[go: up one dir, main page]

RU2081345C1 - Steam-liquid propulsion plant - Google Patents

Steam-liquid propulsion plant Download PDF

Info

Publication number
RU2081345C1
RU2081345C1 RU94045504/06A RU94045504A RU2081345C1 RU 2081345 C1 RU2081345 C1 RU 2081345C1 RU 94045504/06 A RU94045504/06 A RU 94045504/06A RU 94045504 A RU94045504 A RU 94045504A RU 2081345 C1 RU2081345 C1 RU 2081345C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
evaporator
vapor
pipe
installation according
Prior art date
Application number
RU94045504/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94045504A (en
Inventor
И.Т. Атманов
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд" filed Critical Акционерное общество закрытого типа Специализированное конструкторско-технологическое бюро "Норд"
Priority to RU94045504/06A priority Critical patent/RU2081345C1/en
Publication of RU94045504A publication Critical patent/RU94045504A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081345C1 publication Critical patent/RU2081345C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: thermal-to-mechanical or thermal-to-electric energy conversion. SUBSTANCE: plant has flexible variable-volume evaporator connected through steam-liquid adiabatic channel to refrigerator which is connected to delivery pipe, both forming U-shaped oscillatory loop filled with liquid that functions as pendulum and participated in forming working medium. Connected to steam-liquid adiabatic channel is suction pipe provided with check valve. Oscillatory movements of liquid pendulum are converted into mechanical or electric work within converters whose function can be performed by displacement pumps, linear generators, axial-flow circulating-loop turbines, and submersible hydraulic turbines. EFFECT: improved design. 16 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к тепловым двигателям, а более конкретно, касается парожидкостной двигательной установки. The invention relates to heat engines, and more particularly, relates to a vapor-liquid propulsion system.

Известна парожидкостная двигательная установка (SU N 1776876, МКИ F 03 G, 7/06), содержащая испаритель с устройством теплоподвода, холодильник, соединенный с одной стороны с испарителями, а с другой с нагнетательно- всасывающей трубой, и преобразователь в виде объемного насоса, заполненных жидкостью, при этом часть объема испарителя заполнена газом или смесью газов. Known vapor-liquid propulsion system (SU N 1776876, MKI F 03 G, 7/06), containing an evaporator with a heat supply device, a refrigerator connected on one side with evaporators, and on the other with a discharge and suction pipe, and a converter in the form of a volumetric pump, filled with liquid, while part of the volume of the evaporator is filled with gas or a mixture of gases.

Недостатком данной установки является невысокий КПД из-за недостаточно полной конденсации отработанного пара и охлаждения отработанного газа после завершения процесса расширения рабочего тела, а также из-за того, что в установке отсутствует колебательный контур с жидким поршнем в роли маятника, который можно было бы привести в резонанс и увеличить за счет этого КПД установки. Кроме того, в случае использования испарителей с малым внутренним объемом частичное заполнение их газом является недостаточным для получения максимального эффекта от его введения в объем испарителя. Следует также отметить, что конструкция испарителя с постоянным объемом в данной установке не обеспечивает ее работоспособность при низком потенциале подводимого тепла в случае использования водяного пара в качестве компонента рабочего тела, который образуется при заполнении установки водой. Это обусловлено тем, что в таких испарителях трудно обеспечить необходимые соотношения между объемом испарителя и площадью поверхности его контакта с источником тепла через устройство теплоотвода, в результате чего не обеспечивается требуемая скорость подвода тепла к рабочему телу для осуществления его работоспособности. Работоспособность парожидкостных двигательных установок с испарителем постоянного объема может быть обеспечена только при достаточно высоком потенциале подводимого тепла. Таким образом, конструкция испарителя постоянного объема в таких установках существенно ограничивает область их применения, а использование вместо воды низкокипящих жидкостей приведет к значительному усложнению конструкции и удорожанию парожидкостных двигательных установок, в которых в качестве преобразователя используется насос для перекачки воды. Ограничение области применения также обусловлено недостаточно высоким КПД такой установки. The disadvantage of this installation is its low efficiency due to insufficiently complete condensation of the exhaust steam and cooling of the exhaust gas after completion of the expansion process of the working fluid, and also because the installation does not have an oscillating circuit with a liquid piston as a pendulum that could be brought into resonance and increase due to this the efficiency of the installation. In addition, in the case of using evaporators with a small internal volume, partial filling with gas is insufficient to obtain the maximum effect from its introduction into the volume of the evaporator. It should also be noted that the design of a constant-volume evaporator in this installation does not ensure its operability with a low potential of heat input in the case of using water vapor as a component of the working fluid, which is formed when the installation is filled with water. This is due to the fact that in such evaporators it is difficult to provide the necessary relations between the volume of the evaporator and the surface area of its contact with the heat source through the heat sink device, as a result of which the required rate of heat supply to the working fluid for its performance is not provided. The performance of steam-liquid propulsion systems with a constant-volume evaporator can be ensured only with a sufficiently high potential of heat input. Thus, the design of a constant-volume evaporator in such installations significantly limits their scope, and the use of low-boiling liquids instead of water will significantly complicate the design and increase the cost of steam-liquid propulsion systems, in which a pump for pumping water is used as a converter. The limitation of the scope is also due to the insufficiently high efficiency of such an installation.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является парожидкостная двигательная установка (RU, A, N 2000013 МКИ F 01 K 19/08), содержащая испаритель с устройством теплоподвода, холодильник, соединенный с испарителем посредством парожидкостного канала, и нагнетательно-всасывающую систему, причем холодильник и парожидкостной канал выполнены в виде двух коаксиально расположенных труб, верхняя часть внутренней трубы парожидкостного канала имеет форму конуса с отверстиями в боковой поверхности у основания конуса, при этом нагнетательно-всасывающая система выполнена в виде нагнетательной и всасывающих труб, расположенных в вертикальной плоскости с образованием U-образных колебательных контуров, причем указанные трубы одним концом подсоединены соответственно к нижним концам наружной и внутренней труб холодильника, а другим к преобразователю, каналы установки заполнены жидкостью, а часть объема испарителя заполнена рабочим телом в виде парогазовой смеси. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a steam-liquid propulsion system (RU, A, N 2000013 MKI F 01 K 19/08), containing an evaporator with a heat supply device, a refrigerator connected to the evaporator via a vapor-liquid channel, and a discharge-suction system moreover, the refrigerator and the vapor-liquid channel are made in the form of two coaxially arranged pipes, the upper part of the inner pipe of the vapor-liquid channel has the shape of a cone with holes in the side surface at the base of the con CA, while the pressure-suction system is made in the form of discharge and suction pipes located in a vertical plane with the formation of U-shaped oscillatory circuits, and these pipes are connected at one end to the lower ends of the outer and inner tubes of the refrigerator, and the other to the converter, channels the plants are filled with liquid, and part of the volume of the evaporator is filled with a working fluid in the form of a vapor-gas mixture.

Недостатком данной установки является недостаточно высокий КПД. Это обусловлено тем, что всасываемая холодная жидкость после завершения процесса расширения рабочего тела вводится в рабочий объем только после того, как она пройдет через холодильник и парожидкостной канал, где происходит ее постепенное нагревание за счет отбора тепла от отработанного рабочего тела через стенки канала. Такое охлаждение отработанного рабочего тела является малоэффективным при быстропротекающих процессах и не обеспечивает достаточно быстрого охлаждения отработанного рабочего тела, а следовательно, не обеспечивает более глубокого снижения давления в рабочем объеме в процессе обратного движения жидкости по межтрубному пространству к испарителю по сравнению со снижением давления в рабочем объеме при вводе в рабочий объем холодной всасываемой жидкости. The disadvantage of this installation is not a high efficiency. This is due to the fact that after the completion of the process of expansion of the working fluid, the absorbed cold liquid is introduced into the working volume only after it passes through the refrigerator and the vapor-liquid channel, where it is gradually heated by taking heat from the spent working medium through the channel walls. Such cooling of the spent working fluid is ineffective in fast-flowing processes and does not provide sufficiently fast cooling of the spent working fluid, and therefore does not provide a deeper decrease in pressure in the working volume during the reverse movement of fluid along the annulus to the evaporator compared with a decrease in pressure in the working volume when entering into the working volume of cold suction fluid.

Кроме того, введение в парожидкостной канал нагретой всасываемой жидкости в конце обратного движения жидкости по межтрубному пространству не обеспечивает достаточно эффективного охлаждения рабочего тела. В результате скорость движения жидкости по межтрубному пространству в сторону испарителя из-за недостаточного снижения давления рабочего тела будет ниже по сравнению со скоростью ее движения при вводе в парожидкостной канал более холодной всасываемой жидкости в начале обратного движения жидкости к испарителю. Таким образом, снижение скорости движения жидкости к испарителю снижает эффективность гидрогазодинамических эффектов, обеспечивающих получение высокого КПД, а в случае использования в установке системы с двумя испарителями двумя парожидкостными каналами, двумя холодильниками и двумя нагнетательными трубами, соединенными между собой нагнетательными патрубками с образованием единого колебательного контура не позволит получить дополнительную работу за счет увеличения перепада давления между рабочими телами в парожидкостных каналах. Недостатком данного устройства также является неполное использование давления рабочего тела для создания напорного движения жидкости во время процесса расширения рабочего тела, поскольку часть работоспособности рабочего тела теряется на перемещение жидкости во всасывающей трубе, которая не совершает полезной работы в преобразователе. In addition, the introduction of a heated suction fluid into the vapor-liquid channel at the end of the reverse fluid movement through the annulus does not provide sufficiently effective cooling of the working fluid. As a result, the velocity of the fluid along the annulus toward the evaporator due to the insufficient decrease in the pressure of the working fluid will be lower compared to its velocity when a colder suction fluid is introduced into the vapor-liquid channel at the beginning of the reverse motion of the fluid to the evaporator. Thus, a decrease in the velocity of the liquid to the evaporator reduces the efficiency of hydro-gas-dynamic effects that provide high efficiency, and if a system with two evaporators uses two vapor-liquid channels, two refrigerators, and two discharge pipes connected by discharge pipes to form a single oscillatory circuit will not allow you to get additional work due to the increase in pressure drop between the working fluid in the vapor-liquid channel . The disadvantage of this device is the incomplete use of the pressure of the working fluid to create a pressure movement of the fluid during the expansion process of the working fluid, since part of the working fluid’s working capacity is lost due to the movement of fluid in the suction pipe, which does not perform useful work in the converter.

