Способ подъема жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F04B17/00 F04B19/24 

i

сл

Изобретение может быть использовано для перекачки текучих сред. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения диапазона возможного изменения средних абсолютных т-р рабочего тела. Емкость 3 переменного объема помещена в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру 2. В результате нагрева рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при охлаждении рабочего тела происходит ее погружение. За счет периодического изменения давления в перекачиваемой среде происходит всасывание и нагнетание ее к потребителю. Емкость 3 помещают в рабочую среду, которую отделяют от перекачиваемой среды. Емкость 3 фиксируют на время нагрева в нижнем и верхнем положении. Среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению ее средней абсолютной т-ре. В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов камеры 2 установлены постоянные магниты 17, 18. Верхняя и нижняя стенки емкости 3 снабжены элементами 19, 20, выполненными из парамагнитного материала. Элементы 19, 20 выполнены в виде грузов различной массы. Масса груза 19 меньше массы груза 20. Грузы 19, 20 выполнены термоизолированными. 4 з.п.ф-лы. 4 ил.

ел

Од

о

00

о .

помещена в свободно плавающем состоянии п вертикальную рабочую камеру 2 В результате нагрева рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при ох лпждении рабочего тела происходит всплытие емкости 3, при охлаждении рабочего тела происходит ее погружение. За счет периодического изменения давления в перекачиваемой среде про- исходит всасывание и нагнетание ее к потребителю Емкость 3 помещают в рабочую среду, Которую отделяют от перекачиваемой средЫо Емкость 3 фиксируют на время нагрева в нижнем и

Изобретение относится к насосо- строению, касается способа и устройства для подъема жидкостей и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки текучих средо

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет расширения диапазона возможного изменени средних абсолютных температур рабочего тела.

На фиг,1 показано устройство в момент нахождения емкости переменного объема в нижнем положении; на фиг„2 - то же, с емкостью в верхнем положении и охлаждением ее перекачиваемой средой; на фиг.З - то же, с емкостью в среднем положении и нагревом ее перекачиваемой средой; на фиг.4 - емкость переменного объема.

Уcтpoйctвo содержит корпус 1 с вертикальной рабочей камерой 2, заполненной текучей средой, в которой размещена емкость 3 переменного объема, заполненная рабочим телом.. Рабочая камера 2 содержит теплопроводную среду, состоящую из двух компонентов 4 и 5 с различной плот

ностью, граница 6 раздела которых расположена в средней части по высоте рабочей камеры 2, а в корпусе 1 дополнительно выполнена насосная камера 7 с всасывающим 8 и нагнетательным 9 клапанами,отделенная от рабочей камеры 2 гибкой диафрагмой 10. Рабочая камера 2 снабжена теплоизолирую- шим разделительным слоем 11 из взвешенных в компонентах 4 и 5 на граниверхнем положении„ Среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению ее средней абсолютной т-ре, В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов камеры 2 установлены постоянные магниты 17 и 18б Верхняя и нижняя стенки емкости 3 снабжены элементами 19 и 20, выполненными из парамагнитного материала. Элементы 19 и 20 выполнены в виде грузов различной массы„ Масса груза

19меньше массы груза 20. Грузы 19 и

20выполнены термоизолированными„ 2с. и А 3.п. ф-лы, 4 ил.

5

0

5

0

5

це их раздела несжимаемых гранул, имеющих плотность большую, чем плотность верхнего компонента 4, и меньшую, чем плотность нижнего компонента 5, а средняя часть корпуса 1, прилегающая к границе 6 раздела, вьтол- нена из теплоизолирующего материала 12. Корпус 1 снабжен дополнительной камерой 13 с теплоизолирующими стенками 14, соединенной в зоне раздела компонентов 4 и 5 через теплопроводную эластичную стенку 15 с рабочей камерой 2, причем дополнительная камера 13 частично заполнена теплочувстви- тельным телом 16, имеющим возможность изменения своего объема при изменении температуры о В корпусе 1 с верхнего и нижнего торцов рабочей камеры 2 установлены постоянные магниты 17 и 18, а верхняя и нижняя стенки емкости 3 переменного объема снабжены элементами 19 и 20, выполненными из пара магнитного материала. Элементы 19 и 20 емкости 3 переменного объема вы полнены в виде грузов различной массы, причем масса верхнего груза 19 меньше массы нижнего груза 20 и грузы выполнены термоизолированными о

Устройство имеет всасываюш 1й 21 и нагнетательный 22 патрубки. При этом при перекачке холодной среды нагнетательный патрубок 21 может охватьшать верхнюю часть корпуса 1 (фиг„2), а при перекачке теплой среды всасывающий патрубок 21 может охватывать нижнюю часть корпуса 1 о

Способ реализуют следующим образом.

