Тепловая ротационная машина и способ ее работы

Тепловая ротационная машина и способ ее работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения в полом цилиндрическом корпусе эксцентрично установлен на валу ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами с образованием рабочих камер. В корпусе выполнен перепускной канал, сообщающий часть камер между собой отверстиями, в которых установлены обратные клапаны Термоизолирующие вставки размещены в корпусе между нагреваемым и охлаждаемым участками Полость корпуса выполнена профилированной с образованием между пластинами рабочих камер постоянного объема, камер изотермического расширения двух теплоизолирующих промежуточных камер и камер изобарного сжатия Один из электродов термоэмиссионного генератора соединен с охлаждаемым участком корпуса, другой - с радиатором воздушного охлаждения Перепускной канал расположен в зоне нагреваемого участка Сжатие рабочей среды производят изобарно путем отвода тепла в генератор, вырабатывающий дополнительную электроэнергию для изохорного нагрева рабочей среды при повышении давления в камерах постоянного объема 2спф-лы, 2 ил

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации

IIo патентам и товарным знакам (21) 4939891/29 (22) 05.04.91 (46) 30.10.93 Бюл. ¹ 39 — 40 (76) Аракелян Николай Арутюнович (54) ТЕПЛОВАЯ РОТАЦИОННАЯ МАШИНА И

СПОСОБ ЕЕ PAEOT6f (57) Сущность изобретения: в полом цилиндрическом корпусе эксцентрично установлен на валу ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами с образованием рабочих камер. В корпусе выполнен перепускной канал, со— общающий часть камер между собой отверстиями, в которых установлены обратные клапаны. Термоизолирующие вставки размещены в корпусе между нагреваемым и охлаждаемым участками. Полость (В) RU (11) 2002066 Cl (51) 5 Г О1 С 1 344 корпуса выполнена профилированной с образованием между пластинами рабочих камер постоянно— го обьема, камер изотермического расширения, двух теппоизолирующих промежуточных камер и камер изобарного сжатия. Один из электродов термоэмиссионного генератора соединен с охпаждаемым участком корпуса, другой — с радиатором воздушного охлаждения. Перепускной канал расположен в зоне нагреваемого участка. Сжатие рабочей среды производят изобарно путем отвода тепла в генератор, вырабать1вающий дополнительную электроэнергию для изохорного нагрева рабочей среды при повышении давления в камерах постоянного обьема. 2 сп.ф-лы, 2 ил.

2002066

10 камер, вал с ротором и установленные в нем поршни.

Недостатком указанного реверсивного ротарного двигателя является его низкий проворот вала с ротором 2 относительно корпуса 1 произойдет за счет расширения рабочей среды, подогреваемой в камерах

16,17, и ротор 2 провернется по часовой стрелке относительно корпуса 1, перемеКПД.

Целью изобретения является повышение тепловой экономичности путем увеличе20 ния термического КПД.

Цель достигается тем, что тепловая ротационная машина, включающая полый цилиндр с каналом и клапанами, ?5 связывающими часть камер, вал с роторам и установленные в нем поршни, содержит несколько камер постоянного объема для термического повышения давления, камеры изотермического расширения, камеры изобарного сжатия с отводом тепла, не уступа30 ющего по количеству и параметрам подводимому теплу в термоэмиссионный генератор, преобразующий данное тепло в электроэнергию, возвращаемую в цикл в виде падводимого тепла, На фиг.1 изображен общий вид тепло.вой машины; на фиг.2 — цикл работы машины на 1 — 5 диаграмме.

Тепловая ротационная машина содержит полый цилиндрический корпус 1, эксвательно занимающих положение камер

16,17, окажется уже с избыточным давлением и в процессе нагрева изотермически расширяется, совершая работу, а в случае отсутствия такого нагрева(холостой ход при останове) расширяется за счет избыточного отклонение от расчетного режима, Восстановление расчетного режима и нормальной работоспособности машины возможно после сбалансирования частей рабочей среды во всех камерах, чта можно осуществить контролем и уравниванием давления в камере 18 за один полный аборот вала.

В камерах 19-21 за счет отвода тепла к электроду 9 происходит охлаждение рабора, другой электрод 10 которого связан с радиатором 11; Эксцентрично расположенный в профилировэнном корпусе 1 ротор 2 с поршнями 3 образует не менее двух камер чей среды с уменьшением ее обьема при

Изобретение относится к области термодинамики и может быть использовано в малой энергетике, в частности в машиностроениии.

Известен тепловой двигатель с роторно-поршневым устройством и генератором.

