Изобретение относится к способам и устройствам для преобразования энергии. Используется в энергетике.The invention relates to methods and devices for converting energy. Used in energy.
Известно изобретение (RU 2052661, кл. F03G 7/06, 20.07.1996), заключающееся в преобразовании тепловой энергии выходных газов автомобилей, котельных и газовых факелов в механическую энергию.The invention is known (RU 2052661, class F03G 7/06, 07/20/1996), which consists in converting the thermal energy of the exhaust gases of cars, boiler rooms and gas flares into mechanical energy.
Недостатком устройства для осуществления данного способа является малый кпд.The disadvantage of the device for implementing this method is the small efficiency.
Техническим результатам внедрения изобретения является увеличение кпд.The technical results of the implementation of the invention is to increase the efficiency.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для преобразования тепловой энергии в механическую энергию, включающем теплообменную камеру с установленными в ней рабочими элементами, обладающими свойством расширения при нагревании, гидроаккумулятор, гидродвигатель, электрогенератор, электродвигатель, камеру очистки выходных газов, соединенную с теплообменной камерой трубопроводами, узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха, в качестве рабочего элемента используется помещенная в нижней части разделенного на две половины цилиндра S-образная пластина из материала, обладающего памятью формы, расширяющаяся при нагревании нагретыми газами и возвращающаяся в первоначальное положение при охлаждении, передающая давление через шток на уплотненный кольцом поршень, расположенный в верхней части цилиндра, производящий давление на рабочую жидкость, расположенную над ним, которая направляется через гидроаккумулятор в гидродвигатель, а в верхней части цилиндра установлен обратный клапан для возврата рабочей жидкости в цилиндр.The essence of the invention lies in the fact that in a device for converting thermal energy into mechanical energy, comprising a heat exchange chamber with installed working elements having expansion property when heated, a hydraulic accumulator, a hydraulic motor, an electric generator, an electric motor, an exhaust gas purification chamber connected to a heat exchange chamber pipelines, a unit for alternating supply of heated gases and atmospheric air, as a working element is used placed in the lower part of the divided on two halves of the cylinder, an S-shaped plate made of a material with a shape memory, expanding when heated by heated gases and returning to its original position upon cooling, transmitting pressure through the rod to a piston sealed in the ring located in the upper part of the cylinder, which exerts pressure on the working fluid, located above it, which is directed through the hydraulic accumulator to the hydraulic motor, and a check valve is installed at the top of the cylinder to return the working fluid to the cylinder.
На фиг.1 показана схема работы устройства; на фиг.2 - рабочий цилиндр в разрезе (место I).Figure 1 shows a diagram of the operation of the device; figure 2 is a working cylinder in section (place I).
Устройство включает в себя впускной штуцер 1 для впуска нагретых газов и атмосферного воздуха, распределитель 2, подающий нагретые газы и атмосферный воздух в узел поочередной подачи нагретых газов и атмосферного воздуха 3, гидроаккумулятор 4, соединенный с узлом поочередной подачи 3, гидродвигатель 5, электрогенератор 6, электрические провода 7, передающие полученную энергию в аккумуляторы или в сеть и электрические провода 8, передающие энергию электрическому двигателю 9, вакуум-насос 10 с патрубком 31, создающий разрежение в камере очистки выходных газов 11, имеющей сменные фильтры 32, трубопровод 12, штуцеры 13 и 14.The device includes an inlet fitting 1 for inlet of heated gases and atmospheric air, a distributor 2 supplying heated gases and atmospheric air to the alternate supply of heated gases and atmospheric air 3, a hydraulic accumulator 4 connected to the alternate supply unit 3, a hydraulic motor 5, an electric generator 6 electric wires 7 transmitting the received energy to the batteries or to the network and electric wires 8 transmitting energy to the electric motor 9, a vacuum pump 10 with a pipe 31, which creates a vacuum in the cleaning chamber in exhaust gas 11 having interchangeable filters 32, pipe 12, fittings 13 and 14.
