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 RU2134381

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Ім'я винахідника: Андрєєв О.Ю .; Белозерцев В.М .; Бірюк В.В .; Нікітченко Б.Г.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Теплосервіс"
Адреса для листування: 443030, Російська Федерація, Самара, вул.Червоноармійська, 137 "Б", офіс 1-2, Нікітченко Борис Григорович
Дата початку дії патенту: 1997.11.04

Пристрій призначений для генерування тепла екологічно чистим способом і може бути використано в будь-якій галузі для нагріву рідкого теплоносія, зокрема в опалювальних системах. Теплогенератор виконаний у вигляді вихрової труби, що складається з закручує вхідного пристрою, корпусу і патрубка відводу нагрітої рідини. Для підвищення ефективності шляхом інтенсифікації процесів перетворення енергії, що надходить в теплогенератор рідини, в тепло корпус вихровий труби і патрубок відводу нагрітої рідини встановлені по різні боки вхідного закручує пристрої. Внутрішня порожнина корпусу вихровий труби являє собою розширюється від горловини, з'єднаної з вхідним закручують пристроєм, до дну посудину, наприклад усічений конус. При цьому стінки порожнини забезпечені поздовжніми канавками циліндричної форми. Перевагами теплогенератора є велика ефективність, менші габарити і маса, а й простота конструкції і експлуатації.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до генерування тепла екологічно чистим способом і може бути використано в будь-якій галузі промисловості і житлово-комунального господарства для нагріву рідкого теплоносія (далі рідини).

Відомі різні теплогенератори, які використовують перетворення енергії рухомих робочих тіл в тепло, зокрема, відомі гідравлічні теплогенератори, в яких тепло виробляється при гальмуванні закрученого потоку рідини.

Наприклад, відома "Система теплоснабжена споживачів" (пат. РФ N 2059162, МПК 6 F 24 D 3/02), яка містить теплогенератор у вигляді вихровий труби з тангенціальним підведенням рідини, що нагрівається в циліндричному корпусі вихровий труби, забезпеченою гальмівним пристроєм і патрубком відводу нагрітої рідини.

В описаному і аналогічних йому пристроях рух рідини, що надходить у вихрову трубу під тиском через що закриває вхідний пристрій, (яке може бути виконане у вигляді равлика, одного або декількох тангенціальних каналів і т.п.), набуває вихровий характер. Швидкість рідини до моменту її входу в вихрову трубу зростає. Потрапивши в неї, рідина за рахунок дії відцентрових сил відкидається в внутрішньої поверхні порожнини корпусу вихровий труби і, омиваючи її здійснює спиралевидное рух, в ході якого частково гальмується. При цьому енергія гальмування перетворюється в теплоту і підігріває рухому рідину. Шари рідини, що знаходяться на різних відстанях від осі обертання вихору, відповідно до закону збереження кількості руху мають різні швидкості, що обумовлює тертя між обертовими один щодо одного шарами рідини і подальший її нагрів.

Використання подібних до описаного гідравлічних теплогенераторів вирішує завдання надійного, добре регульованого, екологічного і щодо компактного кошти отримання тепла і гарячої води. При цьому гідравлічний теплогенератор може бути встановлений як в приміщенні, так і поза ним, включаючи будь-які важкодоступні місця.

Однак відомі гідравлічні теплогенератори не забезпечують швидке нагрівання теплоносія (рідини) до прийнятних температур (понад 70 ^{o C)} і недостатньо компактні.

На усунення вказаних недоліків спрямована "Теплогенеруюча установка ТГУ-1 (заявив. РФ N 94019359, МПК 6 25 B 29/00), в якій гідравлічний теплогенератор, виконаний у вигляді вихрової труби, встановлено всередині бака-акумулятора, а внутрішня поверхня порожнини корпусу вихровий труби оребрено гвинтовою нарізкою, сонаправленнимі з потоком рідини.

Описана теплогенерирующая установка дозволяє нагрівати теплоносій до прийнятних температур (до 145 ^{o C,} см. Там же стр.6), здійснюючи за допомогою насоса циркуляцію теплоносія через гідравлічний теплогенератор.

