專利名稱:熱脹機(jī)的制作方法
熱脹機(jī)屬機(jī)械領(lǐng)域。
對(duì)發(fā)明物的理解和檢索物體受熱就會(huì)膨脹，如果對(duì)物體加熱而不允膨脹時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力、液體的膨脹系數(shù)比固體的膨脹系數(shù)大得多，液體的壓縮性是很微小的(水在2500～3000大氣壓內(nèi)縮小僅為百萬分之二十六)、熱脹機(jī)就是利用液體受熱膨脹作功，推動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器的一種原動(dòng)機(jī)。
膨脹液的選擇熱脹機(jī)膨脹液的條件，要考慮以下因素，膨脹系數(shù)大、沸點(diǎn)高，熔點(diǎn)低，運(yùn)動(dòng)粘度適當(dāng)，無臭無毒，閃點(diǎn)高，以及旋渦及消泡性、體脹系數(shù)在0.001以上的液體有丙銅0.001487(沸點(diǎn)56.2℃)，乙醇0.00112(78.5℃)，甲醇0.001199(65℃)，氯仿0.001273(59℃)，苯0.001237(80.1℃)，二硫化碳0.001218(46℃)，戊烷0.001608(36.07℃)，乙醚0.0017(34.51℃)，它們的沸點(diǎn)均太低，而且其中有些是有毒的，故均不適用，經(jīng)研究認(rèn)為采用“石油基液壓油”作為熱脹機(jī)的膨脹液是比較合適的，“石油基液壓油”的體脹系數(shù)為0.00087(見液壓工程手冊(cè))。
發(fā)明目的熱脹機(jī)的熱源取之于煤碳，它直接向罐外壁燃燒加熱，不用鍋爐，是一種介于蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)之間的一種新的動(dòng)力機(jī)械，它的速度很低，但力矩不小，它適用于推動(dòng)各種低速的固定式機(jī)器如碎礦機(jī)，唧筒式壓風(fēng)機(jī)，壓氣機(jī)，提水機(jī)等，這些大功率設(shè)備耗電大，使用熱脹機(jī)動(dòng)力后，可以省下大量電力，降低生產(chǎn)成本。
熱脹機(jī)的啟動(dòng)程序1、生爐點(diǎn)火熱脹機(jī)的三個(gè)(或多個(gè))液罐是砌在爐膛內(nèi)的，機(jī)頭與活塞缸露出爐外，三個(gè)液罐外壁受熱，爐火經(jīng)煙囪煙道飛出，(爐灶煙囪煙道在上均未畫出)。
2、啟動(dòng)電動(dòng)液泵(圖二之8)，準(zhǔn)備向液罐充液。
3、盤車熱脹機(jī)的三個(gè)活塞柄聯(lián)接頭(22)，經(jīng)十字頭、曲柄連接到分列為120°的三彎曲軸(十字頭、曲柄和三彎曲軸附圖上未畫)，在三彎曲軸上裝有盤車手輪、盤動(dòng)曲軸、活塞(17)前進(jìn)，活塞帶動(dòng)開閉桿(14)和開閉頭(12)，開閉頭行至D點(diǎn)與活門尾部蓋帽(13)接觸，拉開活門(3)和(10)，兩活門同時(shí)打開，此時(shí)冷液受液泵壓力，經(jīng)進(jìn)液口(6)涌入罐內(nèi)，出液口(7)出液，繼續(xù)盤車，活塞行過行程底B后，短時(shí)間內(nèi)溢液口(21)和出液口(7)會(huì)溢出部分冷液，繼續(xù)盤車，活塞回行，開閉頭(12)在活門管內(nèi)亦回行、開閉頭行至C點(diǎn)，經(jīng)彈簧(11)推動(dòng)活門，使兩個(gè)活門同時(shí)閉合，此時(shí)液罐已成閉合體，膨脹液受熱膨脹，推動(dòng)活塞(17)前進(jìn)，自動(dòng)作第二次循環(huán)。溢液口(21)的作用，是使活塞行過行程底部時(shí)，部分膨脹液從溢液口流出，解除罐內(nèi)壓力，使開閉頭(12)得以拉開兩個(gè)活門，冷液涌入罐內(nèi)，循檔板(15)的路徑，驅(qū)出熱液，迫使其從排液口(7)流出，再流入冷動(dòng)器(圖二之1)和涼液池(圖二之7)，(4)是活門座的橡膠圈，起密封作用，(18)是活塞橡膠環(huán)，對(duì)活塞起密封作用，A～B點(diǎn)是活塞行程。
另外，還須說明一點(diǎn)，溢液口(21)的位置能起到控制膨脹液的溫度的作用，使膨脹液的出口溫度不超過沸點(diǎn)。如環(huán)境溫度為35℃時(shí)，膨脹液換液階段，即活門從開到合(半周)，液溫增為85℃，作功階段，即活門從閉到開(半周)，液溫增為135℃，使膨脹液保持在沸點(diǎn)下運(yùn)行。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有的優(yōu)點(diǎn)1、熱脹機(jī)作功起點(diǎn)溫度低，液體超過環(huán)境溫度，就可開始作功，而蒸汽必須到達(dá)水的沸點(diǎn)以后，才能開始作功。
