Термический насос

Термический насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для привода во вращение гидромоторов, в качестве водометного двигателя лодки или катера. Сущность изобретения: поплавковый дисковый разделитель размещен в полости тепловой трубы с малым радиальным зазором. Разделитель выполнен с вогнутой верхней поверхностью и сквозным центральным отверстием, в кром установлен поплавковый клапан. Седло клапана расположено над ним. В верхней части трубы соосно закреплена выпуклая в сторону разделителя профилированная крышка с возможностью сопряжения с поверхностью разделителя. В стенке трубы выполнен дополнительный перепускной канал с установленными в нем на входе и выходе соответственно поплавковым и обратным клапанами. В верхней части трубы выполнены сливные отверстия с возможностью сообщения внутренней полости трубы с нагнетательной магистралью перепускным каналом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

». Ы, 1779764 А1 (я) F 03 G 7/06; F 04 F 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР к (ГОСПАТЕНТ СССР) гггг": .; - -", г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ".::: —,- „ "„ :::;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880821/29 (22) 06.11,90 (46) 07.12.92. Бюл. Ф 45 (71) Омское научно-производственное объединение микрокриогенной техники (72) В,А.Слободянюк (56) Авторское свидетельство СССР

М 1657727, кл. F 04 F 1/04. 1989. (54) ТЕРМИЧЕСКИЙ НАСОС (57) Использование; для привода во вращение гидромоторов, в качестве водометного двигателя лодки или катера. Сущность изобретения: поплавковый дисковый разделитель размещен в полости тепловой трубы с малым радиальным зазором. Разделитель

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для привода во вращение гидромоторов, в качестве водометного двигателя лодки или катера.

Известен насос, содержащий тепловую трубу, источник тепла; размещенный с возможностью подвода тепла к верхней части тепловой трубы, размещенные в нижней части трубы холодильник, всасывающую и нагнетательную магистрали с обратными клапанами, перепускной осевой канал с обратным клапаном, .соединяющий магистраль всасывания с кольцевым каналом, выполненным в верхней части трубы и сообщенным через отверстие с внутренней полостью трубы.

Недостатком насоса является низкие

КПД и мощность из-за того, что в процессе вытеснения жидкости иэ тепловой трубы часть пара, образовавшегося при нагреве выполнен с вогнутой верхней поверхностью и сквозным центральным отверстием, в кром установлен поплавковый клапан. Седло клапана расположено над ним. В верхней части трубы соосно закреплена выпуклая в сторону разделителя профилированная крышка с возможностью сопряжения с поверхностью разделителя. В стенке трубы выполнен дополнительный перепускной канал с установленными в нем на входе и выходе соответственно поплавковым и обратным клапанами. В верхней части трубы выполнены сливные отверстия с возможностью сообшения внутренней полости трубы с нагнетательной магистралью перепускным каналом. 1 ил. верхней части трубы, конденсируется на зеркале вытесняемой жидкости. и

Цель изобретения — повышение КПД и производительности насоса.

Поставленная цель достигается тем, что насос дополнительно снабжен поплавковым дисковым разделителем, размещенным в полости тепловой трубы с малым радиаль- 0 ным зазором, верхний торец поплавка-раз- фь делителя выполнен вогнутым, над- и подпоплавковые обьемы соединяются по-! плаакоаым клапаном, седло когорого расла- (Ь ложено над клапаном и соединено с нижней точкой вогнутого торца поплавкового разделителя, в верхней части трубы соосно закреплена выпуклая в сторону разделителя профилированная крышка с возможностью сопряжения с поверхностью разделителя, при этом в стенке трубы выполнен дополнительный перепускной канал с установлен5

30

45

55 ными в нем на входе и выходе соответственно поплавковым и обратными клапанами, а в верхней части трубы выполнены сливные отверстия с воэможностью сообщения внутренней полости трубы с нагнетательной магистралью дополнительным перепускным каналом.

Повышение мощности (производительности) и КПД насоса достигается за счет того, что поплавковый разделитель, размещенный в полости тепловой трубы, при всасывании находится под поверхностью жидкости, орошающей стенки трубы через отверстия кольцевой полости, и не уменьшает поверхность конденсации, а при вытеснении жидкости в нагнетательную магистраль он находится над поверхностью вытесняемой жидкости и поэтому нет процесса конденсации пара на зеркале вытесняемой жидкости, что позволяет увеличить количество тактов вытеснения в единицу времени;

На чертеже схематически изображен насос.

Насос содержит тепловую трубу 1, заполненную перекачиваемой жидкостью 2, с источником теплового воздействия 3, связанную через клапан подпора 4 с выходной магистралью 5 перекачиваемой жидкости 2 и через обратный клапан 6 с резервуаромгидроаккумулятором (условно не показан), трубы холодильника 7, обратный клапан 8, размещенный в канале 9, проходящем через холодильник 7, связывающем кольцевую полость 10 с отверстиями 11, выходящими на внутреннюю поверхность

12 верхней части тепловой трубы 1, с резервуаром-гидроаккумулятором.

Насос снабжен поплавковым дисковым разделителем 13, размещенным в полости тепловой трубы с малым радиальным зазором. с вогнутой верхней поверхностью 14.

