| 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 RU2204089
УНІВЕРСАЛЬНА генерує ВСТАНОВЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Назирова Наталія Іванівна; Сяргей Олександр Васильович; Леонов Михайло Павлович
Ім'я патентовласника: Назирова Наталія Іванівна; Сяргей Олександр Васильович; Леонов Михайло Павлович
Адреса для листування: 680000, г.Хабаровск, вул. Запаріна, 49, кв.7, М.П. Леонову
Дата початку дії патенту:
Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для нагріву води, виробництва пари, холоду, кисню і водню. Завдання винаходу - розширення технологічних можливостей генераторів. Завдання можливою завдяки тому, що всередині ємності для води встановлений водонагрівач, що спирається на підшипниковий вузол і складається з вала, на якому встановлені диски змінного діаметру і корпус, на вигнутій, конусної або увігнутою внутрішньої поверхні якого виконані канали прямокутного або квадратного перетину, розташовані радіально, з нахилом або криволинейно, у верхній частині валу розташована порожнина, в нижній частині якої виконані отвори, співпадаючі числом і розташуванням з каналами, при цьому диски утворюють порожнини, які мають кругові виходи в канали, при проходженні води по яким створюється стійкий режим самогенерации.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплотехніки і може бути використано для нагріву води та виробництва пари для виробничих і побутових потреб, вироблення холоду і отримання з води водню і кисню.
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. Недоліком прототипу є: недостатньо високий ККД, складність конструкції - наявність двох окремих агрегатів - теплогенератора і насоса; падіння ККД при збільшенні потужності пристрою.
Завдання винаходу - розширення технічних можливостей генеруючих установок за рахунок не тільки забезпечення ефективного нагріву води та виробництва пари без застосування традиційних теплоносіїв, а й вироблення холоду і отримання кисню і водню; досягнення режиму самогенерации; забезпечення високого коефіцієнта корисної дії; зниження витрат електроенергії; спрощення конструкції; поліпшення експлуатаційних якостей - надійності і довговічності.
 Фіг. 1 показаний загальний вигляд універсальної генеруючої установки |
 Фіг. 2 показаний водонагрівач |
 Фіг. 3а і 3б показані можливі форми корпусу |
|
Фіг. 4а, 4б, 4в показані можливі розташування каналів у корпусі
Універсальна генеруюча установка складається з ємності 1 (фіг. 1), що містить вхідний патрубок 2 для подачі холодної води, вихідного патрубка 3 для відведення, за необхідності, гарячої води, пари, кисню і водню, водонагрівача 4, що спирається на підшипниковий вузол 5 і приводиться в високооборотні обертання.
Водонагрівач 3 (фіг. 2) складається з корпусу 6 і дисків 7 змінного діаметру, закріплених гайкою 8 на валу 9.
Корпус 6 може мати вигнуту (фіг. 2), конічну (фіг. 3а) або увігнуту (фіг. 3б) внутрішню поверхню, на якій виконані канали 10 прямокутного або квадратного перетину. Канали 10 можуть розташовуватися радіально (фіг. 4а), з нахилом (фіг. 4б) або криволинейно (фіг. 4в).
Конструкція дисків 7 передбачає при установці їх на вал 9 створення порожнин 11, в яких при обертанні водонагрівача 3 утворюється вакуум при скиданні води через кругові виходи 12 в канали 10 корпусу 6.
Вал 9 (фіг. 2) має у верхній частині порожнину 13 з діаметром "д", в нижній частині якої виконані отвори 14, що збігаються числом і розташуванням з каналами 10 корпусу 6 час встановлення та закріплення останнього на вал 9.
Універсальна генеруюча установка працює наступним чином. При високооборотному обертанні водонагрівача 3 холодна вода, надходячи через вхідний патрубок 2 в порожнину 13 вала 9, під дією відцентрової сили з великою швидкістю і під великим тиском виходить як з порожнини 13 вала 9 через отвори 14 по каналах 10 в ємність 1, так і з порожнин 11 через виходи 12 в канали 10, при цьому в порожнинах 11 утворюється вакуум.
У моменти проходження води по каналах 10 через ділянки, що сполучаються з виходами 12, зі швидкістю 80 - 95 метрів в секунду на кордонах зон високого тиску і вакууму згідно з відомим явищу, що має місце при адіабатичних процесах, локальна температура в прикордонних областях зон досягає 10 000 o С і вище, що призводить до розігріву води до моменту виходу її з каналів 10 в ємність 1 до 100 o С. При збільшенні швидкості проходження води по каналах 10 від 95 до 110 метрів в секунду вода повністю перетворюється в пар. В інтервалі швидкостей проходження пара по каналах 10 від 110 до 165 метрів в секунду відбувається його розігрів до 400 o С. При проходженні пара по каналах 10 зі швидкістю понад 165 метрів в секунду відбувається розкладання молекул води на кисень і водень з великим поглинанням тепла і зниженням температури водню і кисню на виході з каналів 10 до мінус 60 o С і нижче.
