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 RU2263826

СПОСІБ РОБОТИ Ежекторний УСТАНОВКИ ТЕПЛО- І ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

Ім'я винахідника: Фісенко Володимир Володимирович (RU)
Ім'я патентовласника: Фісенко Володимир Володимирович (RU)
Адреса для листування: 125239, Москва, б-р Матроса Железняка, 33, корп. 1, кв. 95, В.В. Фісенко
Дата початку дії патенту: 2004.01.27

Винахід відноситься до області струменевого техніки, переважно до ежекторним установкам центрального або автономного опалення та гарячого водопостачання. Технічний результат - розширення функціональних можливостей установки шляхом створення комплексної системи теплопостачання та гарячого водопостачання в установці без пристроїв з механічним приводом. При цьому особливість рішення полягає в тому, що частина охолодженого рідинного потоку подають як гарячої води в систему гарячого водопостачання, а на вхід струминного апарату подають відсутню частину води, еквівалентну споживанню гарячої води споживачем, з системи холодного водопостачання, при цьому установка забезпечена акумуляторним баком , який підключений до системи водопостачання і одночасно повідомлений з теплопотребляющіх пристроєм з боку підведення в нього нагрітої рідини і з боку відведення з нього охолодженого рідинного потоку з можливістю подачі нагрітої рідини в акумуляторний бак, змішання її з холодною водою з системи водопостачання та відведення з акумуляторного бака отриманої в ньому суміші разом зі згаданою частиною охолодженого рідинного потоку в систему гарячого водопостачання.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області струменевого техніки, переважно до ежекторним установкам центрального або автономного опалення та гарячого водопостачання.

Відомий спосіб роботи ежекторной установки теплопостачання, що включає подачу в сопло струминного апарату нагрітого теплоносія, змішання його з охолодженим рідинним потоком, подачу суміші нагрітого теплоносія і охолодженого рідинного потоку в вигляді потоку нагрітої рідини в теплопотребляющіх пристрій і відведення з теплоспоживаючого пристрої охолодженого рідинного потоку на вхід струминного апарату (див. SU 1290015, кл. F 04 F 5/02, 1987).

В даному способі роботи ежекторной тепловиділяючою установки нагрів теплоносія здійснюється тільки за рахунок передачі тепла від нагрітого теплоносія до охолодженого, і потім в теплопотребляющіх пристрої здійснюють знімання тепла за призначенням, наприклад для нагрівання будь-якого приміщення. Недоліком даного технічного рішення є те, що в ньому не використовується енергія самого рідинного потоку, зокрема кінетична енергія потоку, що різко знижує ефективність даного способу.

Найбільш близьким до описуваного є спосіб роботи ежекторной установки тепло- і гарячого водопостачання, що включає подачу в сопло струминного апарату в якості нагрітого теплоносія пара з парового котла, розгін пара в соплі, розгін охолодженого рідинного потоку, змішання пара і охолодженого рідинного потоку з утворенням двухфазного потоку і переклад за рахунок цього двухфазного потоку на надзвуковий режим течії, організацію в надзвуковому двухфазном потоці стрибка тиску з одночасним перетворенням в стрибку тиску двухфазного потоку в однофазний потік нагрітої рідини, подачу суміші нагрітого теплоносія і охолодженого рідинного потоку в вигляді потоку нагрітої рідини в теплопотребляющіх пристрій, подачу частини потоку нагрітої рідини з струминного апарату для підживлення в паровий котел і відведення з теплоспоживаючого пристрої охолодженого рідинного потоку на вхід струминного апарату (див. RU 2127832 С1, кл. F 04 F 5/54, 20.03.1999).

Даний спосіб дозволяє шляхом використання струминного апарату організувати систему теплопостачання, однак цей спосіб не дозволяє одночасно організувати гаряче водопостачання обігрівається об'єкта, що звужує область його використання.

Завданням, на вирішення якої спрямовано даний винахід, є розширення функціональних можливостей установки шляхом створення комплексної системи теплопостачання та гарячого водопостачання в установці без пристроїв з механічним приводом.

