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 RU2283460

Кавітаційна-ВИХРОВИЙ Нагрівач

Ім'я винахідника: Косминін Василь Іванович (RU); Косминін Юрій Васильович
Ім'я патентовласника: Косминін Василь Іванович
Адреса для листування: 665821, Іркутська обл., М Ангарськ-21, а / я 5601, В.І. Косминін
Дата початку дії патенту: 2004.09.17

Винахід відноситься до області отримання теплової енергії і може бути використано в системах опалення, гарячого водопостачання будинків, споруд і транспорту. Запропоновано кавітаційно-вихровий нагрівач, що включає циліндричний корпус, прискорювач руху рідини, гальмівний пристрій. Технічний результат, що полягає в найбільш повному використанні потужності джерела обертального руху безпосередньо на створення вихрового потоку, у виключенні втрат потужності на подолання опорів, в підвищенні ефективності роботи нагрівача досягають за рахунок того, що з одного торця на валу джерела обертального руху безпосередньо в прискорювачі руху рідини розміщено відцентрово-вихровий робоче колесо, розмір і конструкція якого забезпечують можливість отримання заданих параметрів вихрового потоку (кутова швидкість, витрата рідини, тиск), з іншого торця розміщено гальмівний пристрій, виконане у вигляді радіально закріплених до корпусу ребер, дно обладнано центрально врізаним вхідним патрубком і радіально врізаним вихідним патрубком.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області отримання теплової енергії і може бути використано в системах опалення, гарячого водопостачання будинків, споруд і транспорту різного призначення, зокрема в технологічному обладнанні для розширення функціональних можливостей усторойство для нагрівання рідких середовищ.

В даний час широко відомі методи і прийоми теплотехніки, що дозволяють нагрівати рідина в системах опалення та гарячого водопостачання. Відомі генератори тепла і теплові насоси, що виробляють тепло шляхом зміни фізико-механічних властивостей середовища, зокрема тиску, обсягу і швидкості. Як середовище можуть бути застосовані газ, паровоздушная суміш або рідина. Промислова реалізація даних пристроїв дозволяє знизити витрати на отримання тепла.

З пат. RU 2204770, опубл. 2003.05.20 відомий теплогенератор, призначений для нагріву рідких середовищ. Цей пристрій містить корпус у вигляді труби, прискорювач руху, виконаний у вигляді циклону, торцева сторона якого з'єднана з корпусом, а бічна за допомогою інжекційного патрубка - з електроприводним насосом, гальмівні пристрої, змонтовані: одне - в основі корпусу, противолежащем циклону, тобто перед шайбою, інше, додаткове, - в перепускному патрубку, після зони його сполуки з циклоном, сполучених з вхідним кінцем байпасного трубопроводу, причому внутрішня поверхня шайби виконана у вигляді сферичної форми, вихідний кінець байпасного трубопроводу з'єднаний з вхідним патрубком насоса, а внутрішня поверхня корпусу виконана зі змінною кривизною, а саме у вигляді усіченого конуса. Винахід дозволяє підвищити ККД теплогенератора.

Близьким до попереднього є теплогенератор, описаний в пат. RU 2204090, опубл. 2003.05.10 і призначений і для нагріву рідких середовищ. Теплогенератор містить корпус, який має циліндричну частину, прискорювач руху, виконаний у вигляді циклону, торцева сторона якого з'єднана з циліндричною частиною корпусу, а бічна за допомогою інжекційного патрубка - з електроприводним насосом, гальмівні пристрої, змонтовані одне - в основі циліндричної частини корпусу перед шайбою, інше , додаткове, - в перепуском патрубку після зони його сполуки з циклоном, сполучених з вхідним кінцем байпасного трубопроводу. Внутрішня торцева поверхня шайби виконана у вигляді сферичної форми, а вихідний кінець байпасного трубопроводу з'єднаний з вхідним патрубком насоса. Винахід дозволяє підвищити ККД теплогенератора.

Спільними ознаками відомих технічних рішень і пропонованого винаходу є наявність в теплогенераторах циліндричного корпусу, прискорювача руху, гальмівного пристрою.

Недоліки описаних технічних рішень полягають в:

- Металоємності,

- Громіздкість,

- Великі витрати матеріальних і енергетичних засобів,

- Втрати потужності установки на подолання опорів в інжекційних отворах циклону і циркуляційних трубопроводах,

- Недостатньо високу ефективність роботи теплового генератора,

- Нобхідно використання електроприводних насоса як спонукач руху робочого середовища.

Необхідність витрачати значну кількість потужності установки на подолання опорів в інжекційних отворах циклону і циркуляційних трубопроводах не дозволяє досягти заявляється технічний результат - підвищення ефективності нагрівача, а й отримання більшої кількості тепла при менших витратах потужності; необхідність використання типового насоса ускладнює технологічну схему і підвищує витрати матеріальних і енергетичних засобів.

У патенті RU 2134381 (опубл. 1999.08.10) описано пристрій для генерування тепла екологічно чистим способом. Даний 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 (виконують роль гальмівного пристрою). Перевагами теплогенератора є висока ефективність, менші габарити і маса, а й простота конструкції і експлуатації.

