Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области теплоэнергетики и двигателей Стирлинга, предназначено в качестве автономных энергоустановок для стационарных и передвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии и тепла. Достигаемый технический результат - повышение КПД и снижение массогабаритных характеристик автономной установки в целом. При работе двигатель 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к области силовых установок и двигателей объемного вытеснения, в частности к двигателям внешнего сгорания, работающим по принципу преобразования объемного расширения и сжатия рабочего тела (жидкости или газа) в механическое движение.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен двигатель Стирлинга - преобразователь энергии прямого цикла с внешним подводом теплоты, включающий камеру сгорания и холодильник [Г. Ридер, Ч. Хупер. Двигатели Стирлинга. - М.: Мир, 1986, стр. 55].
Недостатком этого двигателя является относительно низкий кпд.
Известно также устройство, включающее преобразователь прямого цикла (двигатель) с электрогенератором на одном валу, линию подачи топлива, теплообменник - утилизатор тепла высокотемпературных отработанных газов двигателя, через который проходит магистраль отработанных газов двигателя, систему охлаждения двигателя, связанную через теплообменник с системой внешнего теплоснабжения, а также снабжено в качестве преобразователя прямого цикла двигателем Стирлинга, теплообменником-утилизатором высокотемпературных отработанных газов двигателя Стирлинга, выполненным в виде парогенератора, пароводяным насосом - подогревателем, теплообменником - утилизатором низкотемпературных отработанных газов двигателя Стирлинга, теплообменником-охладителем, а также магистралью водопровода с регулирующим клапаном, разделяющуюся на линию с регулирующим клапаном, проходящую через теплообменник-охладитель в парогенератор, и линию с регулирующим клапаном, проходящую через теплообменник- утилизатор низкотемпературных отработанных газов двигателя Стирлинга в пароводяной насос-подогреватель, магистралью пара высокого давления, идущей от парогенератора к пароводяному насосу-подогревателю, и магистралью системы горячего водоснабжения, идущей от пароводяного насоса-подогревателя, при этом магистраль отработанных газов двигателя Стирлинга последовательно проходит сначала через парогенератор, а затем через теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов [RU (11) 2187680 (13) С1 (51) МПК 7 F02G1/04, B63G8/36, 2002].
Недостатком устройства также является относительно низкий кпд.
Кроме того, известен двигатель внешнего нагревания (альфа- модификация двигателя Стирлинга), содержащий коленчатый вал горячей группы и коленчатый вал холодной группы, группу горячих цилиндров с поршнями и соответствующую ему группу шатунов, соединенных с одной стороны с горячими поршнями, а с другой стороны - с коленчатым валом горячей группы, группу холодных цилиндров с поршнями и соответствующую ему группу шатунов, соединенных с одной стороны с холодными поршнями, с другой стороны - с коленчатым валом холодной группы, группу трубок, соединяющих попарно холодные и горячие цилиндры и содержащих устройство регенерации тепла, трансмиссию, соединяющую коленчатый вал горячей группы с коленчатым валом холодной группы, камеру сгорания, компрессор подачи воздуха в камеру сгорания и теплообменник [Двигатель шотландского пастора. «Двигатель», 5, 2005. www. engine. aviaport. ru/issues /3 9/ page 26. html].
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Недостатком этого двигателя также является относительно низкий кпд.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двигатель внешнего нагревания, содержащий коленчатый вал горячей группы и коленчатый вал холодной группы, группу горячих цилиндров с поршнями и соответствующую ему группу шатунов, соединенных с одной стороны с горячими поршнями, а с другой стороны - с коленчатым валом горячей группы, группу холодных цилиндров с поршнями и соответствующую ему группу шатунов, соединенных с одной стороны с холодными поршнями, с другой стороны - с коленчатым валом холодной группы, группу трубок, соединяющих попарно холодные и горячие цилиндры и содержащих устройство регенерации тепла, трансмиссию, соединяющую коленчатый вал горячей группы с коленчатым валом холодной группы, камеру сгорания, компрессор подачи воздуха в камеру сгорания и теплообменник, топливный насос, при этом размеры горячих цилиндров группы и холодных цилиндров группы выбираются из заданного соотношения [RU 2332582 С1, F 02 G 1/043, 27.08.2008].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность и относительно низкий кпд, вызванные наличием элементов с высокими потерями энергии - это, по крайней мере, двух цилиндров с поршнями - горячего и холодного, устройства регенерации тепла, шатунов и коленчатого вала.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и повышении кпд.