Кроме того, данная установка имеет недостатки, связанные с использованием испарителя постоянного объема, а также с ограниченным количеством газового компонента в рабочем теле установки. In addition, this installation has disadvantages associated with the use of a constant volume evaporator, as well as with a limited amount of gas component in the working fluid of the installation.

В основу изобретения положена разработка парожидкостой установки, обеспечивающей повышение КПД и расширение ее функциональных возможностей и области применения за счет расширения диапазона температур теплоподвода в сторону минимальных значений. The basis of the invention is the development of a vapor-liquid installation that provides increased efficiency and the expansion of its functionality and scope by expanding the temperature range of the heat supply towards the minimum values.

Задача решается тем, что в парожидкостной двигательной установке, согласно изобретению, испаритель выполнен упругим в виде щелевой емкости переменного объема, всасывающая труба снабжена обратным клапаном и подсоединена к парожидкостному адиабатическому каналу, часть объема которого заполнена газовым компонентом парогазовой смеси, при этом собственная частота колебаний упругого испарителя соответствует собственной частоте колебаний U-образного колебательного контура. The problem is solved in that in a steam-liquid propulsion system, according to the invention, the evaporator is made elastic in the form of a variable-gap slotted tank, the suction pipe is equipped with a check valve and is connected to a vapor-liquid adiabatic channel, part of the volume of which is filled with the gas component of the vapor-gas mixture, while the natural oscillation frequency of the elastic the evaporator corresponds to the natural frequency of the oscillations of the U-shaped oscillatory circuit.

Выполнение испарителя упругим с щелевой емкостью переменного объема позволяет, во-первых, существенно уменьшить мертвый объем испарителя, а, во-вторых, изменять площадь теплообменной поверхности при работе установки, увеличивая ее в процессе подвода тепла к рабочему телу и резко уменьшая ее в процессе расширения рабочего тела с совершением работы, в результате чего существенно снижаются необратимые потери в этих процессах. Кроме того, энергия, запасаемая в стенках испарителя в виде упругих деформаций при повышении давления рабочего тела, обеспечивает получение дополнительной работы по мере снижения давления рабочего тела в процессе расширения, вытесняя его из объема испарителя в парожидкостной адиабатический канал. Равенство собственных частот упругого испарителя и U-образного колебательного контура обеспечивает значительное повышение эффективности установки за счет получения дополнительной работы. The implementation of the evaporator elastic with a slit tank of variable volume allows, firstly, to significantly reduce the dead volume of the evaporator, and, secondly, to change the area of the heat exchange surface during operation of the installation, increasing it in the process of supplying heat to the working fluid and sharply reducing it during expansion working fluid with the completion of work, as a result of which irreversible losses in these processes are significantly reduced. In addition, the energy stored in the walls of the evaporator in the form of elastic deformations with increasing pressure of the working fluid provides additional work as the pressure of the working fluid decreases during expansion, displacing it from the volume of the evaporator into the vapor-liquid adiabatic channel. The equality of the natural frequencies of the elastic evaporator and the U-shaped oscillatory circuit provides a significant increase in the efficiency of the installation due to the additional work.

Это обусловлено следующим. Поскольку предложенная парожидкостная двигательная установка представляет собой автоколебательную систему с двумя связанными резонаторами, одним из которых является U-образный колебательный контур с жидкостью, выполняющей роль маятника, а другим упругий испаритель, то степень взаимодействия резонаторов прямо зависит от их собственных частот. При равенстве, т.е. "резонансе" собственных часто резонаторов, это взаимодействие будет очень сильным, в результате чего практически вся энергия, запасенная от теплового источника, из резонатора в виде упругого испарителя перекачается в резонатор в виде U-образного колебательного контура с жидкостью в роли маятника. Это приведет к значительному увеличению скорости движения жидкости в колебательном контуре в процессе расширения рабочего тела и как следствие к увеличению амплитуды колебаний жидкости в колебательном контуре, что обеспечивает получение значительной дополнительной работы в преобразователе. Заполнение газовым компонентом рабочего тела, кроме испарителя и части объема парожидкостного канала, при использовании предлагаемого испарителя с малым внутренним объемом и большой площадью теплообменной поверхности позволяет не только повысить эффективность установки, но также расширить диапазон температур теплоподвода в сторону минимальных значений. Это обусловлено тем, что в конце обратного движения жидкости в сторону упругого щелового испарителя из нее на небольшую часть площади теплообменной поверхности испарителя, равной площади отверстия в нижней пластине испарителя, попадают капли и брызги, тогда как в щелевое пространство испарителя из парожидкостного канала поступает парогазовая смесь, которая из-за малой высоты щели при теплоизоляции нижней пластины испарителя нагревается по толщине от верхней пластины испарителя, к которой осуществляется теплоподвод, практически равномерно. Поэтому средняя температура парогазовой смеси в щелевом испарителе мало отличается от ее температуры у стенок испарителя, тогда как для получения такой же средней температуры в жестком испарителе с большим внутренним объемом температуры парогазовой смеси у стенки испарителя должна значительно превышать ее среднюю температуру из-за большой толщины слоя парогазовой смеси у стенки испарителя. Подсоединение всасывающей трубы с обратным клапаном к парожидкостному каналу обеспечивает более глубокое, чем в прототипе, охлаждение холодной жидкостью парогазовой смеси, вследствие чего ее давление снижается до более низких значений по сравнению с прототипом, причем указанное снижение давления происходит в начале, а не в конце, как в прототипе, процесса движения жидкости по парожидкостному каналу в сторону испарителя. Такое снижение давления рабочего тела ускоряет протекание гидрогазодинамических процессов, описанных ниже, и повышает их эффективность, а следовательно, повышает эффективность установки в целом. This is due to the following. Since the proposed vapor-liquid propulsion system is a self-oscillating system with two coupled resonators, one of which is a U-shaped oscillatory circuit with a liquid acting as a pendulum and the other an elastic evaporator, the degree of interaction of the resonators directly depends on their natural frequencies. With equality, i.e. Because of the “resonance” of intrinsically often resonators, this interaction will be very strong, as a result of which almost all the energy stored from the heat source is transferred from the resonator in the form of an elastic evaporator to the resonator in the form of a U-shaped oscillatory circuit with a liquid as a pendulum. This will lead to a significant increase in the velocity of the fluid in the oscillatory circuit during the expansion of the working fluid and, as a consequence, to an increase in the amplitude of the fluid oscillations in the oscillatory circuit, which provides significant additional work in the converter. Filling with the gas component of the working fluid, in addition to the evaporator and part of the volume of the vapor-liquid channel, using the proposed evaporator with a small internal volume and a large heat exchange surface allows not only to increase the efficiency of the installation, but also to expand the temperature range of the heat supply towards the minimum values. This is due to the fact that at the end of the reverse movement of the liquid towards the elastic slit evaporator, drops and splashes fall from it onto a small part of the area of the heat exchange surface of the evaporator, equal to the area of the hole in the bottom plate of the evaporator, while the vapor-gas mixture enters the slotted space of the evaporator from the vapor-liquid channel which, due to the small height of the slit during thermal insulation of the lower plate of the evaporator, is heated in thickness from the upper plate of the evaporator to which heat is supplied, is almost equal measuredly. Therefore, the average temperature of the vapor – gas mixture in the slit evaporator differs little from its temperature at the evaporator walls, whereas in order to obtain the same average temperature in a rigid evaporator with a large internal volume of the temperature of the vapor – gas mixture near the evaporator wall, it should significantly exceed its average temperature due to the large layer thickness vapor-gas mixture at the wall of the evaporator. The connection of the suction pipe with a non-return valve to the vapor-liquid channel provides deeper than in the prototype cooling with a cold liquid of the vapor-gas mixture, as a result of which its pressure decreases to lower values compared to the prototype, and this pressure decrease occurs at the beginning, and not at the end, as in the prototype, the process of moving the liquid along the vapor-liquid channel in the direction of the evaporator. Such a decrease in the pressure of the working fluid accelerates the flow of hydro-gas-dynamic processes described below, and increases their efficiency, and therefore, increases the efficiency of the installation as a whole.

Также согласно изображению упругий испаритель выполнен из двух плоских упругих пластин, герметично соединенных между собой по периметрам с образованием щелевой полости переменного объема, причем нижняя пластина в центральной части имеет отверстие для подключения к парожидкостному адиабатическому каналу, упругие пластины испарителя имеют одинаковые частоты собственных колебаний и могут быть выполнены либо в форме прямоугольника или многоугольника, либо гофрированной круглой формы. Also, according to the image, the elastic evaporator is made of two flat elastic plates sealed together around the perimeters with the formation of a slit cavity of variable volume, the lower plate in the central part having an opening for connection to the vapor-liquid adiabatic channel, the elastic plates of the evaporator have the same natural frequencies and can be made either in the shape of a rectangle or polygon, or corrugated round shape.

Выполнение упругих пластин испарителя с одинаковыми частотами собственных колебаний обеспечивает условие, при котором испаритель будет иметь только одну частоту собственных колебаний. Выполнение испарителя в форме прямоугольника, многоугольника или гофрированным круглой формы обеспечивает минимальные напряжения на гранях испарителя, что существенно увеличивает ресурс их работы по сравнению с испарителями круглой формы. The implementation of the elastic plates of the evaporator with the same frequencies of natural vibrations provides a condition under which the evaporator will have only one frequency of natural vibrations. The implementation of the evaporator in the form of a rectangle, polygon or corrugated round shape ensures minimal stress on the faces of the evaporator, which significantly increases the resource of their work in comparison with round evaporators.

Также согласно изобретению устройство теплоподвода выполнено в виде солнечного коллектора или солнечного концентратора с использованием линзы Френеля, а в качестве теплоприемной поверхности использована наружная поверхность одной из плоских пластин испарителя, на которую нанесено селективное покрытие, а другая пластина испарителя, подключенная к парожидкостному каналу, теплоизолирована. В месте подсоединения всасывающей трубы к парожидкостному адиабатическому каналу может быть установлен распылитель охлаждающей жидкости, а всасывающая труба с обратным клапаном может быть подсоединена к парожидкостному адиабатическому каналу по касательной к его наружной цилиндрической поверхности. Парожидкостной адиабатический канал имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого примыкает к испарителю, а большее основание к холодильнику. Also according to the invention, the heat supply device is made in the form of a solar collector or solar concentrator using a Fresnel lens, and the outer surface of one of the flat plates of the evaporator, which is coated selectively, is applied as the heat-receiving surface, and the other evaporator plate connected to the vapor-liquid channel is thermally insulated. At the point where the suction pipe is connected to the vapor-liquid adiabatic channel, a coolant atomizer can be installed, and the suction pipe with a non-return valve can be connected to the vapor-liquid adiabatic channel tangentially to its outer cylindrical surface. The vapor-liquid adiabatic channel has the shape of a truncated cone, the smaller base of which is adjacent to the evaporator, and the larger base to the refrigerator.