5153

Емкость 3 помещают в теплопроводную среду, состоящую из компонентов А и 5. Последние отделены диафрагмой 10 от перекачиваемой среды„ Производят нагрев емкости 3 за счет компонента 5, получаемого от тепла внешнего источника или отбора тепла от перекачиваемой среды (фиг.3)„ При нагреве и расширении рабочего тела в ем- кости 3 она расширяется и приобретает положительную плавучесть, но до некоторых пор удерживается магнитом 18 в нижнем положении, В определенньй момент выталкивающая сила преодоле- вает усилие магнита 18, и емкость 3 вьшлывает, проходя через разделитель14 Способ подъема жидкости путем периодического нагревания и охлажд ния рабочего тела в емкости перемен ного объема, помещенной в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру, придания за счет на грева рабочего тела положительной плавучести емкости, в результате че го происходит ее всплытие, затем пр дания за счет охлаждения рабочего т

ный слой 11, теплоизолирующий один от другого компоненты 4 и 5, Попадая в холодный компонент 4, емкость 3, об-20 ла отрицательной плавучести смкос- ладая избыточной плавучестью, поднимается и фиксируется магнитом I Через некоторое время за счет теплопередачи в компонент 4, от которого тепло отбирается внешним холодильни- 25 ком или перекачиваемой средой (фиг.2), рабочее тело в емкости 3 охлаждается сжимается, что приводит к уменьшению объема емкости 3. Когда сила погружети, в результате чего происходит ее погружение, и периодического нения давления в перекачиваемой сре де, вследствие чего происходит пери одическое ее всасывание и нагнетание к потребителю, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет расширения диапазона возмож

ния превьш1ает. усилие магнита 17, удер-30 ного изменения средних абсолютных

живающего емкость 3, она погружается, проходя через слой 11 из холодного компонента А в теплый компонент 5, и фиксируется на магните IB, Далее цикл повторяется о

В процессе цикла происходит периодическое изменение объема емкости 3, что приводит к колебательной деформации диафрагмы 10„ В результате колебаний последней происходят периодичес-до ее средней абсолютной температуре, кое изменение объема насосной камеры 7, всасывание в нее перекачиваемой среды и нагнетание среды к потребителю.

При изменении средней температуры компонентов 4 и 5, а следовательно, и рабочего тела в емкости 3, когда увеличивается или уменьшается средний объем емкости 3 и происходит изменение ее плавучести, нагревается или охлаждается термочувствительное тело 16 в камере 13, При этом оно соответственно изменяется в объеме и через эластичную стенку 15 оказывает соотг. ветствующее давление на компоненты 4 и 5, обеспечивая компенсирующее дрейф плавучести изменение объема емкости 3,

Таким образом обеспечиваются устойчивая работа и стабильные характеристики устройства в широком диапазоне изменения средних абсолютных температур рабочего тела„

Формула изобретения

14 Способ подъема жидкости путем периодического нагревания и охлаждения рабочего тела в емкости переменного объема, помещенной в свободно плавающем состоянии в вертикальную рабочую камеру, придания за счет нагрева рабочего тела положительной плавучести емкости, в результате чего происходит ее всплытие, затем придания за счет охлаждения рабочего тела отрицательной плавучести смкос-

ла отрицательной плавучести смкос-

ти, в результате чего происходит ее погружение, и периодического нения давления в перекачиваемой среде, вследствие чего происходит периодическое ее всасывание и нагнетание к потребителю, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет расширения диапазона возможтемператур рабочего тела, емкость помещают в теплопроводную среду, последнюю отделяет от перекачиваемой среды, причем емкость фиксируют на время полного наг рева или охлаждения рабочего тела соответственно в нижнем и верхнем положениях, а среднее давление в теплопроводной среде регулируют пропорционально изменению

ее средней абсолютной температуре,

с всасывающим и нагнетательным клапанами, отделенная от рпбочей камеры гибкой диафрагмой,

« f

Фиг. 2

0Ui3

ность изменения своего объема при изменении температуры„

5,Устройство по пп. 2-4, отличающееся тем, что в корпусе с верхнего и нижнего торцов рабочей камеры установлены постоянные магниты, а верхняя и нижняя стенки емкости переменного объема снабжены элементами, выполненными из парамагнитного материала.

20