| 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 RU2253047
СПОСІБ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ТЕПЛОВУ
У Ежекторний-ВИХРОВИЙ ВСТАНОВЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Мамаєв Олександр Миколайович (RU)
Ім'я патентовласника: Мамаєв Олександр Миколайович (RU)
Адреса для листування: 109652, Москва, вул. Люблінська, 171, кв.54, А.Н. Мамаєву
Дата початку дії патенту: 2002.12.04
Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для опалення будівель, підігріву води в житлово-комунальному господарстві, сільськогосподарському секторі та на транспорті. З електропарогенератора пар подають в сопло струминного апарату, де виробляють змішання з холодним рідинним потоком і формують двофазний потік з розгоном до надзвукової швидкості. На виході камери змішання виробляють гальмування двухфазного потоку з формуванням в ньому стрибка тиску з перекладом потоку після стрибка в рідинний потік. Далі потік поділяють, одну частину потоку направляють в теплообмінник вихровий труби, нагрівають його і далі направляють на поповнення в електропарогенератори. Іншу частину направляють в сопловой апарат, де потік розганяють до надзвукової швидкості з формуванням двухфазного потоку, далі гальмують з перекладом потоку в рідинний, насичений мікропузирьковой складової. Вихід соплового апарату з'єднують з входом завихрителя, в якому формують вихровий потік, з завихрителя потік направляють в вихрову трубу, в якій організовують виділення тепла і поділ потоку на більш гарячу і більш холодну складову. Далі з вихровий труби потік подають в теплообмінник установки для передачі тепла другому контуру і потім охолоджений рідинний потік направляють на вхід ежектора. Технічний результат - підвищення ККД установки.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області нагрівальної техніки, в якому виявилося можливим організувати процес нагріву циркулюючої рідини.
Відомий спосіб перетворення електричної енергії в теплову в вихровому теплогенераторі, що включає подачу води з відцентрового насоса через інжекційні патрубок в прискорювач, який виконаний у вигляді завихрителя з циліндричної вихровий трубою, де відбувається виділення тепла з води, на іншому кінці вихровий труби змонтовано гальмівний пристрій, і подальшу подачу частини води назад на вхід в насос, іншій частині води з систему опалення з подальшим поверненням на вхід в насос (патент №2045715, МПК F 25 в 29/00).
Недоліком цього винаходу є наявність в якості джерела механічної енергії відцентрового насоса, який володіє низьким коефіцієнтом перетворення електричної енергії в механічну - 0.6 - 0.65, що значно знижує ефективність даної установки.
Найбільш близьким до описуваного є спосіб роботи ежекторной тепловиділяючою установки, що включає подачу нагрітого теплоносія - пара і охолодженого рідинного потоку на вхід струминного апарату, де відбувається їх змішування з утворенням двухфазного потоку і розгону потоку до надзвукової швидкості з формуванням в потоці стрибка ущільнення, з нагріванням в ньому рідини, з подальшою подачею частини рідини в паровий котел, подачу іншій частині потоку в теплогенеруючу грати з розгоном в ній потоку до швидкості, при якій тиск падає до тиску насичених парів, і формуванням двухфазного надзвукового потоку, формуванням стрибка тиску, в якому відбувається нагрівання рідини. Потім потік подають в тепловиділяючих пристрій і далі на вхід струминного апарату (патент №2127832, МПК F 04 Р 5/54).
Недоліком даного технічного рішення є те, що в ній не повністю використовують кінетичну і внутрішню енергію потоку, подача потоку з тепловиділяючого пристрою на теплопотребляющіх пристрій не зможе повністю зняти теплову енергію схлопування мікроскопічних парогазових бульбашок.
Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності способу шляхом організації більш оптимального процесу тепловиділення і теплоспоживання, що обумовлює збільшення ККД.
У відомому способі перетворення електричної енергії в теплову в Ежекторний-вихровий установці, в якій в ежекторі виробляють змішання гарячого теплоносія - пара і охолодженого рідинного потоку з утворенням двухфазного потоку і переведенням його на надзвуковий режим, з формуванням в потоці стрибка тиску і виділенням в ньому тепла , перетворенням потоку в рідинний, далі частина нагрітого рідинного потоку направляють в електропарогенератори, а іншу частину в сопловой апарат, де потік перетворять в двофазний потік, розганяють до надзвукової швидкості, організовують стрибок тиску і переводять в рідинний потік, наповнений мікробульбашками пара з додатковим нагріванням потоку , при цьому новим є те, що далі потік направляють в завихритель, з нього рідинний потік, насичений мікропузирьковой складової, направляють в вихрову трубу, де відбувається схлопування бульбашок, з виділенням теплової енергії, потім з вихровий труби потік направляють в теплообмінник, в якому забезпечують зняття тепла і передачу його споживачеві, при цьому іншу частину потоку з ежектора направляють в теплообмінник вихровий труби, в якому нагрівають потік від більш гарячих зовнішніх шарів вихрового потоку в вихровий трубі, далі цю підігріту частина потоку подають на підживлення в електропарогенератори.