Недоліками цього пристрою є:

- Низький, близько 70 - 75% ККД;

- Конструктивна складність, великі габарити і обмежена сфера можливого застосування, обумовлені обов'язковістю наявності бака-акумулятора і компонувальною схемою.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефекту є прийнятий як прототип "Теплогенератор і пристрій для нагріву рідини" (Пат. ПФ N 2045715, МПК 6 25 29/00).

Це пристрій реалізує вищеописаний процес перетворення енергії обертового потоку рідини (теплоносія) в тепло більш ефективно, ніж інші відомі теплогенератори та містить вхідний закручує рідину пристрій, поєднане з одним з торців корпусу вихровий труби, всередині якої у протилежної торця встановлені гальмівний пристрій і патрубок відводу нагрітої рідини, порожнину якого перепускним каналом сполучена з торцем вхідного закручує пристрої.

В описаному теплогенераторі інтенсифікація нагріву рідини досягається за рахунок введення перепуску і циркуляції частини рідини, що дозволяє їй при незмінному загальному витраті багаторазово надходити в зону виділення і підведення тепла.

Однак і цього, найбільш близького до заявленого винаходу гідравлічному теплогенератору, притаманне хоча і в меншій мірі, ті ж недоліки, які були зазначені вище: великі габарити, конструктивна складність, недостатня ефективність.

Тому в основу винаходу була поставлена ​​технічна задача створення гідравлічного теплогенератора, який би характеризувався мінімальними габаритами, масою і більш високою ефективністю за рахунок інтенсифікації відбуваються в ньому процесів перетворення енергії.

Ця технічна задача вирішується тим, що в гідравлічному теплогенераторі, що містить закручує вхідний пристрій, поєднане з корпусом вихровий труби, патрубок відводу нагрітої рідини з гальмівним пристроєм, згідно винаходу, корпус вихровий труби і патрубок відводу нагрітої рідини з гальмівним пристроєм або без нього, встановлені по різні боки вхідного закручує пристрої, корпус виконаний у вигляді Осесиметрична розширюється від входу до дна посудини, внутрішня поверхня якого забезпечена щонайменше двома поздовжніми канавками циліндричної форми, рівномірно розподіленими по колу поперечного перерізу корпусу.

Розміщення корпусу вихровий труби і патрубка відводу нагрітої рідини по різні боки вхідного закручує пристрої в поєднанні з наданням порожнини корпусу вихровий труби, що розширюється від горловини до дну форми, і виконанням на його внутрішній поверхні поздовжніх циліндричних канавок, забезпечують виникнення інтенсивної циркуляції рідини в порожнині корпуса, причому тертя між обертовими і зміщаються в осьовому напрямку шарами рідини посилюється завдяки впливу збурювань, створюваних обертовими в канавках протяжними вихорами, які є зонами активного гальмування і виділення тепла. В результаті взаємодії комплексу чинників в обертовому потоці рідини істотно збільшуються градієнти зміни швидкостей як в поперечному так і в поздовжньому по відношенню до корпусу вихровий труби напрямках з виникненням зворотних струмів рідини в пріосевой зоні з подальшим виходом нагрітої рідини через площину вхідного завихряется пристрою в патрубок відводу нагрітої рідини.

Таким чином нова сукупність істотних ознак дозволяє досягти технічний результат, що виражається в інтенсифікації процесу нагріву рідини в гідравлічному теплогенераторі, що в свою чергу дозволяє отримувати той же результат, що і у відомому теплогенераторі - прототипі при менших габаритах і масі пристрою. Крім того, запропонований гідравлічний теплогенератор має більш просту компоновку і зовнішні обводи, зручні для його включення в різні як створювані, так і діючі системи теплопостачання.

На фіг. 1 представлений загальний вид з поздовжнім розрізом теплогенератора гідравлічного; на фіг. 2; - Варіант виконання поздовжніх циліндричних канавок.