Рабочий цилиндр 15 включает в себя впускной клапан 16, через который производится впуск нагретых газов и атмосферного воздуха в цилиндр 15, S-образную пластину 17, изготовленную из материала, обладающего памятью формы (например нитинол), закрепленную болтом 18 к корпусу цилиндра 15 и болтом 19 к диску 20, соединенному со штоком 21 без возможности перемещения, термостойкую перегородку 22, в которую установлен, с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и уплотненный кольцами 23, шток 21, поршень 24, уплотненный кольцом 25, рабочую жидкость 26, перемещаемую под давлением при перемещении поршня 24 через клапан 27 и трубопровод 30 в гидроаккумулятор 4, обратный клапан 28 и трубопровод 29, через которые рабочая жидкость возвращается в цилиндр 15.The working cylinder 15 includes an inlet valve 16 through which heated gases and atmospheric air are admitted into the cylinder 15, an S-shaped plate 17 made of a material having a shape memory (for example nitinol), fixed by a bolt 18 to the cylinder body 15 and a bolt 19 to the disk 20, connected to the stem 21 without the possibility of movement, a heat-resistant partition 22, in which is installed, with the possibility of movement in the vertical plane and sealed by rings 23, the rod 21, the piston 24, sealed by the ring 25, the working fluid 26, alternating squeezed under pressure when moving the piston 24 through the valve 27 and pipe 30 into the accumulator 4, the check valve 28 and pipe 29, through which the working fluid returns to the cylinder 15.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Нагретые выходные газы автомобилей, котельных, газовых факелов на нефтегазовых месторождениях и атмосферный воздух через впускной клапан 16 и распределитель 2 поочередно подаются в рабочие цилиндры 15, объединенные в секции, при этом S-образная пластина 17, закрепленная болтом 18 к корпусу цилиндра 15 и болтом 19 к диску 20, выпрямляется, производя давление на шток 21, перемещающийся в термостойкой перегородке 22 в вертикальной плоскости и уплотненный кольцами 23, установленный на верхнем торце штока 21 поршень 24, уплотненный кольцом 25, поршень 24 производит давление на рабочую жидкость 26, которая через клапан 27 и трубопровод 30 подается в гидроаккумулятор 4, затем в гидродвигатель 5, соединенный с электрогенератором 6, вырабатывающий электроэнергию, направляемую затем по проводам 7 в электросеть, на зарядку аккумуляторов автомобиля или по проводам 8 к электродвигателю 9, соединенным с вакуум-насосом 10, имеющим патрубок 31, который создает разрежение в камере очистки выходных газов 11, через трубопровод 12 и штуцеры 13 и 14 выходные газы подаются в камеру очистки 11, выпуск очищенных газов из камеры очистки газов производится через патрубок 31, при подаче атмосферного воздуха в цилиндр 15 пластина 17 охлаждается и принимает первоначальное положение, перемещая при этом диск 20 со штоком 21 и поршнем 24 вниз, при этом происходит возврат рабочей жидкости 26 в верхнюю часть цилиндра 15 по трубопроводу 29 и через обратный клапан 28.The heated exhaust gases of automobiles, boiler houses, gas flares in oil and gas fields and atmospheric air through the inlet valve 16 and the distributor 2 are alternately supplied to the working cylinders 15, which are combined into sections, with the S-shaped plate 17 fixed by a bolt 18 to the cylinder body 15 and a bolt 19 to the disk 20, is straightened, producing pressure on the rod 21, moving in the heat-resistant partition 22 in the vertical plane and sealed by rings 23, the piston 24 mounted on the upper end of the rod 21, sealed by the ring 25, piston 24 builds up pressure on the working fluid 26, which through the valve 27 and pipeline 30 is supplied to the hydraulic accumulator 4, then to the hydraulic motor 5, connected to the electric generator 6, generating electricity, which is then sent via wires 7 to the mains, to charge the car batteries or by wires 8 to the electric motor 9, connected to a vacuum pump 10, having a nozzle 31, which creates a vacuum in the purification chamber of the exhaust gases 11, through the pipe 12 and the fittings 13 and 14, the exhaust gases are supplied to the purification chamber 11, the release of purified gases from the chamber Gas purification is carried out through the pipe 31, when air is supplied to the cylinder 15, the plate 17 is cooled and takes its initial position, while moving the disk 20 with the rod 21 and the piston 24 down, while the working fluid 26 returns to the upper part of the cylinder 15 through the pipeline 29 and through the check valve 28.