Объемный насос с тепловым приводом

Объемный насос с тепловым приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалыстыческик

Республик

840457 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31, 05, 79. (21) 2774834/25-06 (51)М. Кл.

F 04 В 17/00 с присоединением заявки рй (23) Приоритет

3Ъеударвтввииы11 комитет

СССР

1 ао делам изобретений и открыти11

ОпУбликоваио 23,06.81. Бюллетень,1Щ 23

Дата опубликования описания 27;06, 8 1 (53) УДК 621, я65(088,8) (72) Авторы изобретения е

1 11р.оц енко и

"М +

I i ...

Ю. А. Калинин, А, П, Леонов, В. С, Макаро

1 (7I ) Заявитель (54) ОБЪЕМНЫЙ НАСОС С ТЕПЛОВЫМ ПРИВОДОМ

- — Изобретение относится к насосостроению, касается объемных насосов с тепло" вымпрйводом иможет найтиприменение в различныхотраслях народногохозяйства дляпереключения жидкостейс использованием, напримеР энергии солнечной радиа ции.

Известен объемный насос с тепловым приводом, содержащий размещенную в корпусе, по меньшей мере, одну рабочую камеру, снабженную патрубками и от10 деленную теплоизолирующим подвижным разделителем от смежной приводной камеры, заполненной термочувствительной средой теплоприемник и систему управления 1 1, Недостатком известного насоса является нестабильность работы из-за того, что переливная трубка в системе управления гранулирует надежную работу насоса только в том случае, если

29 подача перекачиваемой среды не меньше некоторой величины, при которой жидкость в бочке системы управления еще поднимается выше колена переливной трубки. Если подача перекачиваемой жидкости ниже указанной величины, что

1 бывает при недостаточном количестве тепла, полученном теплоприемником, насос прекращает работу.

Цель изобретения — повышение стабильности работы и обеспечение возможности работы насоса с тепловым источником на органическом топливе в холодное время года, Поставленная цель достигается тем, что насос снабжен дополнительными тет1лоприемником, рабочей и приводной камерами, а разделитель выполнен в виде поршня, разделяющего между собой, соответственно, рабочие и приводные камеры, каждая из последних снабжена теплопроводной торцевой стенкой с ребрами охлаждения, размещенными в смежной рабочей камере, каждый теплоприемник установлен против теплопроводной торцовой стенки одной из приводных камер с возможностью относитель-:

Насос снабжен двумя теплоприемниками 1 и 2, двумя рабочими 3 и 4 и приводными 5 и 6 камерами и поршнем

7, разделяющим между собой, соответственно, рабочие 3 и 4 и приводные

3 840457 ного перемещения и связан со вторым теплоприемником экраном с внутренней зеркальной поверхностью, охватывающим рабочие и приводные камеры, †"один из теплоприемников поджат к торцовой

5 стенке одной из приводных камер пружинами, а система управления снабжена теплообменниками-упорами, установленными в каждой из приводных камер, и отжимными сильфонами, заполненными термочувствительной средой, имеющими теплообменники и установленнымимежду торцовой стенкой каждой из и иводных камер и соответствующим теплоприемником, причем одна из рабо1их камер, смежная приводной, к торцовой стенке которой поджат пружинами один из теплоприемников, сообщена гидролинией через теплообменник-упор, размещенный в указанной приводной камере, с б теплообменниками отжимных сильфонов, установленных между торцовой стенкой второй приводной камеры и вторым из теплоприемников, вторая рабочая камера сообщена одной иэ гидр олиний через тепло- 5 обменник-упор, размещенный в смежной ей приводной, камере, с теплообменниками отжимных сильфонов, размещенных между торцовой стенкой последней приводной камеры и соответствующим тепло-30 приемником, а другой гидролинией — с теплообменниками отжимйых сильфонрв, размещенных между торцовой стенкой приводной камеры, поджатой пружинами к теплоприемнику, "и этим теплоприемни 35 ком, и в каждой из упомянутых гидролиний установлен обратный клапан, При этом каждая из рабочих камер разделена гибким разделителем на.гид- 40 роприводную и насосную полости, первая из которых заполнена нейтральной приводнбй жидкостью, а вторая сообщена с патрубками, и в корпусе в зоне; прилегающей к,гидроприводной полости1 45 выполнены каналы охлаждения, сообщенные с патрубками насосной полости.

