| 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 RU2272226
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОТРИМАННЯ ТЕПЛА ІНАКШЕ, НІЖ В ПРОЦЕСІ ГОРІННЯ
Ім'я винахідника: Надим Микола Павлович (RU); Померанцев Ігор Всеволодович (RU)
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "ІНОКАР" (RU); Померанцев Ігор Всеволодович (RU)
Адреса для листування: 614022, Перм, вул. Миру, 27, кв.40, Е.В. Теплякова
Дата початку дії патенту: 2004.02.09
Винахід відноситься до теплотехніки і призначене для отримання тепла інакше, ніж в процесі горіння, і може бути використано для теплопостачання в різних галузях. Завданням винаходу є підвищення ефективності нагріву рідини за рахунок забезпечення подвійного фазового переходу (рідина - пар - рідина), при якому утворюється швидкісний потік пара, і переходу кінетичної енергії цього потоку пара в теплову енергію конденсованої рідини. Поставлена задача вирішується в теплогенераторі, що містить насос, всмоктуючий патрубок якого з'єднаний з виходом струминного апарату, а напірний патрубок з'єднаний з вузлом створення градієнта тиску, вихід якого з'єднаний за допомогою камери розширення з входом струминного апарату, забезпеченого елементами гальмування і має вузли з'єднання з входом теплового навантаження , і всмоктуючим патрубком насоса. Вузол створення градієнта тиску виконаний у вигляді генератора пара, з входом теплового навантаження з'єднана центральна частина порожнини струминного апарату, а з всмоктуючим патрубком насоса з'єднана периферійна частина порожнини струминного апарату. При цьому усмоктувальний патрубок насоса може бути з'єднаний з вузлом з'єднання з виходом теплового навантаження, елементи гальмування пара можуть бути виконані у вигляді поздовжніх виступів і западин на внутрішній поверхні, теплогенератор може бути забезпечений вузлом розв'язки потоків рідини, виконаним у вигляді ємності, порожнина якої поділена перегородкою на дві частини, за допомогою однієї з яких центральна частина порожнини струминного апарату з'єднана з вузлом з'єднання з входом теплового навантаження, а за допомогою іншої частини всмоктуючий патрубок насоса з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату, периферійна частина порожнини струминного апарату може бути з'єднана з частиною порожнини вузла розв'язки щілиною, вхідний отвір якої розташовано по дотичній до внутрішньої поверхні струминного апарату.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплотехніки і призначене для отримання тепла інакше, ніж в процесі горіння, і може бути використано для теплопостачання в різних галузях.
Відомі теплогенератори, які містять з'єднаний з насосом вузол спрямованої подачі потоку води під тиском в струменевий апарат, в якому здійснюється механічне зміна швидкості потоку (SU 1703924, МПК 5 F 24 H 3/02, опубл.1992 р, RU 2045715, МПК 6 F 25 B 29/00, опубл.1995 р, RU 2161289, МПК 7 F 24 H 3/02, опубл.2001 р).
Робота цих пристроїв заснована на створенні струминного витікання рідини і її нагрівання при розгоні в струменевому апараті за рахунок виникає відцентрового ефекту і ефекту виникнення кавітаційних бульбашок.
Недоліком таких пристроїв є низька ефективність, що пояснюється недостатнім підведенням тепла до теплоносія, а й підвищений шум, що викликається кавітаційними процесами при роботі пристроїв.
Найбільш близьким за технічною сутністю до заявляється і прийнятий як прототип є теплогенератор (RU 2161289, МПК 7 F 24 H 3/02, опубл. 2001 г.), що містить насос, всмоктуючий патрубок якого з'єднаний з виходом струминного апарату, а напірний патрубок з'єднаний з вузлом створення градієнта тиску, вихід якого з'єднаний за допомогою камери розширення з входом струминного апарату.
Такий пристрій забезпечує підвищену ефективність нагріву рідини за рахунок відцентрового ефекту, що викликає не тільки лінійне, але і доцентровийприскорення частинок в струменевому апараті.
Однак при роботі такого теплогенератора відбувається недостатній підведення тепла до теплоносія, що знижує ефективність нагріву, і підвищений шум, що викликається кавітаційними процесами.
Завданням запропонованого винаходу є підвищення ефективності нагріву рідини за рахунок забезпечення подвійного фазового переходу (рідина - пар - рідина), при якому утворюється швидкісний потік пара (холодний пар з великими лінійними прискореннями) і перехід кінетичної енергії цього потоку пара в теплову енергію конденсованої рідини.
Поставлена задача вирішується за рахунок удосконалення теплогенератора, що містить насос, всмоктуючий патрубок якого з'єднаний з виходом струминного апарату, а напірний патрубок з'єднаний з вузлом створення градієнта тиску, вихід якого з'єднаний за допомогою камери розширення з входом струминного апарату.
