Насос с тепловым приводом Советский патент 1992 года по МПК F04B19/24 F04B43/00 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для перекачки текучих сред.

Известно теплопередающее устройство, состоящее из испарителя, конденсатора, обратных клапанов, термонагнетательного аккумулятора, снабженного капиллярными трубками, установленными в трубные доски и соединяющими циркуляционный .контур устройства с капиллярно-пористым покрытием термонагнетательного аккумулятора, на внешней поверхности которого установлен нагреватель.

Недостатками этой конструкции являются низкая эффективность работы поверхности нагрева, необходимость концентрации подводимого теплового потока, необходимость использования обратных клапанов, использование того теплоносителя, который циркулирует в основном контуре теплопередающего устройства.

Наиболее близким техническим решением является насос с тепловым приводом, состоящий из корпуса, теплообменника в

виде эластичного капиллярно-пористого тела с капиллярными отверстиями, сильфона и обратных клапанов.

Недостатками этой конструкции являются сложность изготовления и наличие ме- ханических обратных клапанов, что обуславливает низкую надежность конструкции, а также возможность работы только в вертикальном положении при наличии силы тяжести.

Целью изобретения является обеспечение надежности работы и расширение области применения устройства.

Цель достигается тем, что в известный насос, содержащий корпус, теплообменник и сильфон, при этом последний размещен в корпусе, заполнен жидкостью и сообщен с теплообменником, введено инжектирующее устройство, расположенное на выходе насоса и включающее соосно расположенные между собой сопло, приемную камеру и камеру смешения, при этом корпус выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндров с образованием кольцевого зазора, а теплообменник выполнен в виде паСП

х|

00 СО

о

кета заглушенных с наружной стороны капиллярных трубок, внутренняя поверхность которых покрыта капиллярно-пористым материалом.

На чертеже схематично представлен предлагаемый насос низкого давления.

Устройство состоит из испарителя 1, сопряженного с ним сильфона-конденсатора 2, находящихся в рабочей камере 3 и соосно расположенных сопла 4 и приемной камеры

5,а также входного и выходного патрубков

6,корпуса 7. Испаритель конструктивно представляет собой теплообменник, состоящий из пакета капиллярных трубок, заглушенных с наружной стороны. Сильфон 2, внутренняя полость которого является конденсатором, отделяет полость 8 от внешнего контура циркуляции. Капиллярно- пористое покрытие 9 заполняет трубки на всю длину зоны подвода тепла.

Устройство работает следующим образом.

При подводе тепла к теплообменнику 1 в полости 8, первоначально залитой жидкостью, происходит генерация пара из капиллярно-пористого покрытия трубок теплообменника 1. Рост давления в полости 8 приводит к увеличению объема сильфона 2, что приводит к вытеснению жидкости, находящейся в рабочей камере 3, через сопло 4. Струя жидкости, истекая из сопла и попадая в приемную камеру 5, инжектирует жидкость, находящуюся в корпусе 7. Охлаж- дение пара в сильфоне приводит к резкому падению давления в полости 8, уменьшению объема сильфона 2 и запитыванию капиллярно-пористого покрытия трубок теплообменника 1.

Далее цикл повторяется.

Движение жидкости во внешнем контуре происходит за счет того, что при истечении струи жидкости из сопла 4 происходит инжектирование жидкости, поступающей из приемного патрубка б, а при всасывании жидкости соплом (при уменьшении объема сильфона 2) отношение количества жидкости, всасываемой из выходного патрубка, к количеству жидкости, всасываемой из входного патрубка, равно отношению площадей

Fi/Fa, где FI - площадь поперечного сечения камеры смешения 9 эжектирующего устройства; F2 F - Fc, где F - площадь поперечного сечения начала приемной камеры; Fc - площадь среза сопла. Так как FI близко по значению к Fc и, следовательно, FI значительно меньше Fa. потеря расхода жидкости при обратном движении сильфона незначительна.

Наличие непроницаемой мембраны (сильфона) 2 позволяет отделить полость 8 от рабочей камеры 3, таким образом в теплообменнике 1 можно использовать низкотемпературный теплоноситель, кроме того,

конструкция испарителя позволяет устройству работать от рассеянных источников тепла, например использовать солнечное излучение или утилизировать низкопотенциальные потери тепла.

Выполнение теплообменника 1 в виде капиллярных трубок позволяет устройству работать в любом положении по отношению к массовым силам, что значительно расширяет области применения насоса.

Отсутствие механических обратных клапанов резко повышает надежность устройства по сравнению с известными аналогами.

Формула изобретения

Насос с тепловым приводом, содержащий соосно расположенные корпус с входным и выходным отверстиями, теплообменник и сильфон, при этом последний размещен в корпусе, заполнен жидкостью и сообщен с

теплообменником,отличающийся тем. что, с целью повышения надежности и расширения области применения, насос снабжен инжектирующим устройством, расположенным на выходе насоса и включающим соосно расположенные между собой сопло, приемную камеру и камеру смешения, при этом корпус выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндров с образованием кольцевого зазора, а теплообменник выполнен в виде пакета заглушенных с наружной стороны капиллярных трубок, внутренняя поверхность которых покрыта капиллярно-пористым материалом.

0 У У У У |

/t/tt ft

Сущность изобретения: соосно расположены корпус с входным и выходным отверстиями, теплообменник и сильфон. Сильфон размещен в корпусе, заполнен жидкостью и сообщен с теплообменником. Инжектирующее устр-во расположено на выходе насоса и содержит соосно расположенные сопло, приемную камеру и камеру смешения. Корпус выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндров с образованием кольцевого зазора, теплообменник - в виде пакета заглушенных с наружной стороны капиллярных трубок, внутренняя поверхность к-рых покрыта капиллярно-пористым материалом, 1 ил.