Насос с тепловым приводом

(5 04 В 17/00, 43 САНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ 29 а сетельство СССР В 17/00,ритьа с лои ъ т язаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ(71) Центральный научно-исследовтельский институт комплексного ипользования водных ресурсов(57) Изобретение позволяет расшиФункциональные возможности насостепловым приводом путем перекачиния охлаждающей жидкости без тепвого загрязнения ее источника сновременным ее подогревом. Емкос8, 11 постоянного и переменногома с теплопроводными стенками чано заполнены термочувствительнымрабочим телом и гидравлически св ны между собой коромыслом 12. Последнее снабжено газоводом 14 и герметично установлено на шарнире 13, Герметичная приводная камера (К) 1 имеет общую теплоизолированную перегородку 2 с рабочей К 3, часть к-ройвыполнена эластичной. Емкость 11 размещена в К 3, емкость 8 - в К 1. Дляувеличения напора и уменьшения расхода с повышением нагревания перекачиваемой жидкости объемный преобразователь давления установлен в К 1,его рабочая полость гидравлическисвязана с К 3. Для уменьшения напора и повышения расхода с уменьшениемнагрева жидкости преобразовательустановлен в К 3, полость связана сК 1. Для использования тепла, образующегося при сжигании или химическихреакциях, стенки Квыполнены изтеплопроводного и химически устойчивого материала. 4 з.п. й-лы, 3 ил.несжимаемой жидкости, например воды, находящейся в приводной камере 1, Часть перегородки 2 выполнена эластичной, например, в виде эластичной пленки 17 (фиг.1 и 2) с возможностью прогиба в приводную 1 или насосную 3 камеры или в виде объемного преобразователя 18 давления (фиг.З), рабочая полость 20 которого гидравлически соединена с рабочей камерой 3 через прорезь 19 в перегородке 2 (фиг.З), Приводная полость 21 выполнена герметичной, заполнена газом, а подвижная стенка 22 выполнена жесткой. Для уменьшения напора при соответствующем увеличении расхода перекачиваемой жидкости объемный преобразователь 18 давления устанавливается со стороны рабочей камеры 3 и через прорезь 19 в перегородке 2 со единен с приводной камерой (не по-. казана).11 ри работе насоса на тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива, например древесины, торфа, каменного угля или других видов топлива, а также при химических реакциях, например, разложения органических веществ, стенки приводной камеры 1 (кроме перегородки 2) выполнены из теплопроводного и химически устойчивого материала, а среду, окружающую теплопроводные стенки приводной камеры 1, отделяют от среды, окружающей рабочую камеру 3, тепло- изоляционной стенкой (не показана),Насос работает следующим образом.Когда емкость 8 находится в приводной камере 1 в нижнеМ положении на упоре 15 (фиг.1), жидкое рабочее тело, например водный раствор аммиака, сливается по коромыслу 12 в емкость 8, где нагревается. При на- . гревании водного раствора аммиака из него выделяется газообразный аммиак и давление в емкостях 8 и 11 увеличивается. По мере выделения аммиака из раствора и увеличения давления газа в емокостях 8 и 11 увеличивается давление газа через эластичную стенку 10 на практически несжимаемую жидкость, находящуюся в приводной камере 1.По мере увеличения объема емкости 8 переменного объема дефармиру ется часть эластичной перегородки 2 в рабочую камеру 3, уменьшая ее объ 3 1513184Изобретение относится к машиностроению, а именно насосостроению, иможет быть использовано для перекачки жидкости за счет тепловой энергииперепада температур между ней и окРужающей средой,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей путемперекачивания охлаждающей жидкостибез теплового загрязнения ее источника с одновременным ее подогревом.На Фиг1 изображен насос с тепловым приводом в положении, когдаемкость переменного объема находитсявнизу приводной камеры, поперечныйразрез; на фиг,2 - то же, емкостьпеременного объеманаходится вверхуприводной камеры; на Фиг.З - насосс тепловым приводом с эластичным 20элементом, выполненным в виде объемного преобразователя давления,поперечный разрез.