початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2165054

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ тепла, що утворюється ІНАКШЕ,
НІЖ В РЕЗУЛЬТАТІ відпрацьованих газів ПАЛИВА

Ім'я винахідника: Потапов Юрій Семенович (MD); Толмачов Геннадій Федорович
Ім'я патентовласника: Потапов Юрій Семенович (MD); Толмачов Геннадій Федорович
Адреса для листування: 143500, Московська обл., М Істра, вул. Леніна 10, кв.9, Толмачеву Г.Ф.
Дата початку дії патенту: 2000.06.16

Тепло, що нагріває воду, отримують шляхом формування вихрового потоку води і забезпечення кавитационного режиму його перебігу при резонансному посиленні виникають звукових коливань в цьому потоці і при подачі води в потік при температурі 63-90 ° С. Попередній нагрів води до 63 ° С рекомендується здійснювати теплом, одержуваних з цього ж способу при циркуляції води по замкнутому контуру без відбору у неї одержуваного тепла. Кавітаційний режим течії вихрового потоку при резонансному посиленні виникають в цьому потоці звукових коливань забезпечують підбором величини напору води, швидкості обертання насоса, що подає воду в вихровий теплогенератор, або підбором довжини стовпа води перед філь'єрі, або в вихровий трубі вихрового теплогенератора.

Використання винаходу дозволить підвищити ефективність, спростити технологію підготовки води і зменшити радіаційну небезпеку опромінення персоналу іонізуючим випромінюванням.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплотехніки, зокрема до способів отримання тепла, що утворюється інакше, ніж в результаті згоряння палив.

Відомі фрикційні способи отримання тепла для нагріву рідин, які полягають в тому, що тепло отримують в результаті тертя один об одного і / або про рідину твердих тіл, що приводяться в рух в посудині з рідиною. Наприклад, А.С. СРСР N 1627790, МКИ F 24 J 3/00, Бюл. N 6, 1991 р.

Відомі й гідродинамічні (струменеві) способи нагріву рідин, при яких тепло отримують за рахунок впливу струменів рідини один на одного або на механічні перешкоди, розміщені на шляху струменів. При цьому в тепло перетворюється частина кінетичної енергії струменя як за рахунок тертя її потоку про перешкоди, так і за рахунок ударних впливів при кавітаційних процесах, що виникають при цьому / Акунов В. Струменеві млини. - М .: Машинобудування, 1967, - 269 с. /.

Недоліком цих способів є те, що через низький ККД використовуваного обладнання і втрат енергії вихід теплової енергії, що буря нагрівається рідиною, нижче витрат електричної або механічної енергії, споживаної насосом, що нагнітає рідина в пристрій для здійснення способу. Тобто ефективність нагріву менше одиниці.

В останні роки з'явився ряд способів отримання тепла, ефективність яких перевищує одиницю. Найбільш ефективний з них спосіб, описаний в / Колдамасов А. І. Журнал технічної фізики, 1991 р, т. 60, N 2, c. 188 - 190 /. Він полягає в тому, що в воду, очищену від солей до питомої опору 10 ¹¹ - 10 ¹⁴ Ом · м, додають до 1% важкої (дейтерієвої) води (операція додавання важкої води описана в публікації /А.Колдамасов, Ядерний реактор на столі - "Техніка-молоді", 2000 г. N 1, с. 13 /) і за допомогою шестеренчатого насоса, розвиваючого тиск до 7 МПа, нагнітають цю воду й приєднаної до насоса камеру (відрізок труби зі скла або оргскла), в якій встановлений вкладиш з оргскла або іншого діелектричного матеріалу з отвором (фільєри) в ньому, співвісним з віссю камери та мають діаметр 1 - 2 мм. Проходячи під тиском через фільєру, вода мимовільно завихряется в турбулентний потік. При цьому у країв отвору виникає кавітація. Її підсилюють, підбираючи швидкість обертання шестерні насоса такий, при якій поштовхи в воді, що виникають при змиканні кожної пари зубів шестерень насоса і повторювані з частотою 1 - 5 кГц, входять в резонанс з власними звуковими коливаннями стовпа води між насосом і вкладишем. При цьому у країв отвори фільєри з'являється світіння, обумовлене електричними явищами, що супроводжують кавітацію. З області світіння виходить рентгенівське випромінювання, потужність дози якого безпосередньо біля камери досягає 1 мкР / с при енергії - Квантів до 0,3 МеВ, а й нейтронне випромінювання з щільністю потоку нейтронів біля поверхні камери (на відстані ~ 10 см від фільєри) до 40 см ^-2 / с при енергії нейтронів до 3 МеВ.

