насос с тепловым приводом Советский патент 1985 года по МПК F04B43/00 

Изобретение относится к насосо- строению, а именно к объемным насосам с тепловым приводом и может на ти применение в различных отраслях народного хозяйстра для подъема во ды из скважин.

Известен объемный насос с тепловым приводом, содержащий рабочий орган, выполненный из двух сильфонов полость между которыми заполнена легкокипящей жидкостью, и систему периодического подогрева и охлаждения внешнего сильфона l.

Однако известный насос характеризуется недостаточной зффективностью из-за относительно высокой энергоемкости и малой скорости процесса парообразования.

Наиболее близким к изобретению является объемный насос с тепловым приводом, содержащий рабочий орган по меньшей мере частично выполненный из материала, обладающего эффектом термической памяти формы, и имеющий два сильфона, установленных концентрично с образованием между собой герметичной полости, подключенной к трубопроводу системы циркуля- ции теплоносителя, причем в полости внутреннего сильфона образована рабочая кагора, связанная со всасываюгпдам и нагнетательным каналами 2j.

Недостатком известного насоса является сложность конструкции из-за наличия системы периодического подогрева и охлаждения теплоносителя и невозможность работы в автоматическом режиме.

Цель изобретения - упрощение конструкции и обеспечение йвтоматичности работы.

Поставленная цель достигается тем что в объемном насосе с тепловьм приводом, содержащем рабочий орган по меньшей мере частично выполненный из материала, обладающего эффектом термической памяти формы, и имею щий два сипьфона, установленных концентрично с образованием между собой герметичной полости, подключен ной к трубопроводу системы циркуляции теплоносителя, причем в полости внутреннего сильфона образована рабочая камера, связанная со всасываюгщим и нагнетательным каналами, трубо провод системы циркуляции теплоносителя выполнен замкнутым по концам на межсильфонную полость, а система

циркуляции теплоносителя снабжена последовательно установленными в трубопроводе тепловым генератором и запорным органом с управляющим устройством, причем трубопровод между межсильфонной полостью и тепловым генератором и по меньщей мере частично внутренняя полость теплового генератора заполнены капиллярнопористым матер иалом. При этом управляющее устройство запорного органа выполнено в виде чаши-накопителя с отверстием в днище, установленной против выхода нагнетательного канала на подпружиненном рычаге, кинематически связанном с запорным органо

.На фиг.1 изображена конструктивная схема насоса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1(по запорному органу с управляющим устройством); на фиг.3 вид насоса в положении закрытия запорного органа управляющим устройством. I

Объемный насос содержит рабочий орган, имеющий два сильфона 1 и 2 по меньшей мере один из которых выполгнён из материала, обладающего эффектом термической памяти форкбя. Сильфоны 1 и 2 установлены концентрично с образованием между собой герметичиой полости 3, подключенной к трубопроводу. 4 систеьв) циркуляции теплоносителя. Трубопровод 4 системы циркуляции теплоносителя выполнен замкнутьм по концам на межсильфонную полость 3, а система циркуляции теплоносителя снабжена последоваг тельно установленными в трубопроводе 4 тепловым генератором 5 и запорным органом 6 с управляющим устройством, причем трубопровод 4 между межсильфоняой полостью 3 и тепловым генератором 5 и по меньшей мере часттично внутренняя полость теплового генератора 5 заполнены капиллярнопористым материалом 7.

Управляющее устройство запорного органа 6 выполнено в виде чаши-накопителя 8 с отверстием 9 в днище, . установленной против выхода нагнетательного канала 10 на подпружиненном рычаге 11, кинематически связанном с запорным органом 6. В полости внутреннего сильфона 2 образована рабочая камера 12 с нагнетательным и всасывающим клапанами 13 и 14 соответственно.

3 n

Теплоноситель по капиллярно-пористому материалу 7 поднимается из межсильфонной полости 3 в полость теплового генератора 5. Под действием подводимого к генератору 5 тепла, например солнечной радиации,-теплоноситель нагревается.

В начальный момент чаша-накопитель 8 пуста и поднята подпружиненным рычагом 1I. Запорный орган 6 открыт, и подогретый теплоноситель из теплового генератора 5 поступает вполость 3. Под действием тепла теплоносителя сильфоны 1 и 2 разогреваются выше температуры мартенситного превращения и скачкообразно при нимают укороченную форму, запомненную материалом с термической памятью формы в процессе его термообработки, когда сильфон помещают в укороченный штамп и отжигают до температуры выше 30 С.

В процессе сокращения сильфонов 1 и 2 происходит нагнетание жидкости через нагнетательный клапан 13 и нагнетательный канал 10 к потребителю. При этом в процессе нагнетания происходит наполнение чаши-накопителя 8, и она, утяжелившись, опускается, закрывая через рычаг 11 за порный орган 6. После этого поступление подогретого теплоносителя из генератора 5 в полость 3 прекращает72394

ся, и под действием окружающей среды происходит охлаждение сильфонов и 2 ниже температуры мартенситного превращения. При этом сильфоны 1 и 2 скачкообразно принимают удлиненную форму, запомненную материалом с термической памятью формы в процессе его термообработки, когда сильфон помещают в удлинеиный штамп, отжигают и охлаждают до температуры шгже 15°С.

В процессе удлинения сильфонов I и 2 перекачиваемая жидкость поступаt5 ет через всаа гвап1Щ1й клапан 14 и заполияет рабоч)ло камеру 12. После этого чаша-накопитель 8 опорожняется через отверстие 9 в днище и поднимается, переводя запорный орган 6

20 в открытое состояние.

Далее цикл повторяется.

Вследствие того, что капиллярнопористый материал 7 и периодически открывающийся запорный орган 6 обеспечивают однонаправленную замкнутую циркуляцию теплоносителя и периодическую по. дачу разогретого теплоносителя к сильфонам I и 2, отпадает необходимость во внешней системе принудительной циркуляции теплоносителя и тем самым обеспечивается упрощение конструкции насоса и автоматичность его работы.

1. ОБЪЕМНЫЙ НАСОС С ТЕПЛОВЫМ ПРИВОДОМ, содержащий рабочий орган, по меньшей мере частично выполненный из материала, обладающего эффектом термической памяти- формы, и имеющий два сильфона, установленных концентрично с образованием между собой герметичной полости, подключенной к трубопроводу системы циркуляции теплоносителя, причем в полости внутреннего сильфона образована рабочая камера, связанная со всасывающим и нагнетательным каналами, о т л и ч а югщ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения автоматичности работы, трубопровод системы циркуляции теплоносителя выполнен зам снутым по концам на межсильфонную полость, а система циркуляции теплоносителя снабжена последовательно установленными в трубопроводе тепловым генератором и запорным органом с управляющим устройством, причем трубопровод между межсильфонной полостью и тепловым генератором и по меньшей мере, частично внутренняя полость теплового генератора заполнены капиллярно-пористым материалом. 8 2. Насоспо п.1,ртличающ и и с я тем, что управляющее устройство запорного органа выполнено в виде чашн-накопителя с отверстием в днище, установленной против выхода нагнетательного канала на подпружиненном рычаге, кинематически связанном с запорным органом. ,

Фиг. 3