Тепловой двигатель ю. и. бондаренко

/00 5 ц ГО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий, г. Ташкент (53) 621.11(088.8)(57) ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и стабилизации работы двигателя, магистраль выполнена в виде сифона, обратный клапан - регулируемым и открытым в сторону испарителя, а преобразователь энергии совмещен с конденсатором и выполнен в виде сильфона.Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к преобразователям тепловой энергии в механическую, и может быть использовано для привода механизмов с возвратно-поступательным движением рабочего органа, например мембранных и поршневых насосов для перекачивания жидкости, и может применяться в гелиотехнике для перекачивания теплоносителя в теплообменном контуре и в мелиоративной технике. Известен тепловой двигатель, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую 11,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепловой двигатель, содержащий испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном . Экономичность и стабильность работы этого двигателя повышена за счет соединения испарителя с транспорт. ным трубопроводом магистралью с обратным клапаном для введения в определенный момент в жидкость, находящуюся в трубопроводе, неконденсируюшегося газа, и осуществления регенерации тепла при схлопывании газовых пузырьков, увлекаемых потоком из конденсатора в испаритель 12.Недостатками указанных двигателей являются нестабильность их работы, обусловленная отсутствием упругого механического колебательного звена, и низкая точность регулирования работы двигателей, осуществляемых лишь за счет изменения их тепловых режимов.Целью изобретения является повышение точности регулирования и стабилизации работы двигателя. Указанная цель достигается тем, что в тепловом двигателе, содержагцем испаритель и соединенные с ним при помощи транспортного трубопровода конденсатор и преобразователь энергии давления в механическую энергию, при этом испаритель соединен с транспортным трубопроводом магистралью с обратным клапаном, магистраль выполнена в виде сифона, обратный клапан - регулируемым и открытым в сторону испарителя, а преобразователь энергии совмешен с конденсатором и выполнен в виде сильфона,На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого теплового двигателя, положение перед пуском; на фиг. 2 - то же, нижнее положение элемента отбора 5 10 15 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 мощности; на фиг, 3 - регулируемый обратный клапан двигателя, разрез.Тепловой двигатель содержит испаритель 1 и соединенный с ним при помощи транспортного трубопровода 2 преобразователь энергии давления в механическую энергию, совмещенный с конденсатором и выполненный в виде охлаждаемого силь- фона 3, соединенного с элементом 4 отбора мощности. Испаритель 1 соединен с транспортным трубопроводом 2 магистралью 5, выполненной в виде сифона, с установленным на ней регулируемым обратным клапаном 6, открытым в сторону испарителя 1. Для обеспечения регулирования клапана 6 золотник 7 выполнен магнитным, и вблизи клапана установлен магнит 8 (постоянный магнит или электромагнит).На транспортном трубопроводе 2 между испарителем 1 и магистралью 5 может быть установлен вспомогательный конденсатор 9,Элемент 4 отбора мощности снабжен регулируемым ограничителем 10 рабочего хода с амортизатором 11.Тепловой двигатель работает следуюшим образом,Перед пуском тепловой двигатель заполняют теплоносителем до уровня 1-1. Клапан 6 находится в нормально закрытом состоянии, причем усилие, необходимое для срабатывания клапана, может быть отрегулировано магнитом 8, установленным на магистрали 5 (для постоянного магнита - изменением положения последнего на магистрали 5, а для электромагнита - изменением силы тока в обмотке),Усилие, необходимое для открывания клапана 6, регулируют таким образом, что при достижении заданного уровня теплоносителя в транспортном трубопроводе 2 под воздействием давления столба жидкого теплоносителя клапан 6 открывается, и теплоноситель, заполняющий магистраль 5, подается в испаритель 1. После поступления теплоносителя в испаритель 1 клапан 6 закрывается - тепловой двигатель подготовлен к работе.При подводе тепла к испарителю 1 теплоноситель начинает испаряться, давление пара в нем повышается и начинает превышать усилие, создаваемое упругими стенками сильфона 3, вследствие чего имеюшийся в транспортном трубопроводе 2 теплоноситель вытесняется во внутреннюю полость сильфона 3.Одновременно элемент 4 отбора мощности, соединенный с подвижной частью сильфона 3, совершает поступательное движение до упора последнего в ограничитель 10 рабочего хода с амортизатором 11.Поступивший во внутреннюю полость сильфона 3 пар конденсируется во вспомо3гательном конденсаторе 9 и сильфоне 3 с охлаждаемыми стенками.Давление пара в тепловом двигателе понижается, и за счет упругого сжатия стенок сильфона 3 теплоноситель вытесняется в транспортный трубопровод 2.5При дальнейшем снижении давления пара внутри теплового двигателя за счет конденсации во вспомогательном конденсаторе 9 теплоноситель поднимается в транспортном трубопроводе 2 до уровня, при 10 достижении которого открывается клапан 6,Одновременно, за счет сжатия упругого сильфона 3 элемент 4 отбора мощности совершает возвратное движение.После срабатывания клапана 6 тепло- носитель попадает в осушенныи и перегре 15 тый в течение времени осуществления возвратного движения испаритель 1, где происходит его вскипание, давление пара в тепловом двигателе повышается, и далее процесс работы двигателя повторяется.Выполнение магистрали 5 в виде сифона обеспечивает подачу в испаритель 1 заданной порции рабочего тела, определяемой внутренним объемом сифона, под определенным давлением, задаваемым настройкой обратного клапана 6, а выполнение преобразователя энергии в виде упругого силь- фона 3, совмещенного с конденсатором, стабилизирует работу двигателя за счет поддержания колебаний определенной частоты.Оборудование теплового двигателя регулируемым ограничителем рабочего хода, оснащенного амортизаторами, позволяет повысить надежность его работы.1048133 А ставитель Л. Тугахред И. Вересраж 535дарственного коизобретений иЖ - 35, Раушскнт, г, Ужгород,Со Редактор Т. Митейко Те Заказ 7889/37 Ти ВНИИПИ Госу по делам П 3035, Москва,Филиал ППП Пате