Осмотический двигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 117 19 1)4 В 01 Э 13/ РЕТЕНИ ЕСКИЙ АТЕЛЬ тение о игателя ить ктивность тва. Раст 43891 ные каче центраци заполняют кл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ3 пространство 36, кольцевую камеру 35 мембранного осмотического блока и магистрали 37 и 41. Из емкости 34 растворитель (Р) подают в центральную камеру 32 блока. Р, просачиваясь. через полупроницаемую мембранную перегородку 31 в камеру 35, создает в ней повышенное давление. Раствор установленной концентрации поступает в подпоршневое пространство 10, Поршни 3 и 6 перемещаются вверх, благодаря чему осуществляется перекачка раствора высокой концентрации в камеру 35. Просачивающийся через перегородку 31 Р разбавляет раствор. В камере 32 создается разрежение, что приводит к подъему Р в камеру 32. Наличие пористого наполнителя 38 предотвращает деформацию перегородки 31. В начале движения поршня 3 вверх канал 26 перекрыт запорным органом 18, на который действуют давление и упругие кинематические элементы КЭ 12. При дальнейшем подъеме поршня 3 КЭ 12 не воздействуют на запорный орган 18. Последний прижатк седлу 16. При дальнейшем подъемепоршня 3 КЭ 12 выворачиваются и тяги11 ускоренно перемещаются вверх относительно поршня 3. Торец стержня 17упирается в тягу 11. При дальнейшемвоздействии .КЭ 12 на стержень 17запорный орган 8 отрывается от седла 16 и перемещается до упора во втулку 23. Пространство О через зазор25 и каналы 26 и 9 сообщается с отверстием 27, через которое отводитсяотработавший раствор. Давление впространстве 10 при этом падает, поршни 3 и 6 перемещаются вниз, что приводит к заполнению пространства 36поступающим по ветви 43 магистрали41 раствором. При необходимости концентрации раствора включается запорно"дозирующий орган 45. При перемещении поршня 3 вниз происходит прижатие запорного органа 18 к седлу16, после чего начинается процессзаполнения пространства 10 разбавленным раствором, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.1Изобретение относится к гидравлическим двигателям с возвратно-поступательным движением выходного штока,использующим энергию осмоса,Цель изобретения - повышение 5эффектности и эксплуатационных качеств.На фиг.1 представлен осмотическийдвигатель общий вид на фиг.2 - проФ 1Омежуточное положение затвора; на фиг.3 - положение составных частей двигателя при отводе отработавшего раствора.Осмотический двигатель содержиткорпус 1 с цилиндром 2, в которомразмещен рабочий поршень 3 с пружиной 4. В корпусе 1 над рабочим поршнем 3 в цилиндре 5 размещен поршеньб, соединенный штоком 7 с рабочим20поршнем 3. Шток 8 предназначен дляпривода нагрузки, например насосадля перекачки жидких сред или дляпривода прессового оборудования. Вкорпусе 1 выполнен сливной канал 9,в котором размещено средство для отвода отработавшего раствора из под 2поршневого пространства О. Средство для отвода отработавшего .раствора снабжено затвором, выполненным в виде установленной в нижней части корпуса 1 подвижной тяги 11, упругих кинематических элементов 12, шарнирно соединенных концами с тягой 11 .через штифт 13 и с корпусом 1 через проушины 14, соосно размещенного в канале 9 хвостовика 15 поршня 3 с седлом 6 и стержня 17 с запорным органом 18 с уплотнителем 19, Один конец стержня 17 с помощью втулки 20 и упорного кольца 21 соединен с тягой 11 с возможностью относительного продольного перемещения в пределах зазора 22Другой конец стержня 17 размещен во втулке 23 поршня 3 также с возможностью продольного перемещения, В хвостовике 15 поршня 3 выполнены отверстия 24, соединяющие зазор 25 с подпоршневым пространством 10. Между стержнем 17 и хвостовиком 15 имеется кольцевой канал 26, сообщенный с выпускным отверстием 27. Корпус 1 в нижней части имеет продольные пазы 283 13117 для перемещения штифта 13, закрепленного на тяге 11 винтом 29. Мембранный осмотический блок выполнен в виде автономно размещенного цилиндрического контейнера 30 с цилиндрической полупроницаемой перегородкой 31, соос 5 но установленной в контейнере 30 и разделяющей его на центральную камеру 32, соединенную магистралью 33 с емкостью 34 с растворителем, и кольцевую камеру 35, подключенную к надпоршневому пространству 36 поршня 6 магистралью 37. Поршень 6 является насосом для перекачки раствора высокой концентрации. Центральная камера 32 заполнена твердым пористым наполнителем 38. Кольцевая камера 35 трубопроводом 39 подключена к подпоршневому пространству 10 цилиндра 2. На магистрали 37, соединяющей кольцевую камеру 35 с надпоршневым пространством 36, установлен обратный клапан 40. Магистраль 37 является нагнетающей, а всасывающая магистраль 41 имеет две ветви, одна из ко-. торых (ветвь 42 ) сообщена с емкостью 34 с растворителем, а другая - 1 ветвь 43 ) с емкостью 44 с раствором высокой концентрации. В месте разветвления ветвей 42 и 43 установлен 30 запорно-дозирующий орган 45 для обеспечения потребной концентрации рабочего раствора. На ветвях 42 и 43 . установлены обратные клапаны 46 и 47 . соответственно.35Система запуска двигателя включает в себя поршневой насос 48 с ручным приводом, сливной трубопровод 49, вентиль 50 между трубопроводами49 и 51.40Перед запуском двигателя раствором высокой концентрации заполняют надпоршневое пространство 36, кольцевую камеру 35 мембранного осмотического блока, магистрали 37 и 41, при этом обратные клапаны 46 и 47 предотвращают образование сифона между емкостями 34 и 44. Далее насо-, сом 48 закачивают из емкости 34 растворитель в центральную камеру 32 р 0 осмотического блока до появления .