UA32401C2 - Двигун, що працює за циклом стірлінга - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі енергетики. Двигун, що працює за замкнутим циклом Стірлінга, містить, принаймі, один циліндр. В циліндрі розташовані робочий і виштовхувальний поршні. У ньому застосовано тепловий насос, що містить конденсатор і переохолодник холодоагенту як нагрівник і два випарники, відповідно, як холодильник та відбірник тепла з навколишнього середовища.

Description

Під час досягнення виштовхувальним поршнем приблизно середини циліндра робочий поршень до- сягає своєї верхньої мертвої точки і починає рух вниз.

Під час подальшого опускання виштовхувального поршня до нижньої мертвої точки весь об'єм ро- бочого тіла перейде з нижньої холодної порожнини у верхню гарячу, розшириться, а рухом обох поршнів униз через механізм перетворення зворотно-поступального руху поршнів у обертовий валу перетворює теп- лову енергію у механічну.

Після досягнення виштовхувальним поршнем нижньої мертвої точки робочий поршень 4 буде опуска- тися ще вниз і тиск у системі впаде, так як нічим не компенсується збільшення об'єму над робочим порш- нем.

При цьому температура робочого тіла у верхній порожнині знизиться на долі градуса.

На схемі показано, що під час руху виштовхувального поршня вниз частина холодного рідкого ро- бочого тіла буде проходити через відкритий клапан 12 у переохолодник 11, в якому, відбираючи тепло від сконденсованого у нагрівнику 8 (конденсаторі) холодоагенту теплового насоса і, пройшовши нагрівник, на- дійде у верхню порожнину 5.

Практично вся енергія теплового насоса буде передаватися рідкому робочому тілу двигуна Стірлінга на 25...3095 у переохолоднику і на 70...7595 у нагрівнику (конденсаторі).

Під час руху виштовхувального поршня вгору гаряче робоче тіло проходить нагрівник і через теп- лообмін набуває його температури, а потім віддає тепло у регенератор, доохолоджується у охолоджувачі і переходить у нижню холодну порожнину. При цьому клапан 12 буде закритий і весь обсяг робочого тіла пройде через регенератор.

У роботі теплового насоса необхідно відзначити, що після стискання у компресорі 14 холодоагент у газовидному стані з високим тиском надійде у нагрівник (конденсатор) 8, сконденсується, віддавши тепло робочому тілу і надійде у переохолодник, де через теплообмін набуде температури, близької до температу- ри охолоджувача. Після проходження дроселя 13 тиск холодоагенту знизиться, а проходячи через охолод- жувач 10 (для теплового насоса це перший випарник) частково перейде у газовидний стан, відбираючи теп- ло у рідкого робочого тіла двигуна.

Потім холодоагент надходить у віддільник рідини 15, де газовидна його частина надходить знову у компресор 14, а рідка - у другий випарник 16, де, відбираючи теплову енергію із навколишнього середо- вища (води, повітря), знову переходить у газоподібний стан, і також надходить у компресор.

й | л 9 8 аа ну роко ПИЩИИНИТ 5 и / х | г ооо В /р

МК Є з ЩО КК

ЯКА Ж ато 7 2 АЙ Й М се /йї І У азни 6 -- 5 дитта у, Ср ояяй ; ; л: Т ери до ПАТО

М. І х і ї х -- | -оо -- р ? : о

ЇЇ ЦИ Ї о т в ! -

Тираж 50 екз.

Відкрите акціонерне товариство «Патент»

Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72 -89 (03122)2-57- 03