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 RU2188366

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР МЕХАНІЧНИЙ ДЛЯ НАГРІВУ ВОДИ І ОПАЛЕННЯ БУДИНКІВ

Ім'я винахідника: Назирова Наталія Іванівна; Леонов Михайло Павлович
Ім'я патентовласника: Назирова Наталія Іванівна; Леонов Михайло Павлович
Адреса для листування: 680000, г.Хабаровск, вул. Запаріна, 49, кв.7, М.П.Леонову
Дата початку дії патенту: 2001.01.03

Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для обігріву житлових і виробничих приміщень і гарячого водопостачання. Суть винаходу полягає в тому, що в теплогенераторі, що містить ємність, що підводить і вихідний патрубки, теплообмінник і водонагрівач, теплообмінник, який є одночасно гасителем кругового руху води, являє собою перфорований кожух, а водонагрівач складається з дисків, що встановлюються між ними діафрагм, верхньої кришки, встановленого на верхній кришці нагнітає патрубка, забезпеченого внутрішнім гвинтом Архімеда, нижньої кришки, фланця, що переходить в вал, і стягають стрижнів, причому диски складаються з окремих каплевидних сегментів, відокремлених один від одного каналами, поверхні яких побудовані за евольвенті, а між зовнішніми і внутрішніми частинами сегментів, з'єднаних між собою елементами жорсткості, утворена порожнина, що має виходи на зовнішню сторону диска і в канал між сегментами. Таке виконання теплогенератора підвищує ефективність нагріву води без застосування циркуляційного насоса, збільшує надійність і довговічність конструкції.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до теплотехніки і, зокрема, до пристроїв для нагрівання води і може бути використано в системах опалення будівель і споруд та для нагріву води для виробничих та побутових потреб.

Відомі пристрої теплових насосів, що використовують зміни фізико-механічних властивостей води, зокрема тиску, обсягу і швидкості, для отримання теплової енергії.

Наприклад, тепловий насос по а.с. 458691. Але недоліком його є дуже високий робочий тиск до 1000 атм, що розвивається в корпусі, яке вимагає підвищеної міцності корпусних деталей установки, запірної арматури і т.п., що призводить до значних матеріальних витрат і небезпечно для опалення житлових приміщень.

Як прототип обраний "Теплогенератор і пристрій для нагріву рідини", патент 2045715, що складається з теплогенератора, що включає прискорювачі руху рідини - перепускний патрубок і циклон, гальмівні пристрої, і мережевого насоса з інжекційним патрубком. Недоліками прототипу є кавітаційний принцип нагріву води, що зменшує терміни експлуатації пристрою, так як кавітація руйнує елементи конструкції; складність конструкції - наявність двох окремих агрегатів - теплогенератора і насоса; падіння ККД при збільшенні потужності пристрою.

Завдання винаходу - забезпечення ефективного нагріву води без застосування традиційних теплоносіїв, спрощення конструкції, забезпечення високого коефіцієнта корисної дії, зниження витрат електроенергії, поліпшення експлуатаційних якостей - надійності і довговічності.

На фіг. 1 показаний загальний вид теплогенератора; на фіг. 2 показаний водонагрівач; на фіг. 3 показаний диск; на фіг. 4 показаний сегмент.

Теплогенератор механічний складається з ємності 1 (фіг. 1), що містить підвідний патрубок 2 для подачі холодної води і відокремлює її від гарячої, вихідний патрубок 3 для відведення гарячої води, теплообмінник 4, в якому розміщений водонагрівач 5, що спирається на підшипниковий вузол 6 і приводиться в обертання через муфту 7 високооборотним електродвигуном 8.

Водонагрівач 5 (фіг. 2), розміщений в теплообміннику 4, який одночасно є гасителем кругового руху води і представляє собою перфорований кожух, складається з дисків 9, встановлюваних між ними діафрагм 10, верхньої кришки 11 і встановленого на ній нагнітає патрубка 12, забезпеченого внутрішнім гвинтом Архімеда, нижньої кришки 13, фланця 14, що переходить в вал 15, що стягають стрижнів 16.

Диск 9 (фіг. 3) діаметром "Д" і висотою "в", в центральній частині якого є циліндрична порожнина діаметром "д", складається з рівних між собою сегментів 17 каплевидної форми, між якими на всю висоту "в" диска 9 передбачені канали 18 для проходу води, поверхні яких побудовані за евольвенті.

У кожному сегменті 17 (фіг. 4), що складається із сполучених між собою елементами жорсткості 19 внутрішньої частини 20 і зовнішніх частин 21, передбачені отвори 22 (фіг. 3, 4) для стягають стрижнів 16, а й порожнину 23, де утворюється вакуум при скидання води через вихід 24 на зовнішню сторону диска 9 і через виходи 25 в канал 18.