Размещение щелевого испарителя непосредственно в устройстве теплоподвода в виде солнечного коллектора или концентратора позволяет обеспечить наиболее эффективную передачу тепла от теплового источника к рабочему телу. Установка распылителя охлаждающей жидкости в месте подсоединения всасывающей трубы к парожидкостному каналу позволяет повысить эффективность охлаждения рабочего тела за счет существенного увеличения площади контакта рабочего тела с охлаждающей жидкостью. Подсоединение всасывающей трубы с обратным клапаном по касательной к его наружной цилиндрической поверхности позволяет также увеличить площадь поверхности охлаждающей жидкости с рабочим телом за счет растекания ее по внутренней поверхности парожидкостного канала. Выполнение парожидкостного адиабатического канала в форме усеченного конуса позволяет увеличить скорость движения жидкости к испарителю и как следствие увеличить скорость протекания гидрогазодинамических процессов, что обеспечивает повышение термодинамической эффективности установки. Placing a slotted evaporator directly in the heat supply device in the form of a solar collector or concentrator allows for the most efficient transfer of heat from the heat source to the working fluid. The installation of a coolant atomizer in the place where the suction pipe is connected to the vapor-liquid channel makes it possible to increase the cooling efficiency of the working fluid due to a substantial increase in the contact area of the working fluid with the coolant. The connection of the suction pipe with a check valve in a tangent to its outer cylindrical surface also allows you to increase the surface area of the coolant with the working fluid due to its spreading on the inner surface of the vapor-liquid channel. The implementation of the vapor-liquid adiabatic channel in the form of a truncated cone allows you to increase the velocity of the liquid to the evaporator and, as a consequence, increase the rate of hydro-gas-dynamic processes, which ensures an increase in the thermodynamic efficiency of the installation.

Кроме того, согласно изобретению выходной патрубок нагревательной трубы имеет форму сужающегося сопла, к которому герметично подсоединена дополнительная вертикально установленная труба с внутренним диаметром, превышающем минимальный диаметр сопла, а место подсоединения этой трубы расположено на уровне испарителя или выше его, при этом на одном выходном конце дополнительной трубы выполнено боковое отверстие, к которому подсоединена сливная трубка, а другой, выходной конец этой трубы выполнен изогнутым вниз. In addition, according to the invention, the outlet pipe of the heating pipe has the shape of a tapering nozzle, to which an additional vertically mounted pipe with an inner diameter exceeding the minimum diameter of the nozzle is hermetically connected, and the connection point of this pipe is located at or above the evaporator, with one outlet end additional pipe made a side hole to which a drain pipe is connected, and the other, the output end of this pipe is made curved downward.

Выполнение выходного патрубка нагнетательной трубы в форме сужающегося сопла, к которому герметично подсоединена дополнительная вертикально установленная труба с внутренним диаметром, превышающем минимальный диаметр сопла, позволяет фиксировать высоту подъема воды на разных уровнях при использовании данного устройства в качестве водоподъемной установки без изменения параметров колебательного контура. Расположение места подсоединения дополнительной трубы на уровне испарителя или выше его позволяет обеспечить высокую скорость движения жидкости к испарителю, что повышает скорость протекания гидрогазодинамических процессов и обеспечивает в итоге повышение термодинамической эффективности установки. The implementation of the outlet pipe of the discharge pipe in the form of a tapering nozzle, to which an additional vertically mounted pipe with an inner diameter exceeding the minimum diameter of the nozzle is hermetically connected, allows you to fix the height of the water rise at different levels when using this device as a water-lifting installation without changing the parameters of the oscillating circuit. The location of the connection point of the additional pipe at or above the evaporator allows for a high velocity of the liquid to the evaporator, which increases the rate of hydro-gas-dynamic processes and ultimately increases the thermodynamic efficiency of the installation.

Целесообразно также, чтобы предлагаемая установка дополнительно содержала еще по меньшей мере один упругий испаритель в виде щелевой емкости переменного объема, по меньшей мере один дополнительный холодильник, подсоединенный к испарителю через дополнительный парожидкостной адиабатический канал, к которому подсоединена дополнительная всасывающая труба с обратным клапаном, и по меньшей мере одна дополнительная нагнетательная труба, сообщенная с дополнительным холодильником, при этом основные и дополнительные элементы образуют единый колебательный контур, а выходные патрубки обеих нагнетательных труб этого контура сообщены между собой посредством преобразования возвратно-поступательного движения жидкости в механическую или электрическую работу. It is also advisable that the proposed installation additionally contains at least one elastic evaporator in the form of a slit tank of variable volume, at least one additional refrigerator connected to the evaporator through an additional vapor-liquid adiabatic channel to which an additional suction pipe with a check valve is connected, and at least one additional discharge pipe communicated with an additional refrigerator, while the main and additional elements form a single th oscillation circuit and the output connections of the two pressure pipes of this circuit are interconnected by converting the reciprocating motion of the fluid into mechanical or electrical work.

Введение в установку дополнительно еще по крайней мере одного идентичного упругого испарителя, парожидкостного канала, холодильника и нагнетательной трубы, образующих с основными элементами при подсоединении нагнетательных патрубков к преобразователю единый колебательный контур, позволяет повысить термодинамическую эффективность установки за счет увеличения перепада давлений между рабочими телами при подключении всасывающих патрубков к напорным трубам в зоне их соединения с холодильником, что позволяет получить дополнительную работу в процессе расширения рабочего тела. The introduction into the installation of at least one more identical elastic evaporator, vapor-liquid channel, a refrigerator and a discharge pipe, which form a single oscillatory circuit with the main elements when connecting the discharge pipes to the converter, makes it possible to increase the thermodynamic efficiency of the installation by increasing the pressure differential between the working bodies when connecting suction pipes to pressure pipes in the area of their connection to the refrigerator, which allows you to get additional work in the process of expanding the working fluid.

Также согласно изобретению преобразователь выполнен в виде линейного генератора, индукционная обмотка которого расположена на наружной поверхности выходных патрубков нагнетательных труб, а магнитная система размещена внутри рабочего канала, образованного выходными патрубками, с кольцевым зазором и представляет собой постоянный магнит с поплавками, удельная плотность которой выбрана из условия равенства удельной плотности магнитной системы и удельной плотности жидкости, а размещение поплавков выбрано из условия расположения оси магнита параллельно оси рабочего канала. Преобразователь также согласно изобретению выполнен в виде осевой гидротурбины с циркуляционным контуром, к которому симметрично под острым углом подсоединены выходные патрубки нагнетательных труб, в каждом из которых установлена тонкая эластичная перегородка, отделяющая рабочее тело и жидкость от жидкости, циркулирующей в контуре, размеры и форма которой обеспечивают свободное перемещение жидкости, при этом вал осевой турбины герметично вынесен за пределы циркуляционного контура. Преобразователь, кроме того, выполнен в виде погружной пластинчатой турбины, рабочее колесо которой представляет собой ротор с жесткозакрепленными на его цилиндрической поверхности и радиально расположенными лопатками в форме пластин, расположенное с зазором в корпусе с образованием между лопатками замкнутых полостей, при этом корпус содержит по крайней мере два или другое четное количество патрубков, равномерно распределенных по периметру корпуса и выполненных в виде сопел, подключенных к корпусу по касательной к его цилиндрической поверхности, и к которым подключены нагнетательные трубы колебательных контуров, количество которых меньше в 2 раза количества сопел. Кроме того, установка может содержать дополнительно еще один преобразователь в виде насоса объемного действия, содержащего две камеры, в каждой из которых размещен щелевой упругий испаритель переменного объема. В установках по крайней мере с одним единым колебательным контуром всасывающий патрубок трубы с обратным клапаном подключен к напорной трубе в зоне ее соединения с холодильником для образования байпасного канала. В качестве газовой компоненты рабочего тела могут быть использованы воздух, азот, гелий, водород и другие инертные газы и их смеси. Also according to the invention, the converter is made in the form of a linear generator, the induction winding of which is located on the outer surface of the outlet pipes of the discharge pipes, and the magnetic system is placed inside the working channel formed by the outlet pipes, with an annular gap and is a permanent magnet with floats, the specific density of which is selected from conditions for the equality of the specific gravity of the magnetic system and the specific gravity of the liquid, and the placement of the floats is selected from the location of the axis m bend axis parallel to the working channel. The converter according to the invention is also made in the form of an axial hydraulic turbine with a circulation circuit, to which outlet nozzles of injection pipes are symmetrically connected at an acute angle, in each of which a thin elastic partition is installed that separates the working fluid and fluid from the fluid circulating in the circuit, the size and shape of which provide free movement of fluid, while the shaft of the axial turbine is hermetically removed from the circulation circuit. The Converter, in addition, is made in the form of a submersible plate turbine, the impeller of which is a rotor with rigidly fixed on its cylindrical surface and radially arranged blades in the form of plates, located with a gap in the housing with the formation of closed cavities between the blades, while the housing contains at least at least two or another even number of nozzles uniformly distributed around the perimeter of the housing and made in the form of nozzles connected to the housing tangentially to its cylindrical surfaces, and to which the discharge pipes of the oscillatory circuits are connected, the number of which is less than 2 times the number of nozzles. In addition, the installation may additionally contain another transducer in the form of a positive displacement pump containing two chambers, each of which contains a slotted elastic evaporator of variable volume. In installations with at least one single oscillatory circuit, the suction pipe nozzle with a non-return valve is connected to the pressure pipe in the zone of its connection with the refrigerator to form a bypass channel. As the gas component of the working fluid can be used air, nitrogen, helium, hydrogen and other inert gases and mixtures thereof.