Насос с тепловым приводом содержит герметичную приводную камеру 1 25с теплоизолированными стенками, имеющую общую перегородку 2 с рабочейкамерой 3 с нагнетательным 4 и всасывающим 5 трубопроводами соответственно с всасывающим б и нагнетательным 7 клапанами. В приводной камере 1 находится емкость 8 переменного объема, имеющая нижнюю часть9 с теплопроводными стенками, а верхнюю часть в виде эластичной стенки10, Емкость 8 гидравлически соединена с емкостью 11 постоянного объема,имеющей теплопроводные стенки ирасположенной в рабочей камере 3,коромыслом 12, опирающимся на шар"нир 13, герметично установленнымв перегородке 2, вдоль которогосмонтирован теплообменник (не показан), Внутри коромысла 12 расположен газовод 14, концы которого нахо-дятся в верхней части емкостей 8 и11 выше максимального уровня рабочего тела в этих емкостях. В камерах 1 и 3 на нижних стенках имеютсяупоры 15, фиксирующие емкости 8 и11 в нижнем положении, Объем нижней части 9 с теплопроводнымй стенками емкости 8 равен объему емкости11 и заполнен термочувствительнымрабочим телом, например водным раствором, аммиака объем которогоравен 2/3 объема емкости 11. Приводная камера 1 содержит нагреватель 16 для подогрева практическием, в результате чего охлаждающая жидкость соответствующего объема выталкивается в напорный трубопровод 4 через нагнетательный клапан 7. Однако по мере увеличения объема емкости 8 увеличивается выталкивающая сила жидкости, находящейся в приводной камере 1, на эту емкость. Когда эта сила достигает значения, при которомч ь++ч 11 и ц++ Р гнгде ускорение силы тяжести;плотность жидкости, находящейся в камере 1;объем емкости 8;вес жидкого рабочего тела, находящегося в емкости 8;вес конструктивных элементов, находящихся в левой части коромысла 12;вес элементов в правойчасти коромысла 12;объем емкости 11;+.Ржг.1 + Рангов Мг гг - соответственно расстоянияьот центра поворота шарнира 11 до точек приложениярассматриваемых сил, части коромысла 12 в приводной 1 и рабочей 3 камерах в этом случае симметричны шарниру 13, то емкость 8 всплывает, а емкость 11 опускается до упора 15Жидкое рабочее тело сливается из емкости 8 в емкость 11, где ох- . лаждается.По мере охлаждения рабочего тела газообразный аммиак поглощается раствором, давление газа в емкостях 8 и 11 падает, объем жидкости 8 уменьшается, что.вызывает смещение эластичной части перегородки 2 в приводную камеру, уменьшая давление в рабочей камере 3 и всасывание охлаждающей жидкости из ее источника по трубопроводу 5 через открывшийся клапан 7 в рабочую камеру 3. После того, как объем емкости 8 уменьшится до значения, при котором станет соблюдаться неравенство13184 6емкость 11 поднимается, а емкость 8 опускается до своего упора 15, после чего процесс повторяется. 35го преобразователя давления. 10 20 25 30 40 45 50 55 Формула изобретения)1. Насос с тепловым приводом, содержащий рабочую камеру с жесткими теплоизолированными стенками с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, две емкости постоянного и переменного объемов с тепло- проводными стенками, частично заполненные термочувствительным рабочим телом и гидравлически связанные между собой коромыслом, снабженным газоводам и герметично установленным на шарнире,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем перекачивания охлаждающей жидкости без теплового загрязнения ее источника с одновременным ее подогревом, насос снабжен герметичной приводной камерой, содержащей общую тепло- изолированную перегородку с рабочей камерой, часть которой выполнена эластичной, причем емкость переменного объема размещена в приводной камере, а емкость постоянного объема - в рабочей камере.2. Насос по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью изменения напора и расхода перекачиваемой жидкости, эластичная часть перегородки выполнена в виде объемно 3, Насос по п.2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения напора и уменьшения рас 1 хода, с повьппением нагревания перекачиваемой жидкости, объемный пре. - образователь давления установлен в приводной камере, а его рабочая полость гидравлически связана с рабочей камерой.4. Насос по п.2, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения напора и повышения расхода с уменьшением нагревания перекачиваемой жидкости, объемный преобрЫ- зователь давления установлен в рабочей камере и его рабочая полость гидравлически связана с приводной камерой.5. Насос по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем,что, с целью использования тепла, образующегося1513184 при сжигании или химических реакциях, стенки приводной камеры выполнены из теплопроводного и химически устойчивого материала,Составитель Е,ВахнинаИ.Имакова Техред Л.Сердюкова Корректор В.К а ции Тираж 5 Подписное ко изобретениямЖ, Раушская н КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 ЗакВНИИПИ 057/35Государ венного комите 113035, Москва крытиямд. 4/5