Энергетическая установка

(56) Авторское свидетельство СССР Р 931945, кл. Р 03 С 7/06, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1121484 кл. Р 03 С 7/04, 1982. (54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение позволяет повысит удельную мощность установок, преобразующих энергию разности темпе ратур водоемов и окружающей среды механическую и электрическую энергию и может быть использовано, например, для утилизации тепловых пр мьппленньпс отходов. На плавучем осн ванин 1 установлен горизонтальный вал (В) 2, соединенный с генератор 3 электрической энергии. С В 2 экГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ ГКНТ СССР сцентрично соединены оболочки (0) 4.Выпуклые стенки О 4 одинаково ориентированы в тангенциальном направлении относительно В 2. Противоположные стенки О 4 обладают свойствомпамяти их выпуклой формы при нагреве и вогнутой формы при охлаждении.0 4 при вращении В 2 входят в горячую водную среду 5 и, нагреваясь,принимают выпуклую форму преимущественно справа от оси В 2. Разность сил10 Архимеда, действующих на О 4 слева и справа от оси В 2, создает,вращающий момент на В 2, Дополнительный вращающий момент создаетсяокружными усилиями 9, действующимисо стороны среды 5 на противоположные стенки О 4 при изменении их формы от вогнутой до выпуклой. Охлаждаясь в среде 6, О 4 принимают исходную выпукло-вогнутую форму. 2 ил .3176 20 25 ЗО 40 45 50 35 55 3 151Изобретение относится к устройствам для преобразования тепловой энергии разности температур водоемов иокружающей среды в механическую иэлектрическую энергию при тепловыхдеформациях термочувствительных элементов, обладающих термомеханическойпамятью, и может быть использовано,например, для утилизации тепловыхпромьппленных отходов.Целью изобретения является повышение удельной мощности,На фиг.1 изображена предлагаемаяэнергетическая установка, вид в плане; на фиг.2 - то же, вид сбоку.Энергетическая установка содержит установленный на плавучем основании 1 (понтоне) с возможностьювращения горизонтальный вал 2 соединенный с генератором 3 электрической энергии. С валом 2 эксцентрично соединены оболочки 4 из материала,обладающего памятью их переменногообъема, например, из нитинола(55/ никеля и 453 титана). Оболочки 4 установлены симметрично относительно вала 2 с возможностью поочередного взаимодействия со средами 5 и 6, имеющими разные температуры, соответствующие диапазону температур фазового перехода материалаоболочек 4. Среда 5 с повышеннойтемпературой (не ниже +48 С) представляет собой, .например, водоем, вкоторый сбрасывается горячая вода -тепловые отходы промьппленных предприятий, а средой 6 с пониженнойтемпературой (не выше +24 С) является холодный окружающий воздух.Каждая оболочка 4 имеет выпуклуюстенку 7, причем стенки 7 всех оболочек 4 установлены с одностороннимтангенциальным направлением их выпуклостей, а память противоположнойстенки 8 каждой оболочки 4 выраженав принятии вогнутой Формы с примыканием изнутри к выпуклой стенке 7при температуре среды 6 и в принятии выпуклой Формы с изменением направления кривизны стенки 8 на противоположное при температуре среды 5.Оболочки 4 изготавливают следующим образом. Из прямоугольной пластины нитинола формуют цилиндрическую заготовку в закрытом штампепод нагрузкой и не открывая штамУопа, подвергают ее отжигу при +500 Св течение 1 ч с последующим ахлаждением до температуры ниже +24 С, Затем открывают штамп и половину цилиндрической заготовки с одной стороны от. средней образующей (будущую стенку 8 оболочки 4) подвергают пластической деформации, образуя на месте выпуклости вогнутость, т,е, преобразуя Форму заготовки на этом участке до зеркально противоположной. После этого скрепляют кромки заготов= ки при температуре выше +48 С (т.е. когда оболочка 4 имеет выпуклую, близкую к цилиндрической Форму).Установка работает следующим образом.Плавучее основание 1 (понтон) устанавливают на якорях (не показаны) в водоеме с горячей водой (среда 5). Оболочки 4, находящиеся вгорячей водной среде 5, в результате проявления термомеханическойпамяти стенок 8 принимают выпуклуюФорму. При переходе стенок 8 оболочек 4 от вогнутой к выпуклой формена них со стороны среды 5 действуетокружное усилие 9, приводящее вал 2во вращение. Из холодной воздушнойсреды 6 в горячую водную среду 5 входят следующие оболочки 4 и, прогреваясь, принимают выпуклую Формупреимущественно после прохождениянижней точки их траектории. В результате на выпуклые оболочки 4 справаот оси вала 2 будет действоватьбольшая по величине сила 10 плавучести Архимеда, чем на оболочки 4,вошедшие в воду слева от о." вала 2,но еще не успевшие прогреться дотемпературы проявления памяти ихстенок 8, Указанная разность осиАрхимеда создает момент относительно оси вала 2, поддерживающий вращение последнего в направлении стрелки 11 (фиг.2),Выпуклые оболочки 4 после выходаиз воды охлаждаются в воздушнойсреде 6 и их стенки 8 вновь принимают исходную вогнутую форму, Вращение вала 2 передается генератору 3, который вырабатывает электрическую энергию; Вращающий момент и удельная мощность предлагаемой установки повышены по сравнению с известной установкой за счет возникновения дополнительного окружного усилия 9 при изменении кривизны стенок 8 танген1 О 15 Составитель Л.Тугаревктор Г,Гербер Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай Подписноениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., д. 4/5 а по изобре 113035, Москва, Ж, Раушоизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 15131циально ориентированных оболочек 4в горячей водной среде 5. Ф о р м у л а изобретения5 Энергетическая установка, содержащая установленный на плавучем основании с воэможностью вращения горизонтальный вал, соединенный с генератором электрической энергии, и оболочки из материала, обладающего памятью их переменного объема, эксцентрично соединенные с валом с возможностью поочередного взаимодействия со средайи, имеющими разные температуры, соответствующие ди 76 6апазону температур фазового перехода материала оболочек, причем каждаяоболочка имеет выпуклую стенку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения удельной мощности,выпуклые стенки всех оболочек установлены с односторонним тангенциальным направлением их выпуклостей,а память противоположной стенкикаждой оболочки выражена в принятиивогнутой формы с примыканием изнутри к выпуклой стенке при температуре одной из сред и в принятии выпуклой формы с изменением направлениякривизны на противоположное при температуре другой среды.