Устройство для нагрева рабочего тела двигателя Стирлинга Советский патент 1993 года по МПК F02G1/53 

Изобретение относится к энергетике, а конкретнее к двигателям Стирлинга (ДС).

Целью изобретения является повышение надежности устройства для нагрева рабочего тела двигателя (УН).

На чертеже изображена схема УН, содержащего нагреватель 1 рабочего тела, выполненный из двух концентрических труб, камеру сгорания 2 с топливно-воздушным смесителем (инжектором) 3, Образующая металлического стакана камеры сгорания перфорирована, окружена снаружи также перфорированной металлической поверхностью 4. В середине кольцевого зазора между нагревателем и поверхностью 4 находится перфорированная металлическая поверхность 5. Входное отверстие 6 инжектора 3 расположено в полости 7 подогревателя воздуха, образованной кожухом, обрамляющим нагреватель 1 снаружи, Поверхности кожуха и наружная нагревателя теплоизолированы. Над выходом кольцевого зазора установлены обечайка 8 с защитной крышкой 9 и запальное устройство 10.

При подводе топлива струя, истекающая из сопла 11 инжектора 3, подсасывает необходимое количество подогретого воздуха из атмосферы через полость 7. Топлив- но-воздушная смесь попадает из инжектора 3 в стакан камеры сгорания, через перфорацию которого проистекает, создавая при включении запального устройства огненную поверхность - поле микрофакелов. Микрофакелы раскаляют металлическую перфорированную поверхность 4, излучающую энергию на внутреннюю поверхность нагревателя 1. Перфорированная поверхность - обечайка 5 служит усилителем и

стабилизатором излучения. Рабочее тело, потребляя энергию, осуществляет цикл Стирлинга в контуре ДС. Часть теплоты продуктов сгорания передается через обечайку 8 воздуху, увеличивая КПД ДС.

Конструкция УН позволяет повысить надежность двигателя за счет стойкости жаропрочных металлических перфорированных стакана и поверхностей влиянию резкой смены температур и отсутствия угрозы проскока ввиду расположения инжектора вне высокотемпературной зоны.

Формула изобретения Устройство для нагрева рабочего тела двигателя Стирлинга, содержащее нагреватель рабочего тела, камеру сгорания с топливно-воздушным смесителем, подогреватель воздуха теплотой отходящих продук- тов сгорания, причем нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, топливно-воздушный смеситель выполнен в виде инжектора, камера сгорания выполнена в виде стакана, установленного с кольцевым зазором во внутреннюю концентрическую трубу нагревателя, а отношение внутреннего диаметра кольцевого зазора между нагревателем и стаканом камеры сгорания к его наружному диаметру равно 0,7-0,9, о тли чающееся тем, что, с целью повышения надежности, боковая поверхность стакана камеры сгорания выполнена перфорированной, в кольцевой зазор между нагревателем и стаканом дополнительно установлены первая и вторая перфорированные металлические поверхности, высота стакана камеры сгорания равна высоте нагревателя.

Использование: энергетика, двигатели Стирлинга. Сущность изобретения: устройство содержит нагреватель рабочего тела 1. камеру сгорания 2 с топливно-воздушным смесителем 3, нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, камера сгорания выполнена в виде стакана, установленного с кольцевым зазором во внутреннюю концентрическую трубу нагревателя. Боковая поверхность камеры сгорания выполнена перфорированной, в кольцевой зазор между нагревателем и стаканом дополнительно установлены первая и вторая перфорированные металлические поверхности 4 и 5, высота стакана камеры сгорания выполнена равной высоте нагревателя. 1 ил.