Тепловой двигатель Перкона Советский патент 1988 года по МПК F03G7/06 

нон, в результате чего объемы, занимаемые легкокппящим рабочим телом А, на одной стороне уменьшаются, а объемы смежных камер увеличиваются. Тем сам1.1м происходит перемещение тяжелой жидкости с нагреваемого восходящего участка бесконечной цепи 1 на ее ох1393923

лаждаем}11Й нисходящий участок, С целью дополнительного использования энергии для получения работы двигателя он снабжен горелками 11, карманами 12 для теплоносителя, дымоходом и неподвижным резервуаром, 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение позволяет повысить универсальность двигателя путем утилизации энергии различных источников тепла, обеспечения использования для его работы тепла сжигания горючих промышленных отходов, дополнительное использование для получения работы знергии подающего холодного теплоносителя, тепла промьшшенньгх газовых выбросов и термальных вод. На каждой емкости 5 установлены заполненные .жидкостью 8 камеры 9, соединенные с двигателем кольцевым шлангом 10. Перегородки 7 и стенки камер и шланга вьтолнены теплопроводными. При таксм выполнении -происходит одновременно нагрев емкостей на одной стороне двигателя и охлаждение на противоположсо ср СО QD Ю СО а Фиг. f

1

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к тепловым двигателям, в которых для получения механической работы может быть использована энергия разнообразных тепловых источников, преимущественно естественная разность температур или тепло промышленньЬс отходов.

Цель изобретения - повьшение универсальности теплового двигателя путем утилизации энергии различных источников тепла, обеспечение использования для его работы тепла сжигания горючих промьплленных отходов, дополнительное использование для получения работы энергии падающего холодного теплоносителя, тепла промышленных газовых выбросов и термальных вод.

На фиг.1 приведена конструктивная схема теплового двигатепя при использовании для его работы солнечного тепла и тепла открытого пламени, на фиг.2 - то же, при использовании тепла проходЯ1цих через дымоход промьпи- ленных газовьщ выбросов, на фиг.З - то же, при использовании тепла термальных вод.

Двигатель содержит бесконечную цеп 1, установленную с натяжением на верхнем 2 и нижнем 3 рабочих колесах по крайней мере одно из которых соединено с валом отбора мощности (не показано). Вдоль всей цепи 1 через равные промежутки закреплены одинаковые заполненные легкокипящим рабочим телом 4 емкости 5 с жёсткими теплопроводными (например, металлическими) наружными стенками 6 и эластичными перегородками 7, отделянндими емкоти 5 от окружаклцей жидкости 8. На каждой емкости 5 установлены запол0

5

0

5

0

5

0

ненные жидкостью 8 камеры 9. Двигатель снабжен сообщенным с камерами 9 кольцеВ1,1М шлангом 10, Перегородки 7 и стенки камер 9 и шланга 10 выполнены теплоизоляционными. Двигатель (фиг.1) снабжен горелками 11 для сжигания горючих промышленных отходов, направленными на наружные стенки 6 емкостей 5, установленных на восходящей ветви цепи 1. Снаружи на стенках 6 емкостей 5 размещены , карманы 12 для холодного теплоносителя, открытые со стороны, противоположной направлению движения цепи 1. В верхней части двигателя (фиг.1 и 2) установлены патрубки 13 для подачи в карманы 12 холодного теплоносителя. Наружная поверхность стенок 6 емкостей 5 на восходящей ветви цепи 1 обращена к солнцу 14.

Двигатель, изображенньй на фиг.2, снабжен дымоходом 15, охватывающим восходящую ветвь цепи 1 с емкостями 5.

Двигатель, изображенньй на фиг.З, снабжен неподвижным резервуаром 16, разделенным вертикальной стенкой 17 на два сообщающихся в нижней части отсека 18 и 19. Верхний край отсека 19 выше верхнего края отсека 18. Отсек 19 заполнен горячей, а отсек 18- холодной водой. Отсек 18 снабжен патрубком 20 для подачи холодной воды, а отсек 19 - патрубком 21 для подачи горячей воды. Восходящая ветвь цепи 1 расположена в отсеке 19 с горячей, а нисходящая - в отсеке 18 с холодной водой. Стенка 17 размещена между верхним 2 и нижним 3 колесами, патрубок 21 горячей воды - напротив нижнего края стенки 17, а патрубок 20 холодной воды - ниже стенки 17. ,Дпя уменьшения гидрав.чи10

25

ческого сопротивления при перемещении емкостей 5 в воде последние выполнены обтекаемой формы.

