close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8435

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8435
(13) C1
(19)
(46) 2006.08.30
(12)
7
(51) F 03G 7/06
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ПАРОЖИДКОСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ
(21) Номер заявки: a 20030817
(22) 2003.08.19
(43) 2005.03.30
(71) Заявитель: Комиссаров Феликс Давидович (BY)
(72) Авторы: Комиссаров Феликс Давидович; Кудряшов Владимир Петрович; Конопля Евгений Федорович
(BY)
(73) Патентообладатель: Комиссаров Феликс Давидович (BY)
(56) SU 1776876 A1, 1992.
SU 675198, 1979.
US 3139837, 1964.
US 1773551, 1930.
SU 1663228 A1, 1991.
RU 2006676 C1, 1994.
BY 8435 C1 2006.08.30
(57)
Парожидкостной двигатель с жидким поршнем, совершающий механическую работу
по перекачке агрессивной жидкости, содержащий корпус, испаритель, выполненный в виде заглушенного с торца канала, парожидкостной канал, нагнетательно-всасывающую
трубу, соединенную с клапанным гидравлическим насосом, выполненным в виде правой
Фиг. 1
BY 8435 C1 2006.08.30
ветви канала U-образной формы с нагнетательным участком и с обратным клапаном и
имеющим сливное колено и всасывающий участок с обратным клапаном, рабочую жидкость, выполняющую одновременно роль жидкого поршня, пары рабочей жидкости, разделяющую среду, отличающийся тем, что содержит полую заглушку, установленную в
верхней торцевой части испарителя, в торцевой плоскости которой установлен штуцер
для заправки испарителя рабочей жидкостью, источник ультрафиолетового излучения,
установленный напротив прозрачной стенки, выполненной в испарителе с левой стороны
двигателя, рабочий поршень, размещенный в испарителе, соединенный в верхней части с
непрозрачным экраном и изготовленный из фторопласта-4, стойкого к рабочей жидкости в
диапазоне рабочих температур испарителя, установленный с возможностью опирания
снизу на ограничители его движения, выполненные из материала стенок парожидкостного
канала в его нижней части, причем рабочая жидкость представляет собой диоксид азота, а
промежуточной жидкостью является азотная кислота, обратный клапан всасывающего
участка гидравлического насоса размещен в удлинительной притертой трубке с боковым
отверстием в верхней ее части, помещенной в вертикальную трубу, которая присоединена
с помощью колена к правой ветви канала U-образной формы, сливное колено гидравлического насоса выполнено из пластического гибкого материала, например фторопласта-4,
разделяющая среда представляет собой герметичный полый поршень, разделяющий промежуточную жидкость и перекачиваемую жидкость, который размещен в правой ветви
канала U-образной формы и выполнен из пластического материала фторопласт-4, инертного по отношению к промежуточной и перекачиваемой жидкостям, при этом двигатель
содержит всасывающий поршень со штоком, размещенный в вертикальной трубе, верхним своим концом выступающей выше колена, наконечник, присоединенный к нижнему
концу удлинительной притертой трубки, который включает предохранительное устройство, размещенный в корпусе наконечника поплавковый запорный орган с толкателем, размещенным в колпаке с каналом и пропускными отверстиями, и седло, двигатель содержит
нагреватель, выполненный в виде нихромовой проволоки, намотанной на асбестовую
прокладку, размещенную непосредственно на поверхности испарителя в его нижней части
под прозрачной стенкой, корпус выполнен из металла и покрыт с внутренней стороны
стойким к агрессивным жидкостям материалом или выполнен из нержавеющей стали или
из молибденового стекла, двигатель содержит штатив с кронштейнами, амортизирующие
подставку и прокладки.
Изобретение относится к энергетическому машиностроению и приборостроению, а
именно к способам преобразования тепловой энергии в механическую, в частности устройствам преобразования низкопотенциальной тепловой энергии в механическую работу.
Известен способ преобразования тепловой энергии в механическую путем заполнения
герметичных прозрачных камер двуокисью азота, погружения их в жидкость, расширения
камер в жидкости путем воздействия на рабочее тело солнечного излучения (ультрафиолетовой части спектра) через прозрачный экран и увеличения их плавучести за счет протекания под воздействием ультрафиолетового излучения экзотермического разложения
двуокиси азота на окись азота и кислород с выделением тепла, что приводит к увеличению объема камер и всплытию камер под действием сил плавучести, и последующему
уменьшению их объема при прерывании этого воздействия непрозрачным экраном за счет
соединения окиси азота и кислорода, и погружению их в жидкость за счет уменьшения
плавучести камер [1].
