Патент на изобретение №2360144

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам и устройствам для преобразования энергии и может быть использовано в энергетике. Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую энергию, включающее теплообменную камеру с установленными в ней рабочими элементами, обладающими свойством расширения при нагревании, гидроаккумулятор, гидродвигатель, электрогенератор, электродвигатель, камеру очистки выходных газов, соединенную с теплообменной камерой трубопроводами, узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха, в которое дополнительно включена установленная в нижней части разделенного на две половины цилиндра S-образная пластина из материала, обладающего памятью формы, расширяющаяся при нагревании нагретыми газами и возвращающаяся в первоначальное положение при охлаждении, передающая давление через шток на уплотненный кольцом поршень, расположенный в верхней части цилиндра, производящий давление на рабочую жидкость, расположенную над ним, которая направляется через гидроаккумулятор в гидродвигатель, а в верхней части цилиндра установлен обратный клапан для возврата рабочей жидкости в цилиндр. Устройство позволяет повысить КПД. 2 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для преобразования энергии. Используется в энергетике.

Известно изобретение (RU 2052661, кл. F03G 7/06, 20.07.1996), заключающееся в преобразовании тепловой энергии выходных газов автомобилей, котельных и газовых факелов в механическую энергию.

Недостатком устройства для осуществления данного способа является малый кпд.

Техническим результатам внедрения изобретения является увеличение кпд.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для преобразования тепловой энергии в механическую энергию, включающем теплообменную камеру с установленными в ней рабочими элементами, обладающими свойством расширения при нагревании, гидроаккумулятор, гидродвигатель, электрогенератор, электродвигатель, камеру очистки выходных газов, соединенную с теплообменной камерой трубопроводами, узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха, в качестве рабочего элемента используется помещенная в нижней части разделенного на две половины цилиндра S-образная пластина из материала, обладающего памятью формы, расширяющаяся при нагревании нагретыми газами и возвращающаяся в первоначальное положение при охлаждении, передающая давление через шток на уплотненный кольцом поршень, расположенный в верхней части цилиндра, производящий давление на рабочую жидкость, расположенную над ним, которая направляется через гидроаккумулятор в гидродвигатель, а в верхней части цилиндра установлен обратный клапан для возврата рабочей жидкости в цилиндр.

На фиг.1 показана схема работы устройства; на фиг.2 – рабочий цилиндр в разрезе (место I).

Устройство включает в себя впускной штуцер 1 для впуска нагретых газов и атмосферного воздуха, распределитель 2, подающий нагретые газы и атмосферный воздух в узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха 3, гидроаккумулятор 4, соединенный с узлом поочередной подачи 3, гидродвигатель 5, электрогенератор 6, электрические провода 7, передающие полученную энергию в аккумуляторы или в сеть и электрические провода 8, передающие энергию электрическому двигателю 9, вакуум-насос 10 с патрубком 31, создающий разрежение в камере очистки выходных газов 11, имеющей сменные фильтры 32, трубопровод 12, штуцеры 13 и 14.

Рабочий цилиндр 15 включает в себя впускной клапан 16, через который производится впуск нагретых газов и атмосферного воздуха в цилиндр 15, S-образную пластину 17, изготовленную из материала, обладающего памятью формы (например нитинол), закрепленную болтом 18 к корпусу цилиндра 15 и болтом 19 к диску 20, соединенному со штоком 21 без возможности перемещения, термостойкую перегородку 22, в которую установлен, с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и уплотненный кольцами 23, шток 21, поршень 24, уплотненный кольцом 25, рабочую жидкость 26, перемещаемую под давлением при перемещении поршня 24 через клапан 27 и трубопровод 30 в гидроаккумулятор 4, обратный клапан 28 и трубопровод 29, через которые рабочая жидкость возвращается в цилиндр 15.

Устройство работает следующим образом.

Нагретые выходные газы автомобилей, котельных, газовых факелов на нефтегазовых месторождениях и атмосферный воздух через впускной клапан 16 и распределитель 2 поочередно подаются в рабочие цилиндры 15, объединенные в секции, при этом S-образная пластина 17, закрепленная болтом 18 к корпусу цилиндра 15 и болтом 19 к диску 20, выпрямляется, производя давление на шток 21, перемещающийся в термостойкой перегородке 22 в вертикальной плоскости и уплотненный кольцами 23, установленный на верхнем торце штока 21 поршень 24, уплотненный кольцом 25, поршень 24 производит давление на рабочую жидкость 26, которая через клапан 27 и трубопровод 30 подается в гидроаккумулятор 4, затем в гидродвигатель 5, соединенный с электрогенератором 6, вырабатывающий электроэнергию, направляемую затем по проводам 7 в электросеть, на зарядку аккумуляторов автомобиля или по проводам 8 к электродвигателю 9, соединенным с вакуум-насосом 10, имеющим патрубок 31, который создает разрежение в камере очистки выходных газов 11, через трубопровод 12 и штуцеры 13 и 14 выходные газы подаются в камеру очистки 11, выпуск очищенных газов из камеры очистки газов производится через патрубок 31, при подаче атмосферного воздуха в цилиндр 15 пластина 17 охлаждается и принимает первоначальное положение, перемещая при этом диск 20 со штоком 21 и поршнем 24 вниз, при этом происходит возврат рабочей жидкости 26 в верхнюю часть цилиндра 15 по трубопроводу 29 и через обратный клапан 28.

Формула изобретения

Устройство для преобразования тепловой энергии в механическую энергию, включающее теплообменную камеру с установленными в ней рабочими элементами, обладающими свойством расширения при нагревании, гидроаккумулятор, гидродвигатель, электрогенератор, электродвигатель, камеру очистки выходных газов, соединенную с теплообменной камерой трубопроводами, узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха, отличающееся тем, что в качестве рабочего элемента используется помещенная в нижней части разделенного на две половины цилиндра S-образная пластина из материала, обладающего памятью формы, расширяющаяся при нагревании нагретыми газами и возвращающаяся в первоначальное положение при охлаждении, передающая давление через шток на уплотненный кольцом поршень, расположенный в верхней части цилиндра, производящий давление на рабочую жидкость, расположенную над ним, которая направляется через гидроаккумулятор в гидродвигатель, а в верхней части цилиндра установлен обратный клапан для возврата рабочей жидкости в цилиндр.

РИСУНКИ