Двигатель работает следующим об- разоМо

При иагрева)ши на восходящем участке цепи 1 теплопроводных стейок 6 всех находящихся там подвижных емкостей 5 нагревается и испаряется заключенное в них рабочее тело 4 тем cai-ftiM создавая в этих емкостях 5 избыточное давление. Под действием этого давления эластичная теплоизоляционная перегородка 7 прогибается в сторону хсидкости 8, создавая в смежных камерах 9.избыточное давле- : ние. Одновременно с нагревом емкостей 5 на одной стороне двигателя происходит охлаждение таких же емкос-20 тай 5 на противоположной стороне двигателя, в результате чего объемы, занимаемые легкокипящим рабочим телом 4, на этой стороне уменьшаются, а объемы смежных камер 9 - увеличиваются, тем самым заставляя тяжелую жидкость 8 перемещаться с нагреваемого восходящего участка бесконечной цепи 1 на ее охлаждаемый нисходящий участок„ В результате такого перемещения тяжелой жидкости 8 возникает и поддерживается весовой дебаланс, под действием которого происходит перемещение цепи 1, приводящей во вращение колеса 2 и 3.

Нагрев емкостей 5 может осуществляться прямыми лучами солнца 14 (фиг.1) или отраженными солнечными лучами посредством зеркальных отражателей (не показаны). Нагрев емкостей 5 может осуществляться также открытым пламенем при сжигании в горелках 11 горючих промышленных отходов (фиг,1), потоком горячих промыщ- ленных газовых выбросов, проходящих через дымоход 15 (фиг.2) или термальными водами (фиг.,3)„ Охлаждение емкостей 5 может осуществляться в воздушной среде на теневой стороне двигателя или струей холодной воды, подаваемой из патрубка 13 в карманы 12 емкостей 5 (фиг.1 и 2), с использованием для получения дополнительной работы энергии падающей воды, которая вытекает из карманов 12 емкостей 5 в нижней части двигателя пе- ред их подъемом.

При нагреве емкостей 5 горячими термальными водами на восходящей

15

30

35

40

50

55

45

0

5

0

ветви цепи 1 в отсеке 19 резервуара 16 (фиг.З) последующее охлаждение емкостей на нисходящей ветви цепи 1 происходит в отсеке 18 с холодной водой. При этом для поддержания разницы температур в отсек 18 через патрубок 20 подают холодную воду, а в отсек 19 через патрубок 21 - горячую. Вследствие того, что горячая вода легче холодной, она всегда стремится занять верхнее положение, а наличие стенки 17 не позволяет горячей, воде попасть в отсек 18 резер- 5 вуара 16 с более низкими краями при его заполненном состоянии, и поэтому она прежде всего заполняет собою отсек 19 с более высокими краями. Но поскольку края отсека 19 с горячей водой более высокие и объем горячей воды там больше, чем объем холодной воды в отсеке 18 при равных их массах, то холодная вода вытесняет из отсека 18 с низкими краями излишек воды с более высокой температурой, оставляя всю горячую воду в отсеке 19 с высокими краями, тем самым поддерживается максимальная разница температур воды, находящейся в раз- ньЕх отсеках 18 и 19 резервуара 16. В зависимости от конкретньк условий осуществляют пропорциональный приток как горячей, так и холодной воды, добиваясь наиболее эффективной работы двигателя.

Конструктивные особенности двигателя позволяют использовать его в качестве отдельного модуля в энергоблоке большой мощности.

0

5

40

Формула изобретения

2,Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью

обеспечения использования для его раffOTM тепла сжигания горючих промьпп- енных отходов, он дополнительно набжен горелками, направленными на

йаружные стенки емкостерг, установленЧых на восходящей ветви цепи.

Для получения работы энергии падаю- ijtero холодного теплоносителя, он до волнительно снабжен размещенными сна вуяи на стенках емкостей карманами Для теплоносителя,- открытыми со сто- JIJJOHM, противоположной направлению l j вижeния цепи.

: 4. Двигатель по пп,1,2 или

Отличающийся тем, гГто,

J SS 5§;:S5i $ JS $S5SSSS S 5

гг

с целью обеспечения использования , для его работы тепла промьгашенных газовых выбросов, он дополнительно снабжен дымоходом, охватывающим восходящую ветвь цепи с емкостями.

а хоРедактор В. Петраш

Составитель Л. Тугарев

Техред И.Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1945/30

Тираж 431

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

19

17

Подписное