Известен парожидкостной двигатель, содержащий последовательно соединенные испаритель, парожидкостной канал, холодильник и рабочую трубу, частично заполненные
рабочей жидкостью, образующей жидкий поршень. Испаритель со стороны, противоположной парожидкостному каналу, соединен с последним дополнительным трубопрово2
BY 8435 C1 2006.08.30
дом, снабженным камерой и обратным клапаном, дополнительный трубопровод и камера
которого заполнены смесью пара рабочей жидкости и неконденсирующихся в диапазоне
рабочих температур газов. Для подвода к испарителю теплового потока используется нагреватель, например газовая горелка. Парожидкостной канал и дополнительный трубопровод заключены в теплоизолирующую оболочку [2].
Парожидкостной двигатель работает следующим образом. Тепло нагревателя подводится к испарителю, и находящаяся в нем рабочая жидкость закипает, часть ее испаряется и повышает давление в испарителе. Под действием давления в испарителе жидкий
поршень перемещается в сторону рабочей трубы, и одновременно парогазовая смесь из
дополнительного трубопровода и камеры через обратный клапан поступает в парожидкостной канал и далее в холодильник, образуя парогазовые пузырьки. При поступлении
паров рабочей жидкости в холодильник происходит их конденсация. Расширение парогазовой смеси и конденсация паров приводит к понижению давления в испарителе и дополнительном трубопроводе, в результате чего жидкий поршень движется в обратном
направлении к испарителю. При понижении давления рабочего тела пузырьки смеси неконденсирующихся газов являются очагами испарения в них окружающей рабочей жидкости и аккумулируют ее тепловую энергию. Испарение рабочей жидкости в объем
пузырьков сопровождается ее охлаждением, в результате чего уменьшается количество
тепла, передаваемого от рабочего тела окружающей среде в холодильнике и рабочей трубе. При возврате смеси жидкости и парогазовых пузырьков в испаритель по мере повышения давления пузырьки сжимаются и схлопываются, отдавая аккумулированную ими
тепловую энергию. Далее весь процесс повторяется.
К недостаткам двигателя следует отнести следующие: 1) двигатель не обеспечен устройством, позволяющим изменять частоту колебаний жидкого поршня; 2) регулирование
потока тепловой энергии, поступающей в испаритель, осуществляется нагревателем, выполненным в виде газовой горелки, что не обеспечивает дозирование поступающей энергии и не позволяет выполнить двигатель в компактном виде при использовании его в
сочетании с насосом для перекачивания жидкостей; 3) дополнительный трубопровод, за
счет его соединения с парожидкостным каналом в точке над холодильником, не обеспечивает сохранение заданного количества неконденсирующегося газа в рабочей зоне двигателя за счет перехода части пузырьков в нагнетательно-всасывающую трубу, т.е. за счет их
безвозвратных потерь.
Наиболее близким по своей технической сущности является парожидкостной двигатель, содержащий последовательно соединенные испаритель с продольными ребрами с
внешней стороны, парожидкостной адиабатический канал, холодильник, нагнетательновсасывающую трубу, соединенную с клапанами гидравлическим насосом, образующие
канал U-образной формы, причем испаритель, парожидкостной канал и холодильник заполнены рабочей жидкостью, выполняющей одновременно роль рабочего тела и жидкого
поршня. А между рабочей и перекачиваемой насосом жидкостями в U-образном канале
размещена промежуточная жидкость, инертная по отношению к рабочей и перекачиваемой жидкостям и не допускающая смешения с ними, плотность которой выше плотности
рабочей и перекачиваемой насосом жидкости. Парожидкостной канал с внутренней стороны на границе с холодильником снабжен турболизатором, а испаритель с внутренней
стороны имеет продольные ребра, покрытые слоем капиллярно-пористого материала, и
при этом часть объема испарителя заполнена смесью пара рабочей жидкости и неконденсирующихся в диапазоне рабочих температур газов, при этом турболизатор выполнен либо в виде кольцевых выступов с внутренней стороны парожидкостного канала на границе
с холодильником, либо в виде нескольких решеток, установленных внутри парожидкостного канала в его поперечном сечении на границе с холодильником [3].
