Тепловой двигатель

65499 А ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК Р 03 0 7/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ Е ИЗОБРЕТИДЕТЕЛ Ь СТВУ ОПИСА К АВТОРСКОМ твенное об СССР ике в качестве ющих машин и обретения; при б растет давлеом 16 и сильфоИзобретени ению, а имен ляется усовер тройства по а 3 ( ,ОЧ 0 ,Ю я(57) Использование: в технпривода автономно действумеханизмов, Сущность извозрастании усилия на валуние в полости между корпус тносится к двигателест тепловым двигателям, инствованием известногосв, Гч. 1490317,Известныи тепловои двигатель содержит последовательно размещенные в парожидкостном тракте, заполненном легкокипящей жидкостью, испаритель-нагреватель, холодильник, исполнительный механизм, гидроаккумулятор и обратный клапан, трубопровод с обратным клапаном, включенным между исполнительным механизмом и гидроаккумулятором с одной стороны и между нагревателем и холодиль, ником с другой, а также байпасную линию с обратным клапаном, которая подключена к тракту параллельно исполнительному механизму. ном 17, Сильфон 17 сжимается сам и сжимает через общую диафрагму 18 сильфон 19, выталкивая из последнего рабочую жидкость в испаритель 1. Дополнительный впрыск жидкости в испаритель 1 вызывает дополнительное парообразование и позволяет вытолкнуть зеркало жидкости в холодильник 3, что необходимо для начала интенсивной конденсации и заполнения испарителя 1 жидкостью. Без дополнительного впрыска жидкости увеличение нагрузки на валу 6 приводит к сжатию пара, образовавшегося в полости А, и уменьшению его объема, что может привести к остановке двигателя, т,к. зеркало жидкости не попадет в холодильник 3, 1 з.п. ф-лы, 1 ил,К недостаткам данного устройства относится то, что его работа осуществляется лишь при определенной взаимной регулировке обратного клапана,. через который вход в гидромотор соединен с исполнителем нагревателем, и клапана подпора, через который выходы гидромотора и гидроаккумулятора связаны с испарителем-нагревателем, Это обусловлено тем, что на этапе работы установки, когда обратный клапан закрыт, а клапан подпора открыт, жидкость через клапанподпора поступает не только в испаритель-нагреватель, но и к обратному клапану, В результате возможно открытие обратного клапана до заполнения испарителя-нагревателя жидкостью, что нарушает периодичность работы устройства и допускает его работу на низкой мощности, т.е, уменьшает КПД.1765499Данная схема теплового двигателя не сильфона 17 через клапан 20 заполняетсядопускает непрерывной передачи мощно- газом, Сильфон 19 заполнен рабочей жидкости, т.к. во время заполнения испарителя- стью, предназначен для впрыска дополнинагревателя жидкостью вращение тельно объема жидкости в испарительгидромотора возможно только за счет инер нагреватель 1 и трубопроводом 12 с обратции присоединенных масс, Причем эконо- ным клапаном 13 подключен к испарителюмичная работа теплового двигателя нагревателю 1, а трубопроводом 14 свозможна в узком диапазоне нагрузок на клапаном 15 впуска подключен к тракту 2валу, т.к. объем испарителя-нагревателя по- после исполнительного механизма 5,стоянный. Постоянство объема испарителя Испаритель-нагреватель 1 может бытьнагревателя приводит к тому, что вне выполнен ввидедвухполыхцилиндров 21 изависимости от нагрузки на валу за один 22 разных диаметров, соединенных такимрабочий цикл вся жидкость, находящаяся в образом, что цилиндр малого диаметра вхоиспарителе-нагревателе, должна обратить- дит в цилиндр большего диаметра с образося в пар, хотя для вытеснения рабочего объ ванием двух полостей А и Б, которыеема жидкости через гидромотор сообщаются друг с другом через зазор Н.необходимо испарить только часть жидко- Тепловой двигатель работает следуюсти, находящейся в испарителе-нагревате- щим образом.ле, При увеличении нагрузки сверх При подведении тепла к испарителю 1оптимальной тепловой двигатель перестает 20 жидкость, находящаяся в нем, испаряется иработать, т.к. с увеличением нагрузки на давление на зеркало жидкости растет. Жидвалу увеличивается давление пара, плот- кость выдавливается возросшим давлениемность его возрастает, объем уменьшается и из полости Б испарителя 1 в парожидкостпар может не достичь зоны охлаждения (хо- ный тракт 2 и через холодильник 3, клапан 4лодильника), и рабочий цикл прервется. 25 и исполнительный механизм 5 в гидроаккуЦель изобретения - повышение эффек- мулятор 7, клапаны 10, 15 при этом закрытивности работы двигателя путем исключе- ты,ния влияния взаимной регулировки Вытеснение жидкости будет происхообратного клапана и клапана подпора, дить до тех пор, пока вся жидкость, находяобеспечение более равномерной работы 30 щаяся в полости А, не обратится в пар,двигателя путем осуществления непрерыв- После того, как зеркало жидкости попадаетной передачи мощности. в холодильник 3, начинается интенсивнаяНа чертеже схематически изображен конденсации паров жидкости.тепловой двигатель с объемным гидропри- Давление жидкости на входе в исполниводом, 35 тельный механизм 5 зависит от нарузки наТепловой двигатель содержит испари- валу 6, а значит от нагрузки на валу 6 завитель-нагреватель 1 своздействующейнане- сит и объем пара, образовавшегося при исго тепловой энергией (условно показана парении жидкости из полости А.стрелками), парожидкостный тракт 2, в ко- Так как объем полости А постоянный, тоторый включены последовательно холо с увеличением нагрузки на валу 6 объемадильник 3, обратный клапан 4, исполнитель- образовавшегося пара будет недостаточно.ный механизм 5 с выходным валом 6, гидро- для вытеснения зеркала жидкости в холоаккумулятор 7, обратный клапан 8. Кроме дильникЗи интенсивной конденсации параи м нагрузки на валутого, параллельно исполнительному меха- не будет, С уменьшением нагнизму 5 перед гидроаккумулятором 7 под 6 выдавливание зеркала жидкости в холоключена байпасная линия 9 с обратным дильник 3 произойдет при частичном испаклапаном 10, На входе исполнительного ме- рении жидкости из полости А и интенсивнаяханизма 5 параллельно парожидкостному конденсация пара будет компенсироватьсятракту 2 подключено устройство 11 впрыска продолжающимся испарением, что требуетдополни-тельного объема жидкости в испа дополнительного расхода тепла. Объем поритель-нагреватель 1, выход которого тру- лости А выбран так, что он обеспечиваетопроводом 12 с обратным клапаном 13 вытеснение зеркала жидкости в холодильподключен к испарителю-нагревателю, а никЗнавыбран ора н ном режиме (на пример, и ритрубопроводом 14 с клапаном 15 впуска оптимальной нагрузке).подключен к тракту после исполнительного 55 При увеличении нагрузк н 6механизма 5,и нагрузки на валу растетдавление на входе исполнительного механизУстройство 11 может содержать, напри- ма 5 и во внутрен еннеи полости между корпусоммер, корпус 16 с закрепленным в нем силь- и большим сильфоном устройства 11.фоном 17, который через диафрагму 18 Сильфон 17, заполненный газом, сжисвязан с сильфоном 19. Внутренняя полость мается и сжима ф 19,жимает сильфон 19, выдавливая1765499 22 дополнительный объем жидкости в испаритель 1 для образования дополнительногообъема пара, вытесняющего зеркало жидкости в холодильник 3,Одновременно с впрыском жидкости в 5испаритель 1 устройство 11 аккумулируетчасть энергии цикла вытеснения, на этомцикл вытеснения заканчивается.В момент интенсивной конденсации пара в холодильнике 3 давление в испарителе 101 падает и вытеснение жидкости в тракт 2прекращается, клапаны 4, 13 закрываются,а клапаны 8, 15 открываются, после чего засчет энергии, запасенной в гидроаккумуляторе 7, испаритель 1 через клапан 8 и сильфон 19 через клапан 15 заполняютсяжидкостью. При этом полость А заполняется жидкостью через зазор Н. В процессезаполнения испарителя 1 жидкостью онапоступает к клапану 4, однако на вход в 20исполнительный механизм 5 не попадает,т.к. устройством 11 поддерживается давлением на входе в исполнительный механизм5, превышающее давление на выходе испарителя 1 до полного заполнения последнего 25жидкостью.В процессе цикла заполнения исполнительный механизм 5 продолжает совершатьработу за счет энергии, аккумулированнойустройством 11 в процессе цикла вытеснения,После заполнения испарителя 1 и сильфона 19 цикл повторяется,Формула изобретения 1. Тепловой двигатель по авт.св. М 1490317, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, двигатель снабжен устройством дополнительного впрыска жидкости в испаритель, подключенным с помощью трубопроводов между входом исполнительного механизма и испарителем.2, Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что устройство дополнительного впрыска жидкости в испаритель выполнено в виде полого цилиндрического корпуса с двумя днищами, двух сильфонов разных диаметров - большего и меньшего, диафрагмы и трубопроводов с клапанами, сильфоны установлены соосно друг относительно друга внутри корпуса и закреплены одним концом на одном из днищ корпуса, другие концы сильфонов закрыты диафрагмой с образованием трех полостей - полости между большим сильфоном и корпусом, полости между сильфонами и полости меньшего сильфона, причем полость между большим сильфоном и корпусом заполнена рабочей жидкостью и соединена трубопроводом с входом исполнительного механизма, полость между силь- фонами заполнена воздухом и соединена с атмосферой трубопроводом с клапаном, полость меньшего сильфона заполнена рабочей жидкостью и сообщена с помощью трубопроводов с клапанами с гидроаккумулятором и испарителем.