жидкости из трубопровода 49, Раствори- тель, просачиваясь через полупроницаемую мембранную перегородку 31, в кольцевую камеру 35 создает в ней повышенное осмотическое давление. Раствор установленной концентрации по трубопроводу поступает в подпоршневое пространство 10 и воэдей 48 4ствует на поршень 3. Под действием давления поршень 3 перемещается вверх, одновременно перемещается вверх и поршень 6, чем осуществляется перекачка раствора высокой концентрации в кольцевую камеру 36 ос" мотического блока. Просачивающийся через полупроницаемую мембранную перегородку 31 растворитель разбавляет раствор, который продолжает поступать под поршень 3, По мере того, как растворитель проходит через перегородку 31, в центральной камере 32 создается разрежение, что приводит к подъему растворителя по магистрали 33 в камеру 32. Наличиепористого наполнителя 38 предотвращает деформацию перегородки 31 при по" вьппении давления в камере 35. В начале движения поршня 3 вверх кольцевой канал 26 перекрыт запорным органом 18, на который действуют осмотическое давление со стороны подпоршневого пространства 10 и упругие кинематические элементы 12. При дальнейшем движении поршня 3 вверх элементы 12 поворачиваются и занимают промежуточное положение, при этом продольные оси их совпадают (фиг.2). Воздействие элементов 12 на тягу 11, стержень 17 и запорный орган 18 в этом случае отсутствует. Запорный орган 18 прижат к седлу 16 осмотическнм давлением, При дальнейшемподъеме поршня 3 вверх упругие элементы 12 выворачиваются, при этом развивается усилие, приводящее к ускоренному перемещению тяги 11 вверхотносительно поршня 3. Торец стержня17 упирается в тягу 11. Дальнейшее воздействие элементов 12 на стержень 17 приводит к резкому отрыву запорного органа 18 от седла 16 и перемещению его до упора во втулку 23, Подпоршневое пространство 10 через зазор 25, канал 26, канал 9 сообщается с выпускным отверстием 27. Происходит отвод отработавшего раствора. Давление в подпоршневом пространстве 10 падает, поршень 3 с помощью пружины 4 перемещается вниз, перемещается вниз и поршень 6, что приводит к заполнению его надпоршневого пространства 36 раствором высокой концентрации, поступающим по ветви 43 магистрали 41. При необходимости регулирования концентрации раствора включается эапорно-дознрую 5 131 7 щий орган 45, При перемещении поршня 3 вниз перемещается также стержень 17, взаимодействующий с упругими элементами 12, После прохождения последними промежуточного положения эле 5 менты 12 поворачиваются вниз, что приводит к опережающему перемещению тяги 11 относительно поршня 3 и резкому прижатию запорного органа 18 к седлу 16. Далее начинается процесс 10 заполнения подпоршневого пространства 10 разбавленным раствором и перемещения поршня 3 вверх. Перемещения поршня 3 приводят к возвратно-поступательному движению штока8. Оста новка двигателя осуществляется путем открытия вентиля 50 и сообщения центральной камеры 32 с атмосферой. Формула изобретения 20 48 6элементов, шарнирно соединенных концами с корпусом н тягой для обеспечения относительного перемещения рабочего поршня и тяги, соосно размещенного в канале хвостовика поршня с седлом и стержня с запорным органом, при этом концы стержня установлены в поршне и тяге с возможностью продольного относительно последних перемещения, а насос для перекачки раствора высокой концентрации выполнен в виде поршня, размещенного в корпусе над рабочим поршнем и соединенного штоком с последним для обеспечения такта нагнетания во время такта наполнения цилиндра, и сообщен магистралями с емкостями с раствором и растворителем, а также с осмотическим мембранным блоком, при этом последний выполнен автономным, 1. Осмотический двигатель, содержащий корпус с цилиндром, в котором размещен подпружиненный рабочий поршень со штоком для привода наг руэки, осмотический мембранный блок, подключенный магистралями к емкостям с раствором высокой концентрации и растворителем и подпоршневому пространству цилиндра, выполненный в кор- ЗО пусе сливной канал со средством для отвода отработавшего раствора из цилиндра, насосы для перекачки растворов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и эксплуатационных качеств, средство для отвода отработавшего раствора дополнительно снабжено затвором, выполненным в виде установленной в нижней части корпуса подвиж ной тяги, упругих кинематических Ф 2. Двигатель по п.1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что осмотическиймембранный блок выполнен в виде цилиндрического контейнера, полупроницаемая мембранная перегородка выполнена цилиндрической, соосно установлена в последнем и разделяет его нацентральную, соединенную с емкостью срастворителем и эаполнениую твердымпористым наполнителем, и кольцевую,подключенную к насосу и подпоршневому пространству цилиндра камеры.3, Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что всасывающая магистраль насоса имеет две ветви, одна из которых сообщена с емкостью сраствором высокой концентрации, а другая - с растворителем, при этом вместе их разветвления установлен запорно-дозирующий орган,131748 Составитель Б.И рректор Н,Рогули дактор Н.Бобкова Техред А.К дписно аказ 1914/6 Тираж б 57 ВНИИПИ Государственного комитета СС,4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 по делам изобретений Москва, Ж, Раушск открыт наб.,