Устройство для преобразования теплоты в механическую работу

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ А СПУБЛИК ОП НИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1679047, кл, Е 03 О 7/02, 1989,Г 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ В МЕХАНИЧЕСКУЮ РАБОТУ(57) Изобретение относится к области энергетики. Теплообменники (Т) 2 и 3 частичнозаполнены легкоиспаряющейся жидкостьюи соединены между собой через преобразователь (П) 1 при помощи гидромагистралей4 и 5. Рабочее колесо (РК) 6 установлено в П1. РК 6 снабжено радиальными лопатками 7для разделения его на камеры (К) 8, Каждая Изобретение от ергетики.Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации устройства.На чертеже показана схема устройства.Устройство содержит преобразователь 1, два теплообменника 2 и 3, частично заполненные легкоиспаряющейся жидкостью и соединенные между собой через преобразователь 1 при помощи гидромагистралей 4 и 5, рабочее колесо 6, установленное в преобразователе 1 и снабженное радиальными лопатками 7 для разделения колеса 6 на камеры 8, каждая из которых снабжена двумя эластичными перегородками 9 и 10, соединенными между собой жесткой связью 11 с образованием наружной 12, промежуточК 8 снабжена двумя эластичными перегородками 9 и 10, соединенными между собой жесткой связью 11 с образованием наружной 12, промежуточной 13 и внутренней 14 полостей. РК 6 снабжено полой осевой цилиндрической втулкой 15 с перегородкой 16 для разделения полости втулки 15 на две К 17, 18, которые сообщены с внутренними полостями 14 К 8. Гидромагистрали 4, 5 подсоединены к верхней части Т 2 и 3. К 17 подсоединена при помощитрубопровода 19 к нижней части Т 2, К 18 - при помощи трубопровода 20 к нижней части Т 3, Объем легкоиспарающейся жидкости в устройстве больше объема К 17, 18 и трубопроводов 19, 20, Такое выполнение устройства позволит повысить удобство его эксплуатации, 1 ил. ной 13 и внутренней 14 полостей, и полой осевой цилиндрической втулкой 15 с перегородкой 16 для разделения полости втулки 15 на две камеры 17, 18, сообщенные с внутренними полостями 14 камер 8 рабочего колеса 6. Гидромагистрали 4, 5 подсоединены к верхней части теплообменников 2 и 3, ка- мера 17, прилегающая к части преобразователя 1, соединенной с теплообменником 2, подключена при помощи трубопровода 19 к его нижней части, камера 18 - при помощи трубопровода 20 к нижней части теплообменника 3, а объем легкоиспаряющейся жидкости в устройстве больше объема камер 17, 18 и трубопроводов 19, 20.Устройство работает следующим обраВ случае, когда теплообменник 2 расположен в среде, имеющей температуру более высокую, чем среда, в которой расположен теплообменник 3, рабочее тело, находящееся в теплообменнике 2, нагревается, а в 5 10 15 20 25 30 теплообменнике 3 - охлаждается.Газ со стороны гидромагистрали 4 давит на эластичную перегородку 9, которая через жесткую связь 11 передает давление из зоны повышенного давления выдавливается в полости пониженного давления, причем объем вытесненной жидкости, поступающей из зоны повышенного давления, равен объему поступившей в зону пониженного давления газа. Давление, передаваемое с одной эластичной перегородки на другую, усиливается, поскольку площадь последней меньше площади первой, В результате жидкость из внутренних полостей 14 выдавливается в камеру 17 и далее по трубопроводу 19 в нижнюю часть теплообменника 2, где она снова подогревается и испаряется. Теплота, потраченная на испарение жидкости, подводится через стенки теплообменника 2 из подогревающей среды, В зону пониженного давления гидромагистрали 5 перекачиваемая жидкость поступает из теплообменника 3 по трубопроводу 20 через камеру 18, В зоне повышенного давления гидромагистрали 4 при нагнетании жидкости в камеру 17 происходит уменьшение объема части промежуточной полости 13 между эластичными перегородками 9 и 10 в пределах жесткой связи 11, В зоне низкого давления при вса- сывании происходит увеличение объема аналогичной полости, При заполнении промежуточной полости 13 жидкостью общий объем полости остается постоянным, и сжатие ее в зоне высокого давления автоматически приводит к расширению ее в зоне низкого давления, что возможно только при осуществлении всасывания в камеру 18 жидкости, При расширении объема части промежуточной полости 13, находящейся в зоне пониженного давления, при процессе всасывания жидкости в камеру 18 автоматически происходит соответствующее уменьшение части промежуточной полости 13, находящейся в зоне повышенного давления, следовательно, происходит процесс нагнетания,Устройство для преобразования теп лоты в механическую работу, содержащеепреобразователь, два теплообменника, частично заполненные легкоиспарающейся жидкостью и соединенные между собой через преобразователь при помощи гидрома гистралей, рабочее колесо, установленное впреобразователе и снабженное радиальными лопатками для разделения колеса на камеры, каждая из которых снабжена двумя эластичными перегородками, соединен ными между собой жесткой связью с образованием наружной, промежуточной и внутренней полостей, и полой осевой цилиндрической втулкой с перегородкой для разделения полости втулки на две камеры, 50 сообщенные с внутренними полостями камер рабочего колеса, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации путем исключения необходимости его переналадки при изменении 55 градиента температуры, гидромагистралиподключены к верхней части теплообменников, камера втулки, прилегающая к части преобразователя, соединенной с первым теплообменником, подключена при помощи трубопровода к его нижней части, вторая на эластичную перегородку 10. Жидкость,заполняющая промежуточную полость 13,Так как жидкость, заполняющая промежуточную полость 13, и легкоиспаряющаяся жидкость имеют плотность, большую, чем газ, то смещение масс по радиусу колеса 6 приводит к дебалансу его массы и он начинает вращаться. При вращении колеса 6 газ,находящийся под более высоким давлением, из теплообменника 2 через колесо 6 поступает в теплообменник 3, где он конденсируется при пониженных давлении и температуре. Выделяющееся при этом тепло отводится через стенки теплообменника 3 в охлаждающую среду, Жидкий конденсат всасывается по трубопроводу 20 в полость 14 и при повороте колеса 6 выдавливается в зоне повышенного давления в камеру 17, а оттуда по трубопроводу 19 снова в теплообменник 2, и процесс повторяется, При этом происходит непрерывное вращение колеса 6,При условии, когда градиент перепада температур изменит свой знак, что соответствует положению теплообменника 2 в среде с пониженной температурой, а теплообменника 3 в среде с повышенной температурой, гидромагистраль 5 становится подводящей, а гидромагистраль 4 - отводящей, Процесс работы устройства остается аналогичным вышеописанному, но вращение колеса 6 происходит в обратном направлении.Таким образом, предложенное устройство позволяет преобразовывать теплоту в механическую работу без переналадки при изменении направления градиента температуры. Формула изобретения1765484 Составитель В, Ор Техред М.Моргента ак Корректор Н, Соколова Заказ 3368 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 П роизводствен но-и ельский комбинат "Патен город, ул.Гагарина, 101 камера втулки - к нижней части второго щейся жидкости в устройстве больше объетеплообменника, а объем легкоиспаряю- ма камер втулки и трубопроводов,