2、熱脹機(jī)膨脹液的最高溫度，即出口溫度約為135℃，而現(xiàn)行的高溫高壓鍋爐，汽溫要達(dá)到500℃以上，才能發(fā)揮高效。
3、熱脹機(jī)的活塞始終與液罐聯(lián)通，液體膨脹作功過程中，壓力是定值，壓力體積圖是一條直線，而蒸汽機(jī)當(dāng)汽門斷汽后，蒸汽在汽缸內(nèi)膨脹，也能推動(dòng)活塞，但它的膨脹壓力是逐漸減小的(參閱蒸汽機(jī)工作中的壓力體積圖)。
4、熱脹機(jī)的膨脹液可以循環(huán)使用，冷卻裝置，比體積龐大的冷凝器要簡易得多。
熱脹機(jī)的缺點(diǎn)是速度低(但力矩不小)，估計(jì)能在10秒左右使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周就可以了，當(dāng)然這要取決于爐火的溫度，由于熱脹機(jī)的速度低，使用范圍受到一定限制，它可以通過放大行程和變速裝置，作為低速重載設(shè)備的動(dòng)力。
附圖另件名稱
附圖一1、活門軌道2、安全閥3、進(jìn)液活門4、活門座密封環(huán)5、石棉墊層6、進(jìn)液口7、出液口8、活門座9、機(jī)頭10、出液活門11、彈簧12、開閉頭13、活門尾蓋帽14、開閉桿15、擋板16、罐體17、活塞18、活塞密封環(huán)19、活塞缸20、活塞柄21、溢液口22、活塞柄聯(lián)接頭附圖二1、冷卻器進(jìn)液口(聯(lián)接熱脹機(jī)出液口)2、出水口3、螺管4、冷卻器外殼5、進(jìn)水口6、冷卻器出液口7、涼液池8、離心式液泵9、液泵出液口(聯(lián)接熱脹機(jī)進(jìn)液口)10、液泵進(jìn)液口11、濾網(wǎng)
權(quán)利要求
1.熱脹機(jī)利用液體在閉合的罐體內(nèi)受熱膨脹作功，推動(dòng)機(jī)器，它以“換液”“作功”交替進(jìn)行的方式，通過曲軸達(dá)到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。該裝置有兩個(gè)活門(3)和(10)，隨著活塞(17)前進(jìn)后退，使兩活門同開同閉，其特征為(1)兩活門開啟時(shí)，冷液從(3)涌入罐內(nèi)，熱液從(10)被驅(qū)出……換液(2)兩活門閉合時(shí)，罐內(nèi)液體受熱膨脹，推動(dòng)活塞……作功
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，該裝置設(shè)有溢液口(21)，其特征為當(dāng)活塞前進(jìn)行抵溢液口時(shí)，部分液體從溢液口噴出(經(jīng)管道流入液池)，此時(shí)罐內(nèi)壓力消失，活門(3)和(10)就有條件被拉開，進(jìn)行換液，當(dāng)活塞回行，兩活門關(guān)閉，罐內(nèi)液體膨脹作功，“換液”“作功”相繼進(jìn)行。溢液口(21)定位前移或后退(即缸體容積增加或減少)，可以改變行程距離，并能改變液體溫升的幅度。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，采用石油基液壓油作為熱脹機(jī)的膨脹液，其特征是膨脹系數(shù)比較高，沸點(diǎn)高，無毒有多種粘度可供選擇。
專利摘要
熱脹機(jī)屬機(jī)械領(lǐng)域，它是一種新的能源機(jī)械，三罐或多罐并列在爐中加熱。使罐內(nèi)液體受熱膨脹，間隙性地“換液”“作功”交替進(jìn)行；通過曲軸達(dá)到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)器。熱脹機(jī)的主要技術(shù)特征是液體受熱膨脹，使液體分子的脹力，在活塞上產(chǎn)生巨大的推力.熱脹機(jī)的工作溫度低、攝熱量小，動(dòng)能成本低。熱脹機(jī)可供低速機(jī)器設(shè)備的原動(dòng)力、適用于大型提水站往復(fù)式唧筒提水機(jī)(如南水北調(diào))、大型壓風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)及碎石機(jī)等，還可以利用這種唧筒式壓水機(jī)直接沖動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)葉片用以發(fā)電。
文檔編號(hào)F03G7/06GK87101819SQ87101819
公開日1988年9月14日 申請(qǐng)日期1987年3月5日
發(fā)明者徐容民 申請(qǐng)人:徐容民導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan