| 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 RU2243458
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ СИСТЕМ ОПАЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Хазиев М.М. (RU); Симаков В.А. (RU); Ахмадішін Р.З. (RU); Мотийгуллін Т.М. (RU)
Ім'я патентовласника: Хазиев Нагим Нуриевич (RU)
Адреса для листування: 450059, Уфа, вул. Р. Зорге, 35/1, кв.104, М.М. Хазіева
Дата початку дії патенту: 2003.05.19
Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використано в системах опалення та апаратах нагріву широкого призначення. Завдання винаходу - підвищення ефективності теплогенератора за рахунок створення максимальної швидкості рідини всередині корпусу теплогенератора, ефективного гальмування і відведення нагрітої рідини. Суть винаходу в тому, що корпус теплогенератора виконаний з двох оболонок і розміщений симетрично по обидві сторони циклону, на дальньому кінці від циклону обидві оболонки корпусу заглушені, а внутрішня оболонка на віддаленому від циклону ділянці перфорована. Зовнішні оболонки з'єднані загальним вихідним патрубком. Позитивний ефект: при найбільш простий і технологічною конструкції забезпечується виділення максимальної кількості тепла на одиницю кількості споживаної енергії.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використано в системах опалення та апаратах нагріву широкого призначення.
Відомий теплогенератор, описаний в патенті РФ №2045715, кл. F 25 В 29/00, опубл.10.10.95. Згідно з цим винаходу в теплогенераторі, що має корпус з циліндричною частиною, встановлено прискорювач руху рідини, виконаний у вигляді циклону, торцева сторона якого з'єднана з циліндричною частиною корпусу. У підставі циліндричної частини, противолежащей циклону, змонтовано гальмівний пристрій.
Робоча рідина подається під тиском через сопло, розміщене тангенциально до корпусу циклону. Усередині корпусу теплогенератора виникає сильно завихрення рух рідини. При цьому відповідно до законів термодинаміки механічна енергія рідини перетворюється в теплову енергію.
Недоліком відомого теплогенератора є зниження інтенсивності нагріву теплоносія через зменшення швидкості рідини в міру його віддалення від циклону, а й гідродинамічні втрати через малого діаметра і великої довжини перепускного патрубка. Все це знижує ефективність тепдогенератора в цілому.
Найбільш близьким аналогом винаходу є вихровий нагрівач (патент РФ № 2129689, кл. F 25 В 29/00, 27.04.99). Вихровий нагрівач містить внутрішню циліндричну оболонку, з одного торця якої встановлено прискорювач руху рідини, виконаний у вигляді циклону, вхідний патрубок якого предначначен для підключення до насоса. Додаткова зовнішня оболонка розташована навколо внутрішньої. Між оболонками розташований спіральний канал. У внутрішній оболонці в її кінці, протилежному прискорювача руху рідини, виконані щілини для подачі рідини з внутрішньої оболонки в спіральний канал між оболонками. Вихідний патрубок розташований на додаткової (зовнішньої) оболонці з боку прискорювача руху рідини.
Недоліком відомого пристрою є наявність спіральних каналів, які не дозволяють розвивати рідини можливо високу швидкість в корпусі теплогенератора, тому що рідина змушена рухатися по спіральних каналах, які створюють на самому початку руху потоку гальмівний ефект. Через це при гальмуванні рідини при більш низькій швидкості виділяється менше кількості тепла.
Технічне завдання винаходу - підвищення ефективності теплогенератора за рахунок створення максимальної швидкості рідини всередині корпусу теплогенератора, ефективного гальмування і відведення нагрітої рідини.
Поставлена задача вирішується так, що теплогенератор, що містить прискорювач руху рідини у вигляді циклону з вхідним патрубком для подачі рідини під тиском, корпусу з двох трубних оболонок - внутрішньої і зовнішньої, вихідного патрубка, сполученого із зовнішньою оболонкою, відповідно до винаходу, внутрішня і зовнішня оболонки розміщені симетрично по обидві сторони циклону і на дальньому кінці від циклону заглушені, а внутрішня оболонка на віддаленому від циклону ділянці перфорована. Зовнішні оболонки з'єднані загальним вихідним патрубком.
Виконання корпусу теплогенератора з двох оболонок симетрично по обидві сторони циклону дозволяє створити максимальну початкову швидкість в циклоні, тому що кільцеві струменя розходяться по обидві сторони, не створюючи перешкоди потоку і на початковій ділянці внутрішньої оболонки корпусу теплогенератора без надання додаткового опору.
Перфорований ділянку внутрішньої оболонки є ефективним гальмівним пристроєм для обертального руху рідини з великою швидкістю.
Зголошення кінці внутрішньої і зовнішньої оболонок корпусу теплогенератора призводять до того, що закручена до високої швидкості рідина повністю перетікає через перфоровану ділянку внутрішньої оболонки в міжтрубний простір, при цьому відбувається гальмування рідини без гідравлічних ударів, і кінетична енергія рідини переходить в теплову енергію.