Парожидкостной двигатель работает следующим образом.
3
BY 8435 C1 2006.08.30
Перед началом работы двигатель и насос заправляются рабочей и промежуточной
жидкостями и перекачиваемой насосом жидкостью, а в испаритель вводится неконденсирующийся газ в количестве, составляющем часть объема испарителя. Затем к рабочему
телу в испаритель подводится, а от холодильника отводится теплота. В испарителе тепло
нагревающей среды передается рабочему телу в виде парогазовой смеси и жидкости. Парогазовая смесь нагревается, а жидкость рабочего тела после нагревания в результате кипения частично переходит в пар, что приводит к увеличению количества пара в
испарителе и к увеличению в нем давления парогазовой смеси. Под действием давления
парогазовой смеси рабочая жидкость перемещается по парожидкостному адиабатическому каналу и холодильнику. Вместе с рабочей жидкостью по U-образному каналу перемещается промежуточная жидкость и перекачиваемая жидкость, которая открывает
обратный клапан на нагнетательном патрубке насоса и вытесняется из него для дальнейшего использования. Процесс расширения парогазовой смеси над жидкостью в парожидкостном канале протекает по принципу затопленных парогазовых струй с образованием в
жидкости в конце рабочего хода парогазовых пузырьков и образованием значительного
прогиба поверхности жидкости на границе раздела фаз с увеличением площади этой поверхности. Это позволяет интенсифицировать процесс конденсации отработанного пара в
конце рабочего хода за счет увеличения теплообменной поверхности между паром и жидкостью при образовании конуса конденсации и парогазовых пузырьков. Интенсификация
процесса конденсации отработанного пара ускоряет этот процесс и обеспечивает более
полную конденсацию отработанного пара.
К недостаткам двигателя следует отнести следующие: 1) выполнение корпуса двигателя из материала, не обеспечивающего возможность перекачивания агрессивных жидкостей; 2) введение в испаритель неконденсирующегося газа, занимающего часть объема
испарителя, объем которого не обусловлен какими-либо параметрами; 3) необходимость
перед началом работы двигателя каждый раз производить заправку его рабочей и промежуточной жидкостями, а также перекачиваемой насосом жидкостью, и введение в испаритель неконденсирующегося газа, процесс введения которых при каждой смене
перекачиваемой жидкости, согласно описанию устройства двигателя, по всей видимости,
затруднен; 4) устройство парожидкостного двигателя и гидравлического насоса не позволяет заправлять их рабочей, промежуточной и перекачиваемой жидкостями в рабочем положении двигателя; 5) применение такого конструкционного элемента как турболизатор
не в должной мере обеспечивает подачу неконденсирующегося газа в парожидкостной
адиабатический канал и принудительное образование пузырьков парогазовой смеси, наличие которых в парожидкостном канале приводит к окончанию процесса подготовки к
возобновлению исходного состояния системы (см. аналог 2).
Задачей настоящего изобретения является создание такого устройства, которое бы исключило все недостатки прототипа и позволило бы получить максимальный КПД устройства при минимальных затратах тепловой энергии, которое могло бы работать при
температуре окружающей среды, близкой к комнатной температуре.
Поставленная задача решается тем, что парожидкостной двигатель с жидким поршнем, совершающий механическую работу по перекачке агрессивной жидкости, содержит
корпус, испаритель, выполненный в виде заглушенного с торца канала, парожидкостной
канал, нагнетательно-всасывающую трубу, соединенную с клапанным гидравлическим
насосом, выполненным в виде правой ветви канала U-образной формы с нагнетательным
участком и с обратным клапаном и имеющим сливное колено и всасывающий участок с
обратным клапаном, рабочую жидкость, выполняющую одновременно роль жидкого
поршня, пары рабочей жидкости, разделяющую среду.
