MD658Z - Răcitor pentru maşina termică cu ciclul Stirling - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la construcţia motoarelor, în special la motoarele, care lucrează conform ciclului Stirling şi poate fi utilizată în industria constructoare de maşini.Răcitorul pentru maşina termică cu ciclul Stirling include un corp cu racorduri de admisie şi evacuare a agentului termic gazos (4) în partea de sus (1) a lui şi racorduri de admisie şi evacuare a lichidului de răcire (5) în partea de jos (2) a lui. În interiorul corpului este amplasat un schimbător de căldură (3), executat în formă de nervuri din metal cu o conductibilitate termică înaltă, montate pe un ax, care este fixat în pereţii laterali ai corpului prin garnituri de etanşare (6) şi (7) cu şuruburi (8) şi piuliţe (9).

Description

Invenţia se referă la construcţia motoarelor, în special la motoarele, care lucrează conform ciclului Stirling şi poate fi utilizată în industria constructoare de maşini.

Este cunoscut procedeul de schimb de căldură, în care mărirea intensităţii schimbului de căldură se obţine prin mărirea vitezei relative a mediilor din straturile relativ subţiri, din aşa-numitul substrat termic al mediilor cu conductibilitate termică moleculară de la suprafaţă mică, sub acţiunea forţelor centrifuge. Suprafeţele corpurilor se rotesc intensiv şi, ca rezultat, are loc transmiterea cinetică a căldurii [1].

Dezavantajul acestui procedeu constă în utilizarea unui răcitor cu o construcţie sofisticată, care include un şir de piese de precizie înaltă cu o poziţionare exactă a lor, şi necesită o pregătire bună a personalului pentru asamblarea lui.

Este cunoscut motorul Stirling, care conţine un cilindru, în care sunt amplasate un piston de dilatare şi unul de comprimare, ce separă în cilindru cavitatea fierbinte de cea rece. Răcitorul include o cămaşă de răcire cu conducte pentru admisia şi evacuarea lichidului pentru răcire. Cămaşa de răcire este dotată cu un colector de jos şi unul de sus. Încălzitorul, regeneratorul şi răcitorul sunt conectate într-o ramură, care uneşte cavitatea fierbinte cu cea rece a cilindrului. Răcitorul este executat în formă de canale inelare, formate prin intermediul unor bucşe introduse în găuri. Lucrul motorului se efectuează sub acţiunea proceselor termofizice [2].

Dezavantajul acestui motor constă în construcţia complexă a răcitorului.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în simplificarea construcţiei răcitorului cu păstrarea unui randament mare în procesul de transmitere a căldurii de la agentul termic gazos la lichidul, ce răceşte maşina termică cu ciclul Stirling.

Răcitorul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un corp cu racorduri de admisie şi evacuare a agentului termic gazos în partea de sus a lui şi racorduri de admisie şi evacuare a lichidului de răcire în partea de jos a lui. În interiorul corpului este amplasat un schimbător de căldură, executat în formă de nervuri din metal cu o conductibilitate termică înaltă, montate pe un ax, care este fixat în pereţii laterali ai corpului prin garnituri de etanşare şi cu şuruburi şi piuliţe.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema răcitorului pentru maşina termică cu ciclul Stirling.

Răcitorul pentru maşina termică cu ciclul Stirling include un corp cu racorduri de admisie şi evacuare a agentului termic gazos 4 în partea de sus 1 a lui şi racorduri de admisie şi evacuare a lichidului de răcire 5 în partea de jos 2 a lui. În interiorul corpului este amplasat un schimbător de căldură 3, executat în formă de nervuri din metal cu o conductibilitate termică înaltă, montate pe un ax, care este fixat în pereţii laterali ai corpului prin garnituri de etanşare 6 şi 7 cu şuruburi 8 şi piuliţe 9.

Răcitorul pentru maşina termică cu ciclul Stirling funcţionează în felul următor.

Lucrul maşinii termice cu ciclul Stirling are loc sub acţiunea proceselor termofizice. Agentul termic gazos 4 cu presiune înaltă circulă prin partea de sus 1 a corpului răcitorului, transmite căldură nervurilor schimbătorului de căldură 3, care la rândul lor, prin intermediul peretelui comun al schimbătorului de căldură 3 transmit căldura nervurilor, care se află în partea de jos 2 a corpului, unde circulă lichidul de răcire, care răceşte maşina termică. Garnitura de etanşare 7 ermetizează cavitatea din partea de jos 2 a corpului, iar garnitura de etanşare 6 ermetizează partea de sus 1 a corpului. Cu ajutorul garniturilor de etanşare 6 şi 7, şuruburilor 8 şi piuliţelor 9 se face ermetizarea sigură a părţilor de sus 1 şi de jos 2 ale corpului şi, totodată, transmiterea eficace a căldurii prin intermediul unei piese unice a schimbătorului de căldură 3, care este executat dintr-un metal cu conductibilitate termică înaltă.

O aşa construcţie permite de a transmite cantităţi de căldură mari din conturul de lucru al maşinii termice cu ciclul Stirling printr-o construcţie simplă.

În baza cercetărilor a fost elaborată o construcţie a acestui dispozitiv. S-au făcut teste de laborator, care au arătat că cantitatea de energie termică transmisă prin răcitor este suficientă pentru a răci eficient maşina termică cu ciclul Stirling, cu toate că construcţia răcitorului şi tehnologia asamblării sunt foarte simple.

1. RU 2130156 C1 1999.05.10

2. SU 1692205 A1 1994.08.15

Claims (1)

1. Răcitor pentru maşina termică cu ciclul Stirling, care include un corp cu racorduri de admisie şi evacuare a agentului termic gazos (4) în partea de sus (1) a lui şi racorduri de admisie şi evacuare a lichidului de răcire (5) în partea de jos (2) a lui; în interiorul corpului este amplasat un schimbător de căldură (3), executat în formă de nervuri din metal cu o conductibilitate termică înaltă, montate pe un ax, care este fixat în pereţii laterali ai corpului prin garnituri de etanşare (6) şi (7) cu şuruburi (8) şi piuliţe (9).