Диафрагменное перекачивающее устройство Советский патент 1985 года по МПК F04B43/02 

2. Устройство по п.1, о т л и - . чающееся тем, что, с целью обеспечения заданного закона измене-НИН производительности, на переливном трубопроводе установлена камеранакопитель с сифоном, входное отверстие Которого сообщено с зоной охлаждения .

Изобретение.относится к насосои компрессоростроению, касается объемных перекачивающих устройств и может найти применение в различных областях народного хозяйства. Известен насос, содержащий рабочую камеру с всасываюоцш и нагнетательным клапанами, расположенный под ней испаритель,-выполненный в виде сообщенного с рабочей камерой патруб ка с дренажным клапаном, расподоженН1Ф в тепловой трубе 1 J. Однако данное перекачивающее устрбйство, работающее как насос замещения, требует для эффективной работы импульсный режим подачи теплового потока на испарительный патрубок рабочей камеры и согласованную с уровнем перекачиваемой среды в камере .систему автоматического управления, что усложняет конструкцию и понижает надежность работы устройства. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является диафрагменное перекачивакяцее ус- ройство, содержаще герметичную насосную и приводную камеры, разделенные упругой диафрагмой при этом приводная камера имеет зоны нагрева с источником тепла и зону ох лаждения с холодильником, эашолненны легкокипящим гбплонос ктепеы, а приво ная камера выполиена в виде П-образной трубы паропровода, на одном конц которого со стороны диафрагмы размещена зона охлаждения, а на другом зона нагрева, причем обе зоны стединены переливным трубопроводом, а мощ кость источника тепла больше мощност холодильника, причем на переливном трубопроводе установлена камера-нако питель с сифоном, входное отверстие которого сообщено с зоной охлаждения 2. Недостатком известного перекачива ющего устройства является малый ход диафрагмы, обусловленный тем, что после того, как горячий теплопровод коснется поверхности жидкости и давление в приводной камере начнет подниматься, мембрана прогибается и по вёрхность зкидкости опускается. В perзультате контакт между теплопроводом и жидкостью разрывается. Таким образом, мембрана пульсирует с относительно малыми амплитудами, а КПД насоса низкий. Кроме того, в известном устройстве из-за того, что в момент касания горячего теплопровода и жидкости происходит ее разбрызгивание, затрачиваемое тепло используется неэффективно. Попавшие на стенки капли горячей.жидкости на этапе охлаждения камеры испаряются, а их пар конденсируется на холодных поверхностях. ТаКИМ образом, тепло, затраченное на нагрев этих капель жидКости, бесполезно теряется, не совершая работы. Цель изобретения - повышение КЦД путем увеличения эффективности использования тепла разделением зон нагрева и охлаждения. Поставленная цель достигается тем, что в днафрагменном перекачивающем устройстве, содержащем герметичные насосную и приводную камеры, разделенные упругой диафрагмой, при этом приводная камера 1шеет зоны нагрева с источником тепла и зону охлаждения с холодильником, заполненные легкокипящим теплоносителем, приводная камера выполнена в виде П-образной трубы паропровода, на одном конце которого со стороны диафрагмы размещена зона охлаждения, а на другом - зона нагрева причем обе зоны соединены перепивным трубопроводом, а мощность источника тепла больше мощности холодильника. При с целью обеспечения заданного закона изменения производительности на переливном трубопроводе установлена камера-накопитель с сифоном, входное отверстие которого сообщено с зоной охлаждения. На чертеже схематически изображено диафрагменное перекачивающее устройство. Диафрагменное перекачивающее устройство содержит герметичные насосну 1 и приводную 2 камеры, разделенные упругой диафрагмой 3, при этом приводная камера 2 имеет зону А нагрева с источником-тепла и зону 5 охлаждения с холодильником,заполненные легкокипящим теплоносителем, а приводна камера 2 выполнена в виде П-образной трубы паропровода, на одном конце ко торого со стороны диафрагмы размещена зона 5 охлаждения, а на другом зона 4 нагрева, причем обе зоны 4 и соединены переливным трубопроводом 6, а мощность источника тепла больше мощности холодильника, при этом на переливном трубопроводе 6 установлена камера-накопитель 7 с сифоном 8, входное отверстие 9 которого сообщено с зоной охлаждения 5. На П-образной трубе паропровода установлен отбойник 10, Устройство работает следующим образом В исходном (изотермическом) состоянии уровень жидкости в зоне 5 охлаждения ,в камере-накопителе 7 , а в зоне 4 нагрева - . После включения источника тепла и холодильника легкокипящая жидкость в зоне 4 нагрева начинает испаряться давление в приводной камере 2 повышается. Вследствие этого диафрагма 3 прогибается в сторону насосной камеры 1, давление в насосной камере. 1 возрастает и перекачиваемая среда через обратньй клапан вытесняется во внешний контур. К концу зтапа нагнетания уровень жидкости опускается до сечения Aj-Aj, а в зоне 4 нагрева вся содержащаяся жидкость испаря ется. Соотношение мощностей источника и холодильника выбрано из условия чтобы подводимая к зоне 4 нагрева : мощность была, больше, чем мощностьi отводимая от эоны 5 охлаждения. При этом давление в приводноЯ камере 2 растет до того момента, пока вся содержащаяся в зоне 4 нагрева жидкость испарится. После этого давление в приводной камере 2 начинает падать,а диафрагма 3 возвращается в исходное положение под действием своей упругости и давления во внешнем контуре. При этом уровень жидкости в зоне 5. охлаждения начинает подниматься и, .когда он превысит уровень ,,, на.чинается перелив жидкости через переливной трубопровод 6 в камеру-накопитель 7. К моменту, когда диафрагма 3возвратится в исходное положение, уровень жидкости в камере-накопителе 7 превысит уровень Б2-Б2 , жидкость через входное отверстие 9 сифона 8, переливной трубопровод 6 постула ет в полость над отбойником 10. Из этой ролости жидкость через кольцевой зазор между отбойником 10 и боковыми стенками зоны 4 нагрева стекает в виде пленки, которая испаряется в зоне 4нагрева за счет источника тепла. Давление в приводной камере 2 виовь начинает повышаться, и цикл повторяется. Использование изобретения позволяет перекачивать среды (жидкости,включая пульпу и газы), обеспечивая при этом высокую надежность работы за счет отсутствия внешней системы автоматического регулирования подачи тепла, обеспечивая при зтом приемлемый КПД. Устройство может быть использовано в месте размещения теплопроводов, а также при геотермальных источниках и гелиоустановках рекуперационных систем, где предложенное решение обеспечит получение экономического эффекта, так как существенным источником тепла и холода являются транзитные потоки теплоносителя без каких-то дополнителышх устройств. Перекачивание среды осуществляется за счет использования низкопотенциального тепла.