ПОРШНЕВАЯ ПАРОВАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к энергомашиностроению и касается усовершенствования паровых поршневых машин.
Известна паросиловая установка с поршневой паровой машиной, содержащая паровой котел, трубопроводы, цилиндр с поршнем (см. Патент на изобретение РФ №2239704, кл. F 01 K 21/00, 2003).
Известен паровой двигатель, содержащий рабочий цилиндр, разделенный штоком на две части, две испарительные камеры с клапанами (см. Патент на изобретение РФ №2107169, кл. F 01 K 21/00, 1993).
Известен поршневой двигатель, содержащий размещенные в рабочем цилиндре поршень со штоком (см. Патент на изобретение РФ №2018707, кл. F 03 C 1/00, 1991).
Известен поршневой паровой двигатель, содержащий рабочий цилиндр с поршнем и соединенные с ним конденсатор, насос-дозатор (см. Патент на изобретение РФ №2093686, кл. F 01 K 21/00, 1992), принято за прототип.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции.
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, это расширение возможности использования поршневой паровой машины для отопительных и энергетических целей.
Технический результат - упрощение конструкции, расширение эксплуатационных возможностей и диапазона использования.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной поршневой машине, включающей паровой цилиндр с рабочим поршнем и соединенный с ним конденсатор, согласно полезной модели паровой цилиндр с рабочим поршнем установлен вертикально с возможностью возвратно-поступательного перемещения рабочего поршня сверху вниз, причем верхняя часть парового цилиндра имеет сообщения с атмосферой, а нижняя
часть соединена с конденсатором вакуумного типа, в котором создается разряжение за счет откачки конденсата вакуум-насосом через кондесатосборник, расположенный в нижней части конденсатора вакуумного типа.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленная поршневая паровая машина отличается тем, что верхняя часть парового цилиндра имеет сообщения с атмосферой, а нижняя часть соединена с конденсатором вакуумного типа.
Полезная модель представлена чертежом, на фиг.1 представлена схема действия поршневой паровой машины.
Поршневая паровая машина работает в двухтактном цикле: 1й такт - рабочий ход поршня вверх под давлением пара а, второй - возвратное движение поршня вниз под воздействием атмосферного давления с одной стороны поршня и, вакуума, образованного за счет конденсации пара и откачки образовавшегося конденсата по другую сторону поршня.
Поршневая паровая машина состоит из парового цилиндра 1 расположенного вертикально, в котором перемещается циклически «сверху вниз» под воздействием указанных выше сил рабочий поршень 2.
Нижней частью паровой цилиндр 2 соединяется посредством трубопровода 3 с конденсатором вакуумного типа 4. Конденсатор вакуумного типа 4 содержит в нижней части кондесатосборник 6 и вакуум-насос 7 и посредством трубопровода 5 соединен с паровым котлом 8.
Кроме того, к нижней части парового цилиндра 1 подсоединен паровой трубопровод 9 от парового котла 8.
На трубопроводе 3 и паровом трубопроводе 9 установлены запорные клапаны 10 и 11 золотникового механизма (на чертеже не указан).
Работа поршневой паровой машины осуществляется следующим образом.
В начале цикла на первом такте пар из парового котла 8 по паровому трубопроводу 9 через открытый клапан 11 поступает в паровой цилиндр 1 под рабочий поршень 2, при этом клапан 10 закрыт.
Рабочий поршень 2 под воздействием на него силы давления пара поднимается вверх, совершая при этом механическую работу.
На втором такте при помощи золотникового устройства (на чертеже не указан) клапан 11 на паровом трубопроводе 9 перекрывается, а клапан 10 на трубопроводе 3 открывается, при этом рабочий поршень 2 под действием собственной силы тяжести и атмосферного давления начинает опускаться в нижнюю часть парового цилиндра 1, вытесняя отработанный пар в конденсатор вакуумного типа 4, где он превращается в жидкий конденсат, стекает в конденсатосборник 6, откуда вакуум-насосом 7 перекачивается обратно в паровой котел 8, обеспечивая тем самым постоянную подпитку парового котла 8.
Образовавшееся в результате разряжение давления (вакуум) в конденсаторе вакуумного типа 4 и, соответственно в нижней части парового цилиндра 1, способствует увеличению составляющей силы, воздействующей на рабочий поршень 2 при возвратном его движении.
В конце пути движения рабочего поршня 2 в нижнюю часть парового цилиндра 1 клапан 10 на трубопроводе 3 перекрывается, открывается клапан 11 на паровом трубопроводе 9, обеспечивая подачу пара в следующем цикле.
Предлагаемая поршневая паровая машина позволяет использовать ее для выработки электрической энергии.
Таким образом, расширяются эксплуатационные возможности использования поршневой паровой машины.
Предложенная полезная модель может найти применение как силовой агрегат для целей выработки электроэнергии, привода механизмов.