Це удосконалення полягає в тому, що вузол створення градієнта тиску виконаний у вигляді генератора пара, внутрішня поверхня струминного апарату забезпечена елементами гальмування пара, центральна частина порожнини струминного апарату має вузол з'єднання з входом теплового навантаження, що всмоктує патрубок насоса з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату.
Крім того, що всмоктує патрубок насоса може бути з'єднаний з вузлом з'єднання виходу теплового навантаження.
Крім того, елементи гальмування пара можуть бути виконані у вигляді виступів і западин на внутрішній поверхні струминного апарату.
Крім того, теплогенератор може бути забезпечений вузлом розв'язки потоків рідини, виконаним у вигляді ємності, порожнина якої поділена перегородкою на дві частини, за допомогою однієї з яких центральна частина порожнини струминного апарату з'єднана з вузлом з'єднання входу теплового навантаження, а за допомогою іншої частини всмоктуючий патрубок насоса з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату.
Крім того, периферійна частина порожнини струминного апарату може бути з'єднана з частиною порожнини вузла розв'язки щілиною, вхідний отвір якої розташовано по дотичній до внутрішньої поверхні струминного апарату.
Виконання вузла створення градієнта тиску у вигляді генератора пари дозволяє отримати швидкісний потік пара, який прискорюється в камері розширення, що забезпечує бескавитационной режим роботи теплогенератора. Величина градієнта тиску для отримання пари визначається експериментальним шляхом з урахуванням ширини і довжини щілин, середньої робочої температури теплогенератора, а й продуктивності насоса.
Постачання внутрішньої поверхні струминного апарату елементами гальмування пара дозволяє забезпечити механічне гальмування пара, розширеного при виході з вузла створення градієнта тиску для його конденсації в рідину. При цьому кінетична енергія швидкісного потоку пара переходить в теплову енергію конденсованої рідини.
Постачання центральній частині порожнини струминного апарату вузлом з'єднання з входом теплового навантаження дозволяє направити споживачеві нагріту рідину з центральної частини порожнини струминного апарату.
З'єднання всмоктуючого патрубка насоса з периферійної частиною порожнини струминного апарату забезпечує подачу на вхід насоса рідини без залишків Несконденсировавшиеся пара, що покращує роботу насоса (збільшує тиск рідини, що подається насосом, і його продуктивність, що підвищує ефективність роботи теплогенератора).
З'єднання всмоктуючого патрубка насоса з вузлом з'єднання з виходом теплового навантаження дозволяє забезпечити повернення відпрацьованого теплоносія і, таким чином, при установці теплогенератора в систему з тепловим навантаженням забезпечити роботу за замкнутою схемою.
Виконання елементів гальмування пара у вигляді виступів і западин на внутрішній поверхні струминного апарату забезпечує ефективне гальмування пара для конденсації і нагрівання рідини струменевим апаратом з технологічними елементами гальмування. При цьому забезпечується поступально-обертальний (для виключення ефекту кавітації при відборі рідини з периферійної частини струминного апарату) рух утворюється конденсованої рідини.
Постачання теплогенератора вузлом розв'язки потоків рідини, виконаним у вигляді ємності, порожнина якої поділена перегородкою на дві частини, за допомогою однієї з яких центральна частина порожнини струминного апарату з'єднана з вузлом з'єднання з входом теплового навантаження, а за допомогою іншої частини всмоктуючий патрубок насоса з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату, забезпечує отримання компактної системи розводки потоків рідини і, таким чином, зменшує випромінювану поверхню трубопроводів і металоємність.
З'єднання периферійної частини порожнини струминного апарату з частиною порожнини вузла розв'язки щілиною, вхідний отвір якої розташовано по дотичній до внутрішньої поверхні струминного апарату, дозволяє виключити попадання в насос залишків Несконденсировавшиеся пара і зрізати потік сконденсованої рідини по дотичній для запобігання утворенню ефекту кавітації.
