Паросиловая установка

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Комитет Российской Федерациипе патентам и товарные знакам(76) Ивановский Олег Валерьевич(7) Использование: в установках работающих натермальных водах солнечной радиации, промышленньа тепловых отходах Сущность изобретения:паросиповая система вакуумирована до давления,соответствующего точке кипений легко испаряющейся жидкости при нормальной т-ре. Цилиндропоршневая группа паровой машины выполнена изупругих еи эластичных элементов (сильфонов); оппозитио.установленных с двух сторон на корпусе собразованием рабочих полостей, ограниченных св) К 0 ) 2003814 С 1 (5 Ц 5 Р 01 К 9 ОО Р 01 К 11 ОО днищами Днища жестко связаны между собой центральным штоком, проходящим через корпус, в котором расположен цилиндрический золотник, торцы которого выходят в рабочие полости соосно с сопряженными с ними упорами, установленными на днищах Золотник установлен в корпусе свободно с возможностью перемещения от упоров, чтобы в положении верхней мертвой точки каждого днища закрепленный на нем упор образовывал ограничительный зазор с торцом золотника в одном из крайних его.положений. Рабочая полость под днищем сообщена с котлом парораспределительными каналами в золотнике и корпусе в момент сообщения рабочей. полости под другим днищем с конденсатором, 2 ил.эом, что в положении верхней мертвой точки каждого иэ днищ закрепленный на немупор образует ограничительный зазор сторцом золотника в одном из крайних егоположений, а рабочая полость под днищемсообщена с котлом посредством парораспределительных каналов в золотнике икорпусе в момент сообщения рабочей полости под другим днищем с конденсато 10 р,На фиг.1 изображен конкретный пример паросиловой установки; на фиг.2 изображена индикаторная диаграмма циклапаровой машины.15 Изобретение иллюстрируется следующим примеромПэросиловая установка содержит котел1 (фиг.1), конденсатор 2, питающий насос3 и паровую машину, которая состоит из20 сильфонов 4 и 5 с днищами 6 и 7, совокупно выполняющих функцию цилиндро-поршневой группы, корпуса 8 со свободнорасположенным в нем золотником 9 с возможностью смещения, ограниченного сто 25 порными кольцами 10 и 11,.соосными сзолотником упоров 12 и 13, укрепленных вднищах 6 и 7,Шток 14 жестко соединяет днища 6 и 7.и шарнирно присоединен через коромысло30 15 к шатунам 16 и 17 и кривошипам 18 и 19,укрепленным симметрично на шестернях 20и 21 так, что вместе они образуют трапецеидальный кривошипно-шатунный механизм.35 Питающий насос 3 кинематически соединен шестерней 22 с шестерней 20,Впускной канал золотникового распределителя соединен трубопроводом 23 с котлом 1, а его выпускной канал соединен40 трубопроводом 24 с конденсатором 2, отстойник 25 которого, а также котел 1 заправлены легкоиспаряющейся жидкостью,например ацетоном,Паросиловая система вакуумируется45 при нормальной температуре до давления,соответствующего началу кипения легкоиспаряющейся жидкости, после чего сосок,через который производится отсос воздухапри вакуумировании, эапаивается и, благоИзобретение относится к теплоэнергетике, преимущественно с использованиемна теплозлектростанциях, теплостанциях, втом числе, в установках. работающих на термальных водах, солнечной радиации, промышленных тепловых отходах,Известны паросиловые установки свнешним подводом теплоносителя, преобразующие тепловую энергию в механическую с помощью паровой машины.Наиболее близким аналогом данной паросиловой установки является установка,содержащая паровой котел, паровую машину, конденсатор и питающий насос, в которой паровая система герметизирована, экотел заполнен легкоиспэряющейся жидкостью - фреоном.Наиболее дешевый и массовый низкотемпературный теплоноситель с температурой 80-150 С (горячая вода, мятый пар,отходящий топочный газ; тепловые отходы,солнечная радиация, термальные воды) неможет использоваться этой паросиловой установкой, поскольку избыточное давлениенизкотемпературных насыщенных паровлегкоиспаряющейся жидкости незначительно превышает атмосферное, в результатепри адиабатическом расширении во время.