| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2269075
Кавітаційна-ВИХРОВИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР
Ім'я винахідника: Кочкін Сергій Сергійович (RU); Отаманів Валерій Васильович (RU)
Ім'я патентовласника: Атаманов Валерій Васильович (RU); Кочкін Сергій Сергійович (RU)
Адреса для листування: 196657, Санкт-Петербург, Колпіно, Заводський пр., 58, кв.114, С.П. Соловйову
Дата початку дії патенту: 2004.07.05
Кавітаційно-вихровий теплогенератор відноситься до теплоенергетики і може бути використаний в системах нагріву рідини, що застосовуються для опалення житлових будинків та споруд промислового призначення. Кавітаційно-вихровий теплогенератор складається з корпусу з підводять і відводять патрубками, в якому встановлені статор, що складається з двох кільцевих перфорованих наскрізними отворами дисків і два ротори, встановлені між дисками статора з зазором щодо один одного і дисків статора, змонтовані на незалежних валах, що мають самостійні незалежні приводи, і обертаються в протилежні сторони. Кожен з роторів виконаний у вигляді ступеневої диска з потовщеною центральною частиною і витонченою периферійної частиною. На зовнішній поверхні центральної частини диска ротора змонтовані радіально спрямовані лопаті, закриті кільцевої пластиною, утворюючи вихровий насос. Зовнішній діаметр кільцевої пластини дорівнює діаметру потовщеною центральній частині ротора, а внутрішній діаметр виконано більше діаметра приводного вала, утворюючи вхідний отвір насоса-завихрителя. Кільцеві диски статора встановлені в корпусі коаксіально щодо виступів центральних частин дисків роторів. Вхідні патрубки розташовані на бічних поверхнях корпусу навпроти вхідних отворів насосів-завихрителей, а вихідні патрубки розташовані на периферійній поверхні корпусу навпроти витончених периферійних частин дисків роторів. Таке виконання дозволяє підвищити ефективність нагріву рідини за рахунок інтенсифікації процесу нагріву.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використано в системах нагріву рідини, що застосовуються для опалення житлових будинків та споруд промислового призначення.
В даний час в якості теплогенераторів все ширше застосовуються теплові насоси. При роботі в цих пристроях здійснюється зворотний цикл, тобто відбувається поглинання теплоти з навколишнього середовища з подальшою передачею її тілу з більш високою температурою.
Відомі пристрої теплових насосів, що використовують зміни фізико-механічних властивостей середовища, зокрема тиску і обсягу, для отримання теплової енергії.
Відомі роторний насос-теплогенератор, захищений патентом РФ №2159901 (опублікований 27.11.2000) та насос-теплогенератор, захищений патентом РФ №2160417 (опублікований 10.12.2000), що мають порожнистий корпус з всмоктуючим патрубком для підведення рідини, що нагрівається і нагнітальним патрубком для відводу нагрітої рідини, розташовані всередині корпусу ротор у вигляді відцентрового колеса з отворами по периферії і статор з отворами, встановлений коаксіально ротору.
Відомий кавітаційно-вихровий теплогенератор, захищений свідоцтвом РФ на корисну модель №29127 (опублікований 27.04.2003), який має корпус з патрубками для підведення рідини, що нагрівається і відведення нагрітої рідини, розташований всередині корпусу ротор, виконаний у вигляді двох співвісних перфорованих наскрізними отворами дисків, встановлених з зазором щодо один одного на незалежних валах, що мають самостійні приводи і обертаються назустріч один одному. За прототип винаходу обраний кавітаційно-вихровий теплогенератор (заявка на видачу патенту РФ №2002119773 / 06, 7 F 24 J 3/00), що містить корпус, який має патрубки для підведення рідини, що нагрівається і відведення нагрітої рідини, розташований всередині корпусу статор, виконаний в вигляді одного або декількох кільцевих дисків, перфорованих наскрізними отворами, ротор, виконаний у вигляді двох перфорованих наскрізними отворами дисків, встановлених з зазором щодо один одного на незалежних валах, що мають самостійні приводи і обертаються назустріч один одному.
Технічним результатом, на досягнення якого спрямована заявляється винахід, є підвищення ефективності нагріву за рахунок інтенсифікації процесу нагріву.
Зазначений технічний результат досягається тим, що нагрівання рідини відбувається послідовно в декількох зонах проходження рідини через конструктивні елементи кавітаційно-вихрового теплогенератора: в двох насосах-Завихрювачі, в двох порожнинах між гратами стартерів і кільцевими гратами роторів, в порожнині між гратами роторів.
На кресленні показана схема кавітаційно-вихрового теплогенератора.
 |
Кавітаційно-вихровий теплогенератор складається з корпусу 1 з підводять 2 і відводять 3 патрубками, в якому встановлені статор, що складається з двох кільцевих перфорованих наскрізними отворами дисків 4 і два співвісних ротора 5, встановлені між дисками статора з зазором щодо один одного і дисків статора, змонтовані на незалежних валах 6, що мають самостійні незалежні приводи і обертаються в протилежні сторони. Кожен з роторів 5 виконаний у вигляді ступеневої диска з потовщеною центральною частиною 7 і витонченою периферійної частиною 8. При цьому кільцеві диски статора встановлені в корпусі коаксіально щодо виступів центральних частин 7 роторів. На зовнішній поверхні центральної частини 7 диска ротора змонтовані радіально спрямовані лопаті 9, закриті кільцевої пластиною 10, утворюючи вихровий насос. При цьому зовнішній діаметр кільцевої пластини 10 дорівнює діаметру потовщеною центральній частині ротора, а внутрішній діаметр виконано більше діаметра приводного вала, утворюючи вхідний отвір 11 насоса-завихрителя. Вхідні патрубки 2 розташовані на бічних поверхнях корпусу 1 навпроти вхідних отворів 11 насосів-завихрителей, а вихідні патрубки 3 розташовані на периферійній поверхні корпусу 1 навпаки витончених периферійних частин 8 дисків роторів. |
Кавітаційно-вихровий теплогенератор працює наступним чином.