При русі води по каналах 10 зі швидкістю 135 метрів в секунду і більше за рахунок реактивної сили, створюваної паром, що виходять з каналів 10, розташованих з нахилом (фіг. 4б) або криволинейно (фіг. 4в), створюється стійкий режим самогенерации універсальної генеруючої установки , що забезпечує її роботу без зовнішнього джерела живлення.
З ємності 1, в разі потреби, гаряча вода, пар або кисень і водень через вихідний патрубок 3 надходять відповідно в системи гарячого водопостачання, опалення, пароснабжения, акумуляції холоду або збору кисню і водню.
Найбільш ефективно універсальна генеруюча установка працює при вигнутою формою внутрішньої поверхні корпусу 6 при відносно максимального діаметра "Д" диска 7 (фіг. 2) до діаметру "д" порожнини вала 9 як 3: 1, при відношенні максимального діаметра "Д" диска 7 ( фіг. 2) до висоти "Н" як 3: 1, при п'яти дисках 7, що утворюють чотири вакуумних зони 11 з чотирма круговими виходами 12 в криволінійні канали 10 прямокутного перетину висотою 1,4 міліметра і шириною 2 міліметри.
Компонування універсальної генеруючої установки може бути як горизонтальною, так і вертикальною, з верхнім або нижнім розташуванням приводу, з установкою на одній або на двох підшипникових опорах.
Створюване водонагрівачем надлишковий тиск води в ємності 1 дозволяє універсальної генеруючої установки виконувати функції циркуляційного насоса.
Перевагами пропонованої універсальної генеруючої установки 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; відсутність розгінних і гальмівних пристроїв, тому що необхідні тиск, швидкість і температура створюються безпосередньо водонагрівачем; універсальність генеруючої установки, що дозволяє використовувати її для отримання гарячої води, пари, холоду, кисню і водню; високий коефіцієнт корисної дії; наявність режиму самогенерации.
Відповідно до сутністю винаходу виготовляється універсальна генеруюча установка з числом оборотів до 13000 об / хв. При цьому водонагрівач включає в себе: корпус з вигнутою поверхнею нижньої сторони і висотою "Н" - 70 мм, з криволінійним розташуванням каналів в кількості 73 шт., Мають прямокутний перетин висотою 1,4 мм і шириною 2,0 мм; 5 дисків з максимальним діаметром нижнього диска "Д" - 210 мм, що утворюють чотири вакуумні зони з чотирма круговими виходами в канали; вала з діаметром "д" порожнини вала - 70 мм. Очікувані розрахункові параметри продукції, що виготовляється універсальної генеруючої установки:
При 7600 - 8000 оборотах на хвилину відбувається нагрів води до 100 o С;
При 8000-10000 оборотах на хвилину відбувається нагрів води з паротворенням, 100 o С і вище;
При 10000-13000 оборотах на хвилину відбувається пароутворення з температурою пари до 400 o С;
При 12500 оборотах на хвилину встановлюється режим самогенерации.
При 15000 і вище оборотах на хвилину відбувається розкладання води на кисень і водень з температурою мінус 60 o С і нижче.
Продуктивність універсальної генеруючої установки по споживаної воді при 8000 оборотах на хвилину становить 1,0 куб. метр в хвилину, при 10000 оборотах на хвилину - 1,35 куб. метра в хвилину, при 13000 оборотах на хвилину - 1,75 куб. метра в хвилину. Споживана потужність 20 кВт.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Універсальна генеруюча установка, що містить ємність для води, вхідний і вихідний патрубки, водонагрівач, встановлений всередині ємності для води, що спирається на підшипниковий вузол і складається з вала, що відрізняється тим, що водонагрівач містить корпус, на згаданому валу встановлені диски змінного діаметра, а на вигнутій, конусної або увігнутою внутрішньої поверхні корпусу виконані канали прямокутного або квадратного перетину, розташовані радіально, з нахилом або криволинейно, у верхній частині валу розташована порожнина, в нижній частині якої виконані отвори, співпадаючі числом і розташуванням з каналами, виконаними на внутрішній поверхні корпусу , при цьому диски утворюють порожнини, які мають кругові виходи в канали, розташовані на внутрішній поверхні корпусу.
2. Універсальна генеруюча установка по п. 1, яка відрізняється тим, що компоновка її може бути як горизонтальною, так і вертикальною, з верхнім або нижнім розташуванням приводу, з установкою на одній або на двох підшипникових опорах.
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.