Использование в качестве преобразователя линейного генератора осевой гидротурбины с циркуляционным контуром, пластинчатой погружной турбины и насоса объемного действия, в двух камерах которого размещены упругие испарители переменного объема, существенно расширяет функциональные возможности установки и области ее применения. Использование эластичной перегородки, разделяющей рабочее тело и жидкость от жидкости, циркулирующей в контуре, размеры и форма которой обеспечивают свободное перемещение жидкостей, позволяет подобрать такие жидкости, которые обеспечат максимальную термодинамическую и гидравлическую эффективность установки. Использование в качестве газового компонента рабочего тела воздуха, азота, гелия, водорода и других газов и их смесей позволяет получить оптимальное соотношение между свойствами парового и газового компонентов рабочего тела для достижения максимальной термодинамической эффективности установки. The use of an axial hydraulic turbine with a circulation circuit, a plate submersible turbine, and a positive displacement pump, in two chambers of which variable-volume elastic evaporators are used as a linear generator of a linear generator, significantly expands the functionality of the installation and its field of application. The use of an elastic partition separating the working fluid and the fluid from the fluid circulating in the circuit, the size and shape of which ensures the free movement of fluids, allows you to choose such fluids that provide maximum thermodynamic and hydraulic efficiency of the installation. The use of air, nitrogen, helium, hydrogen and other gases and their mixtures as the gas component of the working fluid allows to obtain the optimal ratio between the properties of the steam and gas components of the working fluid to achieve maximum thermodynamic efficiency of the installation.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемой парожидкостной двигательной установки; на фиг. 2 устройство теплоподвода с испарителем; на фиг. 3 еще один вариант выполнения устройства теплоподвода; на фиг. 4 - принципиальная схема предлагаемой парожидкостной двигательной установки с линейным генератором; на фиг. 5 принципиальная схема предлагаемой парожидкостной двигательной установки с преобразователем в виде осевой гидротурбины; на фиг. 6 принципиальная схема предлагаемой парожидкостной двигательной установки с преобразователем в виде погружной пластинчатой турбины; на фиг. 7 сечение VII-VII на фиг. 6; на фиг. 8 сечение VIII-VIII на фиг. 6; на фиг. 9 принципиальная схема предлагаемой парожидкостной двигательной установки с двумя преобразователями, один из которых выполнен в виде насоса объемного действия. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed vapor-liquid propulsion system; in FIG. 2 heat supply device with an evaporator; in FIG. 3 is another embodiment of a heat supply device; in FIG. 4 is a schematic diagram of the proposed vapor-liquid propulsion system with a linear generator; in FIG. 5 is a schematic diagram of the proposed vapor-liquid propulsion system with a converter in the form of an axial hydraulic turbine; in FIG. 6 is a schematic diagram of the proposed vapor-liquid propulsion system with a converter in the form of a submersible plate turbine; in FIG. 7, section VII-VII in FIG. 6; in FIG. 8 section VIII-VIII in FIG. 6; in FIG. 9 is a schematic diagram of the proposed vapor-liquid propulsion system with two converters, one of which is made in the form of a volumetric pump.

Лучший вариант осуществления изобретения. The best embodiment of the invention.

Парожидкостная двигательно-насосная установка содержит расположенные последовательно упругий испаритель 1 в виде щелевой емкости переменного объема с устройством 2 теплоподвода в виде солнечного коллектора, холодильник 3, соединенный через парожидкостной адиабатический канал 4 с испарителем 1, внутри которого и в части парожидкостного канала 4 находится рабочее тело в виде парогазовой смеси и которые совместно с нагнетательной трубкой 5 образуют U-образный колебательный контур 6 заполненный водой 7, выполняющей роль маятника и участвующей в формировании рабочего тела. Всасывающая труба 8 с обратным клапаном 9 и всасывающим патрубком 10 подключена к парожидкостному адиабатическому каналу 4. В месте подключения к парожидкостному каналу 4 всасывающая труба 8 содержит распылитель 11 жидкости. Всасывающая труба 8 также заполнена водой. Выходной патрубок 12 нагнетательной трубы 5 имеет форму сужающегося сопла, к которому подсоединена дополнительная труба 13 с внутренним диаметром, превышающем минимальный диаметр сопла, а место подсоединения этой трубы 13 расположено на уровне испарителя 1 или выше его, при этом на входном конце дополнительной трубы 13 выполнено боковое отверстие, к которому подсоединена сливная труба 14, а другой выходной конец этой трубы выполнен изогнутым вниз. Собственная частота колебаний упругого испарителя 1 соответствует собственной частоте колебания U-образного колебательного контура 6. Данная установка используется в качестве водоподъемной. Подвод теплоты к испарителю 1 производится в устройстве 2 теплоподвода с помощью нагревающей среды либо в виде различных теплоносителей, либо потока солнечного излучения. The vapor-liquid engine-pump installation contains a sequentially elastic evaporator 1 in the form of a variable-gap slit tank with a heat supply device 2 in the form of a solar collector, a refrigerator 3 connected via an adiabatic vapor-liquid channel 4 with an evaporator 1, inside which and in the part of the vapor-liquid channel 4 there is a working fluid in the form of a gas-vapor mixture and which together with the injection tube 5 form a U-shaped oscillating circuit 6 filled with water 7, which acts as a pendulum and participating her in the formation of the working fluid. The suction pipe 8 with a non-return valve 9 and the suction pipe 10 is connected to the vapor-liquid adiabatic channel 4. At the point of connection to the vapor-liquid channel 4, the suction pipe 8 contains a liquid atomizer 11. The suction pipe 8 is also filled with water. The outlet pipe 12 of the discharge pipe 5 has the shape of a tapering nozzle to which an additional pipe 13 is connected with an inner diameter exceeding the minimum diameter of the nozzle, and the connection point of this pipe 13 is located at or above the evaporator 1, while at the input end of the additional pipe 13 the side opening to which the drain pipe 14 is connected, and the other outlet end of this pipe is made curved downward. The natural oscillation frequency of the elastic evaporator 1 corresponds to the natural oscillation frequency of the U-shaped oscillatory circuit 6. This installation is used as a water-lifting. The heat is supplied to the evaporator 1 in the heat supply device 2 with the help of a heating medium, either in the form of various heat carriers or a stream of solar radiation.

Примеры использования неконцентрированного и концентрированного солнечного излучения представлены на фиг. 2 и 3. Examples of the use of non-concentrated and concentrated solar radiation are presented in FIG. 2 and 3.

Устройство 2 теплоподвода (фиг. 2) выполнено в виде солнечного коллектора 15 с двойным остеклением, корпус 16 которого выполнен из армированного пенополиуретана, при этом испаритель 1 представляет собой две плоские упругие пластины 17 и 18, которые соединены между собой по периметру с образованием щелевой полости 19 переменного объема. В качестве теплоприемной поверхности в данном устройстве использована наружная поверхность пластины 17, с нанесенным на нее селективным покрытием, а нижняя пластина 18 в центральной части имеет отверстие 20 для подключения к парожидкостному каналу 4. Упругие пластины 17 и 18 испарителя 1 имеют одинаковые частоты собственных колебаний и выполнены в форме прямоугольников, шестигранников или восьмигранников, а также могут быть выполнены в виде гофрированных пластин круглой формы. The heat supply device 2 (Fig. 2) is made in the form of a solar collector 15 with double glazing, the housing 16 of which is made of reinforced polyurethane foam, while the evaporator 1 is two flat elastic plates 17 and 18, which are interconnected along the perimeter with the formation of a slot cavity 19 variable volumes. As the heat-receiving surface in this device, the outer surface of the plate 17 is used, with a selective coating applied to it, and the lower plate 18 in the central part has an opening 20 for connecting to the vapor-liquid channel 4. The elastic plates 17 and 18 of the evaporator 1 have the same natural frequencies and made in the form of rectangles, hexagons or octahedrons, and can also be made in the form of round corrugated plates.

На фиг. 3 представлено устройство 2 теплоподвода, выполненное в виде солнечного концентратора с линзой 21 Френеля, в котором в качестве теплоприемной поверхности использована наружная поверхность пластины 17 испарителя 1. In FIG. 3 shows a heat supply device 2, made in the form of a solar concentrator with a Fresnel lens 21, in which the outer surface of the plate 17 of the evaporator 1 is used as the heat-receiving surface.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Перед началом работы установка заполняется водой, а в испаритель 1 и часть объема парожидкостного адиабатического канала 4 вводится воздух. Затем к рабочему телу через стенки испарителя 1 подводится теплота солнечного теплового потока в солнечном теплоприемнике, а в холодильнике 3 от него отводится теплота отработанного рабочего тела. Под действием теплоты, подведенной к рабочему телу в испаритель 1 и отведенной от него в холодильнике 3, в данной двигательно-насосной установке совершаются последовательно протекающие термодинамические циклы с пузырьковой регенерацией и струйным дозированным впрыском жидкости в испаритель 1, каждый из которых включает следующие последовательно протекающие процессы: процесс повышения давления рабочего тела при подводе к нему тепла в испарителе 1, процесс расширения рабочего тела в парожидкостном адиабатическом канале 4 с совершением работы по перемещению жидкости 7 в U-образном колебательном контуре 6 с выбросом части ее через сужающее сопло 12 нагнетательной трубы 5 в дополнительную трубу 13, где она свободно движется, не касаясь стенок до изогнутого вниз выходного конца, процесс охлаждения части отработанного рабочего тела с конденсацией парового компонента в холодильнике 3 и понижением давления рабочего тела ниже атмосферного, обеспечивающим открытие обратного клапана 9, процесс всасывания порции холодной перекачиваемой жидкости через всасывающий патрубок 10 всасывающей трубы 8 в объем парожидкостного канала 4 через распылитель 11, обеспечивающий контактное высокоэффективное охлаждение рабочего тела с конденсацией парового компонента и резкое снижение давления рабочего тела, процесс обратного движения жидкости по U-образному колебательному контуру 6 к испарителю 1 под действием гидростатического напора, процесс ввода рабочего тела в испаритель 1. Before starting work, the installation is filled with water, and air is introduced into the evaporator 1 and part of the volume of the vapor-liquid adiabatic channel 4. Then, the heat of the solar heat flux in the solar heat sink is supplied to the working fluid through the walls of the evaporator 1, and the heat of the spent working fluid is removed from it in the refrigerator 3. Under the action of heat supplied to the working fluid in the evaporator 1 and taken away from it in the refrigerator 3, successively flowing thermodynamic cycles with bubble regeneration and jet dosed injection of liquid into the evaporator 1 are performed in this engine-pump unit, each of which includes the following successive processes : the process of increasing the pressure of the working fluid when heat is supplied to it in the evaporator 1, the process of expanding the working fluid in the vapor-liquid adiabatic channel 4 with the completion of p The work of moving the fluid 7 in the U-shaped oscillatory circuit 6 with the ejection of part of it through the narrowing nozzle 12 of the discharge pipe 5 into the additional pipe 13, where it moves freely without touching the walls to the downward curved outlet end, the process of cooling part of the spent working fluid with condensation the steam component in the refrigerator 3 and lowering the pressure of the working fluid below atmospheric, ensuring the opening of the check valve 9, the process of absorption of a portion of the cold pumped liquid through the suction pipe 10 of the suction the pipe 8 into the volume of the vapor-liquid channel 4 through the atomizer 11, providing contact high-efficiency cooling of the working fluid with condensation of the steam component and a sharp decrease in the pressure of the working fluid, the process of the reverse movement of fluid along the U-shaped oscillating circuit 6 to the evaporator 1 under the influence of hydrostatic pressure, the input process working fluid in the evaporator 1.