Рідина за рахунок розрідження, створюваного в насосах-Завихрювачі з подають патрубків 2 через вхідні отвори 11, потрапляє в межлопастное простір (зона А), де відбувається первинне енергетичне збудження молекулярних структур рідини за рахунок виникнення локальних областей завихрення, зон кавітації і високошвидкісний переорієнтації молекулярних структур і як наслідок перший етап нагріву.
Потім рідина потрапляє в порожнину перед гратами (перфорацією) кільцевих дисків 4 статора (зона Б), де виникає гальмування рідини і надлишковий тиск. Тут молекулярні структури рідини прагнуть повернутися в початковий стан, що і призводить до виділення енергії.
Далі рідина спрямовується в канали 12 решіток кільцевих дисків статора, через які проходить в пульсуючому режимі з частотою відкриття каналів, що відбувається при збігу отворів перфорації кільцевих дисків статора з отворами перфорації диска ротора, і потрапляє в порожнині між рухомими дисками роторів і нерухомими кільцевими дисками статора ( зона В), де виникає первинне вихровий поле.
У цих порожнинах відбувається наступний етап перебудування молекулярних структур рідини. Утворені в цих порожнинах вихори рідини мають швидкість обертання навколо своєї осі близько 35000 обертів на секунду. Виникає тут кавитация і сприяє виділенню енергії, яка витрачається на нагрів рідини.
Пройшовши через відкриті канали нерухомих решіток кільцевих дисків статора і рухливих решіток роторів в порожнину між обертаються в протилежних напрямках в паралельних площинах гратами роторів (зона Г), рідина набуває строго орієнтоване обертальний рух. Тут утворюється безліч "вихрових шнурів-торнадо", в яких молекулярні структури рідини крім суворої орієнтації схильні до дії "обурюють" факторів. Це пульсуюче зміна тиску, відповідне частоті відкриття каналів решіток кільцевих дисків статора, а й взаємодія граничних шарів "торнадо", де відбувається зіткнення орієнтованих молекулярних структур. Все це призводить до виділення великої кількості енергії, спрямованої в генераторі на нагрів рідини.
Утворилися тут "вихори-торнадо" згідно проведені розрахунком мають високу швидкість обертання - більш 70000 обертів на секунду. В результаті діючих тут відцентрових сил, по осі таких "шнурів-торнадо" виникає розрідження, що приводить до утворення кавітаційних каверн-бульбашок, тобто кавітації, які виникають з частотою, що відповідає частоті закриття каналів решіток кільцевих дисків статора, тобто зниження тиску. Схлопування кавітаційних бульбашок за даними досліджень Релея супроводжується стрибками тиску в граничних шарах до 10000 атм і температури до 5000 ° С. Відбуваються при цьому фізико-хімічні зміни як молекулярних структур, так і енергетичних параметрів молекулярних взаємодій в рідині призводять до виділення великої кількості енергії.
"Шнури-торнадо" займають весь обсяг між гратами роторів. В результаті утворюється "кавітаційне вихровий поле", яке під впливом відцентрових сил спрямовується до зовнішньої кордоні решіток роторів і далі в вихідний патрубок генератора. За рахунок високої швидкості проходять в генераторі процесів і високій швидкості руху рідини "кавітаційне вихровий поле" не робить впливу на елементи конструкції генератора.
В результаті впливу на рідину кавітації високошвидкісних вихрових потоків високочастотної пульсації тиску відбувається порушення рівноважного (латентного) стану енергетичної взаємодії молекул рідини, що призводить до виділення великої кількості енергії.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Кавітаційно-вихровий теплогенератор, що містить корпус з підводять і відводять патрубками, розташовані всередині корпусу статор, виконаний у вигляді двох перфорованих наскрізними отворами кільцевих дисків, ротори, виконані у вигляді двох співвісних дисків, встановлених з зазором щодо один одного між дисками статора, змонтовані на незалежних валах, що мають самостійні незалежні приводи, і обертаються назустріч один одному, що відрізняється тим, що кожен з роторів виконаний у вигляді ступеневої диска з потовщеною центральною частиною і витонченою периферійної частиною, на зовнішній поверхні центральної частини диска ротора змонтовані радіально спрямовані лопаті, закриті кільцевої пластиною, утворюючи вихровий насос, кільцеві диски статора встановлені в корпусі коаксіально щодо виступів центральних частин дисків роторів, вхідні патрубки розташовані на бічних поверхнях корпусу в районі вхідних отворів насосів-завихрителей, а вихідні патрубки розташовані на периферійній поверхні корпусу навпроти витончених периферійних частин роторів.
Версія для друку
Дата публікації 06.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.