Кроме того, приемники и экран снабжены охватывающей их теплоизоляцией, На фиг. 1 представлен предлагаемый насос, на фиг. 2 — вариант насоса с разделенными гибкими разделителями рабочими камерами, 4

5 и 6 камеры, Рабочие камеры 3 и 4 отделены от соответствующих смежных приводных камер 5 и 6 теплоизолирующими подвижными разделителями 8 и 9, каждый из которых образован концентрично установленными сильфонами с теплоизолирующей полостью 10 между ними, Каждая из приводных камер 5 и

6 снабжена теплопроводной торцовой стенкой, соответственно, 1 1 и 12 с ребрами охлаждения 13 и 14, размещенными в смежных рабочих камерах 3 и

4 ° Каждый теплоприемник 1 и 2 установлен против теплопроводной стенки

11 или 12 одной из приводных камер 5 или б с возможностью относительного перемещения и связан со вторым теплоприемником экраном 15 внутренней зеркальной поверхностью, охватывающим рабочие 3 и 4 и приводные 5 и 6 камеры.

Один из теплоприемников (теплоприемник 1) поджат к торцовой стенке 11 приводной камеры 5 пружинами 16, Приводные камеры 5 и 6 заполнены термочувствительной средой, Система управления состоит из теплообменников-упоров 17 и 18, установленных. в каждой из приводных камер

5 и б, и отжимных сильфонов 19 и 20, заполненных термочувствительной средой и имеющих теплообменники 21 и 22,.

Отжимные сильфоны 19 и 20 установлены между торцовыми стенками 11 и 12 каждой из приводных камер 5 и б и соответствующими теплоприемниками 1 и 2, Одна из рабочих камер (камера 3) смежная приводной камере 5, к торцовой стенке 11 которой поджат пружинами теплоприемник 1, сообщена гидролинией

23 через теплообменник -упор 17, размещенный в приводной камере 5, с теплообменниками 22 отжимных сильфонов

20, установленных между торцовой стен кой 12 приводной камеры 6 и теплоприJ емником 2 °

Вторая рабочая камера 4 сообщена одной гидролинией 24 через теплообменник-упор 18, размещенный в смежной ей приводной камере 6, с теплообменниками 22 отжимных сильфонов 20, размещенных между торцовой стенкой 12 и теплоприемником 2, а другой гидролинией 25 — с теплообменниками 21 отжимных сильфонов 19, размещенных между торцовой стенкой 11 и теплоприемником 1, В каждой из упомянутых гидролиний 23, 24 и 25 установлен обратный клапан, соответственно, 26, 27 и 28, 1

5, 84045

В варианте насоса (фиг, 2) каждая иэ рабочих камер 3 и .4 разделена гибким разделителем 29 и 30, соответственно, на гидроприводную 31 и 32 и насосную 33 и 34 полости, Гидроприводные полости 31 и 32 заполнены нейтральной приводной жидкостью, Насосные полости

33 и 34 снабжены патрубками 35 и 36, I а в корпусе 37 в зоне, прилегающей, к гидроприводным полостям 31 и 32, выполнены каналы охлаждения 38, сообщенные с патрубками 35 и 36 насосных полостей 33 и 34 ° Теплоприемники 1 и