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее первый теплообменник, введены второй теплообменник, первый клапан теплоносителя с входами подачи горячего и холодного теплоносителей, второй клапан теплоносителя с входами подачи горячего и холодного теплоносителей, первый и второй механизмы преобразования энергии жидкости в механическую энергию, первый, второй, третий и четвертый клапаны рабочего тела, трубопровод подачи рабочего тела из первого теплообменника, трубопровод подачи рабочего тела из второго теплообменника, емкость с рабочим телом, а также трубопроводы первого и второго теплообменников, размещенные соответственно в первом и втором теплообменниках, при этом выходы первого и второго клапанов теплоносителей соединены со входами соответственно первого и второго теплообменников, трубопровод первого теплообменника через трубопровод подачи рабочего тела из первого теплообменника и через первый и второй клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым и вторым механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию, соединенными с емкостью с рабочим телом, а трубопровод второго теплообменника через трубопровод подачи рабочего тела из второго теплообменника и через четвертый и третий клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым и вторым механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию.
На чертеже представлена конструкция двигателя внешнего сгорания.
Двигатель внешнего нагревания
На чертеже обозначены: трубопровод 1 первого теплообменника, рабочее тело 2 (преимущественно жидкость), первый клапан 3 теплоносителя, вход 4 подачи горячего теплоносителя первого клапана теплоносителя, вход 5 подачи холодного теплоносителя первого клапана теплоносителя, первый теплоноситель 6, трубопровод 7 второго теплоносителя, емкость 8 с рабочим телом, трубопровод 9 подачи рабочего тела из первого теплообменника, первый 10 и второй 11 механизмы преобразования энергии жидкости в механическую энергию, первый клапан 12 рабочего тела, второй клапан 13 рабочего тела, второй клапан 14 теплоносителя, вход 15 подачи горячего теплоносителя второго клапана теплоносителя, вход 16 подачи холодного теплоносителя второго клапана теплоносителя, второй теплообменник 17, трубопровод 18 подачи рабочего тела из второго теплообменника, третий клапан 19 рабочего тела, четвертый клапан 20 рабочего тела.
В двигателе внешнего сгорания трубопроводы 1 и 7 первого и второго теплообменников размещены соответственно в первом 6 и втором 17 теплообменниках, выходы первого 3 и второго 14 клапанов теплоносителей соединены со входами соответственно первого 6 и второго 17 теплообменников, трубопровод 1 первого теплообменника через трубопровод 9 подачи рабочего тела из первого теплообменника и через первый 12 и второй 13 клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым 10 и вторым 11 механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию, соединенными с емкостью 8 с рабочим телом, а трубопровод 7 второго теплообменника через трубопровод 18 подачи рабочего тела из второго теплообменника и через четвертый 20 и третий 19 клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым 10 и вторым 11 механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию.
В случае работы двигателя внешнего сгорания при невысоких давлениях и высоких расходах рабочего тела в качестве первого 10 и второго 11 механизмов преобразования энергии жидкости в механическую энергию целесообразно использовать гидротурбины, а в условиях относительно низких расходов рабочего тела и высоких давлений - гидромоторы.
Основная идея предложенного технического решения заключается в попеременной подаче тепла и холода теплоносителем в теплообменники. Теплообменники выполнены отдельно от механизмов, преобразующих давление расширяющегося или сжимающегося рабочего тела (жидкости, газа) во вращательное механическое движение. Подача теплоносителя может быть осуществлена как принудительно, так и с использованием конвекции.
Преобразование энергии производится с помощью первого 10 и второго 11 механизмов преобразования энергии жидкости в механическую энергию. Конструкция первого 6 и второго 17 теплообменников предполагает, что рабочее тело 2 находится внутри трубопроводов 1 и 7 соответственно и их попеременно обтекает горячий и холодный теплоноситель, подачу которого регулируют соответственно первый 3 и второй 14 клапаны теплоносителя, источник которого вынесен за пределы теплообменников. Управление первым 3 и вторым 14 клапанами теплоносителя осуществляется, в частности, электронным устройством (на чертеже не показан). Подача теплоносителя может быть как принудительной, так и с помощью конвекции. Пуск (остановка) двигателя внешнего сгорания и управление режимами работы осуществляются уменьшением (увеличением) подачи теплоносителя.
При поступлении горячего теплоносителя через вход 4 первого клапана 3 нагревается рабочее тело, находящееся в трубопроводе 1 первого теплообменника 6. Расширяющееся рабочее тело через трубопровод 9 и первый клапан 12 поступает на первый механизм 10 преобразования энергии жидкости в механическую энергию. Отработавшее в первом механизме 10 преобразования энергии жидкости в механическую энергию рабочее тело поступает в емкость 8. Переключение первого клапана 3 происходит при уменьшении разницы температур между теплоносителем и рабочим телом до заданной величины. После переключения первого клапана 3 начинается охлаждение рабочего тела теплоносителем. В связи с охлаждением рабочего тела оно сжимается, что приводит к работе второго механизма 11 преобразования энергии жидкости в механическую энергию. Охлаждение рабочего тела продолжается до тех пор, пока разница температур не достигнет заданной величины.
