Преобразователь энергии Советский патент 1993 года по МПК F03G7/06 

СП

с

Изобретение относится к устройствам Для преобразования тепловой энергии, наример, топлива, солнца в энергию давле- йия потока жидкости и может быть спользовано для привода во вращение гид- j омоторов или в качестве водометной устаовки лодки или катера.

I Цель изобретения - повышение эффек- т|ивности работы.

I На чертеже схематично изображен пре- с|бразователь тепловой энергии.

I Преобразователь тепловой энергии содержит корпус 1, последовательно разме- ценные в парожидкостном тракте 2 и частично заполненный рабочей жидкостью 3 испаритель 4 и исполнительный механизм 5. Преобразователь снабжен еще несколькими дополнительными парожидкостными трактами 6 и 7 с испарителями 8 и 9, холо- Дильниками 10 и 11 и исполнительными механизмами 12 и 13, смонтированными в одном корпусе с основными. Исполнительные механизмы 5, 12 и 13 выполнены в виде насосных камер 14 с напорными и всасывающими клапанами 15 и 16. Всасывающие магистрали могут быть объединены и соединены с гидроаккумулятором (условно не показан) холодильники 17,10 и 11 отделены от исполнительных механизмов 5, 12 и 13 разделителями, выполненными, например, в виде подвижных поршней 18. Холодильники 17 и 10. размещены с возможностью теплового контакта с дополнительными испарителями 8 и 9 через теплопроводные перегородки, имеющие полости заполнен- ныд тугоплавкими веществами 19 и 20. Рабочие жидкости 3 в испарителях 4, 8 и 9 различны, например натрий, ртуть и вода соответственно, а тугоплавкими веществами 19 и 20 могут быть алюминий и свинец также соответственно

оо ы

VJ

В предложенном преобразователе могут быть применены и другие жидкости и тугоплавкие вещества.

Поршни 18 могут быть заменены диафрагмами.

В случае если рабочая жидкость в одном испарителе является и перекачиваемой жидкостью 21, наличие поршня 18 в этом парожидкостном тракте необязательно.

Предложенный преобразователь работает Следующим образом.

При подаче тепла к испарителю 4 (показано стрелками, условно) рабочая жидкость, натрий (Ткип 883д С) испаряется, перемещая поршень 18 вниз, в результате чего клапан 15 исполнительного механизма 5 открывается и перекачиваемая жидкость 21 направляется потребителю/При перемещении поршня 18 вниз оголяется холодильник 17 в результате чего пары натрия конденсируются, а тугоплавкое вещество 19, алюминий (Тплав 658,7° С) плавится запасая огромное количество тепловой энергии. При конденсации паров натрия в испарителе 4 образуется вакуум, под действием давления жидкости 21 клапан 16 открывается (при закрытом клапане 15) и поршень 18 идет вверх обеспечивая поступление жидкого натрия в нагретую зону испарителя 4 и цикл его работы повторяется. Алюминий 19 отда- вая тепло ртути в испарителе 8 обеспечивает перемещение в тракте 6 поршня 18 вниз, т.е. обеспечивает подачу под давлением жидкости 21 потребителю. При движении поршня 18 оголяется холодильник 10 в результате чего пары ртути (Ткип 356,7° С) конденсируются передавая неиспользованное тепло свинцу 20 (Тпяав 327,3° С), который будет нагревать воду в испарителе 9, а ее пары конденсируются затем на холодиль- нике 11. Т.е. во всех парожидкостных трактах обеспечивается преобразование тепловой энергии в энергию давления перекачиваемой жидкости 21 идентичными устройствами. Оставшееся после последовательной работы испарителей тепло забирает холодильник 11, причем это ми- нимальное количество тепла, т.е. в

0

0

0

5

5

5

предложенном устройстве используется весь перепад тепла между источником тепла и холодильником 11, а значит КПД, по циклу С.Кэрно будет очень большим, в несколько раз выше, чем у прототипа.

У предложенного преобразователя энергии КПД в несколько раз выше, чем у известных паровых устройств, за счет последовательной работы испарителей на уменьшающейся энергии, за счет рекуперации тепловой энергии, за счет минимальной отдачи тепла последнему холодильнику.

У предложенного преобразователя тепловой энергии выше мощность (при одинаковых габаритах и массе) поскольку промежуточные холодильники являются одновременно и источниками тепловой энергии.

Формула изобретения

Преобразователь энергии, содержащий корпус, последовательно размещенные в парожидкостном тракте и частично заполненные рабочей жидкостью испаритель и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, преобразователь снабжен по меньшей мере одним дополнительным парожидкостным трактом с испарителем, холодильником и исполнительным механизмом, смонтированными в одном корпусе с основными, основной и дополнительный исполнительные механизмы выполнены в виде насосных камер с напорными и всасывающими клапанами и соответствующими магистралями, основная и дополнительная напорные магистрали объединены аналогично всасывающим магистралям, которые соединены с гидроаккумулятором, основной и дополнительный холодильники отделены от исполнительных механизмов разделителями, выполненными в виде подвижных поршней, основной холодильник размещен с возможностью теплового контакта с дополнительным испарителем через теплопроводную перегородку, имеющую полости, заполненные тугоплавким веществом.

15 14

От роаккумулятор

20