Остання обставина вказує на те, що в області світіння відбуваються ядерні реакції між ядрами атомів дейтерію

²D + ² D ---> ³ He + n + 3,26 МеВ (1)

Вода після фільєри виявляється нагрітої до 80 - 90 ^{o C,} в той час як на вхід насоса воду подають при кімнатній температурі. Калориметрія води на вході і виході описаного пристрою показує, що при споживаної потужності насоса 10 кВт виходить з фільєри вода забирає із собою до 200 кВт теплової потужності.

Поява додаткового тепла, кількість якого за даними публікації / А. Колдамасов, "Техніка-молоді", 2000 р, N 1, с. 13 / майже в 20 разів перевищує ту кількість тепла, яке могло бути отримано за рахунок перетворення в тепло механічної енергії руху води, яка подається насосом, можна пояснити тільки виділенням енергії ядерних реакцій, що йдуть при цьому способі. Але при виході нейтронів з сумарною інтенсивністю ~ 10 ³ с ^-1, зареєстрованої експериментально, вихід теплової енергії, одержуваної за рахунок ядерної реакції (1), відповідно до рівняння цієї реакції не може перевищувати 5 · 10 ^-10 Вт. Це говорить про те, що поява додаткового тепла не може пояснюватися тільки реакцією (1). Не виключено, що при цьому йдуть і інші ядерні реакції, які не супроводжуються випромінюванням нейтронів, але виділяють додаткове тепло. Детальніше про те, які саме ядерні реакції можуть йти в цих умовах, говориться в книзі / Потапов Ю.С., Фомінський Л.П. Вихрова енергетика і холодний ядерний синтез з позицій теорії руху. - Кишинів - Черкаси: "Око-Плюс", 04.01.2000, с. 280 - 283, 397 /.

Що виходить з описаного пристрою гарячу воду направляють в теплообмінник, де з неї знімають отримане тепло, наприклад, у вигляді теплої води для обігріву приміщень або шляхом випаровування аміаку для приведення його парами в обертання турбогенератора, який виробляє вторинну електроенергію. А ВИСОКОЧИСТИХ охолодити в теплообміннику воду направляють на доочистку за допомогою іонообмінних смол і повертають по замкнутому контуру в посудину, з якого її знову нагнітають за допомогою насоса в камеру з фільєри.

Недоліком описаного способу є необхідність постійно доочіщать воду, яка циркулює по замкнутому контуру, щоб підтримувати її питомий опір в межах 10 ¹¹ - 10 ¹⁴ Ом · м. А іонообмінні смоли, за допомогою яких здійснюють доочистку, не терплять високих температур. Тому воду перед подачею в пристрій доочистки додатково охолоджують до кімнатної температури або прагнуть охолоджувати її до такої температури вже в тому теплообміннику, за допомогою якого знімають з неї виробляється тепло, спрямоване на корисне використання. Для цього в якості теплоносія вторинного контуру використовують низкокипящие рідини, такі як аміак або фреон. Охолодження води в теплообміннику до кімнатної температури веде і до зменшення витрати високочистої води в робочому контурі, що зменшує навантаження на пристрій доочистки води.

