SU1455027A1 - Силова установка - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить эффективность силовой установки путем улучшени  теплообмена. Установка содержит поршневой насос 1, цилиндр 2, насосную камеру 5, вытеснительный поршень 10, рабочий поршень 11, насосный поршень 12, нагреватель 13, регенератор 14 и охладитель 15 рабочего тела. Рабочий поршень 11, шток 18 и насосный поршень 12 вьшол- нены полыми с образованием замкнутого объема. Охладитель 15 выполнен в виде тепловой трубы, размещенной в замкнутом объеме. Отвод теплоты в охладителе 15 осуществл етс  из полости 17 сжати  через стенки и фитиль 22 рабочего поршн  11 с помощью тепловой трубы, зона испарени  которой размещена в непосредственной близости от среды охлаждени , а зона конденсации - в насосном, поршне 12. 1 ил.

Description

Изобретение относится к машиногстроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано для привода насосов.

Цель изобретения - повышение эффективности путем улучшения процессов теплообмена, охлаждения рабочего тела, увеличения степени сжатия и исключения мертвого объема охладителя рабочего тела.

На чертеже приведена схема силовой установки.

Установка содержит поршневой насос 1, цилиндр 2 двигателя Стирлинга с торцовой перегородкой 3, снабженной центральным отверстием 4, насосную камеру 5, снабженную клапанами 6-9 впуска и выпуска перекачиваемой жидкости, вытеснительный поршень 10, рабочий поршень 11, насосный поршень 12, нагреватель 13, регенератор 14 и охладитель 15 рабочего тела.

Двигатель Стирлинга связан с поршневым насосом 1. Торцовая перегородка 3 отделяет друг от друга цилиндр 2 двигателя и насосную камеру 5.

Насосная камера 5 подсоединена к перегородке 3, Вытеснительный и рабочий поршни 10 и 11 размещены в полом цилиндре 2 с разделением' последнего на полости 16 и 18 расширения сжатия рабочего тела,, связанные Между собой через нагреватель 13, регенератор 14.

Насосный поршень 12 размещен в насосной камере 5 и подсоединен через шток 18, проходящий через центральное отверстие 4 перегородки 3, к рабочему поршню 11.

Рабочий поршень 11, шток 18 и насосный поршень 12 выполнены полыми, с образованием единого замкнутого объема

Охладитель 15 рабочего тела выполнен в виде тепловой трубы, размещенной в замкнутом объеме. Зона испарения тепловой трубы размещена в полости рабочего поршня 11, а зона конденсации - в полости насосного поршня 12.

Установка снабжена также уплотнительным узлом 19 в центральном отверстии 4, полостью 20 газовой пружины вытеснительного поршня 10, полостью 21 газовой пружины рабочего поршня 11 и фитилем 22, прикрепленным к внутренним полостям рабочего поршня 11, шток 18 и насосного поршня 12.

Установка работает следующим образом.

При движении вытеснительного поршня 10 вниз происходит вытеснение рабочего тела из полости 17 сжатия через регенератор 14 и нагреватель 13 в полость 16 расширения. В нагревателе 1'3 к рабочему телу подводится теплота, вследствие чего давление рабочего тела возрастает и рабочий поршень 11 вместе с вытеснительным поршнем 10 движется вниз и с помощью штока 18, размещенного в уплотнительном узле 19 центрального отверстия 4 перегородки 3, перемещает насосный поршень 12 поршневого насоса

1. При этом клапаны 6 и 9 впуска и выпуска открыты, а клапаны 8 и 7 выпуска и впуска закрыты. Через клапан 6 перекачиваемая жидкость' поступает в насосную камеру 5, а через клапан 9 подается потребителю.

При равенстве силы инерции движения вытеснительного поршня 10 и сил давления, действующих на него со стороны полости 16 расширения, полости 20 газовой пружины и полости 17 сжатия, вытеснительный поршень 10.останавливается. Рабочий поршень 11 продолжает двигаться вниз, так как он обладает большей инерционностью. При этом, давление рабочего тела в полости 16 расширения уменьшается. Вытеснительный поршень 10 начинает двигаться вверх, переталкивая рабочее тело через нагреватель 13 и регенератор 14 в полость 17 сжатия, где осуществляется отвод теплоты в охладителе 15 через поверхность и фитиль 22 рабочего поршня 11, После того, как сила, действующая на рабочий поршень 11 со стороны полости 21 газовой пружины, станет больше суммарной силы давления со стороны полости 17 сжатия и инерции движения, рабочий поршень 11 начинает двигаться вверх. При этом клапаны 8 и 7 выпуска и впуска открыты, а клапаны 6 и 9 впуска и выпуска закрыты. Жидкость через клапан 7 поступает в насосную камеру 5, а через клапан 8 подается потребителю. Затем цикл повторяется.

Отвод теплоты в охладителе 15 осуществляется непосредственно из < . полости 17 сжатия через стенки и фитиль 22 рабочего поршня 11 с помощью низкотемпературной тепловой трубы, зона испарения которой размещена в непосредственной близости от среды охлаждения. Это позволяет снизить потери, исключить мертвый объем охладителя и, следовательно, увеличить степень сжатия вой установки.

и эффективность сило-

Claims (1)

1. Ф о р м у 'л а изобретен

   Силовая установка, содержащая поршневой насос и связанный с ним гатель Стирлинга, торцовую перегородку, отделяющую друг от друга цилиндр двигателя и насосную камеру, снабженную клапанами впуска и выпуска перекачиваемой жидкости,вытеснительный и рабочий поршни, размещенные в цилиндре двигателя с разделением последнего на полости расширения и сжатия рабочего тела, связанные между

   Дви1455027 собой через нагреватель и регенератор, охладитель рабочего тела и насосный поршень, размещенный в насосной камере и соединенный через шток, проходящий через центральное отверстие перегородки, с рабочим поршнем двигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем исключения мертвого объема охладителя рабочего тела, рабочий поршень, шток и насосный поршень выполнены полыми с образованием единого замкнутого. объема, охладитель рабочего тела выполнен в виде тепловой трубы, размещенной в замкнутом объеме, причем зона конденсации тепловой трубы размещена в насосном поршне, зона испарения - в рабочем поршне, а зона транспорта - в штоке.