Гидропневмоаккумулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскихСоциалистическихРеспублик н 1)956847(22) Заявлено 0309,79 (21) 2815390/25-06 Р 1 М К зР 15 В 1/053 Б 28 О 15/00 с присоединением заявки МВ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.3(088.8) Опубликовано 070982, Бюллетень Мо 33 Дата опубликования описания 070982(54) ГИДРОПНЕВМОАККУМУЛЯТОР Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может бытьиспользовано в,гидросистемах закрытого типа, различных гидроцифрованныхмашин.Наиболее близким к изобретениюявляется гидропневмоаккумулятор,содержащий корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, частично погруженную в корпус тепловую трубу, частично заполненную легкокипящей жидкостью, и разделитель сред супругим элементом, отделяющим жидкостную полость аккумулятора отгазовой 1) .Недостатком известного устройстваявляется относительно малый КПД.Целью изобретения является повышение КПД.Цель достигается тем, что тепловая труба размещена в жидкостнойполости, часть тепловой трубы, размещенная вне корпуса, соединена с газовой полостью аккумулятора трубопроводом, в котором установлены параллельно подключенные обратный. клапан и дроссель, при этом патрубок подвода жидкости размещен в погруженной в жидкостную полость части : тепловой грубы. Кроме того, в гидропневмоаккумуляторе с целью повышения надежностии технологичности изготовления разделитель сред выполнен в виде поршня, а его упругий элемент - в видегазонаполненного тораобраэного уплотнителя.На фиг. 1 изображен гидропневааккумулятор, продольный разрез;на фиг. 2 - узелна фиг, 1,Устройство содержит корпус 1, вкотором установлена тепловая труба 2. В последней вмонтирован патрубок подвода 3 жидкости. На одном15 уровне с последним на корпусе 1 размещен патрубок отвода 4 жидкости,к которому подключена .гидросистема(не показана), включающая исполнительные механизмы в виде, например,гидроцилиндров или других устройств,требующих для своей работы на режимевсасывания одного объема гидрожидкости, а на режиме вытеснения - другого, Гидропневмоаккумулятор закольцован в гидросистеме через патрубокподвода 3 жидкости. В нижней частикорпуса 1 размещен поршень 5, которыйотделяет жидкость в жидкостной полости б от неконденсирующегося газа30 в газовой полости 7. В погруженнойВ жидкостную полость 6 части трубы2 имеется кольцевая полость 8, вкоторой помещена легкокипящая жидкость, заполняющая кольцевую полость8 до примерно верхней части корпуса 1Со стороны наружного конца тепловой 5трубы 2 имеется конденсационная полость 9, в которой находится смесьпаров легкокипящей жидкости и неконденсирующегося газа, Конденсационная полость 9 соединена с газовой 1 Ополостью 7 корпуса 1 трубопроводом10. В последнем установлены параллельно подключенные обратный клапан11 и дроссель 12. Поршень 5 снабженгазонаполненным торообразньпл уплот- Янителем 13. Для наполнения последнего газом предназначен вентиль 14(см. фиг. 2).Устройство работает следующимобразом. 2 ОВ исходном состоянии дроссель12 закрыт, легкокипящая жидкость вкольцевой полости 8 находится вконденсированном состоянии, а давление пара в конденсационной полости 9находится на уровне, например,0,1 МПа. В это же время давлениенеконденсирующегося газа в газовойполости 7, установленное его закачкой, составляет 0,2-0,25 МПа, Обратный клапан 11 под действием разности указанных давлений находитсяв закрытом положении. В начале работы гидросистемы насос подает всистему столько же жидкости черезпатрубок 4, сколько ее подводитсяк патрубку 3. Поэтому поршень 5 останется в неподвижном состоянии. Вэтом режиме работы гидросистемы жидкость перемещается по контуру сограниченной поверхностью теплоот Одачи и поэтому интенсивно нагревается. После ее разогрева открывается дроссель 12. При подключениив работу гидроцилиндров, потребляющих при рабочем ходе одно количество жидкости, а при возврате в исходное положение - другое, поршень5 начинает перемещаться в ту илииную сторону. Нагретая жидкость,поступая в корпус 1 по патрубку подвода 3, отдает тепло легкокипящейжидкости в кольцевой полости 8,затем омывает снаружи тепловую трубу 2, способствуя тем самым интенсивному разогреву и испарению легкокипящей жидкости. Пары легкокипящейжидкости попадают в конденсационнуюполость 9, При этом в последней дав.