З'єднання зовнішніх оболонок корпусу загальним вихідним патрубком забезпечує ефективне використання обох половин корпуса теплогенератора, розміщених по обидва боки циклону.
 |
Схема теплогенератора наведена на фігурі. Теплогенератор містить прискорювач руху рідини 1, виконаний у вигляді циклону, корпус, що складається з зовнішньої оболонки 2 і внутрішньої оболонки 3, перфорований ділянку 4 внутрішньої оболонки, заглушку 5 корпусу, патрубок вхідний 6 з соплом, патрубок вихідний 7 для виходу нагрітої рідини. До вхідного патрубка 6 підключається насос (не показаний), до вихідного патрубка 7 далі підключаються контур споживання тепла і контур повернення рідини на прийом насоса (не показані). |
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР працює наступним чином
Робоча рідина насосом під тиском подається через патрубок 6 в циклон 1. На вході в циклон 1 патрубок завершується соплом, розміщеним тангенциально до стінки корпусу циклону і перетином в 5-10 разів менше, ніж перетин патрубка 6. Природно, з сопла рідина витікає з великою швидкістю і рухається в сильно завихрення стані по циліндричної стінки циклону і внутрішньої оболонки корпусу теплогенератора по кільцеподібне шляху.
При цьому через внутрішнього тертя в шарі рідини і тертя об стінку кінетична енергія потоку починає перетворюватися в тепло. На перфорованому ділянці 4 внутрішньої оболонки 3 корпусу теплогенератора за рахунок сили інерції, що притискає рідина до стінки, через кільцеподібного руху рідина через радіальні канали перфорації перетікає в міжтрубний простір між внутрішньою і зовнішньою оболонками корпусу теплогенератора. При цьому різко гальмується кільцеподібне рух рідини, струмки рідини, що виходять через канал перфорації вдаряються об стінку зовнішньої оболонки 2.
Таким чином, на перфорованому ділянці внутрішньої оболонки кінетична енергія потоку рідини інтенсивно перетворюється в теплову енергію. Нагріта рідина з міжтрубному простору видаляється через вихідний патрубок 7. Розігрів рідини в початковий період і підтримання необхідної температури проводиться циркуляцією частини рідини по малому контуру з вихідного патрубка 7 безпосередньо на прийом насоса і подачі назад у вхідний патрубок 6. Розігріта рідина до необхідної температури прямує по контуру споживання тепла. При необхідності і з метою раціонального використання тепла корпус теплогенератора і трубопроводи теплоізолюючих.
Теплогенератор може працювати і без персонального насоса. Один насос достатньої продуктивності може забезпечити роботу декількох теплогенераторів, розміщених на декількох об'єктах споживача тепла. Крім того, такий теплогенератор може працювати шляхом відбору частини потоку рідини, наприклад, напірного водопроводу, нафтопроводу і т.д.
Симетричне розташування корпусу теплогенератора з внутрішньої і зовнішньої оболонок по обидва боки циклону зменшує первинний опір при вході рідини в теплогенератор, дозволяє створити максимальну швидкість завихрення кільцевого потоку рідини, що забезпечує виділення максимальної кількості тепла в теплогенераторі.
Перфорація тільки на кінцевій ділянці довжини внутрішньої оболонки корпусу теплогенератора дозволяє використовувати виділення тепла від внутрішнього тертя в завихрення потоці і ефективного гальмування всього потоку без гідравлічного удару і поступового видалення в першу чергу розігрітого шару потоку біля стінки.
Заглушення далекого торця внутрішньої і зовнішньої оболонок змушує весь потік пройти через перфоровану ділянку з максимальним виділенням тепла. Крім того, при терті про заглушений торець виділяється додаткова кількість тепла.
Загальний вихідний патрубок для гарячої рідини з обох половин корпуса теплогенератора забезпечує автомодельного розподіл потоку всередині корпусу теплогенератора.
Таким чином, досягається рішення технічної задачі - підвищення ефективності теплогенератора за рахунок створення максимальної швидкості рідини всередині корпусу теплогенератора і ефективного гальмування і відбору розігрітій рідини.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Теплогенератор, що містить прискорювач руху рідини у вигляді циклону з вхідним патрубком для подачі рідини під тиском, корпусу з двох оболонок з труб, внутрішньої і зовнішньої, вихідного патрубка, сполученого із зовнішньою оболонкою, що відрізняється тим, що внутрішня оболонка і зовнішня оболонка розміщені симетрично по обидва боки циклону і на дальньому кінці від циклону заглушені, а внутрішня оболонка на віддаленому від циклону ділянці перфорована.
2. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що зовнішні оболонки з'єднані загальним вихідним патрубком.
Версія для друку
Дата публікації 08.12.2006гг
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.