Работа второго теплообменника 17 происходит в противофазе. При поступлении горячего теплоносителя через вход 15 подачи горячего теплоносителя он нагревает стенки трубопровода 7 второго теплоносителя, которые отдают тепло находящемуся в нем рабочему телу. Расширяющееся рабочее тело через трубопровод 18 подачи рабочего тела из второго теплообменника и четвертый клапан 20 поступает на первый механизм 10. Отработавшее в первом механизме 10 преобразования энергии жидкости в механическую энергию рабочее тело поступает в емкость 8. Переключение клапана второго клапана 14 теплоносителя происходит при уменьшении разницы температур между теплоносителем и рабочим телом до заданной величины. После переключения второго клапана 14 теплоносителя начинается охлаждение трубопровода 7 второго теплообменника. В связи с охлаждением рабочего тела оно сжимается, что приводит к работе второго механизма 11 преобразования энергии жидкости в механическую энергию. Охлаждение рабочего тела продолжается до тех пор, пока разница температур не достигнет заданной величины. Работа нескольких параллельно подключенных теплообменников на первый 10 и второй 11 механизмы преобразования энергии жидкости в механическую энергию позволяет обеспечить их более равномерное вращение.
Таким образом, благодаря исключению конструктивно сложных узлов, при работе которых теряется большое количество энергии, это, по крайней мере, двух цилиндров с поршнями - горячего и холодного, устройства регенерации тепла, шатунов и коленчатого вала, достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства и повышении кпд.
Формула изобретения
Двигатель, содержащий первый теплообменник, отличающийся тем, что введены второй теплообменник, первый клапан теплоносителя с входами подачи горячего и холодного теплоносителей, второй клапан теплоносителя с входами подачи горячего и холодного теплоносителей, первый и второй механизмы преобразования энергии жидкости в механическую энергию, первый, второй, третий и четвертый клапаны рабочего тела, трубопровод подачи рабочего тела из первого теплообменника, трубопровод подачи рабочего тела из второго теплообменника, емкость с рабочим телом, а также трубопроводы первого и второго теплообменников, размещенные соответственно в первом и втором теплообменниках, при этом выходы первого и второго клапанов теплоносителей соединены со входами соответственно первого и второго теплообменников, трубопровод первого теплообменника через трубопровод подачи рабочего тела из первого теплообменника и через первый и второй клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым и вторым механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию, соединенными с емкостью с рабочим телом, а трубопровод второго теплообменника через трубопровод подачи рабочего тела из второго теплообменника и через четвертый и третий клапаны рабочего тела соединен соответственно с первым и вторым механизмами преобразования энергии жидкости в механическую энергию.
Имя изобретателя: Линейцев Дмитрий Александрович Имя патентообладателя: Линейцев Дмитрий Александрович Почтовый адрес для переписки: 129226, Москва, пр-кт Мира, 171, кв.19, Н.Ф. Давиденко Дата начала отсчета действия патента: 08.02.2012
Разместил статью: admin
Дата публикации: 14-03-2014, 13:34
Способ преобразования тепла в гидравлическую энергию включает нагнетание рабочей жидкости в пневмогидравлический аккумулятор со сжатием газа, последующее расширение газа с вытеснением рабочей жидкости из другого аккумулятора, а также подвод тепла к газу и отвод тепла от газа, производимые так, что средняя температура газа при расширении выше, чем при сжатии. Тепло к газу подводят, перенося газ через более горячий теплообменник, а отводят тепло от газа, перенося газ через другой, более холодный,...
Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым машинам, работающим по термодинамическому циклу Стирлинга, и позволяет повысить эффективность указанного цикла. Двигатель с внешним подводом теплоты содержит герметичный корпус, внутри которого размещен механизм с цилиндрами, поршнями и шатунами. Механизм состоит из двух блоков цилиндров - расширения и сжатия. Блок цилиндров расширения находится в нетеплоизолированной герметичной камере с температурой окружающей среды, а блок цилиндров...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области теплоэнергетики и двигателей Стирлинга, предназначено в качестве автономных энергоустановок для стационарных и передвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии и тепла. Достигаемый технический результат - повышение КПД и снижение массогабаритных характеристик автономной установки в целом. При работе двигатель 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью...
Способ преобразования тепла в гидравлическую энергию включает нагнетание рабочей жидкости в пневмогидравлический аккумулятор со сжатием газа, последующее расширение газа с вытеснением рабочей жидкости из другого аккумулятора, а также подвод тепла к газу и отвод тепла от газа, производимые так, что средняя температура газа при расширении выше, чем при сжатии. Тепло к газу подводят, перенося газ через более горячий теплообменник, а отводят тепло от газа, перенося газ через другой, более холодный,...
Изобретение относится к машиностроению, а именно к тепловым машинам, работающим по термодинамическому циклу Стирлинга, и позволяет повысить эффективность указанного цикла. Двигатель с внешним подводом теплоты содержит герметичный корпус, внутри которого размещен механизм с цилиндрами, поршнями и шатунами. Механизм состоит из двух блоков цилиндров - расширения и сжатия. Блок цилиндров расширения находится в нетеплоизолированной герметичной камере с температурой окружающей среды, а блок цилиндров...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