Газодинамические и тепломассообменные процессы в данной установке при использовании рабочего тела в виде парогазовой смеси, обеспечивающие возникновение пузырьковой регенерации и струйного дозированного впрыска жидкости на теплообменную поверхность испарителя с образованием на ней жидкой пленки, подробно описаны в прототипе и здесь не раскрываются. The gas-dynamic and heat and mass transfer processes in this installation when using a working fluid in the form of a gas-vapor mixture, which ensure the occurrence of bubble regeneration and jet dosed injection of liquid onto the heat transfer surface of the evaporator with the formation of a liquid film on it, are described in detail in the prototype and are not disclosed here.

При выполнении испарителя 1 в виде упругой щелевой полости переменного объема его объем в исходном ненапряженном состоянии может быть очень небольшим или даже равным нулю, а минимальная площадь теплообменной поверхности при объеме полости, равной нулю, будет соответствовать площади отверстия испарителя 1. По мере повышения давления рабочего тела при испарении жидкости, попавшей на поверхности испарителя 1, его стенки будут изгибаться в пределах упругих деформаций, увеличивают объем полости испарителя. Это обеспечит возможность входа в испаритель рабочего тела в виде парогазовой смеси и приведет к многократному увеличению его теплообменной поверхности, что позволит эффективно передать рабочему телу теплоту от стенок испарителя. When the evaporator 1 is made in the form of an elastic slotted cavity of variable volume, its volume in the initial unstressed state can be very small or even equal to zero, and the minimum heat-exchange surface area with a cavity volume equal to zero will correspond to the opening area of the evaporator 1. As the working pressure increases body during the evaporation of a liquid that has fallen on the surface of the evaporator 1, its walls will bend within elastic deformations, increase the volume of the cavity of the evaporator. This will provide the possibility of entering the working fluid into the evaporator in the form of a gas-vapor mixture and will lead to a multiple increase in its heat exchange surface, which will effectively transfer the heat from the walls of the evaporator to the working fluid.

Предложенная двигательно-насосная установка представляет собой автоколебательную систему с двумя связанными резонаторами, источником энергии и обратной связью между резонаторами и источником энергии. Одним из резонаторов является U-обратный колебательный контур 6 с маятником в виде жидкости, заполняющей этот контур, а другим резонатором является упругий испаритель 1 переменного объема. Обратную связь между резонаторами и источником энергии выполняет рабочее тело, посредством которого обеспечивается регулирование поступления в резонаторы энергии от теплового источника с частотой и амплитудой, определяемой свойствами самой автоколебательной системы. Резонаторы связаны между собой также через рабочее тело. При этом степень взаимодействия резонаторов прямо зависит от из собственных частот. При равенстве, т. е. "резонансе" собственных частот резонаторов, это взаимодействие будет очень сильным, в результате чего практически вся энергия, запасенная от теплового источника, из резонатора в виде упругого испарителя 1 переменного объема перекачивается в резонатор в виде U-образного колебательного контура 6. Это приведет к значительному увеличению скорости движения жидкости в процессе расширения рабочего тела и как следствие подъему воды, выходящей из установки через нагнетательный патрубок, на значительно большую высоту. Вода за счет сужающегося сопла 12 на выходе нагнетательной трубы 5 ускоряется при выходе из установки и поднимается на высоту, существенно большую по сравнению с подъемом воды при использовании нагнетательной трубы без сужающегося сопла 12. С помощью дополнительной вертикальной трубы 13 обеспечивают подачу воды на требуемую высоту. Для этого подбирается дополнительная труба 13 соответствующей длины. Исключить возврат перекачиваемой воды в установку через сопло 12 при запуске установки или во время снижения ее производительности можно с помощью сливной трубки 14, обеспечивающей слив воды из дополнительной трубы 13 в емкость. The proposed motor-pump installation is a self-oscillating system with two connected resonators, an energy source and feedback between the resonators and the energy source. One of the resonators is a U-reverse oscillating circuit 6 with a pendulum in the form of a liquid filling this circuit, and the other resonator is an elastic evaporator 1 of variable volume. The feedback between the resonators and the energy source is performed by the working fluid, through which the energy is supplied to the resonators from the heat source with a frequency and amplitude determined by the properties of the self-oscillating system itself. Resonators are also connected through a working fluid. In this case, the degree of interaction of the resonators directly depends on the natural frequencies. With equality, that is, a “resonance” of the natural frequencies of the resonators, this interaction will be very strong, as a result of which almost all the energy stored from the heat source is transferred from the resonator in the form of an elastic evaporator 1 of variable volume to the resonator in the form of a U-shaped oscillatory circuit 6. This will lead to a significant increase in the velocity of the fluid during the expansion of the working fluid and, as a consequence, the rise of the water leaving the installation through the discharge pipe to a significantly greater height. Water due to the tapering nozzle 12 at the outlet of the discharge pipe 5 is accelerated upon exiting the installation and rises to a height substantially higher than the rise of water when using the discharge pipe without a tapering nozzle 12. Using an additional vertical pipe 13, water is supplied to the desired height. For this, an additional pipe 13 of the appropriate length is selected. To prevent the return of the pumped water to the installation through the nozzle 12 at the start of the installation or during a decrease in its productivity, you can use the drain pipe 14, which drains the water from the additional pipe 13 into the tank.

На фиг. 4 изображена парожидкостная двигательная установка, которая содержит дополнительно последовательно расположенные упругий испаритель 1 в виде щелевой емкости переменного объема, холодильник 3, всасывающую трубу 8 с обратным клапаном 9 и нагнетательную трубу 5, при этом основные и дополнительные элементы образуют единый колебательный контур 22, а выходные патрубки 23 основной и дополнительной нагнетательных труб 5 сообщены между собой посредством преобразователя, выполненного в виде линейного генератора 24. Индукционная обмотка 25 этого генератора расположена на наружной поверхности выходных патрубков 23 основной и дополнительной нагнетательных труб 5, а магнитная система размещена внутри рабочего канала, образованного выходными патрубками 23 основной и дополнительной нагнетательных труб 5, с кольцевым зазором и представляет собой постоянный магнит 26 с поплавками 27, удельная плотность которой выбрана из условия равенства удельной плотности жидкости, и размещение поплавков 27 выбрано из условия расположения оси магнита 26 параллельно оси рабочего канала. Рабочая зона канала выполнена из немагнитного материала, а величина кольцевого зазора между магнитом 26 и внутренней поверхности рабочего канала и его длина выбрана из условия отсутствия перетекания жидкости через кольцевой канал. Основная и дополнительная нагнетательные трубы 5 подсоединены соответственно к основному и дополнительному холодильникам 3, которые соединены соответственно с основным и дополнительным испарителями 1 через основной и дополнительный парожидкостные адиабатические каналы 4. Основная и дополнительная всасывающие трубы 8 с обратными клапанами 9 подключены соответственно к основному и дополнительному парожидкостным каналам 4, а всасывающие патрубки 10 основной и дополнительной всасывающих труб 8 подключены соответственно к основной и дополнительной напорный трубам 5 в зоне их соединения с основным и дополнительным холодильниками 3 для образования байпасных каналов. Единый колебательный контур 22 заполнен жидкостью, а основной и дополнительный испарители 1 и часть обоих парожидкостных адиабатических каналов 4 заполнены рабочим теплом в виде парогазовой смеси. In FIG. 4 shows a steam-liquid propulsion system, which additionally contains a sequentially arranged elastic evaporator 1 in the form of a variable-gap slotted tank, a refrigerator 3, a suction pipe 8 with a non-return valve 9 and a discharge pipe 5, while the main and additional elements form a single oscillating circuit 22, and the output the nozzles 23 of the main and additional discharge pipes 5 are interconnected by means of a converter made in the form of a linear generator 24. The induction winding 25 of this gene the radiator is located on the outer surface of the outlet pipes 23 of the main and additional discharge pipes 5, and the magnetic system is located inside the working channel formed by the outlet pipes 23 of the main and additional discharge pipes 5, with an annular gap and is a permanent magnet 26 with floats 27, the specific gravity of which selected from the condition of equality of the specific gravity of the liquid, and the placement of the floats 27 is selected from the condition of the location of the axis of the magnet 26 parallel to the axis of the working channel. The working area of the channel is made of non-magnetic material, and the size of the annular gap between the magnet 26 and the inner surface of the working channel and its length are selected from the condition that there is no fluid flow through the annular channel. The primary and secondary discharge pipes 5 are connected respectively to the primary and secondary refrigerators 3, which are connected respectively to the primary and secondary evaporators 1 through the primary and secondary vapor-liquid adiabatic channels 4. The primary and secondary suction pipes 8 with non-return valves 9 are connected respectively to the primary and secondary vapor-liquid channels 4, and the suction pipes 10 of the main and additional suction pipes 8 are connected respectively to the main and additional body pressure pipes 5 in the zone of their connection with the main and additional refrigerators 3 for the formation of bypass channels. A single oscillating circuit 22 is filled with liquid, and the main and additional evaporators 1 and part of both vapor-liquid adiabatic channels 4 are filled with working heat in the form of a vapor-gas mixture.