Зазначена задача досягається за рахунок того, що в способі роботи ежекторной установки тепло- і гарячого водопостачання, що включає подачу в сопло струминного апарату в якості нагрітого теплоносія пара з парового котла, розгін пара в соплі, розгін охолодженого рідинного потоку, змішання пара і охолодженого рідинного потоку з утворенням двухфазного потоку і переклад за рахунок цього двухфазного потоку на надзвуковий режим течії, організацію в надзвуковому двухфазном потоці стрибка тиску з одночасним перетворенням в стрибку тиску двухфазного потоку в однофазний потік нагрітої рідини, подачу суміші нагрітого теплоносія і охолодженого рідинного потоку в вигляді потоку нагрітої рідини в теплопотребляющіх пристрій, подачу частини потоку нагрітої рідини з струминного апарату для підживлення в паровий котел і відведення з теплоспоживаючого пристрої охолодженого рідинного потоку на вхід струминного апарату, відповідно до винаходу частина охолодженого рідинного потоку після теплоспоживаючого пристрої подають як гарячої води в систему гарячого водопостачання, а на вхід струминного апарату подають еквівалентну витраті гарячої води кількість холодної води з системи водопостачання, при цьому установка забезпечена акумуляторним баком, який підключений до системи водопостачання і одночасно повідомлений з теплопотребляющіх пристроєм з боку підведення в нього нагрітої рідини і з боку відведення з нього охолодженого рідинного потоку з можливістю подачі нагрітої рідини в акумуляторний бак, змішання її з холодною водою з системи водопостачання та відведення з акумуляторного бака отриманої в ньому суміші разом з охолодженим рідинним потоком в систему гарячого водопостачання.

Проведені дослідження показали, що істотний вплив на роботу описуваної ежекторной установки надає механізм переходу в двофазне стан, механізм течії в двофазному стані і механізм переходу з двофазного стану в однофазне або практично однофазное, тобто в рідинної потік з мікроскопічними паровими бульбашками. Суттєве значення і має однорідність отриманого двухфазного потоку, що досягається за рахунок того, що в процесі перетворення однофазного потоку в двофазний останній перетворять в надзвуковий потік, при цьому досягається можливість в більш широкому діапазоні варіювати газосодержание потоку при менших енергетичних витратах.

Важливе значення для підвищення ефективності тепловиділення має процес гальмування потоку з переходом потоку в однофазний або практично однофазний, тобто в рідинної потік з парогазовими мікроскопічними бульбашками.

У процесі гальмування в двофазному потоці організовують стрибок тиску зі зниженням швидкості до дозвукового значення. Пропорційно зростанню тиску збільшується кількість рідкої фази, причому різке зростання тиску (стрибкоподібне зростання) призводить до структурної перебудови в рідини, що сприяє виділенню більшої кількості тепла в порівнянні зі звичайним гальмуванням потоку в профільованого каналі, при цьому можлива організація роботи установки, коли подальше виділення тепла буде відбуватися в основному в теплопотребляющіх пристрої, наприклад в батареї водяного опалення, в міру того як в потоці нагрітої рідини будуть схлопуватися мікроскопічні парогазові бульбашки, що викликано гальмуванням потоку в теплопотребляющіх пристрої.

Принципове значення має використання в якості нагрітого теплоносія пара з парового котла, тому що використання пара в поєднанні зі струменевим апаратом дозволило створити систему без використання приводних систем з механічним приводом, що значно підвищило надійність роботи установки і одночасно підвищило ефективність роботи установки, оскільки струменевий апарат не тільки організовує циркуляцію нагрітої рідини через теплопотребляющіх пристрій, але і сам додатково за рахунок описаних вище перетворень в рідинному потоці забезпечує нагрів рідини.

Описана вище організація роботи струминного апарату спільно з паровим котлом дозволяє в досить широким діапазоні регулювати режим подачі потоку нагрітої рідини в теплопотребляющіх пристрій. Як наслідок, представляється можливість організувати роботу установки таким чином, що після теплоспоживаючого пристрої охолоджений рідинної потік має достатню температуру і достатній тиск, щоб частина цього рідинного потоку була подана в систему гарячого водопостачання для організації подачі гарячої води на побутові потреби. При цьому відведення із системи циркуляції частини охолодженого рідинного потоку компенсується підведенням холодної води з системи водопостачання, під якою по суті може розумітися будь-яке джерело підведення холодної води на побутові потреби.