Пропонований теплогенератор пояснюється кресленнями, де
 Фиг.1 зображена схема теплогенератора |
 Фиг.2 - вузол розв'язки потоків рідини |
 Фіг.3 - струменевий апарат |
 Фіг.4 - розріз А-А фіг.3 |
Теплогенератор містить насос 1, що всмоктує патрубок 2 якого з'єднаний з виходом струминного апарату 3, а напірний патрубок 4 з'єднаний з вузлом 5 створення градієнта тиску, вихід якого з'єднаний за допомогою камери розширення 6 з входом струминного апарату 3. Вузол 5 створення градієнта тиску виконаний у вигляді генератора пара, що представляє собою перегородку з вузькими щілинами, сумарна довжина яких і градієнт тиску визначають умови генерації пари. Внутрішня поверхня струминного апарату 3 забезпечена елементами 7 гальмування пара, нижня, центральна частина порожнини струминного апарату має вузол 8 з'єднання з входом теплового навантаження 9, що всмоктує патрубок 2 насоса 1 з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату 3. У наведеному варіанті всмоктуючий патрубок 2 насоса 1 з'єднаний з вузлом 10 з'єднання з виходом теплового навантаження 9. Елементи 7 гальмування пара виконані у вигляді виступів і западин на внутрішній поверхні струминного апарату 3. у наведеному варіанті теплогенератор забезпечений вузлом 11 розв'язки потоків рідини, виконаним у вигляді ємності, порожнина якої поділена перегородкою 12 на дві частини 13 і 14. за допомогою частини 13 нижній вихід 15 центральної частини порожнини струминного апарату 3 з'єднаний з вузлом 8 з'єднання з входом теплового навантаження 9, а за допомогою частини 14 всмоктуючий патрубок 2, насоса 1 з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату 3. Периферійна частина порожнини струминного апарату 3 з'єднана з частиною 14 порожнини вузла 11 розв'язки щілиною 16, вхідний отвір якої розташовано по дотичній до внутрішньої поверхні струминного апарату 3.
Пропонований теплогенератор працює наступним чином.
Рідина насосом 1 під тиском через напірний патрубок 4 подається в вузол 5 створення градієнта тиску, в якому відбувається утворення швидкісного потоку пара, прискореного при виході з вузла 5, розширюючись в камері 6. Величина прискорення визначає кількість купується кінетичної енергії паром. Потік пара потрапляє в струменевий апарат 3, в якому відбувається його гальмування гальмують елементами 7. При взаємодії пара з гальмівними елементами 7 здійснюється його конденсація. При цьому здійснюється перехід кінетичної енергії пара в теплову енергію рідини. Таким чином, за рахунок подвійного фазового переходу (рідина - пар - рідина) здійснюється підведення тепла до рідини. Отриманий гарячий потік рідини з периферійної частини порожнини струминного апарату 3 (для унеможливлення потрапляння в насос 1 Несконденсировавшиеся пара) зрізається по дотичній щілиною 16 (для запобігання утворенню ефекту кавітації) і подається в частину 14 вузла 11 розв'язки. Далі потік рідини подається на всмоктуючий патрубок 2 насоса 1. У частина 14 вузла 11 розв'язки і далі на всмоктуючий патрубок 2 насоса 1 і подається рідина з виходу теплового навантаження 9 через вузол 10. З нижньої центральної частини порожнини струминного апарату 3 потік нагрітої рідини направляється через частина 13 вузла 11 розв'язки на вхід теплового навантаження 9 через вузол 8, забезпечуючи роботу теплогенератора за замкнутою схемою.
Таким чином, використання пропонованого теплогенератора дозволяє підвищити ефективність нагріву рідини за рахунок забезпечення подвійного фазового переходу (рідина - пар - рідина) - отримання з рідини, що подається насосом, швидкісного потоку пара і переходу кінетичної енергії швидкісного потоку пара в теплову енергію конденсованої рідини.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Теплогенератор, що містить насос, всмоктуючий патрубок якого з'єднаний з виходом струминного апарату, а напірний патрубок з'єднаний з вузлом створення градієнта тиску, вихід якого з'єднаний за допомогою камери розширення з входом струминного апарату, забезпеченого елементами гальмування і має вузли з'єднання з входом теплового навантаження, і всмоктуючим патрубком насоса, який відрізняється тим, що вузол створення градієнта тиску виконаний у вигляді генератора пара, з входом теплового навантаження з'єднана центральна частина порожнини струминного апарату, а з всмоктуючим патрубком насоса з'єднана периферійна частина порожнини струминного апарату.
2. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що всмоктує патрубок насоса з'єднаний з вузлом з'єднання з виходом теплового навантаження.
3. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що елементи гальмування пара виконані у вигляді поздовжніх виступів і западин на внутрішній поверхні.
4. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений вузлом розв'язки потоків рідини, виконаним у вигляді ємності, порожнина якої поділена перегородкою на дві частини, за допомогою однієї з яких центральна частина порожнини струминного апарату з'єднана з вузлом з'єднання з входом теплового навантаження, а за допомогою іншої частини всмоктуючий патрубок насоса з'єднаний з периферійної частиною порожнини струминного апарату.
5. Теплогенератор по п.4, що відрізняється тим, що периферійна частина порожнини струминного апарату з'єднана з частиною порожнини вузла розв'язки щілиною, вхідний отвір якої розташовано по дотичній до внутрішньої поверхні струминного апарату.
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.