Вихід 24 і виходи 25, а й канал 18 в його вихідний частини для усунення явища кавітації виконані під кутом 45 ^o (фіг. 3, 4).

Теплогенератор працює наступним чином. При обертанні водонагрівача 5 через муфту 7 високооборотним електродвигуном 8 холодна вода, примусово вступаючи з підводить патрубка 2 через нагнітає патрубок 12 в центральну порожнину складових водонагрівач 5 дисків 9, під дією відцентрової сили, з великою швидкістю і під великим тиском виходить як з центральної порожнини диска 9 по каналах 18 в теплообмінник 4, так і з порожнини 23 через виходи 24 і 25, при цьому в порожнині 23 утворюється вакуум.

У каналах 18, на кордонах зон високого тиску і вакууму, згідно з відомим явищу, що має місце при адіабатичних процесах, локальна температура в прикордонних областях зон досягає 10000 ^o С, що призводить до розігріву води до моменту виходу її з каналів 18 в теплообмінник 4 до 100 ^o С і вище.

Проходячи через перфорацію і відкриту верхню частину теплообмінника 4, гаряча вода через вихідний патрубок 3 надходить в систему гарячого водопостачання або опалення.

Найбільш ефективний нагрів води здійснюється при співвідношенні діаметра "Д" диска 9 (фіг. 3) до діаметру "д" внутрішньої порожнини диска 9 як 3: 1 і висоті "в" диска 9 (фіг.3), що становить 10-15% від діаметра "Д" диска 9, при трьох сегментах 17 в диску 9, при одному виході 24 (фіг. 4) на зовнішню сторону диска 9 і трьох виходах 25 (фіг. 4) в канал 18, і лінійної швидкості точок, що знаходяться на зовнішньому стороні диска 9, в межах 95-110 м / сек.

Потужність теплогенератора можна змінювати додаткової установкою дисків 9 і діафрагм або зміною обертів електродвигуна 8.

Компановка теплогенератора може бути як горизонтальною, так і вертикальною, з верхнім або нижнім розташуванням електродвигуна 8.

Створюване водонагрівачем надлишковий тиск води в ємності 1 дозволяє теплогенератору виконувати функції циркуляційного насоса.

Перевагами пропонованого теплогенератора є простота конструкції, що складається з одного агрегату і виключає необхідність в насосі, що створює стиснення робочого середовища, так як стиснення забезпечується самою конструкцією водонагрівача; зменшення можливості руйнування деталей конструкції, т. е. підвищується термін експлуатації пристрою, тому що явище кавітації усувається виконанням виходів води з сегментів і дисків під кутом 45 ^o; спрощення конструкції, що досягається за рахунок відсутності розгінних і гальмівних пристроїв, т. к. необхідні тиск, швидкість і температура створюються безпосередньо у водонагрівачі.

Відповідно до сутністю винаходу виготовляється теплогенератор з числом обертів електродвигуна до 10000 об / хв. При цьому водонагрівач складається з 5 дисків з діаметром "Д" 210 мм, діаметром "д" циліндричної порожнини 70 мм і висотою "в" 30 мм, в кожному з яких передбачено три сегменти, що мають по чотири виходи з порожнини, де утворюється вакуум, з шириною каналів між дисками в перпендикулярному перетині 2 мм. Діаметр отворів перфорації теплообмінника 3 мм. Температура води на виході до 100 ^o С, вихідна потужність 3 кВт, споживана потужність 1 кВт.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Теплогенератор механічний, що містить ємність, що підводить і вихідний патрубки, теплообмінник і водонагрівач, що відрізняється тим, що теплообмінник, який є одночасно гасителем кругового руху води, являє собою перфорований кожух, а водонагрівач складається з дисків, що встановлюються між ними діафрагм, верхньої кришки, встановленого на верхній кришці нагнітає патрубка, забезпеченого внутрішнім гвинтом Архімеда, нижньої кришки, фланця, що переходить в вал, і стягають стрижнів, причому диски складаються з окремих каплевидних сегментів, відокремлених один від одного каналами, поверхні яких побудовані за евольвенті, а між зовнішніми і внутрішніми частинами сегментів, з'єднаних між собою елементами жорсткості, утворена порожнина, що має виходи на зовнішню сторону диска і в канал між сегментами.

2. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що водонагрівач спирається на підшипниковий вузол і приводиться в обертання через муфту електродвигуном, причому комплектація може бути горизонтальної, вертикальної, з верхнім або нижнім розташуванням електродвигуна.

3. Теплогенератор по п.1, що відрізняється тим, що потужність теплогенератора регулюється зміною кількості встановлених дисків і діафрагм або зміною числа обертів електродвигуна.

Версія для друку
Дата публікації 08.12.2006гг

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