Іншим недоліком відомого способу є підвищений рівень нейтронного і рентгенівського випромінювання, що робить цей спосіб радіаційно небезпечним і вимагає наявності біологічного захисту від іонізуючого випромінювання. Зменшення виходу нейтронів спостерігається при зменшенні добавок важкої води в ВИСОКОЧИСТИХ воду, що використовується в описаному способі. Але при цьому зменшується і вихід виробленого тепла.

Найбільш близьким до заявляється відомим технічним рішенням (прототипом) є спосіб отримання тепла, описаний в патенті РФ N 2045715, МКИ ⁷ F 25 B 29/00, автора Потапова Ю.С. , Опублікованому 10.10.95 в Бюл. N 28. За цим способом воду будь-якої чистоти (наприклад, технічну) за допомогою насоса, що розвиває тиск до 5 - 6 атм, подають на вхід вихровий труби, аналогічної відомої вихровий трубці Ранке, описаної в патенті США N 1952281 від 1934 г. За допомогою вхідних равлики вихровий труби воду закручують в вихровий потік, який направляють в циліндричну частина вихровий труби, де вода переміщається, швидко обертаючись, від її холодного входу до гарячого кінця. У гарячому кінці вихровий труби перед її вихідним отвором встановлюють гальмівний пристрій, що має кілька ребер, радіальних до осі труби, які закріплені на центральній втулці співвісно з трубою. При гальмуванні обертання вихрового потоку води на ребрах гальмівного пристрою виникає кавітація. Супроводжуючі її звукові коливання посилюються на частотах, резонансних з власними частотами звукових коливань стовпа води в циліндричній частині вихровий труби, як в резонаторі. При цьому кавітація посилюється і виникає розвинена сонолюминесценция. В результаті цих ефектів, а й з-за тертя об стінки труби і гальмівного пристрою вода нагрівається і на виході з вихровий труби її температура підвищується аж до температури кипіння води. При цьому витрата електроенергії, споживаної електродвигуном насоса, що подає воду в вихрову трубу, становить всього 0,7 - 0,8 кВт на кожен кВт електроенергії, що виробляється теплової потужності, що буря гарячою водою. Це говорить про те, що в описаному теплогенераторі, поставленому на серійне виробництво на ряді підприємств СНД і випускається там в декількох модифікаціях для обігріву житлових і виробничих приміщень і отримання гарячої води для побутових і технологічних потреб, і йдуть реакції ядерного синтезу, що ведуть до появи додаткового тепла. Але зареєстрований вихід нейтронів при роботі вихрового теплогенератора Потапова не перевищує рівня природного фону, а рівень дози іонізуючого випромінювання в безпосередній близькості від вихровий труби теплогенераторів не набагато перевищує рівень природного фону і в 3 - 4 рази нижче гранично допустимої діючими нормами радіаційної безпеки НРБ-87 дози для населення, не пов'язаного у своїй професійній діяльності з іонізуючим випромінюванням. Це забезпечує радіаційну безпеку при використанні теплогенераторів Потапова. Розрахунки енергетичного виходу ядерних реакцій, що йдуть в вихровий трубі теплогенератора, виконані в книзі / Потапов Ю.С., Фомінський Л.П. Вихрова енергетика і холодний ядерний синтез з позицій теорії руху. - Кишинів-Черкаси: "Око-Плюс", 04.01.2000, с. 160 - 163 /, підтверджують отримання зазначених кількостей додаткового тепла при даному измеренном виході -випромінювання.

Гарячу воду, що виходить з вихровий труби теплогенератора, або безпосередньо подають споживачеві гарячої води (в душові, кухні, мийки і т.п.), або знімають з неї тепло за допомогою теплообмінника, а саму воду повертають по замкнутому контуру на вхід насоса для повторної подачі її в вихрову трубу теплогенератора. У першому випадку відпадає необхідність в теплообміннику і підвищується коефіцієнт використання тепла. Тому споживачі найчастіше використовують першу схему, яка і простіше у виконанні. При ній на вхід насоса теплогенератора весь час подають свіжу воду, що має кімнатну або нижчу температуру (температуру водопровідної води).