Спільними ознаками відомого технічного рішення і пропонованого винаходу є такі конструктивні особливості, а саме, порівнювані пристрої включають:

- Циліндричний корпус,

- Прискорювач руху рідини,

- Гальмівний пристрій.

Відомому технічному рішенню притаманні такі недоліки:

- Необхідність використання типового насоса,

- Інтенсивний знос матеріалу на внутрішній поверхні корпусу в місцях утворення кавітаційних зон,

- Значні витрати потужності на створення вихрового потоку, в зв'язку з цим недостатньо висока ефективність роботи установки в цілому,

- Великі витрати матеріальних і енергетичних засобів.

Найбільш близьким (прототип) з технічної сутності і досягається результату є описаний в патенті RU 2197688 (опубл. 27.01.2003) нагрівач, що включає циліндричний корпус, прискорювач руху рідини, гальмівний пристрій і відцентрово-вихровий колесо, розміщене на валу джерела обертального руху.

Недоліками відомого технічного рішення є те, низький ККД насосної установки і в цілому не висока ефективність роботи теплового генератора. Експлуатація даного генератора пов'язана з необхідністю використання типового насоса, що працює в прикордонний режим з малим ККД.

Завданням запропонованого винаходу є розширення асортименту кавітаційно-вихрових нагрівачів з поліпшеними економічними та експлуатаційними параметрами (характеристиками).

Технічний результат винаходу полягає в:

- Підвищенні ефективності нагрівача (інтенсифікація перетворення механічної енергії в теплову, запобігання втрат потужності джерела обертального руху, отримання більшої кількості тепла при менших витратах потужності),

- У спрощенні технологічної схеми (виключення з експлуатації типового насоса і циркуляційних трубопроводів теплогенератора).

Технічний результат досягається за рахунок того, що в кавітаційно-вихровому нагрівачі, що включає циліндричний корпус, прискорювач руху рідини, гальмівний пристрій, і відцентрово-вихровий колесо, розміщене на валу джерела обертального руху, відцентрово-вихровий колесо розміщене з одного торця корпусу в прискорювачі руху рідини, а з іншого торця, перед дном, розміщено гальмівний пристрій, виконане у вигляді радіально закріплених ребер, при цьому дно обладнано центрально врізаним вхідним патрубком і радіально врізаним вихідним патрубком.

Пропонований кавітаційно-вихровий нагрівач виробляє теплову енергію в результаті вращательно-поступального руху рідини з певною швидкістю. Відцентрово-вихровий робоче колесо, що приводиться джерелом обертального руху (двигун будь-якого типу), надає рідини необхідні витрати і швидкість циркуляції робочого середовища в нагрівачі для досягнення заданої температури. Застосування запропонованого кавітаційно-вихрового нагрівача, завдяки сукупності заявлених ознак, забезпечує досягнення заявляється технічного результату. Його експлуатація дозволяє найбільш повно використовувати потужність джерела обертального руху безпосередньо на створення вихрового потоку, виключити втрати потужності на подолання опорів, підвищити ефективність роботи нагрівача, скоротити витрати матеріальних і енергетичних засобів.

Кавітаційно-вихровий нагрівач зображений на кресленні і містить циліндричний корпус 1, з одного торця якого встановлено прискорювач руху рідини 2, в якому на валу джерела обертального руху 3 розміщено відцентрово-вихровий робоче колесо 4, з іншого торця виконано у вигляді радіально закріплених до корпусу ребер гальмівний пристрій 5, дно 6 з центрально врізаним вхідним патрубком 7 і радіально врізаним вихідним патрубком 8.

Заявляється кавітаційно-вихровий нагрівач працює в такий спосіб. Рідина, проходячи по відцентрово-вихревому робочого колеса і прибрати розрахункове відцентрове прискорення і кутову швидкість, потрапляє в прискорювач, утворюючи вихровий потік, і з наростаючою до центру швидкістю спрямовується в циліндричний корпус. Уздовж циліндричного корпусу під вращательно-поступальному потоці рідини відцентрові сили створюють знижений тиск в центральній частині потоку і високу - у стінки корпусу. В результаті різниці тисків в потоці створюється режим кавітації. Турбулентний потік, досягнувши гальмівного пристрою, різко втрачає швидкість, при цьому в рідині відбувається зміна тиску. В результаті останнього механічна енергія рідини перетворюється в теплову. Частина нагрітої рідини спрямовується в вихідний патрубок до споживача, повернувшись охолодженої через вхідний патрубок рідина змішується з утворився противотоком рідини в центральній частині вихровий труби і прямує в відцентрово-вихровий робоче колесо прискорювача. Цикл повторюється.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Кавітаційно-вихровий нагрівач, що включає циліндричний корпус, прискорювач руху рідини, гальмівний пристрій, і відцентрово-вихровий колесо, розміщене на валу джерела обертального руху, що відрізняється тим, що відцентрово-вихровий колесо розміщене з одного торця корпусу в прискорювачі руху рідини, а з іншого торця, перед дном, розміщено гальмівний пристрій, виконане у вигляді радіально закріплених ребер, при цьому дно обладнано центрально врізаним вхідним патрубком і радіально врізаним вихідним патрубком.

Версія для друку
Дата публікації 28.01.2007гг

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