2 и экран 15 могут быть снабжены охва-. тывающей их теплоизоляцией (не показа-!5 на) Теплоприемники 1 и 2 нагреваются солнечными лучами, В начальный момент работы отжимные сильфоны 19 и 20 урав20 новешивают друг друга, и пружины 16 прижимают теплоприемник 1 к торцовой теплопроводной стенке 11, Тепло передается через стенку 11 в приводную камеру 5, где легкокипящая термочувствительная среда закипает и давлением паров перемещает поршень 7 вправо (по чертежу), При этом рзбочая камера 3 увеличивается в объеме, и в нее поступает перекачиваемая жидкость . из источника, а рабочая камера 4 уменьшается в объеме, и перекачиваемая жидкость из нее вытесняется к потребителю, Одновременно перекачиваемая жидкость из рабочей камеры 4 поступает в гидролинию 24, сообщенную че35 рез теплообменник-упор 18 с теплообменниками 22 отжимных сильфонов 20, и в гидролинию 25, сообщенную с теплообменниками 21 отжимных сильфонов 19, 4

При этом перекачиваемая жидкость охлаждает термочувствительную среду в приводной камере и в сильфонах 19 и 20, способствуя конденсации ее паров, конденсации паров термочувствительной среды в камере 6, неконтактирующей с теплоприемником 2, а также отдаче те-. пла .в перекачиваемую жидкость ребрами охлаждения !4. В результате конденсации паров термочувствительной среды повышается перепад давлений на поршне

7, что способствует повышению удельной мощности насоса, и сжимаются .сильфоны 19 и 20, Обратный ток перекачиI ваеиой жидкости через теплообменникупор 17, который привел бы к паразит" ным потерям тепла в приводной камере

5, предотвращается обратным клапаном

26, установленным в гидролинии 23, 7 6

В конце хода вправо поршень 7 упирается в теплообменник-упор 18 и ос.танавливается, Давление в рабочей камере 4 подает и ток перекачиваемой жидкости через теплообменникупор 18 и теплообменники 21 и 22 отжимных сильфонов 19 и 20 прекращается ° Так как торцовая стенка ll в этот момент прижата пружинами 16 к теплоприемнику 1, установленные на ней отжимные сильфоны 19 нагреваются, термо. чувствительная среда в них закипает, и давление. паров разжимает сильфоны

19, Последние упираются в теплоприемник 1, за счет непосредственного контакта с ним нагреваются еще больше и отжимают теплообменник 1 от торцовой стенки 11, удерживая его в таком положении. Под действием отжимных сильфонов 19, преодолевающих усилие пружин 16, торцовая стенка 12 прижимается к теплоприемнику 2 который на гревает термочувствительную среду в приводной камере 6. Давление в последней повышается, и поршень движется вправо.

В процессе движения поршня влево рабочая камера 4 увеличивается в объеме, и в нее поступает перекачиваемая жидкость из источника, а рабочая камера 3 уменьшается в объеме„ что приводит к вытеснению из нее перекачиваемой жидкости к потреблению. Одновременно перекачиваемая жидкость поступает через теплообменник-упор 17 и гидролинию 23 в теплообменники 22 сильфонов 20, способствуя охлаждению термочувствительной среды и конденсации ее паров в приводной полости 5 и в отжимных счльфонах 20. Последние поэтому находятся в сжатом состоянии.

Обратный ток перекачиваемой жидкости через теплообменник-упор 18 и теплообменники 21 отжимных сильфонов 19 предотвращается обратными клапанами 27 и 28, установленными в гидролиниях

24 и 25, !

В конце хода влево поршень 7 упирается в теплообменник-упор 17. Давление в рабочей камере 3 падает, и ток перекачиваемой жидкости через теплою обменник-упор 17 и теплообменники 22 сильфонов 20 прекращается. Сильфоны .20 нагреваются за счет контакта теплоприемника 2 с торцовой стенкой 12, термочувствительная среда в них закипает и разжимает сильфоны 20. Последние упираются в теплоприемник 2

7 84045 и уравновешивают усилие со стороны сильфонов 19, а прижимают теплоприемник 1 к торцовой стенке 11. Цикл работы насоса повторяется, Разделение рабочих камер гибкими разделителями 29 и 30 на приводные

31 и 32 и насосные 33 и 34 полости улучшает усилия работы поршня 7, так как исключается его контакт с перекачиваемой жидкостью, в которой могут быть абразивные частицы. В этом случае насос работает аналогично вышеописанному, с той лишь разницей, что перекачиваемая .жидкость поступает в теплообменник 17-22 из насосных полостей 33 и 34, Одновременно (для улуч« шения теплоотдачи с.ребер охлаждения 13 и

14 потокомперекачиваемой жидкости,проходящим через каналы охлаждения 38, охла>щается приводная жидкость в гидро- gg приводных полостях 31 и 32, В зимнее время года подогрев теплоприемников 1 и 2 может осуществляться органическим топливом. При этом для уменьшения теплоотдачи в окружа- 25 ющую среду насос целесообразно снабжать теплоизоляцией, охватывающей теплоприейники 1и 2 и экран 15.

Предлагаемый насос может работать стабильно, практически независимо от 30 количества тепла, получаемого теплоприемниками, 7 8

«п ком экраном с внутренней зеркальной поверхностью, охватывающим рабочие и приводные камеры, один из теплоприемников поджат к торцовой стенке одной из приводных камер пружинами, а система управления снабжена теплообменниками-упорами, установленными в каждой из приводных камер, и отжимными сильфонами, заполненными термочувствительной средой, имеющими теплообменниками и установленными между торцовой стенкой каждой из приводных камер и соответствующим теплоприемником, при- чем одна из рабочих камер, смежйая приводной, к торцовой стенке которой поджат пружинами один из теплоприемников, сообщена гидролинией через тепло- обменник-упор, размещенный в укаэанной приводной камере, с теплообменниками отжимных сильфонов, установленных между торцовой стенкой второй приводной камеры и вторым из теплоприемников, вторая рабочая камера сообщена одной гидролинией через теплообменник-упор, размещенный в смежной ей приводной камере, с теплообменниками отжимных сильфонов, размещенных между .торцовой стенкой последней приводной камеры и соответствующим теплоприемником, а другой гидролинией — с теплообменниками отжимных сильфонов, размещенных между торцовой стенкой приводной камеры, поджатой пружинами к те% плоприемнику и этим теплоприемником, и в каждой из упомянутых гидролиний установлен обратный клапан, 2, Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что каждая из рабочих камер разделена гибким разделителемна гидроприводную и насосную полости, первая иэ которых заполнена нейтральной приводной жидкостью, а вторая сообщена с патрубками, и в корпусе в зоне, прилегающей к гидроприводной полости, выполнены каналы охлаждения, сообщенные с патрубками насосной полости, 3. Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, .с целью обеспечения его работы с тепловым источником на органическом топливе в холодное время года, теплоприемник и экран снабжены охватывающей их теплоиэоляцией.

Формула изобретения

1, Объемный насос с тепловым приводом, содер>кащий размещенную в корпусе, по меньшей иере, одну рабочую камеру, снабженную патрубками и отделенную теплоизолирующим подвижным 40 разделителем от смежной приводной камеры, заполненной термочувствительной средой, теплоприемник и систему управления, отличающий с я тем, что, с целью повышения стабиль- 45 ности работы, насос снабжен дополнительными теплоприемником, рабочей н приводной камерами, а разделитель выполнен в виде разделяющего между собой соответственно, рабочие и приводные камеры, каждая из последних снабжена теплопроводной торцовой стенкой с ребрами охлаждения, размещенными в смежной рабочей камере, каждый теплопри- . . емник установлен против теплопроводнойя орцовой стенки одной из приводных камер с возможностью относительного перемещения и связан со вторым теплоприемИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

566956, кл. F 04 В 17/ОО, 1973,