Недоліком описаного відомого способу є порівняно низька ефективність нагріву води. Так, за даними багаторічного досвіду експлуатації вихрових теплогенераторів "ЮСМАР" (ТУ У24070270,001-96), на які є сертифікат Росс RU МХОЗ С00039 від 03.01.98, ставлення теплової потужності, що виробляється цими теплогенераторами, до електричної потужності, споживаної ними (зване нами ефективністю), не перевищує 1,7, що багато нижче ефективності експериментальної установки Колдамасова, описаної вище, але не поставленої через зазначених її недоліків на серійне виробництво.

Ефективність нагрівання води вихровим теплогенератором дещо підвищується, коли в використовувану в ньому воду додають важку воду, як це описано в Bazhutov YN, Koretsky VP, Kuznetsov AB, Potapov YS, Nikitsky VP, Nevezhin NY, Saunin EE, Kordukevich VO, Titenkov AF, / / ICCF-6, October 1996 року, Japan, p. 387 - 391).

Але збільшення виходу тепла при цьому супроводжується зростанням виходу нейтронів з вихровий труби до величини, що перевищує природний фон. Це підвищує радіаційну небезпеку теплогенератора і вимагає використання добавок дорогий і дефіцитної важкої води.

СУТНІСТЬ ВИНАХОДИ

В основу запропонованого винаходу поставлена ​​задача в способі отримання тепла шляхом зміни і уточнення інтервалу температур води, використовуваної для вироблення тепла, підвищити ефективність вироблення тепла і зменшити радіаційну небезпеку опромінення нейтронами при одночасному спрощенні технологічного процесу підготовки води.

Поставлена ​​задача досягається тим, що у відомому способі отримання тепла шляхом подачі води в вихровий теплогенератор, формування вихрового потоку води в ньому і забезпечення кавитационного режиму течії вихрового потоку при резонансному посиленні виникають в цьому потоці звукових коливань з подальшим відведенням одержуваного в вихровому теплогенераторі тепла з вихідного потоку води до споживача, при цьому температура попередньо нагрітої води, яка подається в вихровий теплогенератор, становить 63-90 ^{o C,} переважно 63-70 ^{o C.}

Поставлена задача досягається і тим, що попередній нагрів води до температури 63 ^{o C} здійснюється теплом, одержуваних з цього ж способу при циркуляції води по замкнутому контуру без відбирання у неї одержуваного тепла.

На підставі експериментальних даних виявлено, що при поступовому підвищенні температури води, що подається на вхід вихровий труби теплогенератора, ефективність вироблення їм тепла стрибком підвищується при досягненні температури 63 ^{o C} і залишається такою ж високою при подальшому підвищенні температури води, що подається на вхід вихровий труби, аж до температури 90 ^{o C} (див. протокол випробування). Це веде до зменшення споживання електроенергії електромотором насоса теплогенератора. Виявлений ефект обумовлений, мабуть, тим, що при температурі ~ 60 ^{o C} є екстремуми на графіках залежності від температури адіабатичній стисливості води і швидкості звуку в ній. (Див, наприклад, Домрачев Г.А. та ін. "Журнал фізичної хімії", 1992 р., Тобто 66, N 3, с. 851 - 855). При перевищенні зазначеної температури ці величини починають змінюватися з ростом температури вже в протилежну сторону, ніж до цієї температури. Крім того, в тій же публікації вказується, що при підвищенні температури води в ній залишається все менше льодоподібних молекулярних асоціатів (H ₂ O) _n і при температурі 65 ^{o C} все вони виявляються розірваними тепловим рухом молекул. Все це, мабуть, якимось чином зменшує ймовірність протікання в воді ядерної реакції (1) і підвищує ймовірність здійснення в ній ядерних реакцій:

Ядерні реакції (2) і (4) раніше не були відомі фізикам і вперше описані в книзі / Потапов Ю.С., Фомінський Л.П. Вихрова енергетика і холодний ядерний синтез з позицій теорії руху, - Кишинів-Черкаси: "Око-Плюс", 2000, - 387 с. /.