Теплогенератор гідравлічний містить соосно з'єднані між собою закручує вхідний пристрій 1 з одного боку, поєднане з корпусом 2 вихровий труби, а з іншого боку - з патрубком відведення нагрітої рідини 3, всередині якого можлива установка гасителя кутової швидкості або гальмівного пристрою 4, причому бічні стінки 5 корпусу 2 вихровий труби і дно 6 утворюють Осесиметрична розширюється від входу до дну 6 порожнину, а на внутрішній поверхні бічних стінок 5 виконані циліндричні канавки 7. Отвір, що з'єднує вхідний закручує пристрій 1 з патрубком відведення рідини 3, може бути забезпечено регулятором прохідного перетину 8. працює гідравлічний теплогенератор наступним чином. При подачі рідини через вхідний закручує пристрій 1 її рух набуває вихровий характер і до моменту надходження в корпус 2 вихровий труби швидкість рідини зростає. Далі рідина, омиваючи внутрішню поверхню корпусу 2, рухається по спіралі в напрямку дна 6. Певна частина рідини, заповнивши поздовжні циліндричні канавки 7, здійснює в них і спіралеподібні рух, взаємодіючи з "основним" потоком. Така взаємодія обертових потоків рідини істотно інтенсифікує перетворення енергії руху цих потоків рідини в тепло. Наближаючись до дну 6, рідина нагрівається, швидкість її обертання зменшується, і рідина витісняється в середню пріосевой зону порожнини корпусу 2, в якій відбувається її рух в зворотному напрямку, тобто до вхідного закручують пристроїв 1 і далі через пріосевой його зону - в патрубок відводу нагрітої рідини. При цьому прикордонні з рухомої в зустрічному напрямку рідиною шари залучаються до цього рух і роблять повторний цикл руху до дну 6, тобто здійснюють циркуляцію, чим досягається додатковий нагрів. Отвори, що з'єднують вхідний закручує пристрій 1 з корпусом 2 вихровий труби, по площі більше отвори, що з'єднує вхідний пристрій патрубком відводу нагрітої рідини 3 в 3 ... 10 разів, чим забезпечується надходження рідини в порожнину корпусу 2 з наступною зміною напрямку її руху в процесі нагрівання і вихід нагрітої рідини в патрубок 3. При цьому співвідношення площ вибирається залежно від в'язкості рідини, що нагрівається і значення температури, до якої вона повинна бути розігріта.

Кількість циліндричних канавок 7, їх глибина, а й співвідношення глибини і діаметру циліндричних канавок і залежать від в'язкості рідини і технологічних можливостей при виготовленні. Тому ширина щілиноподібних отвори з'єднує власне циліндричну канавку 7 з порожниною корпусу 2 може становити від 0,25 до 1 її діаметра. З метою підтвердження отримання очікуваного результату виготовлений і випробуваний дослідний зразок теплогенератора гідравлічного. Випробування показали, що при однаковій теплопроизводительности темп підігріву води (при роботі за замкнутою схемою: насос - теплогенератор - насос) в запропонованому теплогенераторі на 20% вище, ніж у прототипу, а габарити і маса менше відповідно на 30% і 15%.

Запропонований теплогенератор гідравлічний може бути виготовлений з поширених матеріалів, стійких до рідини, обраної в якості робочого тіла, і досягається температур. В якості рідини найбільш ймовірно використання води.

Основними достоїнствами запропонованого теплогенератора є - велика ефективність при менших габаритах і масі, що забезпечуються новою сукупністю суттєвих ознак. Таким чином запропоноване пристрій промислово придатним, має новизною і винахідницький рівень.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Теплогенератор гідравлічний, що включає вхідний закручує пристрій, поєднане з корпусом вихровий труби, патрубок відводу нагрітої рідини, що відрізняється тим, що корпус вихровий труби і патрубок відводу нагрітої рідини встановлені по різні боки вхідного закручує пристрої, корпус вихровий труби виконаний у вигляді розширюється від входу до дна посудини, внутрішня поверхня якого забезпечена щонайменше двома поздовжніми канавками циліндричної форми, рівномірно розподіленими по периметру поперечного перерізу корпусу вихровий труби.

2. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що порожнина корпусу вихровий труби виконана у вигляді конуса.

3. Теплогенератор по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що кут конусності порожнини корпусу вихровий труби становить від 3 до 15 ^o.

4. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що площа отвору, що з'єднує вхідний закручує пристрій з порожниною корпусу вихровий труби в 2 - 6 разів більша за площу отвору, що з'єднує вхідний закручує пристрій з патрубком відведення нагрітої рідини.

5. Теплогенератор по пп.1 і 4, який відрізняється тим, що отвір, що з'єднує вхідний закручує пристрій з патрубком відведення нагрітої рідини, виконано регульованим по площі прохідного перетину.

Версія для друку
Дата публікації 25.03.2007гг

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