Способ преобразования тепловой энергии в механическую

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) Р 03 С 7 06 ЕН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУщ и й с я тем, что, с цельюння функциональных Возможностбочее тело в камерах нагреваюмежуточной теплопередающей жидгидравлически изолированной тредающими стенками сосуда отти,причем вход и выход камерпередающую жидкость осуществлярез слой плавающей на ее пов.и теплоизолирующей ее от окружгазообразной среды третьей жидк 4-0 5, Бюл,У 4 ТЕПЛ по а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(088.8)ское свидетельство ССР 03 С 7/06,1980.ПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАЙИЯРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ931945,.о т л и ч а ю расширеей, рат прохостью еплопежидхос в тепло.ют чеерхностиающейости,1137237 2Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью повышения его эффективности, ограничивают теплообмен между теплопередающей и Изобретение относится к энергетическому машиностроению и приборостроению, а именно к способу преобразования тепловой энергии в механическую с использованием разности , 5температур жидкости и окружающейсреды, имеющей более низкую температуру, чем жидкость,По основному авт.св.Р 931945известен способ преобразования тепло 10вой энергии в механическую путем погружения в жидкость камер, заполнен"ных термочувствительным рабочимтелом, расширения камер с увеличением их плавучести в результате 15теплообмена с жидкостью, всплытиякамер под действием сил плавучести иуменьшения объема и плавучести камер в результате теплообмена с окружающей средой, в качестве рабочего 20тела используют смесь газа с жидкимрастворителем, а изменение объемакамер осуществляют растворением газаи его выделением из растворителясоответственно при охлаждении и на" 25гревании 1,Однако данный способ не позволя. ет использовать тепловую энергию,содержащуюся в жидкости, при температуре окружающей среды ниже точки 30замерзания жидкости, так как образовавшийся на поверхности этой лдщкости замерзший (застывший) слойпрепятствует прохождению рабочихкамер прн их всплытии и выходе изжидкости и после охлаждения из окру"жающей среды, например воздуха привходе этих камер в жидкость,Так, например, способ не позвоьляет использовать разность между температурой воды в водоеме или водо стоке, покрытых льдом в зимний период, и температурой окружающе" го их воздуха, имеющего температуру ниже температуры замерзания воды,теплоизолирующей жидкостями иокружающей средой теплоизоляциейверхних частей стенок сосу -да,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей способа,а именно преобразование тепловойэнергии жидкости в механическую прииспользовании разности температуржидкости и окружающей ее среды,имеющей температуру ниже точки замерзания этой жидкости,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу преобразованиятепловой энергии в механическуюпутем погружения в жидкость камер,заполненных термочувствительнымрабочим телом, расширения камер сувеличением их плавучести в результате теплообмена с жидкостью,всплытия камер под действием силплавучести и уменьшения объема иПлавучести камер в результате теплообмена с окружающей средой, в качестве рабочего тела используют смесьгаза с жидким растворителем, а изменение объема камер осуществляютрастворением газа и его выделениемиз растворителя при охлаждении инагреве соответственно, рабочее телов камерах нагревают промежуточнойтеплопередающей жидкостью, гидравлически изолированной теплопередающими стенками сосуда от жидкости, причем вход и выход камер в теплопередающую жидкость осуществляют черезслой плавающей на ее поверхности итеплоизолирующей ее от окружающейгазообразной среды третьей жидкости,С целью эффективности известногоспособа ограничивают теплообменмежду теплопередающей и теплоизолирующей жидкостями и окружающей средой теплоизоляцией верхних частейстенок сосуда,На чертеже изображено устройстводля осуществления способа, продольный разрез,Устройство содержит ряд герметичных камер 1 переменного объема, обраСоставитель С.ПеньковРедактор Н.Воловйк Техред С.Легеза Корректор О.Билак Заказ 10492/25 Тираж 446 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д,4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4 3 11372зованных упруго-эластичной пленкой,теплоиэолированных одна от другойи последовательно расположенныхвдоль бесконечной трансмиссии 2,установленной на двух колесах 3 и 4,оси 5 и 6 вращения которых смещены одна относительно другой повертикали, Камеры 1 частично заполнены смесью газа и его жидкого раствсителя. Часть камер 1 погружена в 1 Ожидкость 7, имеющую точку замерзания при возможно более низкой температуре и заключенную в сосуд 8,например, погруженный в воду и имеющий стенки с возможно большей теплопроводностью. Верхняя часть 9 стенок сосуда 8 выполнена теплоизолирующей, В сосуде 8 верхний слой образован жидкостью 10, имеющейнизкий коэффициент теплопроводности 20и объемный вес меньше, чем объемныйвес жидкости 7. Часть камер 1 погружена в жидкость 7, а остальные камеры 1 находятся в контакте с окружающей, например воздушной средой 11.25Для интенсификации теплообменамежду сосудом 8 и водой 12 служаттеплообменные плоскости 13, с помощью которых создают конвективныетечения в воде 12, интенсифицирую- З 0щие теплообмен масс воды с сосудом 8. Вода 12 покрыта льдом 14,Устройство для осуществленияпредлагаемого способа работает следующим образом,35После раскрутки колес 3 и 4 внаправлении указанном стрелкой, вращение поддерживается за счет тепловойэнергии. При погружении камер 1,находящихся справа от оси вращения 1 их 40температура, а следовательно, объеми плавучесть минимальны вследствиеохлаждения камер окружающей средой 111, температура в камерах 1 37 4/увеличивается, уменьшается соответственно растворимость аммиака в воде, Газообразный аммиак выделяется иэ растворителя - воды, увеличивая объем и плавучесть камер 1. При переходе камер 1 на левую ветвь транс" миссии 2 процесс нагрева и расширения камер 1 продолжается и камеры 1 всплывают под действием возросших сил плавучести, Выход камер 1 из жидкости 7 через жидкость 10 происходит без затруднений, Вынесенное камерами 1 тепло, полученное от жидкостей 7 и 10, содержащихся в сосуде 8, возме-я щается эа счет тепла воды, окружающей сосуд 8, В результате охлаждения воды около стенок и теплообменных плоскостей 13 объемный вес воды изменя. ется,и в массе воды, окружающей сосуд 8, возникают конвективные течения, интенсифицирующие теплообмен между массой воды и сосудом.8, После выхода камер 1 иэ жидкостей 7 и 10 происходит их охлаждение окружающей средой 11, В результате чего увеличивается растворимость аммиака в воде, газообразный аммиак переходит в раствор и объем камеруменьшается. Охлажденные камеры 1, несмотря на низкую температуру, которую они приобретают, находятся в окружающей среде 11, проходя через слой жидкости 10 в жидкость 7, их не эамораживают, так как температура замерзания жидкости низа, чем температура охлаздения камер 11,Далее . весь. процесс непрерывно повторяется. Предлагаемый способ позволяет испольэовать его при использовании тепловой энергии водоемов и водо- токов,.покрытых льдом, при температуре воздуха ниже температуры замерзания воды.