Недостатком данного двигателя является его низкий КПД, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реверсивный раторный двигатель, содержащий полый цилиндр с каналом и клапанами, связывающими часть центрично установленный в нем на валу ротор 2, с радиальными пазами и размещен. ными в.них разделительными пластинамипоршнями 3, образующими в корпусе 1 рабочие камеры (например 12-21), при этом корпус состоит из нагреваемой части 4 и охлэждаемой части 7, разделенных теплоизолирующими вставками 8, а в части 4 выполнены перепускной канал 5 с обратными и подпружиненными клапанами 6 и соединяющий часть камер, например камеры 1315, с камерой 16 для ограничения максимального допустимого давления в камерах постоянного объема (12-15). Охлаждаемая часть 7 полого цилиндра 1 связана с электродом 9 термоэмиссионнога генерато45

55 постоянного объема, в частности камеры

12-15, и не менее одной камеры изотермическаго расширения 16,17, промежуточных теплоизолирующих камер 12 и 18 и не менее одной камеры изобарного сжатия 19-21.

Тепловая машина работает следующим образом.

От постороннего источника подводится электроэнергия к подогревателям, связанным с нагреваемой частью 4. Рабочая среда в камерах 13 — 17 подогревается до достижения определенных параметров. В результате нагрева рабочей срецы в камерах 13 — 15 давление в них повысится. Первоначальный щэя камеры вдаль профильного корпуса 1.

Затем камеры 16,17 займу положение камер 18,19 и в работу включится термоэмиссионный генератор, к электроду 9 которого отводится тепло из камер 19 — 21, далее камеры 16,17 будут перемещаться последовательно, занимая положение камер 19 — 21, а затем охлаждаясь с ивобарным сжатием в них рабочей среды, камеры 16,17 займут положение камер 12,13, т.е, вернут рабочую среду в начало цикла, После первоначального расширения рабочей среды в камерах

16,17 вновь поступающая рабочая среда, т,е. рабочая среда камер 15,14,13, последодавления с понижением температуры. Останов вала, т.е, когда давление в камерах 16,17 меньше пративадавления со стороны нагрузки или в случае когда давление в камерах 13-15 больше расчетно допустимого, рабочая среда из камер 13-15 перейдет(при сохранении подвода тепла) в камеры 16,17 вызывая повышение мощности и затем вызывая повышение потребности в более интенсивном охлаждении и частичное

2002066 включен<е в работу термоэмиссионного генератора, второй электрод 10 которого при этом нагревается в процессе переноса электронов и тепла, но для сохранения рабочей

5 температуры электрода 10 ее температура поддерживается близкой к атмосферному с гюмощью радиатора 11, охлаждаемого воздушным потоком.

После пуска к части 4 подводится тепло

10 от подогревателя, подпитываемого электроэнергией в основном от термоэмиссионного генератора в отличии от момента пуска. (56) Авторское свидетельство СССР

15 N 1298407, кл. F Oi С 1/00, 1984, 1. Тепловая ротационная машина, содержащая полый цилиндрический корпус, 20 эксцентрично установленный в нем на валу ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами с образованием в корпусе рабочих камер, при этом в корпусе выполнен 25 перепускной канал, сообщающий часть рабочих камер между собой посредством отверстий, в которых установлены обратные клапаны, отличающаяся тем, что, машина снабжена термозмиссионным генератором З0 и теплоизолирующими вставками, последние размещены в корпусе между нагреваемым и охлаждаемым участками, полость.

:. корпуса выполнена профилированной с образованием между пластинами не менее двух рабочих камер постоянного обьема, 21 постоянном давлении в результате вращения ротора 2. В случае останова ротора 2 при нагреве части 4. камер 16,17 и 13-15 и охлаждения части 7, камер 19 — 21 может произойти кратковременное повышение мощности за счет повышения давления в камерах 16,17 и снижения давления в камерах 19 — 21, Но любое отклонение от расчетных параметров вызывает выход из расчетного режима с последующей необходимостью сбалансировки количества рабочей среды, которая должна во всех камерах быть в oQMHBKoBoM весовом количестве. Нагрев электрода 9 за счет отводимого из камер 19 — 21 или части 7 тепла вызывает

Формула изобретения одной камеры изотермического расширения. двух теплоизолирующих промежуточных камер и камер изобарного сжатия, при этом один из электродов термоэмиссионного генератора соединен с охлаждаемым участком корпуса, а другой - с радиатором воздушного охлаждения, причем перепускной канал расположен в зоне нагреваемого участка.

2. Способ работы тепловой ротационной машины, заключающийся в изотермическом расширении рабочей среды, отличающийся тем, что сжатие рабочей среды производят изобарно путем отвода тепла в термоэмиссионный генератор, вырабатывающий дополнительную электроэнергию, для изохорного нагрева рабочей среды при повышении давления в камерах постоянного объема, 2002066

Составитель Н.Аракелян

Техред М. Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3162

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101