рабочего хода их термодинамическое состояние становится ниже критического с переходом в конденсат; цикл работы срывается,Целью изобретения является энергосберегающая утилизация низкотемперэтурного тепла путем преобразования его вмеханическую энергию,Цель достигается тем, что паросиловаяустановка, содержащая герметичную замкнутую паровую систему, включающую котел, заполненный легкоиспаряющейсяжидкостью, например ацетоном, конденсатор, паровую машину с эолотниковым парораспределителем и питающий насос. вкоторой паросиловая система вакуумирована до давления; соответствующего точке кипения легкоиспаряющейся жидкости принормальной температуре, а цилиндро-поршневая группа паровой машины выполненаиз упругих или эластичных элементов, например сильфонов, оппозитно установленных с двух сторон нэ корпусе с 5образованием рабочих полостей, ограниченных днищами, жестко связанными между собой общим центральным штоком,проходящим через корпус, в последнем расположен цилиндрический золотник, торцы 5которого выходят в рабочие полости сооснос сопряженными с ними упорами, установленными на днищах, при этом золотникустановлен в корпусе свободно с возможностью перемещения от упоров таким обрадаря абсолютной герметизации паросиловой системы, вакуум сохраняется неопределенное долгов время,Трубопровод 23 имеет внешнюю теплоиэоляцию 26, Корпус 8, сильфоны 4 и 5, днища 6 и 7 также теплоизолированы от внешней среды (не показано).Иизкотемпературный теплоноситель подводится к котлу 1, при этом легкоиспаряющаяся жидкость в нем интенсивно вскипает, поскольку давление в системе при2003814 вакуумировании соответствует началу ее кипения,После установления термодинамического равновесия давление насыщенногопара в котле 1 и трубопроводе 23 поддерживается выше атмосферного. Это давлениепри нижнем расположении золотника 9подводится через его каналы к рабочей полости под днищем 6, в то время как рабочаяполость под.днищем 7, соединенная каналами золотника 9 с конденсатором 2, находится под давлением насыщенного пара нижеатмосферного, которое поддерживается вконденсаторе 2 благодаря его охлаждению;За счет избыточного давления, действующего на днище 6, и под действием атмосферного давления на днище. 7,превышающего давление в полости подднищем 7, шток 14 движется вверх, приэтом золотник 9 удерживается. в нижнем 20положении раэностью давлений, действующей на торцы золотника 9 в рабочих полостях под днищами 6 и 7, а в обеих рабочихполостях осуществляется процесс. близкийк изобарическому, вследствие чего термодинамическое состояние низкотемпературных насыщенных паров сохраняется -изобары 1 - 2 и 3-4(фиг.2), где Р 1- давлениенасыщенного пара в полости, соединенной30. Формула изобретения ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА, содержащая герметичную замкнутую паровую систему, включающую котел, заполненный легкоиспаряющейся жидкостью, например ацетоном, конденсатор, паровую машину с золотниковым парораспределителем и питающий насос, отличающаяся тем, что паросиловая система вакуумиро вана до давления, соответствующего точке кипения легкоиспаряющейся жидкости при нормальной температуре, а цилиндропоршневая группа паровой машины выполнена ив упругих или эластичных элементов, например сильфонов, оппозитно установленных с двух сторон на корпусе с образованием рабочих полостей, ограниченных 35 40 50 с котлом; Р 2 - давление насыщенного парав полости, соединенной с конденсатором;Ра - атмосферное давление.Вблизи от верхней мертвой точки днища 7 упор 12 смещает золотник 9 вверх ипосле того, как золотник 9 осуществит переключение паропроводящих каналов и сообщит рабочую полость под днищем 7 с котлом1, а рабочую полость под днищем 6 - с .конденсатором 2, разность давлений, действующая на торцы золотника 9, будет удерживать его в верхнем положении. За счетизбыточного давления, действующего теперь на днище 7, и атмосферного давления,превышающего давление насыщенных паров в конденсаторе 2, действующего наднище 6, шток 14 движется вниз до переключения золотника 9 от упора 13 вниз, после чего цикл повторяется,Отработанный пар, поступающий в конденсатор 2, конденсируется н скапливаетсяв виде отстоя в отстойнике 25, из котороголегкоиспаряющаяся жидкость под действием питающего насоса 3, приводимого от шестерни 20, постоянно подается в котел 1,(56) Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль. М,: Машинострс ение,1987, с,101-103,днищами, жестко связанными между собой общим центральным штоком, проходящим через корпус, в последнем расположен цилиндрический золотник, торцы которого выходят в рабочие полости соосно с сопряженными с ними упорами, установленными на днищах, при этом золотник установлен в корпусе свободно с ьоэможностью перемещения от упоров так что в положении верхней мертвой точки каждого из днищ закрепленный на нем упор образует ограничительный зазор с торцом золотника в одном иэ крайних его положений, а рабочая полость под днищем сообщена с котлом посредством парараспределительных каналов в золотнике и корпусе в момент сообщения рабочей полости под другим днищем с конденсатором,гооЗВ 1 а Лив Ко дписное к иск" Роспат осквз, Ж, Раушская н ственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гэга актор Т.Лошкарева Оставител ехред М,М ановсал