Поплаковый разделитель 13 снабжен поплавковым клапаном 15 с седлом 16, расположенным над клапаном 15. соединяющим (разделяющим) над- и подпоплавковые обьемы, и соединенным с нижней точкой вогнутого торца 14 поплавкового разделителя 13.

Насос снабжен дополнительно сливными отверстиями 17, расположенными над отверстиями 11 кольцевой полости 10, сообщенными с полостью 18, которая каналом

19. содержащим последовательно расположенные в нем поплавковый клапан 20, поплавок которого находится над седлом 21, и обратный клапан 22, соединена с выходной магистралью 5, в верхней части трубы соосно закреплена выпуклая в сторону разделителя профилированная крышка 23 с воэможностью сопряжения с поверхностью разделителя 13, выполненная из материала с малой теплоемкостью и теплопроводностью.

Термический насос работает следующим образом, При воздействии на тепловую трубу 1 источником теплового воздействия 3 часть жидкости 2 в ее верхней части испаряется, вытесняя поплавковым разделителем 13 жидкость из нижней трубы 1 через клапан 4 потребителю. В процессе вытеснения жидкости поплавковый клапан 15 остается закрытым при условии, когда выталкивающая сила жидкости, действующая на клапан 15, больше произведения силы трения между поплавковым разделителем 13 и внутренней поверхностью трубы на коэффициент, образованный отношением площади седла 16 к площади поперечного сечения поплавкового разделителя 13. По окончании вытеснения жидкости 2 поплавковым разделителем 13 клапан 15 открывается, пар поступает в полость под поплавковый разделитель 13, где, частично конденсируясь на зеркале вытесняемой жидкости 2, вытесняет ее через клапан 4 потребителю, После вытеснения всей жидкости 2 из трубы

1 потребителю пар конденсируется холодильником 7. Давление пара в трубе 1 уменьшается и клапан 4 закрывается. После уменьшения давления пара в трубе 1 до давления, меньшего чем в резервуаре-гидроаккумуляторе, обратные клапаны 6 и 8 открываются и жидкость 2 начинает заполнять трубу 1, при этом поплавковый клапан

15 закрывается.

При поступлении жидкости 2 в трубу 1 через клапан 8 она, проходя по каналу 9 через холодильник 7, охлаждается, поступает в кольцевую полость 10 через отверстия

11, охлаждая внутреннюю поверхность t2 трубы 1, интенсифицируя процесс конденсации пара. Жидкость 2, поступающая в трубу 1 через отверстия 11, стекая по поверхности 12, заполняет вогнутую поверхность 14 поплавка 13, увеличивая поверхность конденсации пара. Под действием жидкости 2, поступающей в трубу 1 через открывшийся клапан 6, поплавковый разделитель 1.3 перемещается вверх, накапливая над своим верхним торцом жидкость 2, поступающую из отвер:тий 11, которая затем сливается через окна 17 в полость 18, и поплавковый, клапан 20 открывается. При дальнейшем перемещении поплавкового разделителя 13 вверх, жидкость, заполняющая обьем, образованный вогнутой поверхностью 14, вытесняется соосной и сопрягаемой с ней поверхностью 23 в верхнюю часть трубы на испарение. Вытесненdm резер уарагы роалхугу,мл 4Ра

Корректор Е. Папп

Составитель Н, Власова

Техред М,Моргентал

Редактор Л. Волкова

Заказ 4421 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ная поверхность 23 жидкости испаряется и вытесняет через открытый клапан 20 по каналу 19 через обратный клапан 22 жидкость

2 из полости 18 к потребителю.

После вытеснения всей жидкости иэ по- 5 лости 18 клапан 20 закрывается. отключая канал 19, и цикл повторяется.

По сравнению с прототипом предложенный насос обладает большей производительностью за счет интенсификации 10 циклов вытеснения и всасывания, большим

КПД использования тепловой энергии.

Формула изобретения

Термический насос, содержащий тепловую трубу, источник тепла. размещенный в 15 ее верхней части, холодильник и всасывающую и нагнетательную магистрали с обратными клапанами, при этом холодильник размещен в нижней части трубы, в стенках которой имеется перепускной канал, а .в 20 верхней части — сообщенный с ним кольцевой канал, причем последний через отверстия сообщен с внутренней полостью трубы. а перепускной KBHBfl — со всасынл щей магистралью, отличающийся те;: что, с целью повышения КПД и производи тельности, насос снабжен поплавковым ди сковым разделителем, размещенным в полости тепловой трубы с малым радиаль ным зазором, разделитель выполнен с вогнутой верхней поверхностью и сквозным центральным отверстием, в последнем установлен поплавковый клапан, седло которого расположено над клапаном, в верхней части трубы соосно закреплена выпуклая в сторону разделителя профилированная крышка с возможностью сопряжения с поверхностью разделителя, при этом в стенке трубы выполнен дополнительный перепускной канал с установленными в нем на входе и выходе

4 соответственно поплавковым и обратным клапанами, а в верхней части трубы выполнены сливные отверстия с возможностью сообщения внутренней полости трубы с нагнетательной магистралью дополнительным перепускным каналом.