Установка с линейным генератором работает следующим образом. Installation with a linear generator operates as follows.

Перед началом работы двигательной установки магнитная система фиксируется под индукционной обмоткой 25 так, что объемы основных и дополнительных элементов по обе стороны магнитной системы были равны. Затем двигательная установка заправляется жидкостью 7, объемы испарителей 1 и парожидкостных адиабатических каналов 4 заправляется рабочим телом. Жидкость в данной установке выполняет роль маятника в едином U-Образном колебательном контуре 22. Малейшего отклонения от равновесия в такой автоколебательной системе будет достаточно, чтобы раскачать маятник до стационарного режима колебаний. Вместе с жидкостью колебательные движения будет совершать магнитная система, индуцируя в обмотке 25 электродвижущую силу (эдс). Раскачка маятника вместе с магнитной системой, содержащей магнит 26, до стационарного состояния и его поддержание будет осуществляться при реализации гидрогазодинамических, тепломассообменных и термодинамических процессов в данной установке. Выполнение магнитной системы в виде магнита с поплавками, свободно перемещаемой в жидкости без трения о стенки, делает конструкцию надежной и достаточно простой. Before starting work of the propulsion system, the magnetic system is fixed under the induction winding 25 so that the volumes of the main and additional elements on both sides of the magnetic system are equal. Then the propulsion system is charged with liquid 7, the volumes of the evaporators 1 and vapor-liquid adiabatic channels 4 are filled with a working fluid. The liquid in this setup plays the role of a pendulum in a single U-shaped oscillatory circuit 22. The slightest deviation from equilibrium in such a self-oscillating system will be enough to swing the pendulum to a stationary mode of oscillation. Together with the liquid, the magnetic system will oscillate, inducing electromotive force (emf) in winding 25. The swing of the pendulum together with the magnetic system containing magnet 26 to a stationary state and its maintenance will be carried out during the implementation of hydro-gas-dynamic, heat-mass-transfer and thermodynamic processes in this installation. The implementation of the magnetic system in the form of a magnet with floats, freely moving in the fluid without friction against the walls, makes the design reliable and fairly simple.

На фиг.5 изображена парожидкостная двигательная установка с преобразователем в виде осевой гидротурбины 28 с циркуляционным контуром 29, к которому симметрично под острым углом подсоединены выходные патрубки 23 двух нагнетательных труб 5, основной и дополнительной, в каждой из которых установлена тонкая эластичная перегородка 30, отделяющая рабочее тело и жидкость от жидкости 31, циркулирующей в контуре 29. При этом размеры и форма перегородки 30, а также ее толщина и эластичные свойства выбраны из условия, что перегородка не оказывает сопротивления движению жидкости в каналах двигателей и не изменяет собственную частоту колебательного контура с жидким маятником. Основная и дополнительная нагнетательные трубы 5 подсоединены соответственно к основному и дополнительному холодильникам 3, которые соединены соответственно с основным и дополнительным испарителями 1 через основной и дополнительный парожидкостные адиабатические каналы 4. Основная и дополнительные всасывающие трубы 8 с обратными клапанами 9 подключены соответственно к основному и дополнительному парожидкостным каналам 4, а всасывающие патрубки 10 основной и дополнительной всасывающих труб 8 подключены соответственно к основной и дополнительной нагнетательным трубам 5 в зоне их соединения с основным и дополнительным холодильником 3 для образования байпасных каналов. При этом основные и дополнительные элементы образуют единый колебательный контур, заполненный жидкостью, а основной и дополнительный испарителя 1 и часть основного и дополнительного парожидкостных адиабатических каналов 4 заполнены рабочим телом в виде парогазовой смеси. Циркуляционный контур 29 также заполнен жидкостью а вал 32 осевой гидротурбины 28 герметично вынесен за пределы циркуляционного контура 29, на котором установлена камера 33 переменного объема. Узел подключения нагнетательных труб 5 к циркуляционному контуру 29 выполняет роль струйного преобразователя 34. Figure 5 shows a steam-liquid propulsion system with a transducer in the form of an axial hydraulic turbine 28 with a circulation circuit 29, to which the outlet pipes 23 of two discharge pipes 5, main and additional, are symmetrically connected at an acute angle, in each of which a thin elastic partition 30 is installed that separates the working fluid and fluid from the fluid 31 circulating in the circuit 29. The size and shape of the partition 30, as well as its thickness and elastic properties, are selected from the condition that the partition does not resist eniya movement of the liquid in the channels and the engine does not change the natural frequency of the oscillation circuit with a liquid pendulum. The primary and secondary discharge pipes 5 are connected respectively to the primary and secondary refrigerators 3, which are connected respectively to the primary and secondary evaporators 1 through the primary and secondary vapor-liquid adiabatic channels 4. The primary and secondary suction pipes 8 with non-return valves 9 are connected respectively to the primary and secondary vapor-liquid channels 4, and the suction pipes 10 of the main and additional suction pipes 8 are connected respectively to the main and additional body pressure pipes 5 in the zone of their connection with the main and additional refrigerator 3 for the formation of bypass channels. In this case, the main and additional elements form a single oscillatory circuit filled with liquid, and the main and additional evaporator 1 and part of the main and additional vapor-liquid adiabatic channels 4 are filled with a working fluid in the form of a vapor-gas mixture. The circulation circuit 29 is also filled with liquid and the shaft 32 of the axial hydraulic turbine 28 is hermetically removed from the circulation circuit 29, on which a variable volume chamber 33 is mounted. The node connecting the discharge pipes 5 to the circulation circuit 29 acts as a jet transducer 34.

Струйный преобразователь 34 представляет собой устройство, в котором возвратно-поступательное движение жидкости 7 в колебательное движение жидкости 31 с небольшой амплитудой в циркуляционном контуре 29 за счет передачи импульса количества движения от жидкости 7 колебательного контура жидкости 31, размещенной в циркуляционном контуре 29, а также массообмена между указанными жидкостями 7 и 31 в струйном преобразователе 34. Камера 33 переменного объема, установленная на циркуляционном контуре 29, необходима для осуществления запуска двигателя, а также для изменения среднего давления в установке с целью обеспечения ее работы в оптимальном режиме при различных нагрузках на валу 32 гидротурбины 28. Гидротурбина 28 позволяет преобразовать кинетическую энергию потока жидкости 31, движущегося по циркуляционному контуру 29 во вращательное движение вала 32 гидротурбины 28, с которого снимается работа с помощью различных механизмов и устройств. Тонкая эластичная перегородка 30 позволяет отделить жидкость циркуляционного контура 29, а также предотвратить унос газового компонента из рабочих тел, что делает работу установки устойчивой. The inkjet converter 34 is a device in which the reciprocating movement of a liquid 7 into an oscillatory movement of a liquid 31 with a small amplitude in the circulation circuit 29 due to the transmission of momentum from the liquid 7 of the oscillatory circuit of the liquid 31 located in the circulation circuit 29, as well as mass transfer between the indicated liquids 7 and 31 in the jet converter 34. A chamber 33 of variable volume mounted on the circulation circuit 29 is necessary for starting the engine, and Also, to change the average pressure in the installation in order to ensure its operation in optimal mode at various loads on the shaft 32 of the turbine 28. The turbine 28 allows you to convert the kinetic energy of the fluid flow 31 moving along the circulation circuit 29 into the rotational movement of the shaft 32 of the turbine 28, which is removed work using various mechanisms and devices. A thin elastic partition 30 allows you to separate the liquid of the circulation circuit 29, as well as to prevent the entrainment of the gas component from the working fluid, which makes the installation work stable.

На фиг. 6-8 изображена парожидкостная двигательная установка с преобразователем в виде погружной пластинчатой гидротурбины. Рабочее колесо 35 (фиг.7) гидротурбины выполнено в виде ротора 36 с жесткозакрепленными на его цилиндрической поверхности и радиально расположенными лопатками 37 в форме пластин, расположенное с зазором в корпусе 38 с образованием между лопатками замкнутых полостей. При этом корпус 38 содержит по крайней мере два или другое четное количество патрубков 39, равномерно распределенных по периметру корпуса и выполненных в виде сопел, подключенных к корпусу по касательной к его цилиндрической поверхности, и к которым подключены нагнетательные трубы 5 колебательных контуров, количество которых меньше в 2 раза количества сопел. Все сопла 39 подключены к корпусу 38 так, чтобы струи жидкости, выбрасываемые из сопел на лопатки 37 рабочего колеса 35, создавали вращательный момент в одном направлении. Упругие испарители 1 в каждом колебательном контуре имеют плоскую прямоугольную форму с выходными патрубками на нижней его грани, причем каждый испаритель 1 при количестве колебательных контуров не менее двух боковыми гранями примыкает к двум смежным так, что испарители всего набора колебательных контуров образуют камеру сгорания в виде замкнутого канала 40 (фиг.8). Горелка или под 41 с загрузочным устройством размещены в основании канала 40. Теплоизоляционная оболочка 42 (фиг.6) выполнена в виде перевернутого стакана и установлена с зазором по отношению к наружной поверхности испарителя 1. In FIG. 6-8 depicts a steam-liquid propulsion system with a converter in the form of a submersible plate-type hydraulic turbine. The impeller 35 (Fig. 7) of the hydraulic turbine is made in the form of a rotor 36 with plate-shaped blades 37 rigidly fixed on its cylindrical surface and radially arranged with a gap in the housing 38 to form closed cavities between the blades. In this case, the housing 38 contains at least two or another even number of nozzles 39, evenly distributed around the perimeter of the housing and made in the form of nozzles connected to the housing tangentially to its cylindrical surface, and to which pressure pipes 5 of oscillatory circuits are connected, the number of which is less 2 times the number of nozzles. All nozzles 39 are connected to the housing 38 so that jets of fluid ejected from the nozzles onto the blades 37 of the impeller 35 create a torque in one direction. The elastic evaporators 1 in each oscillatory circuit have a flat rectangular shape with outlet pipes on its lower face, and each evaporator 1, when the number of oscillatory circuits is at least two lateral faces, adjoins two adjacent so that the evaporators of the entire set of oscillatory circuits form a closed combustion chamber channel 40 (Fig. 8). The burner or under 41 with the loading device is located at the base of the channel 40. The heat-insulating shell 42 (Fig.6) is made in the form of an inverted cup and is installed with a gap with respect to the outer surface of the evaporator 1.