 |
Важливе значення має те, що застосування ежектора в якості насоса для організації вихрового руху потоку в вихровий трубі і нагріву рідинного потоку дозволило відмовитися від механічного приводу - відцентрового насоса, що, по-перше, підвищило ефективність установки, і, по-друге, значно спростило конструкцію. Важливе значення має і те, що дана конструкція дозволяє не просто організувати циркуляцію потоку, а й надати потоку, що повертається в електропарогенератори, додаткову теплову енергію, що виділяється в вихровий трубі, а отже, підвищити ККД всієї установки. Суть винаходу пояснюється доданим кресленням. Ежекторний-вихрова установка для реалізації способу містить електропарогенератори 1, ежектор 2, сопловой апарат 3, завихритель 4, вихревую трубу 5, теплообмінну трубу 6, теплообмінник споживача 7. |
Електропарогенератори 1 своїм виходом підключений до входу в ежектор 2, ежектор 2 одним виходом з'єднаний з входом в сопловой апарат 3, вихід соплового апарату підключений до входу завихрителя 4, який з'єднаний з вихровий трубою 5. Вихрова труба своїм виходом з'єднана з входом в теплообмінник споживача 7 , вихід теплообмінника підключений до входу в ежектор 2. Іншим виходом ежектор 2 підключений до входу в теплообмінну трубу 6, вихід якої з'єднаний з парогенератором 1. Установка працює в такий спосіб. Пара з електропарогенератора 1 надходить в сопло ежектора 2, де змішується з охолодженим рідинним потоком, розганяється з утворенням двофазної суміші. Двофазний потік перетвориться в надзвуковий потік, в якому організовують стрибок тиску з перетворенням двухфазного потоку в однофазний рідинний. З ростом тиску відбувається реструктуризація рідини, що призводить до виділення тепла. З ежектора 2 частина потоку прямує в сопловой апарат 3, в якому рідинний потік розганяється до швидкості, при якій тиск падає до тиску насичення, при цьому потік скипає, перетворюється в двофазний з переходом на надзвуковий режим. У надзвуковому потоці формується стрибок тиску з переходом двухфазного потоку в рідинний потік, заповнений мікропузирьковой складової. Форма і розміри сопла обрані таким чином, що дозволяють збільшити парогазосодержаніе потоку. У стрибку потік додатково нагрівається. Далі потік прямує в завихритель 4. В поле закрученого потоку характер розподілу швидкості, тиску і ентальпії визначає перенесення енергії між шарами закрученого потоку з вихровим температурним поділом. Процес перебудови поля швидкостей зі зменшенням окружної швидкості внутрішнього потоку сприяє відведення кінетичної енергії від нього до зовнішніх шарів з великими значеннями окружної швидкості. В результаті такого ефекту зовнішні шари нагріваються, а внутрішні охолоджуються. Додатково відповідно до характеру розподілу тиску в вихровому потоці інтенсивність схлопування мікропузирьковой складової вище в місці більшого тиску, тобто у зовнішніх шарів. Таким чином в вихровий трубі створюється поле температур. Далі з вихровий труби потік потрапляє в теплообмінник 7, який забезпечує зняття тепла і передачу його споживачеві через вторинний контур. Теплоносієм у вторинному контурі може бути газ або рідина.
Іншу частину потоку з струминного апарату 2 подають в теплообмінну трубу 6, нагрівають від гарячих стінок вихровий труби і з більш високими значеннями тиску і температури направляють в електропарогенератори 1 для підживлення.
Пропонований спосіб роботи установки може бути використаний для автономного опалення різних приміщень, будівель, там, де немає централізованого опалення, або замість централізованого, а й для гарячого побутового та технічного водопостачання.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб перетворення електричної енергії в теплову в Ежекторний-вихровий установці, в якій в ежекторі виробляють змішання гарячого теплоносія - пара і охолодженого рідинного потоку з утворенням двухфазного потоку і переведенням його на надзвуковий режим, з формуванням в потоці стрибка тиску і виділенням в ньому тепла, перетворенням потоку в рідинний, далі частина нагрітого рідинного потоку направляють в електропарогенератори, а іншу частину - в сопловой апарат, де потік перетворять в двофазний потік, розганяють до надзвукової швидкості, організовують стрибок тиску і переводять в рідинний потік, наповнений мікробульбашками пара з додатковим нагріванням потоку, відрізняється тим, що далі потік направляють в завихритель, з нього рідинний потік, насичений мікропузирьковой складової, направляють в вихрову трубу, де відбувається схлопування бульбашок з виділенням теплової енергії, далі з вихровий труби потік направляють в теплообмінник, в якому забезпечують зняття тепла і передачу його споживачеві, при цьому іншу частину потоку з ежектора направляють в теплообмінник вихровий труби, в якому нагрівають потік від більш гарячих шарів вихрового потоку в вихровий трубі, далі цю підігріту частина потоку подають на підживлення в електропарогенератори.
Версія для друку
Дата публікації 07.12.2006гг
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.