В результаті реакції (2), що супроводжується випромінюванням нейтрино , Відбувається напрацювання дейтронів ²D з ядер атомів протію ¹H, протонів P і електронів e ^-, що містяться в молекулах води. Утворені дейтрони частково витрачаються в реакціях (3) і (4), в результаті яких утворюються ядра атомів гелію-3 і тритію ³ T, що залишаються у воді разом з іншими дейтронами. А народжуються нейтрино і жорсткі -кванти з енергією до 5,49 МеВ випромінюються з води. Ядерні реакції (2) і (3) і є, мабуть, основним джерелом додаткового тепла, що виробляється теплогенератором і йде на нагрів води, тому що в реакції (4) майже вся енергія цієї реакції несеться випромінюваними нейтрино, які практично не затримуються речовиною і відлітають крізь воду, стінки апаратів і будь-які перешкоди. Можна припустити, що з підвищенням температури води вище 63 ^{o C} особливо зростає швидкість ядерних реакцій (2) і (3), що ведуть до напрацювання нерадіоактивних дейтерію і гелію-3. При цьому ймовірність здійснення ядерної реакції (1), що супроводжується випромінюванням особливо небезпечних для здоров'я людей нейтронів, залишається малою.

жорстке -випромінювання квантів 5,49 МеВ, що народжується при ядерної реакції (3), було зареєстровано експериментально при роботі вихрового теплогенератора на звичайній воді / Потапов Ю.С., Фомінський Л.П. Вихрова енергетика і холодильний ядерний синтез з позицій теорії руху. -Кішінев-Чебоксари: 2000, - 387 с. /. але ці -кванти створюють низький рівень дози іонізуючого випромінювання навіть безпосередньо поруч з вихровий трубою теплогенератора, так як мають велику довжину пробігу в воді і в повітрі. Тому підвищення інтенсивності ядерних реакцій (3) при реалізації пропонованого винаходу хоч і супроводжується деяким зростанням дози іонізуючого випромінювання, але вона при використанні звичайної дози в вихрових трубах як і раніше не перевищує гранично допустимої нормами радіаційної безпеки НРБ-87 для населення, не пов'язаного у своїй професійної діяльності з іонізуючим випромінюванням. Інтенсивність же нейтронного випромінювання з вихровий труби при цьому практично не зростає і залишається на рівні природного фону.

Пропонований винахід позбавляється і від необхідності додавати важку воду і в воду, що використовується при роботі теплогенератора Колдамасова, роблячи його працездатним при роботі на звичайній дистильованої воді високої чистоти і спрощуючи тим самим технологію підготовки води. При цьому вихід нейтронного випромінювання при роботі установки Колдамасова зменшується до рівня природного фону, чим досягається зниження радіаційної небезпеки. Все це забезпечує досягнення поставленої задачі винаходу.

Нижня межа інтервалу, що температур 63 ^{o C} для води, яка подається в вихровий потік, вибраний з тих міркувань, що при температурах води нижче 63 ^{o C} зростання ефективності не спостерігається. Верхня межа обмежений тільки температурою кипіння води, так як аж до температури кипіння ефективність роботи теплогенератора залишається такою ж високою, як і при 63 ^{o C.} Але, чим ближче температура води, що подається в вихровий потік, до температури її кипіння, тим менше залишається робочий інтервал температур для нагріву цієї води одержуваних теплом і тим більше потрібні витрати води для виносу з теплогенератора виробленого тепла. А це при здійсненні способів в пристрої Колдамасова веде до підвищення необхідної потужності насоса і до збільшення витрат дорогої високочистої води. Та й пропускна здатність фільєри в цьому пристрої обмежена. З цих причин рекомендований інтервал температур води, що подається в вихровий потік, обмежений зверху температурою 70 ^{o C.}

Рекомендоване другим пунктом формули винаходу здійснення попереднього нагріву води до температури 63 ^{o C} теплом, вироблюваним в тому ж теплогенераторі при циркуляції води в ньому по замкнутому контуру без відбирання з неї одержуваного тепла дозволяє відмовитися від необхідності використання додаткових джерел нагріву (електропідігрівачів або ін.), що спрощує технологічну схему підготовки води і конструкцію установки.

Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу

Для отримання тепла пропонованим способом здійснюють такі операції:

1. Беруть звичайну воду технологічної або іншої чистоти. Воду підвищеної чистоти, має питомий опір 10 ¹¹ - 10 ¹⁴ Ом · м, використовують тільки при здійсненні способу за допомогою пристрою Колдамасова, описаного в / ЖТФ, 1991 р, т. 61, N 2, с. 188 - 190 / або аналогічного йому.
2. Підігрівають приготовлену воду до 63 - 70 ^{o C.} Підігрів можна здійснювати електропідігрівачем, які працюють за рахунок виділення джоулева тепла, або за допомогою будь-якого іншого джерела тепла. Але краще здійснювати підігрів води теплом, одержуваних пропонованим способом при циркуляції цієї води по замкнутому контуру без відбирання у неї одержуваного тепла.
3. Заповнюють підігрітою водою посудину для вихідної води вихрового теплогенератора Потапова, описаного в патенті РФ N 2045715 МКІ F 25 B 29/00, опублікованому 10.10.95 в Бюл. N 28, або установки Колдамасова, описаної в / ЖТФ, 1991 р, т. 61, N 2, с. 188 - 190 /, або іншого аналогічного їм пристрої.
4. За допомогою насоса нагнітають воду з посудини c вихідної водою в пристрій для формування вихрового потоку води, наприклад, в вихрову трубу теплогенератора Потапова або в фільєру в установці Колдамасова.
5. Підбором величини напору води, швидкості обертання насоса або довжини стовпа води перед філь'єрі або в вихровий трубі забезпечують кавітаційний режим течії вихрового потоку при резонансному посиленні виникають звукових коливань в цьому потоці.
6. Направляють нагріту воду, що виходить з пристрою для отримання тепла, в теплообмінник, за допомогою якого знімають з цієї води отримане тепло і направляють його для використання у споживача тепла або використовують нагріту воду безпосередньо у її споживача.
7. Повертають воду, охолодити в теплообміннику, по замкнутому контуру в посудину для вихідної води, звідки її новь подають за допомогою насоса в пристрій для формування вихрового потоку. При використанні пристрою Колдамасова перед поверненням води в посудину для вихідної води здійснюють доочистку її для підтримки питомого опору води в межах 10 ¹¹ - 10 ¹⁴ Ом · м.
8. Вживають заходів до того, щоб вода в посудині для вихідної води не охолоджувалася до температури нижче 63 ^{o C.}

Приклади ЗДІЙСНЕННЯ СПОСОБУ

приклад 1
Беруть звичайну прісну воду технічної чистоти при кімнатній температурі в кількості 100 літрів і заповнюють цією водою посудину для вихідної води і весь первинний (робочий) контур вихрового теплогенератора "ЮСМАР 2М" (ТУ У240 70270,001-96), описаний в патенті РФ N 2045715 МКІ F 25 B 29/00. За допомогою насоса марки 1ЦГ 12,5 / 50 - 4 - 2 цього теплогенератора, забезпеченого електродвигуном потужністю 4 кВт, подають воду з посудини для вихідної води на вхід вихровий труби теплогенератора, аналогічної відомої вихровий трубі Ранке, розвиваючи тиск до 6 атм. У равлику вихровий труби потік води закручується в вихровий потік, який надходить в циліндричну частина вихровий труби, що має діаметр 76 мм і довжину 800 мм. У ній вихровий потік, обертаючись, переміщається уздовж стінок труби до її гарячого кінця, перед вихідним отвором якого встановлено гальмівний пристрій, що складається з соосной з трубою втулки з привареними до неї 8 ребрами - сталевими пластинами, розташованими в площині осі труби радіально до цієї осі. На ребрах гальмівного пристрою обертання вихрового потоку води гальмується. В результаті у крайок ребер виникає кавітація. Народжувані нею звукові коливання води посилюються на резонансній частоті 1,9 кГц, що відповідає частоті власних звукових коливань стовпа води в вихровий трубі, що працює як резонатор. При цьому виникає сонолюмінесцентное світіння води в трубі і вона нагрівається. Що виходить з вихровий труби воду, нагріту до температури, трохи більшої, ніж у вихідної, повертають по трубопроводу в посудину з вихідною водою, звідки її знову подають насосом на вхід вихровий труби теплогенератора. Циркулюючи так по замкнутому контуру, вода поступово нагрівається теплом, вироблюваним теплогенератором.