Отличительной особенностью является то, что двигатель содержит полую заглушку,
установленную в верхней торцевой части испарителя, в торцевой плоскости которой установлен штуцер для заправки испарителя рабочей жидкостью, источник ультрафиолетово4
BY 8435 C1 2006.08.30
го излучения, установленный напротив прозрачной стенки, выполненной в испарителе с
левой стороны двигателя, рабочий поршень, размещенный в испарителе, соединенный в
верхней части с непрозрачным экраном и изготовленный из фторопласта-4, стойкого к рабочей жидкости в диапазоне температур испарителя, установленный с возможностью
опирания снизу на ограничители его движения, выполненные из материала стенок парожидкостного канала в его нижней части, причем рабочая жидкость представляет собой
диоксид азота, а промежуточной жидкостью является азотная кислота, обратный клапан
всасывающего участка гидравлического насоса размещен в удлинительной притертой
трубке с боковым отверстием в верхней ее части, помещенной в вертикальную трубу, которая присоединена при помощи колена к правой ветви канала U-образной формы, сливное колено гидравлического насоса выполнено из пластического гибкого материала,
например фторопласта-4, разделяющая среда представляет собой герметичный полый
поршень, разделяющий промежуточную жидкость и перекачиваемую жидкость, который
размещен в правой ветви канала U-образной формы и выполнен из пластического материала фторопласт-4, инертного к промежуточной и перекачиваемой жидкостям, при этом
двигатель содержит всасывающий поршень со штоком, размещенный в вертикальной трубе, верхним своим концом выступающей выше колена, наконечник, присоединенный к
нижнему концу удлиненной притертой трубки, который включает предохранительное
устройство, размещенный в корпусе наконечника поплавковый запорный орган с толкателем, размещенным в колпаке с каналом и пропускными отверстиями, и седло, двигатель
содержит нагреватель, выполненный в виде нихромовой проволоки, намотанной на асбестовую прокладку, размещенную непосредственно на поверхности испарителя в его нижней части под прозрачной стенкой, корпус выполнен из металла и покрыт с внутренней
стороны стойким к агрессивным жидкостям материалом или из нержавеющей стали или
из молибденового стекла, двигатель содержит штатив с кронштейнами, амортизирующие
подставку и прокладки.
На фиг. 1 изображен парожидкостной двигатель с жидким поршнем в разрезе.
На фиг. 2 изображен наконечник удлинительной трубки.
Парожидкостной двигатель с жидким поршнем, совершающий механическую работу
по перекачке агрессивных жидкостей, содержит корпус 1, испаритель 2, полую заглушку 3
с заправочным штуцером 4, парожидкостной канал 5, нагнетательно-всасывающую трубу
6, гидравлический насос 7, рабочую жидкость 8, промежуточную жидкость 9, пары рабочей жидкости 10, источник ультрафиолетового излучения 11, прозрачную стенку 12, рабочий поршень 13 с непрозрачным экраном 14, нихромовый нагреватель 15, ограничители
движения поршня 16, нагнетательный 17 и всасывающий 18 участки, обратный клапан 19
гидравлического насоса, вертикальную трубу 20, колено 21, полый поршень 22, всасывающий поршень 23 со штоком 24, удлинительную притертую трубку 25 с боковым отверстием 26 в верхней притертой части, наконечник 27, предохранительное устройство 28,
поплавковый запорный орган 29, толкатель 30, колпак 31, канал 32, пропускные отверстия
33, седло 34, сливное колено 35, штатив 36, кронштейны 37, подставку из амортизирующего материала 38, амортизирующие прокладки 39.
Парожидкостной двигатель работает следующим образом.
Двигатель в сборе с помещенным в нем свободным рабочим поршнем 13 с непрозрачным экраном 14 и закрытой полой заглушкой 3, с залитой через нагнетательный участок
17 нагнетательно-всасывающей трубы 6 промежуточной жидкостью - азотной кислотой в количестве, ранее определенном на неагрессивных жидкостях, вставленным через нагнетательный участок 17 правой ветви канала U-образной формы полым поршнем 22, что
производится при снятом сливном колене 35, вакуумируют через заправочный штуцер 4.