ление поднимается до 0,2-0,3 МПа,При возросшем давлении объем жидкости в жидкостной полости б уменьшается вследствие работы гидроцилиндров гидросистемы в режиме повышенного расхода жидкости. Поршень 5перемещается вверх, Этому его движению способетв;ет повышенное давяе ние конденсационной полости 9,передающееся неконденсирующемусягазу в газовой полости 7 через открытый обратный клапан 11. Благодаря соединению полостей 7 и 9 частьпара соприкасается с более холодными стенками конденсирующей полости 9 и конденсируется с соответствующей теплоотдачей. При перемещениипоршня 5 вверх объем пара в конденсационной полости 9 пропорциональноувеличивается. Это приводит к уменьшению давления в конденсационнойполости 9 и в кольцевой полости 8.При этом жидкость в кольцевой полости 8 оказывается перегретой по отношению к пару, давление которогоупало. Поэтому жидкость в кольцевойполости 8 интенсивно отбирает теплоот жидкости в корпусе 1, Когданаступает режим работы гидросистемы, при котором в корпусе 1 количество жидкости поступает больше чемее откачивает насос, поршень 5 опускается вниз, сжимая в газовой полости 7 неконденсирующийся газ.Обратный клапан 11 закрывается игаз поступает в конденсационную полость 9 через дроссель 12. Приэтом температура газа за.счет дроссельного эффекта за дросселем 12снижается. Таким образом тепло, которое воспринял неконденсирующийсягаз через днище поршня 5 расходуется на совершение внешней работы(дроссель-эффект). Охлажденный газ,поступая в конденсационную полость9, вызывает дополнительную конденсацию пара и таким образом интенсификацию процесса теплообмена, Этомуже способствует возрастание давленияв конденсационной полости 9, которое как и объем пара возвращаетсяк исходному значению,Использование колебания объемажидкости в корпусе 1 для соответствующего изменения объема и давлениягаза в газовой полости 7 путем соединения полостей 7 ф и 9 трубопроводом10 превращает тепловую трубу 2 вгидрорегулируемую, а процесс тепломассопереноса из установившегосяв динамичный, интенсифицирует фазовые превращения теплоносителя, Тепло,воспринятое от жидкости, совершаетполезную работу, обеспечивая полезный подпор на входе в насос, исключая тем самым условия возникновения кавитации перед насосом.В предлагаемом устройстве потенциальная энергия поднятого на определенную высоту рабочего оборудования, обеспечивающего опускание поршня 5, преобразуется в энергию сжатияиеконденсирующегося газа и частично запасается в части сконденсировавшегося в конденсационной полости 9пара. Указанное аккумулирование знерЭ 56847 Формула изобретения НИИПИ Заказ 6559/ краж 735 Подписно г,2 гии повышает энергетический КПД гидрофицированной машины.Для гидросистемы закрытого типа не требуется наличия компрессора, который необходим для создания подпора перед насосом в системах от крытого типа. Замкнутая система поддува с фазовыми превращениями вещества на основе утилизации тепла жидкости обеспечивает почти постоянную величину подопора при движениях 10 поршня 5.Наличие торообразного уплотнителя 13, заполняемого газом через вентиль 14, позволяет использовать корпус 1 без обработки его внутренней поверх ности, что повышает надежность и технологичность устройства. После окончания работы дроссель 12 закрывается. В холодное время года, по мере охлаждения жидкости., давление в конденсационной полости 9 падает, а давление в газовой полости 7 всегда остается избыточным. Поэтому пуск гидросистемы всегда обеспечен. После этого, как температура жид кости достигает 320-330 К и объем продолжает расти (что свидельствует о невозможности теплоотвода тепловой трубой 2) открывается дроссель 12 и большая часть тепла превращается в полезную работу по перекачке жидкости в описанной последовательностиПрименение предлагаемого устройства в закрытых гидросистемах позволит использовать компрессор для М создания избыточного давления подпора, утилизовать теплоту рабочего 1 процесса и повысить надежность итехнологичность конструкции,1. Гидропневмоаккумулятор, содержащий корпус с патрубками подвода .и отвода жидкости, частично погруженную в корпус тепловую трубу,частично заполненную легкокипящейжидкостью, и разделительсред супругим элементом, отделяющим жидкостную полость аккумулятора от газовой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что,с целью повышения КПД, тепловая труба размещена в жидкостнойполости, часть тепловой трубы,размещенная вне корпуса, соединенас газовой полостью аккумуляторатрубопроводом, в котором установлены параллельно подключенные обратныйклапан и дроссель, при этом патрубокподвода жидкости размещен в погруженной в жидкостную полость частитепловой трубы.2. Гидропневмоаккумулятор поп.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежностии технологичности изготовления, разделитель сред выполнен в виде гГоршня,а его упругий элемент - в виде газо- .наполненного торообразного. уплотнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2797206/06,кл. Г 15 В 1/02, 1979. Филиал ППП "Патент",г. ужгород, ул.Проектн