При сумарній масі води в замкнутому контурі 100 кг темп її нагрівання становить 4 ^{o C} за кожні 5 хвилин роботи теплогенератора при температурі води на вході в вихрову трубу до 63 ^{o C.} Коли температура води в посудині з вихідною водою досягає 63 ^o С, темп нагріву води різко підвищується без збільшення споживання електроенергії двигуном насоса і залишається настільки ж високим при подальшому підвищенні температури води в посудині з вихідною водою аж до температури кипіння води при даному її тиску (100 ^{o C} при відкритій кришці горловини посудини з вихідною водою, завдяки чому тиск в ньому дорівнює атмосферному). Результати вимірювань темпу зростання температури води в посудині з вихідною водою з часом роботи теплогенератора наведені в табл. 1, в якій наведено і значення обчисленої за результатами цих вимірів ефективності роботи теплогенератора, яка визначається як відношення збільшення теплосодержания в воді замкнутого контуру за час між двома вимірами до витрат електричної енергії, спожитої двигуном насоса теплогенератора за цей час. Результати експериментів підтверджуються протоколом випробувань, копія якого додається.

приклад 2
Беруть таку ж воду, як в прикладі 1, і здійснюють над нею всі операції, описані в прикладі 1, з тією відмінністю, що після нагрівання води в робочому контурі теплогенератора до 90 ^{o C} цю воду направляють не відразу в посудину для вихідної води, а подають її по трубопроводу в теплообмінник, де вона віддає частину свого тепла водопровідній воді, яка подається з витратою 160 літрів на годину у вторинний контур теплообмінника, і нагрівають її від кімнатної температури (20 ^{o C)} до 60 ^{o C.} Нагріту воду з вторинного контуру використовують для побутових цілей в пральні. А воду первинного (робочого) контуру, охолодити в теплообміннику до 86 - 88 ^{o C,} повертають по трубопроводу в посудину вихідної води, звідки її знову за допомогою насоса нагнітають в вихрову трубу теплогенератора.

приклад 3
Беруть таку ж воду, як в прикладі 1, і нагрівають її до температури 63 - 65 ^{o C} за допомогою електронагрівача, який виробляє джоулево тепло. Потім задають цю воду в кількості 100 літрів в посудину для вихідної води і в робочий контур теплогенератора "ЮСМАР-2М". Всі інші операції здійснюють так само, як в прикладі 2, і отримують такі ж результати по виробленню тепла, як в прикладі 2.

приклад 4
Беруть таку ж воду, як в прикладі 1, і здійснюють всі операції так само, як в прикладі 1, з тією відмінністю, що використовують теплогенератор "ЮСМАР-3М", який має насос з потужністю електродвигуна 11 кВт. Після досягнення температури цієї води 70 ^{o C} її направляють по трубопроводу в систему водяного опалення житлового котеджу. Пройшовши через батареї (радіатори) водяного опалення і віддавши з їх допомогою частину свого тепла повітрю приміщень котеджу, вода повертається по трубопроводу в посудину для вихідної води вже при температурі 65 - 67 ^{o C.} З судини вихідної води її за допомогою насоса теплогенератора знову подають в вихрову трубу теплогенератора. Після виходу на робочий режим (70 ^{o C)} теплогенератор виробляє 22 кВт теплової потужності. При цьому його ефективність досягає 2.