И одноразово заправляют в вытяжном шкафу в двигатель через заправочный штуцер 4 рабочую жидкость 8 - двуокись азота - в количестве, заранее рассчитанном и апробированном на макетной жидкости для создания в испарителе достаточного количества паров
5
BY 8435 C1 2006.08.30
рабочей жидкости 8, необходимого для образования из двуокиси азота, под действием
ультрафиолетового излучения, окиси азота и кислорода, и для увеличения давления парогазовой смеси этих газов и некоторого возможного количества остаточных паров рабочей
жидкости в испарителе в 1,5 раза для перемещения свободного рабочего поршня 13 до ограничителей движения 16 свободного рабочего поршня 13. Что является необходимым
для обеспечения работы гидравлического насоса 7, т.е. движение герметичного полого
поршня 22 от его нижнего положения в правой ветви канала U-образной формы в ее нагнетательном участке 17 до колена 21 под влиянием разности давлений паров рабочей
жидкости 8. Затем в нагнетательный участок 17 нагнетательно-всасывающей трубы 6 помещают трубку с размещенным и смонтированным в ней обратным клапаном 19, выполненную из стойкого в агрессивной среде материала, например фторопласта-4, и плотной
посадкой закрепляют ее на входе в сливное колено 35. Устанавливают на свое место сливное колено 35. Устройство ставят вертикально и в вертикальную трубу 20 сверху вставляют всасывающий поршень 23 со штоком 24. Затем в вертикальную трубу 20 снизу
вставляют нужной длины, согласно высоте сосуда с отбираемой жидкостью, удлинительную притертую трубку 25 с боковым отверстием 26 в ее верхней притертой части и опускают вертикальную трубу 20 устройства, закрепленного на штативе 37 при помощи
кронштейнов 38, в перекачиваемую жидкость. Удлинительная притертая трубка 25 с предохранительным устройством 28 упирается в дно сосуда с агрессивной жидкостью. При
этом предохранительное устройство 28 надавливает на толкатель 30 поплавкового запорного органа 29 и отрывает его от седла 34, и при этом противоположный конец толкателя
30 входит в канал 32 колпака 31 поплавкового запорного органа 29, и при этом агрессивная жидкость входит через пропускные отверстия 33 в удлинительную притертую трубку
25, а воздух из удлинительной притертой трубки 25 выходит наружу через боковое отверстие 26 в ее верхней притертой части, а отбираемая жидкость входит в удлинительную
притертую трубку 25 до уровня жидкости в сосуде. Надавливают на вертикальную трубу
20 для того, чтобы удлинительная притертая трубка 25 своей верхней притертой частью
вошла со своим боковым отверстием 26 в вертикальную трубу 20. Сообщение с атмосферой закрыто. Движением штока 24 на себя поднимают всасывающий поршень 23, и при
этом под всасывающим поршнем 23 образуется разряжение, в результате чего открывается обратный клапан 19 всасывающего участка 18, и агрессивная жидкость поднимается в
вертикальной трубе 20 до уровня выше колена 21, при этом воздух из колена 21 выходит в
верхний объем вертикальной трубы 20 над коленом 21 под всасывающий поршень 23, тем
самым устраняется разрыв столба отбираемой жидкости в колене 21, и отбираемая жидкость заполняет нагнетательный участок 17 насоса 7 от полого поршня 22 до нагнетательного клапана 19. Вертикальная труба 20 и гидравлический насос 7 полностью заполняется
отбираемой агрессивной жидкостью. Таким образом, при работе насоса 7 происходит перемещение колонки отбираемой жидкости в нагнетательном участке 17 от полого поршня
22 до нагнетательного обратного клапана 19 и до сливного колена 35, а во всасываемом
участке 18 - от уровня жидкости в сосуде с отбираемой жидкостью до колена 21.
Перед началом работы парожидкостного двигателя на нихромовый нагреватель 15 подают напряжение электрического тока, регулируемое реостатом, для поднятия температуры испарителя 2 несколько выше 21 °С, чтобы обеспечить температуру в испарителе на
достаточном уровне, при котором рабочая жидкость 8 постоянно находилась бы в парообразном состоянии на всем протяжении работы двигателя, что обеспечивает испарение всего объема двуокиси азота, заполняющего испаритель 2. Включают в сеть электрического
питания источник ультрафиолетового излучения 11, которое проходит через прозрачную
стенку 12 и воздействует на пары двуокиси азота, где происходит фотохимическая реакция в облучаемых молекулах двуокиси азота с образованием молекул окиси азота - NO и
кислорода - О2 с выделением тепла. При этом объем газовой смеси увеличивается и давление в испарителе 2 газовой смеси возрастает в 1,5 раза. Под действием возросшего дав6
BY 8435 C1 2006.08.30
ления свободный рабочий поршень 13 опускается, выталкивая промежуточную жидкость
9 из левой ветви канала U-образной формы, при этом свободный рабочий поршень 13
вместе с непрозрачным экраном 14 достигает ограничителей движения поршня 16 и непрозрачный экран 14 перекрывает поступление ультрафиолетового излучения в объем испарителя 2. А в правой ветви канала U-образной формы в это время уровень
промежуточной жидкости 9 поднимается и поднимает полый поршень 22 до уровня расположения колена 21. Вместе с рабочей жидкостью по правой ветви канала U-образной
формы перемещается и перекачиваемая жидкость, которая открывает обратный клапан 19
на нагнетательном участке 17 насоса 7 и вытесняется из него по сливному колену 35 в
сборный сосуд. В это же время в затененном объеме испарителя 2 происходит реакция соединения окиси азота с кислородом и уменьшение объема газовой фазы из-за образования
двуокиси азота, и давление паров рабочей жидкости 10 - двуокиси азота - падает, и свободный рабочий поршень 13 возвращается в исходное положение, поднимая непрозрачный экран 14 и тем самым открывая прозрачную стенку 12, а в правой ветви канала
U-образной формы уровень промежуточной жидкости 9 понижается, увлекая за собой полый поршень 22 и перекачиваемую жидкость, при этом обратный клапан 19, расположенный в удлинительной трубке 25, открывается и перекачиваемая жидкость вертикальной
трубе 20 поднимается до клапана 19 в нагнетательном участке 17, при поднятии в правой
ветви канала U-образной формы полого поршня 22 давление в гидравлическом насосе 7 в
вертикальной трубе 20 возрастает, и всасывающий клапан 19 в удлинительной притертой
трубке 25 прижимается к своему седлу, и перекачиваемая жидкость через открывшийся
обратный клапан 19 в нагнетательной трубе 17 поступает через сливное колено 35 в сборный сосуд, и рабочий цикл повторяется.
В отличие от прототипа предлагаемый парожидкостной двигатель имеет следующие
преимущества:
1. Использование в качестве рабочей жидкости, заполняющей испаритель, паров двуокиси азота, которые под действием ультрафиолетового излучения солнечной энергии или
искусственного источника ультрафиолетового излучения, проходящего через прозрачную
стенку, разлагаются на окись азота и кислород, и при этом происходит возрастание давления в испарителе в 1,5 раза, а при затенении непрозрачным экраном в испарителе происходит реакция соединения окиси азота с кислородом, и при этом происходит уменьшение
давления в испарителе в 1,5 раза, позволяет использовать это явление как источник принудительного колебания рабочей жидкости для перекачивания агрессивной жидкости с
применением гидравлического насоса предлагаемой конструкции.
2. Применение в качестве устройства, заполняющего объем полостей гидравлического
насоса отбираемой жидкостью, вертикальной трубы и поршня со штоком и связь ее с насосом позволили производить за одно движение поршня вверх заполнение всех полостей
насоса отбираемой жидкостью, что значительно облегчило этот процесс по сравнению с
прототипом, где заполнение емкостей насоса осуществляется способом залива, что особенно важно при отборе агрессивных жидкостей, по вопросу техники безопасности.
3. Изготовление гидравлического насоса в виде вертикальной трубы и оборудование
ее в нижней части удлинительной притертой трубкой с боковым отверстием в ее верхней
притертой части и использование в нижней части удлинительной трубки наконечника с
поплавковым запорным органом обеспечивают заполнение отбираемой жидкостью нижнего объема удлинительной трубки до уровня жидкости в сосуде сразу же после погружения удлинительной притертой трубки в сосуд и плотное перекрытие нижнего отверстия
этой трубки после извлечения устройства из сосуда по окончании отбора агрессивной
жидкости поплавковым запорным органом, что особенно важно для соблюдения техники
безопасности.
4. Монтаж устройства на штативе обеспечивает его транспортабельность и надежность в условиях научной лаборатории.
7
BY 8435 C1 2006.08.30
Установка в верхней, торцевой части испарителя 2 полой заглушки 3, выполненной из
материала установки, и оборудование ее заправочным штуцером 4 обеспечивает вакуумирование объема двигателя после ее предварительной сборки и герметизации стыка заглушки и торцевого отверстия испарителя и заправку его рабочей жидкостью перед
началом работы двигателя и в случае непредвиденных утечек рабочей жидкости.
Выполнение насоса 7 в виде правой ветви канала U-образной формы с нагнетательным участком 17 нагнетательно-всасывающей трубы 6, имеющим сливное колено 35,
выполненное из пластического трубчатого гибкого материала типа фторопласт-4, обеспечивает возможность производить слив агрессивной жидкости в любой сосуд, находящийся вблизи места ее забора.
Установка внутри испарителя 2 подвижного под давлением смеси окиси азота и кислорода свободного рабочего поршня 13 и установка на нем непрозрачного экрана 14, выполненных из материала, стойкого в окислах азота в диапазоне рабочих температур
испарителя 2, типа фторопласт-4, позволят свободному рабочему поршню 13 совершать
принудительные вертикальные перемещения сверху вниз под действием изменяющегося
давления в испарителе 2, вызванного воздействием ультрафиолетового излучения на пары
рабочей жидкости 8, при прохождении их через прозрачную стенку 12, а при прекращении этого воздействия, по причине затенения прозрачной стенки 12 непрозрачным экраном 14, совершать движения снизу вверх под действием разности уровней жидкости в
левой ветви канала U-образной формы и его правой ветви до установления равновесия в
обеих ветвях канала U-образной формы.
Изготовление свободного рабочего поршня 13 из материала фторопласта - 4, стойкого
к рабочей жидкости в диапазоне рабочих температур испарителя 2, обеспечивает его долгую и безаварийную работу.
Выполнение в нижней части парожидкостного канала 5 ограничителей 16 движения
свободного рабочего поршня 13 обеспечивает ограничение его движения в объеме парожидкостного канала 5, при перемещении в нем промежуточной жидкости 9 до ее нижнего
уровня, под действием возросшего давления окиси азота и кислорода в испарителе 2, образующихся в нем при разложении паров двуокиси азота под воздействием ультрафиолетового излучения.
Использование в устройстве нагревателя из нихромовой проволоки, намотанной на
предварительно покрытую асбестовой бумагой или картоном стеклянную или металлическую трубку, позволяет поднимать температуру в испарителе 2 до температуры кипения
двуокиси азота (21 °С), т.е. до полного испарения рабочей жидкости в испарителе 2 под
действием притока тепловой энергии от электрического нагревателя с нихромовой проволокой.
Полый поршень 22 выполняется такой массой, чтобы обеспечить его свободное движение снизу вверх под напором промежуточной жидкости 9 и обратно в нагнетательном
участке 17 нагнетательно-всасывающей трубы 6 под собственным весом.
Частота колебаний жидкого поршня - промежуточной жидкости 9 - зависит только
мощности источника ультрафиолетового излучения 11 и трения движущихся компонентов
устройства в каналах двигателя и гидравлического насоса 7.
Затраты энергии на работу парожидкостного двигателя слагаются из затрат электрического тока на подогрев рабочей жидкости 8 до ее полного испарения и поддержания ее в
этом состоянии при температуре окружающей среды ниже 21 °С и затрат на работу источника ультрафиолетового излучения 11.
Установка клапана 19 гидравлического насоса 7 в нижней части удлинительной притертой трубки 25 обеспечивает вхождение отбираемой жидкости через всасывающий
участок 18 в сосуд с отбираемой жидкостью и установление уровня жидкости в нагнетательно-всасывающей трубе 6 на уровне жидкости в сосуде с отбираемой жидкостью.
8
BY 8435 C1 2006.08.30
Размещение всасывающего поршня 23 со штоком 24 и удлинительной притертой трубкой 25 в вертикальной трубе 20 гидравлического насоса 7 с обратным клапаном 19, предохранительным устройством 28 в корпусе наконечника 27, внутри которого размещен
поплавковый запорный орган 29 с толкателем 30, размещенным в колпаке 31, с каналом
32, пропускными отверстиями 33, обеспечивает отбор агрессивной жидкости из глубокого
сосуда и заполнение вертикальной трубы 20 отбираемой жидкостью с помощью всасывающего поршня 23 и его штока 24 ручным способом, что является упрощающим элементом - отличительным признаком от прототипа, где требуется производить заполнение
гидравлического насоса 7 отбираемой жидкостью сложными манипуляциями с гидравлическим насосом 7, способом залива отбираемой жидкости в полости гидравлического насоса 7, каждый раз при смене забираемой жидкости.
Источники информации:
1. А.с. SU № 1627748. Способ преобразования тепловой энергии в механическую //
Бюл. № 6. - 13.02.89.
2. А.с. SU № 675198. Парожидкостной двигатель // Бюл. № 27. - 03.08.79.
3. A.c. SU № 1776876 А1. Парожидкостной двигатель // Бюл № 43. - 23.11.92.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
332 Кб
Теги
by8435, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа