Преобразователь тепловой энергии в электрическую

(45) Дата опубликования описания 01.08.78 М, Кл.-Н 02 Я 4,20 Росударственный комите Совета Министров СССР 53) УДК 621.455. В, Скрябин 1) Заявител епропетровское отделение Института механи АН Украинской ССР4) П РЕОБРАЗО ВАТЕЛЬ ТЕПЛОВОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКУ 1 О ЕРГИИ 5 Изобретение относится к области энергетики, а точнее к устройствам туроомашинного преобразования тепловой энергии вэлектрическую,Известные турбомашинные преооразователи тепловой энергии в электрическуюимеют туроину с соплоиым аппаратом,электрогенсратор, замкнутый контур рабочего тела с парогенератором, конденсатором и механическим насосом для подачи 10сконденсированного рабочего тела от конденсатора к парогенератору.Недостатками таких преобразователейявляются их сложность и низкая надежность из-за большого количества механических узлов с подвижными элементами 111.Указанные недостатки устранены в преобразователях, работающих на электропроводных в жидкой фазе рабочих телах, например на калии, с применением электромагнитного насоса для подачи конденсатав парогенератор.Известен преобразователь тепловой энергии в электрическую, в состав которого входят турбогенератор и замкнутый контур рабочего тела, электропроводного в жидкойфазе, с парогенератором, конденсатором иэлектромагнитным насосом для подачи конденсата в парогенератор 21.В этом преобразователе каждый из узлов 30 ыполнен автономным и имеет свой герме ичный кожух. Недостатками преобразова еля являются его сложность и большой вес,Цель изобретения - снижение габаритов и массы преобразователя.Указанная цель достигается тем, что в известном преобразователе тепловой энергии в электрическую, имеющем турбоэлектрогенератор, замкнутый контур электро- проводного в жидкой фаз раоочего тела, например калия, парогенератор, конденсатор и электромагнитный насос, замкнутый контур рабочего тела выполнен совместно с парогенератором, конденсатором и электромагнитным насосом в виде электромагнитной тепловой трубы, в паровом канале которой установлены турбина и ротор электрогенератора, при этом ротор расположен между полюсами магнитной системы электромагнитной тепловой трубы.На фиг, 1 схематично изображен предлагаемый преобразователь тепловой энергии в электрическую, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.На чертежах не показаны кабельная сеть подвода электрического тока к электродам, коллектор электрогенератора и кабельная сеть отвода электрического тока от обмоток ротора.В предлагаемом преобразователе электромагнитная тепловая труба имеет корпус 1, парогенератор (зона испарения) 2, конденсатор (зона конденсации) 3. Между парогенератором 2 и конденсатором 3 находится насосная зона, в которой на наружной поверхности корпуса 1 размещена магнитная система 4. На внутренней поверхности корпуса 1 расположен тракт 5 движения электропроводного конденсата. Наружная поверхность тракта 5 образует паровой канал.В поперечном сечении парового канала электромагнитной тепловой трубы установлена перегородка 6, закрепленная на корпусе 1 в отдельных точках (по периметру перегородки). Перегородка 6 имеет сопла 7 и вал 8, за перегородкой 6 на валу 8 установлено с помощью подшипника 9 турбинное колесо 10 с лопатками 11. На ободе турбинного колеса размещены обмотки 12 ротора электрогенератора, статором которого является магнитная система 4 насосной зоны тепловой трубы.При подводе тепла (стрелки 13) к парогенератору 2 рабочее тело - калий - испаряется. Пар поступает в сопла 7, где разгоняется и с большой скоростью входит в лопатки 11 турбинного колеса 10. В процессе движения пара по лопаткам его кинетическая энергия преобразуется в механическую энергию вращательного движения турбинного колеса 10, При вращении турбинного колеса обмотки 12 ротора электрогенератора движутся поперек магнитного поля магнитной системы 4 и в них индуцируется электрический ток, отводимый на полезную нагрузку.После прохождения через лопатки 11 пар поступает в полость конденсатора 3, от которого организован отвод тепла (стрелки 14), Пар осаждается на стенках конден 10 15 20 25 30 35 40 сатора 3, и конденсат по тракту 5 поступает в насосную зону электромагнитной тепловой трубы, Здесь через электроды 15, контактирующие с конденсатом, к конденсату подводится электрический ток. При взаимодействии электрического тока и магнитного поля магнитной системы 4 в объеме конденсата возникает электромагнитная сила, которая обеспечивает подачу конденсата в парогенератор 2, Конденсат испаряется в парогенераторе 2, и цикл повторяется,Использование предлагаемого преобразователя тепловой энергии в электрическую позволит, по сравнению с известным, уменьшить расход материалов на его изготовление, что даст экономию в народном хозяйстве. Формул а изобретенияПреобразователь тепловой энергии в электрическую, содержащий турбоэлектрогенератор, замкнутый контур электропроводного в жидкой фазе рабочего тела, например калия, парогенератор, конденсатор и электромагнитный насос, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения габаритов и массы преобразователя, замкнутый контур рабочего тела выполнен в виде электромагнитной тепловой трубы, в паровом канале которой установлены турбина и ротор электрогенератора, при этом ротор расположен между полюсами магнитной системы электромагнитной тепловой трубы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР Мо 207145, кл, Г 01 К 11/02, опублик, 1967.2. Фаворский О. Н. Основы теории космических электрореактивных двигательных установок. М., Высшая школа, 1970, с, 515.622193 Составитель П. Сукойактор Н, Коляда Техред О, Тюрина Корректор И. Позняковская ПодписиСР ипографпя, пр, Сапунова,Заказ 1506/17 Изд. Ъъ 5 НПО Государственного по делам 113035, Москва, Тираж 850омитета Совета Министровзобретений и открытийК, Раушская наб., д. 4/5