Вокруг оболочки 42 размещена с зазором полая обечайка 43, выполняющая роль регенеративного воздухоподогревателя, в верхней части которой установлена тяговая труба 44. Всасывающий патрубок 10 всасывающей трубы 8 с обратным клапаном 9 в каналах каждого колебательного контура подключен к напорной трубе 5 в зоне ее соединения с холодильником 3 для образования байпасного канала. Around the shell 42, a hollow shell 43 is placed with a gap, acting as a regenerative air heater, in the upper part of which a draft pipe 44 is installed. The suction pipe 10 of the suction pipe 8 with a check valve 9 in the channels of each oscillating circuit is connected to the pressure pipe 5 in the zone of its connection with the refrigerator 3 to form a bypass channel.

В данном гидротурбинном преобразователе в отличие от существующих входные патрубки являются одновременно и выходными. Назначение патрубков меняется в зависимости от направления движения жидкости в колебательных контурах. In this hydraulic turbine converter, unlike existing inlet pipes, they are simultaneously output pipes. The purpose of the nozzles varies depending on the direction of fluid movement in the oscillatory circuits.

Рассмотрим работу гидротурбины на примере установки с одним U-образным колебательным контуром. При движении жидкого маятника в колебательном контуре в одну сторону жидкость входит в гидротурбину через один патрубок 39 и, попадая на лопатки 37 рабочего колеса 35, создает вращательный момент, под действием которого рабочее колесо начинает вращаться. При вращении рабочего колеса 35 жидкость, вошедшая в турбину, перемещается порциями в полостях, образованных соседними лопатками 37 и стенками корпуса 38, к другому патрубку 39, а затем, достигнув этого патрубка, выходит через него из турбины. При движении жидкого маятника в другую сторону назначение патрубков 39 меняется, входной патрубок становится выходным, а выходной входным. Однако и в этом случае жидкость, вошедшая в турбину, сообщит рабочему колесу 35 вращательный момент в том же направлении. Таким образом, возвратно-поступательное движение жидкого маятника в предложенной гидротурбине будет преобразовано во вращательное однонаправленное движение вала. Колебания жидкого маятника в U-образном колебательном контуре установки осуществляется под действием гидродинамических, тепломассообменных и термодинамических процессов. При большем количестве колебательных контуров гидротурбина будет иметь количество патрубков 39, в два раза превышающем количество колебательных контуров, при этом колебательные контуры будут формироваться каждой парой смежных нагнетательных труб 5, причем эти пары будут последовательно меняться в процессе работы двигательной установки. Consider the operation of a hydraulic turbine using an example with a single U-shaped oscillatory circuit. When the liquid pendulum moves in the oscillatory circuit in one direction, the liquid enters the turbine through one pipe 39 and, falling on the blades 37 of the impeller 35, creates a torque under which the impeller begins to rotate. When the impeller 35 rotates, the fluid entering the turbine moves in portions in the cavities formed by adjacent vanes 37 and the walls of the housing 38 to another pipe 39, and then, having reached this pipe, leaves the turbine through it. When the liquid pendulum moves in the other direction, the purpose of the nozzles 39 changes, the inlet pipe becomes the output, and the output input. However, in this case as well, the fluid entering the turbine will impart a rotational moment in the same direction to the impeller 35. Thus, the reciprocating motion of the liquid pendulum in the proposed turbine will be converted into rotational unidirectional movement of the shaft. Fluctuation of the liquid pendulum in the U-shaped oscillatory circuit of the installation is carried out under the influence of hydrodynamic, heat and mass transfer and thermodynamic processes. With a larger number of oscillatory circuits, the turbine will have a number of nozzles 39, twice the number of oscillatory circuits, while the oscillatory circuits will be formed by each pair of adjacent pressure pipes 5, and these pairs will change sequentially during the operation of the propulsion system.

На фиг. 9 изображена парожидкостная двигательная установка с двумя преобразователями. В качестве дополнительного преобразователя использован клапанный насос объемного действия, преимущественно для нагретых жидкостей, содержащий две камеры 45, 46, в каждой из которых размещены упругие щелевые испарители 1 переменного объема. Выходные патрубки двух нагнетательных труб 5 U-образного колебательного контура подсоединены к основному преобразователю 47, в качестве которого может быть использован либо линейный генератор, либо гидротурбинный преобразователь, либо насос в виде струйного преобразователя. В парожидкостных адиабатических каналах 4, подключенных с одной стороны к испарителю 1, а с другой к холодильникам 3, размещены вставки 48 с продольными каналами одинаковой формы и сечения, заполняющих все сечение вставки. In FIG. 9 shows a steam-liquid propulsion system with two converters. As an additional converter, a volumetric valve pump was used, mainly for heated liquids, containing two chambers 45, 46, in each of which elastic slotted evaporators 1 of variable volume are placed. The outlet pipes of the two discharge pipes 5 of the U-shaped oscillatory circuit are connected to the main converter 47, which can be used either as a linear generator, or a turbine converter, or a pump in the form of a jet converter. In the vapor-liquid adiabatic channels 4, connected on one side to the evaporator 1, and on the other to the refrigerators 3, there are inserts 48 with longitudinal channels of the same shape and cross-section, filling the entire section of the insert.

Для запуска данной двигательной установки в его рабочие камеры 45 и 46 подают подлежащую перемещению насосом горячую жидкость, например, горячую сетевую воду. Через стенки испарителей 1 тепло перекачиваемой жидкости получает находящееся в испарителях рабочее тело. При нагревании рабочего тела давление в испарителях повышается. Под действием этого давления стенки испарителей выпучиваются, увеличивая объем испарителей. При этом происходит уменьшение объема рабочих камер 45 и 46 с возрастанием давления в них, и перекачиваемая горячая жидкость вытесняется из камер 45 и 46 в отводящий участок магистрального трубопровода (не показан). В данной установке процессы термодинамических циклов в коленах U-образного колебательного контура осуществляются в противофазе между собой, и, следовательно, в противофазе будут находиться процессы повышения и понижения давления в камерах 45 и 46 насоса объемного действия, что приводит к созданию непрерывного потока перекачиваемой жидкости. Вставки 48 обеспечивают эффективную работу установки при увеличении ее единичной мощности, что было показано в установке по прототипу. Чем больше единичная мощность установки, тем большее количество каналов во вставках 48 требуется для ее эффективной работы. To start this propulsion system, hot liquid, for example, hot mains water, to be moved by the pump, is supplied to its working chambers 45 and 46. Through the walls of the evaporators 1, the heat of the pumped liquid receives the working fluid located in the evaporators. When the working fluid is heated, the pressure in the evaporators rises. Under the influence of this pressure, the walls of the evaporators bulge, increasing the volume of the evaporators. When this occurs, the volume of the working chambers 45 and 46 decreases with increasing pressure in them, and the pumped hot liquid is displaced from the chambers 45 and 46 into the discharge section of the main pipeline (not shown). In this installation, the processes of thermodynamic cycles in the elbows of the U-shaped oscillatory circuit are in antiphase with each other, and, therefore, the processes of increasing and decreasing pressure in the chambers 45 and 46 of the volume pump will be in antiphase, which leads to the creation of a continuous flow of the pumped liquid. Insert 48 provide efficient operation of the installation while increasing its unit power, which was shown in the installation of the prototype. The greater the unit power of the installation, the greater the number of channels in inserts 48 is required for its effective operation.

Эксплуатация предложенной установки с насосом объемного действия не требует специального теплового источника, а отбираемое у перекачиваемой жидкости тепло используется практически без потерь, что существенно повышает эффективность работы установки. Установка же второго преобразователя на колебательном контуре повышает функциональные возможности установки и расширяет области его применения. The operation of the proposed installation with a volumetric pump does not require a special heat source, and the heat taken from the pumped liquid is used almost without loss, which significantly increases the efficiency of the installation. Installing a second converter on an oscillating circuit increases the functionality of the installation and expands its scope.

Данная установка широко применяется в качестве приводов насосов, вентиляторов, электрогенераторов, а также двигателей плавучих, колесных и летательных средств и других транспортных устройств. This installation is widely used as drives for pumps, fans, electric generators, as well as engines of floating, wheeled and flying vehicles and other transport devices.

Claims (16)