Не менш важливе значення має організація безперервної подачі гарячої води споживачу за умови коливання споживання гарячої води, в той час як система споживання тепла має досить плавний графік зміни температури, наприклад в нічні і денні періоди або в результаті зміни погодних умов. Постачання установки акумуляторним баком, підключеним відразу до трьох джерел: системі холодного водопостачання, відведення охолодженого рідинного потоку з теплоспоживаючого пристрій і можуть підводу нагрітої рідини з струминного апарату в теплопотребляющіх пристрій дозволяє вирішити проблему безперервної подачі гарячої води споживачу. В результаті при різкому підвищенні споживання гарячої води частина нагрітої в ньому води з акумуляторного бака подається в систему гарячого водопостачання і на її місце в аккумуряторний бак надходить холодна вода з системи водопостачання. Одночасно збільшується подача пара в сопло струминного апарату і останній переводиться на режим збільшеної подачі нагрітої рідини, що призводить до збільшення споживання холодної води струменевим апаратом з системи холодного водопостачання. Збільшена кількість нагрітої рідини починає надходити в акумуляторний бак для нагріву в ньому води до заданого рівня і, минаючи теплопотребляющіх пристрій, потік нагрітої рідини починає надходити на вихід останнього і, змішуючись з охолодженим рідинним потоком, надходить в систему гарячого водопостачання. При зниженні споживання гарячої води знижується подача пара в сопло струминного апарату. Відповідно знижується споживання холодної води струменевим апаратом. Після досягнення заданої температури води в акумуляторному баці в нього і припиняється подача нагрітої рідини і установка плавно повертається до початкового режиму роботи.

Таким чином, описуваний спосіб роботи ежекторной установки тепло- і гарячого водопостачання дозволяє домогтися виконання поставленої у винаході завдання - розширити функціональні можливості роботи описуваної ежекторной установки.

На кресленні представлена ​​принципова схема установки, в якій може бути реалізований описуваний спосіб її роботи.

Ежекторна тепловиділяюча установка містить паровий котел 1, струменевий апарат 2, теплопотребляющіх пристрій 3, акумуляторний бак 4, систему гарячого водопостачання 5 і систему холодного водопостачання 6, при цьому паровий котел 1 по пару підключений до сопла струминного апарата 2, останній виходом підключений до теплопотребляющіх пристрою 3, акумуляторному баку 4 і відведення охолодженого рідинного потоку з теплоспоживаючого пристрою 3. у свою чергу, теплопотребляющіх пристрій 3 з боку відведення з нього охолодженого рідинного потоку підключено до акумуляторному баку 4, системі гарячого водопостачання 5 і до входу в струменевий апарат 2, який, в свою чергу, підключений до системи холодного водопостачання 6. Вихід з струминного апарату 2 підключений до парового котла 1, а система холодного водопостачання 6 підключена до акумуляторному баку 4.

Установка, в якій реалізований описуваний спосіб, працює таким чином.

Описано, як інсталювати працює наступним чином

Пара з парового котла 1 подається в сопло струминного апарату 2. У соплі струминного апарату 2 пар розганяється і, стікаючи з сопла, захоплює в струменевий апарат 2 охолоджений рідинної потік, який, вступаючи в струменевий апарат 2, розганяється в профільованого каналі. Далі розігнані потік пара і охолоджений рідинної потік змішуються в струменевому апараті 2 з утворенням двухфазного газорідинного потоку з передачею паром рідини частини своєї теплової енергії. Внаслідок того, що швидкість звуку в двофазної середовищі значно нижче, ніж в рідині або газі, двофазний потік перетвориться в надзвуковий двофазний потік. Після цього, наприклад, шляхом направлення надзвукового потоку в струменевому апараті 2 в розширюється канал в надзвуковому двухфазном потоці організовують стрибок тиску, в результаті чого двофазний потік перетвориться в однофазний рідинної потік, причому в процесі перетворення в результаті практично миттєвого схлопування в стрибку тиску парогазових бульбашок відбувається нагрів рідини з утворенням на виході з струминного апарату 2 потоку нагрітої рідини, який в залежності від режиму роботи струминного апарату 2 може містити мікроскопічні парогазові бульбашки. З струминного апарату 2 частина потоку нагрітої рідини направляють в акумуляторний бак 4 для створення резерву нагрітої води і в паровий котел 1 для його підживлення, а іншу частину потоку нагрітої рідини направляють в теплопотребляющіх пристрій 3, наприклад в батарею водяного опалення будь-якого будинку або приміщення , де відбувається процес передачі тепла споживачеві, причому за рахунок схлопування мікроскопічних бульбашок в результаті гальмування потоку в теплопотребляющіх пристрої 3 відбувається додатковий підігрів потоку нагрітої рідини, що забезпечує збільшення знімання тепла з теплоспоживаючого пристрою 3. у результаті віддачі тепла теплопотребляющіх пристроєм 3 споживачеві потік нагрітої рідини перетвориться в охолоджений рідинної потік, який надходить для повторного нагріву з теплоспоживаючого пристрої 3 в струменевий апарат 2, а частина охолодженого рідинного потоку надходить в якості гарячої води в систему гарячого водопостачання 5, і одночасно відсутня частина води, еквівалентна споживанню гарячої води споживачем, надходить з системи холодного водопостачання 6 на вхід струминного апарату 2, де змішується з охолодженим рідинним потоком і далі разом з останнім з парою в струменевому апараті 2.

При різкому підвищенні споживання гарячої води частина нагрітої в ньому води з акумуляторного бака 4 подається в систему гарячого водопостачання 5 і на її місце в аккумуряторний бак 4 надходить холодна вода з системи водопостачання 6. Одночасно збільшується подача пара в сопло струминного апарату 2 і останній переводиться на режим збільшеної подачі нагрітої рідини, що призводить до збільшення споживання холодної води струменевим апаратом 2 з системи холодного водопостачання 6. Збільшена кількість нагрітої рідини починає надходити в акумуляторний бак 4 для нагріву в ньому води до заданого рівня і, минаючи теплопотребляющіх пристрій 3, потік нагрітої рідини починає надходити на вихід останнього і, змішуючись з охолодженим рідинним потоком, надходить в систему гарячого водопостачання. При зниженні споживання гарячої води знижується подача пара в сопло струминного апарату 2. Відповідно знижується споживання холодної води струменевим апаратом 2. Після досягнення заданої температури води в акумуляторному баці 4 в нього і припиняється подача нагрітої рідини і установка плавно повертається до початкового режиму роботи.

Дане описане вище винахід може бути використано в автономних тепловиділяючих установках для опалення різних приміщень, де відсутня централізована система опалення і подачі гарячої води споживачу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб роботи ежекторной установки теплопостачання та гарячого водопостачання, що включає подачу в сопло струминного апарату в якості нагрітого теплоносія пара з парового котла, розгін пара в соплі, розгін охолодженого рідинного потоку, змішання пара і охолодження рідинного потоку з утворенням двухфазного потоку і переклад за рахунок цього двухфазного потоку на надзвуковий режим течії, організацію в надзвуковому двухфазном потоці стрибка тиску з одночасним перетворенням в стрибку тиску двухфазного потоку в однофазний потік нагрітої рідини, подачу суміші нагрітого теплоносія і охолодженого рідинного потоку в вигляді потоку нагрітої рідини в теплопотребляющіх пристрій, подачу частини потоку нагрітої рідини з струминного апарату для підживлення в паровий котел і відведення з теплоспоживаючого пристрої охолодженого рідинного потоку на вхід струминного апарату, який відрізняється тим, що частина охолодженого рідинного потоку подають як гарячої води в систему гарячого водопостачання, а на вхід струминного апарату подають відсутню частину води, еквівалентну споживанню гарячої води споживачем, з системи холодного водопостачання, при цьому установка забезпечена акумуляторним баком, який підключений до системи водопостачання і одночасно повідомлений з теплопотребляющіх пристроєм з боку підведення в нього нагрітої рідини і з боку відведення з нього охолодженого рідинного потоку з можливістю подачі нагрітої рідини в акумуляторний бак, змішання її з холодною водою з системи водопостачання та відведення з акумуляторного бака отриманої в ньому суміші разом зі згаданою частиною охолодженого рідинного потоку в систему гарячого водопостачання.

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