приклад 5
Беруть звичайну дистильовану воду (бідистилят) без будь-яких добавок і з допомогою іонообмінних смол доочищають її до підвищення питомої опору цієї води електричного струму до 10 ¹² Ом · м. За допомогою електрокип'ятильника, який виробляє джоулево тепло, нагрівають цю воду до температури T _1, зазначеної в табл. 2, і заливають цю воду в кількості 20 літрів в посудину вихідної води установки Колдамасова, описаної в / ЖТФ, 1991 р., Тобто 61, N 2, с. 188 - 190 /. Шестерні насос цієї установки, забезпечений електродвигуном, який споживає потужність до 5 кВт, нагнітає воду із зазначеного судини в камеру (відрізок труби з оргскла), приєднаної до насосу, розвиваючи в ній тиск до 7 МПа. У камері встановлений вкладиш з ебонітовою пластини товщиною 25 мм з отвором в ньому діаметром 2 мм. Проходячи під тиском через цей отвір, вода мимовільно завихряется на нерівностях отвори в турбулентний потік. При цьому у вхідного краю отвору виникає кавітація. Воду, що пройшла через цей отвір, направляють по трубопроводу в іншу посудину для води, де вимірюють її температуру T ₂ на виході з трубопроводу.

Змінюючи напругу на обмотках електродвигуна насоса, підбирають швидкість обертів шестерень насоса такий, при якій поштовхи води, що виникають при змиканні кожної пари зубів шестерень і повторювані з частотою, регульованою в межах 1 - 5 кГц, входять в резонанс з власними ультразвуковими коливаннями стовпа води в камері між насосом і вкладишем. Момент настання резонансу фіксують по появі яскравого світіння води біля вхідних країв отвори у вкладиші, що спостерігається через прозорий корпус камери. З області світіння виходить і рентгенівське випромінювання, потужність дози якого, вимірювана універсальним дозиметром РУП-1 в послідовні проміжки часу після виходу на резонанс, вказана в таблиці 2. При цьому вихід нейтронного випромінювання, що фіксується тим же дозиметром, не перевищує природного фону на всьому протязі часу експерименту. З таблиці 2 видно, що коли температура води, що подається в камеру, нижче 63 ^{o C,} ефективність нагріву води Ваш пристрій, що визначається як відношення теплової енергії, придбаної водою за час між двома послідовними вимірами, до величини електричної енергії, спожитої двигуном шестеренчатого насоса за цей же час, трохи залежить від температури вихідної води і становить 3 - 3,4. А коли температура вихідної води перевищує 63 ^{o C,} ефективність різко зростає і залишається настільки ж великий і при подальшому підвищенні температури води аж до температури її кипіння.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб отримання тепла шляхом подачі води в вихровий теплогенератор, формування вихрового потоку води в ньому і забезпечення кавитационного режиму течії вихрового потоку при резонансному посиленні виникають в цьому потоці звукових коливань з подальшим відведенням одержуваного в вихровому теплогенераторі тепла від виходить потоку води до споживача, що відрізняється тим, що температура попередньо нагрітої води, яка подається в вихровий теплогенератор, становить 63-90 ^{o C.}
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що температура води, що подається в вихровий теплогенератор, становить 63-70 ^{o C.}
3. Спосіб за пп.1 і 2, що відрізняється тим, що забезпечують кавітаційний режим течії вихрового потоку в вихровому теплогенераторі при резонансному посиленні виникають в вихровому потоці звукових коливань, підбираючи швидкість обертання насоса або довжину стовпа води перед філь'єрі або натиск води, яка подається в теплогенератор, або довжину стовпа води в вихровий трубі вихрового теплогенератора.
4. Спосіб за пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що попередній нагрів здійснюють шляхом циркуляції води в замкнутому контурі, що проходить через вихровий теплогенератор, без відводу тепла до споживача.

Версія для друку
Дата публікації 31.10.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів