Объемный насос с тепловым приводом Советский патент 1986 года по МПК F03G7/06 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к насосам, приводимым в движение тепловой энергией перепадов температур между нагретой и охлажденной средами. Цель изобретения - повышение КПД путем уменьшения потерь тепла при попеременном нагреве и охлаждении элементов конструкции. На фиг. 1 схематически представлен пред лагаемый насос, разрез по оси его камер при верхнем положении их подвижной стенки; на фиг. 2 - то же, при нижнем положении. Объемный насос содержит имеюш,ие об щие торцовые стенки 1 и 2 рабочую 3 и приводпу о 4 камеры с гибкими боковыми стенками 5. Рабочая камера 3 снабжена всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами, посредством которых она соединена соответственно с трубопроводами 8 и 9. Насос содержит также теплообменник 10 в виде емкости, заполненной рабочим телом 11 в виде смеси газа и его жидкого растворителя (например, водного раствора аммиака или раствора ацетилена в ацетоне). Газовый объем 12 теплообменника 10 сообщен газоводом 13 с приводной камерой 4. Теплообменник 10 с приводной камерой 4 образуют тепловой привод предлагаемого объемного насоса. Источник нагрева этого теплового привода представляет собой среду 14 с повышенной температурой, а источник охлаждения - среду 15 с пониженной температурой. Среды 14 и 15 отделены одна от другой теплоизолирующей стенкой 16. Жидкостный объем 17 теплообменника 10 соединен с нижней частью приводной ка.меры 4 гибким щлангом 18 с помощью патрубка 19. Теплообменник 10 установлен в среде 14 с повышенной температурой. Верхняя торцовая стенка 1 рабочей 3 и приводной 4 камер закреплена неподвижно, а нижняя их торцовая стенка 2 установлена подвижно в среде 15 с пониженной температурой и выполнена теплопроводной только на том участке, где она является стенкой приводной камеры 4. Стенки 1 и 5 и стенка 2 на участке, где она является стенкой рабочей камеры 3, выполнены нетеплопроводными. Дно 20 теплообменника 10 расположено на высоте, равной средней высоте распо.южения подвижной стенки 2 приводной камеры 4 для обеспечения попеременного перетока жидкой фазы рабочего тела из теплообменника 10 в приводную камеру 4 и обратно в разных фазах рабочего цикла устройства. Дно 20 теплообменника 10 и подвижная стенка 2 приводной камеры 4 выполнены с уклоном в сторону гибкого шланга 18, в котором установлен клапан-регулятор 21 давления. Устройство работает следующим образом. Когда жидкое рабочее тело 11 находится в теплообменнике 10, в результате нагрева из него выделяется газ, который по газоводу 13 поступает в приводную камеру 4. Давление в последней увеличивается и она начинает расширяться. В результате по мере нагревания рабочего тела 11 расширяется рабочая камера 3 и в нее через клапан 6 из трубопровода 8 всасывается вода. Расширение камеры 4 продолжается до тех пор, пока подвижная стенка 2 не опустится ниже дна 20 теплообменника 10 до высоты, при которой давление жидкой фазы рабочего тела 11 на клапан-регулятор 21 достаточно, чтобы он открылся и через него жидкая фаза рабочего тела 11 из теплообменника 10 вытекла в приводную камеру 4. После того, как жидкая фаза рабочего тела 11 поступила в приводную камеру 4, она начинает охлаждаться и поглощать газ, давление в камере 4 падает, газ по газоводу 13 поступает из теплообменника 10 в камеру 4 вследствие падения давления в ней. Приводная камера 4 начинает сокращаться по мере охлаждения рабочего тела 11, высота расположения подвижной стенки 2 увеличивается, и вода вытесняется из рабочей камеры 3 в трубопровод 9 через клапан 7. Когда подвижная стенка 2 достигает положения, при котором она оказывается выше дна 20 теплообменника 10, и давление жидкой фазы рабочего тела 11 на клапан-регулятор 21 станет достаточным, чтобы его открыть, жидкая фаза рабочего тела 11 сливается в теплообменник 10, где происходит его нагрев, после чего весь процесс повторяется. Описанный объемный насос может работать на перепаде температур перекачиваемой подземной воды, имеющей обычно температуру до , и поверхностной воды, имеющей повышенную температуру. Он также может работать с использованием естественного перепада teMnepaTyp воды и воздуха. Для увеличения используемого перепада температур вода или воздух могут быть подогреты, например, солнечным нагревателем (не показано). Формула изобретения 1. Объемный насос с тепловым приводом, содержащий имеющие общие торцовые стенки рабочую и приводную камеры, теплообменник, выполненный в виде заполненной с.месью газа и его жидкого растворителя емкости, газовый объем которой сообщен с приводной камерой, и источники нагрева и охлаждения в виде сред соответственно с повышенной и пониженной температурой, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД путем уменьшения потерь тепла при попеременном нагреве и охлаждении элементов конструкции, он дополнительно снабжен соединяющим жидкостный объем теплообменника и нижнюю часть приводной камеры гибким шлангом, теплообменник установлен в среде с повышенной температурой, верхняя стенка приводной камеры закреплена неподвижно, а нижняя выполнена теплопроводной и установлена подвижно в среде с пониженной температурой.

2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что дно теплообменника расположено на высоте, равной средней высоте расположения подвижной стенки приводной камеры.

3.Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дно теплообменника и подвижная стенка приводной камеры выполнены с уклоном в сторону гибкого шланга.

4.Насос по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленным в гибком шланге клапаном-регулятором давления.

сриг.г