1. Парожидкостная двигательная установка, содержащая расположенные последовательно испаритель с устройством теплоподвода, холодильник, соединенный через парожидкостный адиабатический канал с испарителем, внутри которого находится рабочее тело в виде парогазовой смеси и которые совместно с нагнетательной трубой образуют U-образный колебательный контур, заполненный жидкостью, всасывающую трубу, подключенную к колебательному контуру, и преобразователь возвратно-поступательного движения жидкости в механическую или электрическую работу, отличающаяся тем, что испаритель выполнен упругим в виде щелевой емкости переменного объема, всасывающая труба снабжена обратным клапаном и подсоединена к парожидкостному адиабатическому каналу, часть объема которого заполнена газовым компонентом парогазовой смеси, при этом собственная частота колебаний упругого испарителя соответствует собственной частоте колебаний U-образного колебательного контура. 1. A vapor-liquid propulsion system comprising a sequentially arranged evaporator with a heat supply device, a refrigerator connected through a vapor-liquid adiabatic channel with an evaporator, inside of which there is a working fluid in the form of a vapor-gas mixture and which together with the discharge pipe form a U-shaped oscillatory circuit filled with liquid, which is suction a pipe connected to the oscillatory circuit, and a converter for the reciprocating movement of the liquid into mechanical or electrical work one characterized in that the evaporator is made elastic in the form of a slotted container of variable volume, the suction pipe is equipped with a check valve and is connected to a vapor-liquid adiabatic channel, part of the volume of which is filled with the gas component of the vapor-gas mixture, while the natural frequency of the elastic vaporizer corresponds to the natural frequency of oscillation U- shaped oscillatory circuit. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что упругий испаритель выполнен из двух плоских упругих пластин, герметично соединенных между собой по периметрам с образованием щелевой полости переменного объема, причем нижняя пластина в центральной части имеет отверстие для подключения к парожидкостному адиабатическому каналу, упругие пластины испарителя имеют одинаковые частоты собственных колебаний. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the elastic evaporator is made of two flat elastic plates sealed together around the perimeters with the formation of a slit cavity of variable volume, and the lower plate in the central part has an opening for connection to a vapor-liquid adiabatic channel, elastic evaporator plates have the same natural frequencies. 3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что упругие пластины плоского испарителя выполнены в форме прямоугольника или многоугольника. 3. Installation according to claim 2, characterized in that the elastic plates of the flat evaporator are made in the shape of a rectangle or polygon. 4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что упругие пластины испарителя выполнены гофрированными круглой формы. 4. Installation according to claim 2, characterized in that the elastic plates of the evaporator are made of corrugated round shape. 5. Установка по п.2, отличающаяся тем, что устройство теплоподвода выполнено в виде солнечного коллектора или солнечного концентратора с использованием линзы Френеля, а в качестве теплоприемной поверхности использована наружная поверхность одной из плоских пластин испарителя, на которую нанесено селективное покрытие, а другая пластина испарителя, подключенная к парожидкостному каналу, теплоизолирована. 5. Installation according to claim 2, characterized in that the heat supply device is made in the form of a solar collector or solar concentrator using a Fresnel lens, and the outer surface of one of the flat plates of the evaporator, which is coated with a selective coating, and the other plate, are used as the heat-receiving surface the evaporator connected to the vapor-liquid channel is thermally insulated. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в месте подсоединения всасывающей трубы к парожидкостному адиабатическому каналу установлен распылитель охлаждающей жидкости. 6. Installation according to claim 1, characterized in that in the place where the suction pipe is connected to the vapor-liquid adiabatic channel, a coolant atomizer is installed. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что всасывающая труба с обратным клапаном подсоединена к парожидкостному адиабатическому каналу по касательной к его наружной цилиндрической поверхности. 7. Installation according to claim 1, characterized in that the suction pipe with a check valve is connected to the vapor-liquid adiabatic channel tangentially to its outer cylindrical surface. 8. Установка по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что парожидкостной адиабатический канал имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого примыкает к испарителю, а большее основание к холодильнику. 8. Installation according to any one of paragraphs.1 to 7, characterized in that the vapor-liquid adiabatic channel has the shape of a truncated cone, the smaller base of which is adjacent to the evaporator, and the larger base to the refrigerator. 9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что выходной патрубок нагнетательной трубы имеет форму сужающегося сопла, к которому герметично подсоединена дополнительная вертикально установленная труба с внутренним диаметром, превышающим минимальный диаметр сопла, и место подсоединения этой трубы расположено на уровне испарителя или выше его, при этом на одном входном конце дополнительной трубы выполнено боковое отверстие, к которому подсоединена сливная трубка, а другой, выходной конец этой трубы выполнен изогнутым вниз. 9. The installation according to claim 6, characterized in that the outlet pipe of the discharge pipe has the shape of a tapering nozzle to which an additional vertically mounted pipe with an inner diameter exceeding the minimum diameter of the nozzle is hermetically connected, and the connection point of this pipe is located at or above the evaporator at the same time, at one inlet end of the additional pipe a side hole is made to which a drain pipe is connected, and the other, the outlet end of this pipe is made downward curved. 10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит еще по меньшей мере один идентичный упругий испаритель в виде щелевой емкости переменного объема, по меньшей мере один дополнительный холодильник, подсоединенный к испарителю через дополнительный парожидкостной адиабатический канал, к которому подсоединена дополнительная всасывающая труба с обратным клапаном, и по меньшей мере одна дополнительная нагнетательная труба, сообщенная с дополнительным холодильником, при этом основные и дополнительные элементы образуют единый колебательный контур и выходные патрубки обеих нагнетательных труб этого контура сообщены между собой посредством преобразователя возвратно-поступательного движения жидкости в механическую или электрическую работу. 10. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one identical elastic evaporator in the form of a slit container of variable volume, at least one additional refrigerator connected to the evaporator through an additional vapor-liquid adiabatic channel to which an additional a suction pipe with a non-return valve, and at least one additional discharge pipe communicated with an additional refrigerator, while the main and additional elements form e iny oscillation circuit and output connections of the two pressure pipes of this circuit are interconnected by a drive reciprocating motion of the fluid into mechanical or electrical work. 11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что преобразователь выполнен в виде линейного генератора, индукционная обмотка которого расположена на наружной поверхности выходных патрубков нагнетательных труб, а магнитная система размещена внутри рабочего канала, образованного выходными патрубками, с кольцевым зазором и представляет собой постоянный магнит с поплавками, удельная плотность которой выбрана из условия равенства удельной плотности магнитной системы и удельной плотности жидкости, а размещение поплавков выбрано из условия расположения оси магнита параллельно оси рабочего канала. 11. Installation according to claim 10, characterized in that the converter is made in the form of a linear generator, the induction winding of which is located on the outer surface of the outlet pipes of the discharge pipes, and the magnetic system is located inside the working channel formed by the outlet pipes, with an annular gap and is a constant gap magnet with floats, the specific gravity of which is selected from the condition of equality of the specific gravity of the magnetic system and the specific gravity of the liquid, and the location of the floats is selected from the condition of location dix magnet axis parallel to the axis of the working channel. 12. Установка по п.10, отличающаяся тем, что преобразователь выполнен в виде осевой гидротурбины с циркуляционным контуром, к которому симметрично под острым углом подсоединены выходные патрубки нагнетательных труб, в каждом из которых установлена тонкая эластичная перегородка, отделяющая рабочее тело и жидкость от жидкости, циркулирующей в контуре, размеры и форма которой обеспечивают свободное перемещение жидкости, при этом вал осевой турбины герметично вынесен за пределы циркуляционного контура, а на циркуляционном контуре установлена камера с полостью переменного объема. 12. Installation according to claim 10, characterized in that the converter is made in the form of an axial hydraulic turbine with a circulation circuit, to which outlet pipes of the discharge pipes are symmetrically connected at an acute angle, each of which has a thin elastic partition separating the working fluid and liquid from the liquid circulating in the circuit, the size and shape of which provide free movement of fluid, while the shaft of the axial turbine is hermetically removed from the circulation circuit, and on the circulation circuit a camera with a cavity of variable volume. 13. Установка по п.10, отличающаяся тем, что преобразователь выполнен в виде погружной пластинчатой турбины, рабочее колесо которой представляет собой ротор с жесткозакрепленными на его цилиндрической поверхности и радиально расположенными лопатками в форме пластин, расположенной с зазором в корпусе с образованием между лопатками замкнутых полостей, при этом корпус содержит по крайней мере два или другое четное количество патрубков, равномерно распределенных по периметру корпуса и выполненных в виде сопл, подключенных к корпусу по касательной к его цилиндрической поверхности, и к которым подключены нагнетательные трубы колебательных контуров, количество которых меньше в 2 раза количества сопл. 13. Installation according to claim 10, characterized in that the converter is made in the form of an immersed plate turbine, the impeller of which is a rotor with rigidly fixed blades on its cylindrical surface and radially arranged in the form of plates located with a gap in the casing with the formation between closed blades cavities, while the housing contains at least two or another even number of nozzles uniformly distributed around the perimeter of the housing and made in the form of nozzles connected to the housing by tang integral to its cylindrical surface, and to which pressure pipes of oscillatory circuits are connected, the number of which is 2 times less than the number of nozzles. 14. Установка по пп.1 и 10, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно еще один преобразователь в виде насоса объемного действия, содержащего две камеры, в каждой из которых размещен упругий испаритель переменного объема. 14. Installation according to claims 1 and 10, characterized in that it further comprises another converter in the form of a positive displacement pump containing two chambers, each of which contains an elastic evaporator of variable volume. 15. Установка по пп.10 14, отличающаяся тем, что всасывающий патрубок трубы с обратным клапаном подключен к напорной трубе в зоне ее соединения с холодильником для образования байпасного канала. 15. Installation according to claims 10 to 14, characterized in that the suction pipe pipe with a check valve is connected to the pressure pipe in the zone of its connection with the refrigerator to form a bypass channel. 16. Установка по пп.1 и 10, отличающаяся тем, что в качестве газового компонента рабочего тела использованы воздух, азот, гелий, водород и другие газы и их смеси. 16. Installation according to claims 1 and 10, characterized in that air, nitrogen, helium, hydrogen and other gases and mixtures thereof are used as the gas component of the working fluid.
RU94045504/06A 1994-12-30 1994-12-30 Steam-liquid propulsion plant RU2081345C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045504/06A RU2081345C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Steam-liquid propulsion plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045504/06A RU2081345C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Steam-liquid propulsion plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94045504A RU94045504A (en) 1996-10-27
RU2081345C1 true RU2081345C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=20163566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94045504/06A RU2081345C1 (en) 1994-12-30 1994-12-30 Steam-liquid propulsion plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081345C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 1776876, кл. F 03 G 7/06, 1965. 2. Патент РФ N 2000013, кл. F 01 K 19/08, 1994. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94045504A (en) 1996-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4524587A (en) Rotary thermodynamic apparatus and method
CN109855456B (en) Loop heat pipe radiator with vapor-liquid two-phase flow jet boosting device
US4281969A (en) Thermal pumping device
US20190305558A1 (en) Integrated energy conversion, transfer and storage system
US4165614A (en) Self-contained vapor-power plant requiring a single moving-part
CN101755122A (en) Energy converter and method
RU2142604C1 (en) Heat energy production process and resonant heat pump/generator unit
US4010018A (en) Rotary thermodynamic apparatus and method
CN103097849A (en) Thermosyphon heat transfer device with bubble-driven rotor
US20220060022A1 (en) Integrated energy conversion, transfer and storage system
RU2081345C1 (en) Steam-liquid propulsion plant
CN103097662B (en) Liquid-ring rotary shell steam turbine and using method thereof
US4367639A (en) Rotary thermodynamic apparatus and method
US4441337A (en) Rotary thermodynamic apparatus and method
CN103835835B (en) Liquid ring system and its application
US4136530A (en) Rotary thermodynamic apparatus and method
CN217002082U (en) Stirling engine unit and Stirling engine
US11530644B1 (en) Ericsson cycle turbine engine
RU84957U1 (en) SPRAY POOL
CN212656936U (en) A magnetic fluid sealed resonator, thermoacoustic engine and thermoacoustic refrigeration system
EP0101565A1 (en) Thermocompressor with pressure actuated heating chamber bypass
CN112576405B (en) Thermoacoustic Heat Engine System
CN114688759B (en) Gas-liquid thermo-acoustic conversion system
US8701410B1 (en) Ballistic impulse turbine and method
RU2029214C1 (en) Heat-transfer apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041231