ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2204770
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГОРЛОВА
Имя изобретателя: Горлов Василий Алексеевич
Имя патентообладателя: Горлов Василий Алексеевич
Адрес для переписки: 446430, Самарская обл., г. Отрадный, ул. Гайдара, 60, кв.10, В.А.Горлову
Дата начала действия патента: 2001.02.28
Изобретение предназначено для
применения в теплогенераторах, а именно в
вихревых теплогенераторах,
предназначенных для нагрева жидких сред.
Изобретение содержит корпус в виде трубы,
ускоритель движения, выполненный в виде
циклона, торцевая сторона которого
соединена с корпусом, а боковая посредством
инжекционного патрубка - с
электроприводным насосом, тормозные
устройства, смонтированные: одно - в
основании корпуса, противолежащем циклону,
то есть перед шайбой, другое,
дополнительное, - в перепуском патрубке,
после зоны его соединения с циклоном,
сообщающимся с входным концом байпасного
трубопровода, причем внутренняя
поверхность шайбы выполнена в виде
сферической формы, выходной конец
байпасного трубопровода соединен с входным
патрубком насоса, а внутренняя поверхность
корпуса выполнена с изменяющейся кривизной,
а именно в виде усеченного конуса.
Изобретение позволяет повысить КПД
теплогенератора.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
теплогенераторам, а именно к вихревым
теплогенераторам, предназначенным для
нагрева жидких и газовых сред, например
воды, в системах водяного отопления или
горячего водоснабжения, и могут быть
использованы в других отраслях народного
хозяйства.
Известен самый близкий из аналогов
и принятый в качестве прототипа
теплогенератор, содержащий корпус, имеющий
цилиндрическую часть, ускоритель движения,
выполненный в виде циклона, торцевая
сторона которого соединена с
цилиндрической частью корпуса /далее ЦЧК/, а
боковая - посредством инжекционного
патрубка с электроприводным насосом,
тормозные устройства, смонтированные: одно
- в основании ЦЧК перед выходным отверстием
шайбы /дна/, сообщающимся с выходным
патрубком, другое, дополнительное, - в
перепускном патрубке, после зоны его
соединения с циклоном, байпасный
трубопровод, соединенный входным концом с
перепускным патрубком, а входным - с
выходным патрубком ЦЧК, присоединяемым к
системе водяного отопления или горячего
водоснабжения. /Далее к системе потребителя/./См.
патент 2045715, М, Кл. 6 F 25 В 29/00/.
Недостатком указанного теплогенератора
является то, что в процессе его работы
отсутствует отбор горячего потока воды от
холодного, поступающего из выходного
патрубка ЦЧК, присоединяемого к системе
потребителя.
Это обусловлено тем, что закономерное
разделение потоков воды в цилиндрической
части корпуса теплогенератора происходит
на три вида потоков, перемещающихся в двух
направлениях: а именно на горячий, теплый и
холодный:
- где горячий поток воды, удаляясь от
ускорителя и прижимаясь силой
центростремительного ускорения к
внутренней поверхности ЦЧК, перемещается в
направлении выхода через отверстие шайбы,
выполняющей, кроме дросселирования горячей
воды, и функцию дна противоположного конца
ЦЧК;
- теплый поток воды, - одна часть /внешняя/,
контактируя с горячим потоком воды,
перемещается параллельно с ним, удаляясь от
ускорителя в направлении шайбы, другая
часть /внутренняя/, контактируя с холодным
потоком воды, перемещается также
параллельно с ним против направления
горячего потока, т. е. на выход через
перепускной патрубок ускорителя, в
байпасный трубопровод, сообщающийся
выходным концом с выходным патрубком,
присоединяемым к системе потребителя;
- холодный поток воды, контактируя с
внутренней частью теплого потока,
перемещается в центральной части ЦЧК
против направления горячего потока, также
на выход, через перепускной патрубок
ускорителя в байпасный трубопровод,
сообщающийся своим выходным концом с
выходным патрубком, где холодная вода
смешивается вновь с горячей и охлажденная
поступает в систему потребителя.
- в меньшей мере, но такому же эффекту
способствует и форма внутренней
поверхности шайбы, а именно, когда горячий
поток воды и контактируемый с ним теплый
поток достигают плоскую внутреннюю
поверхность шайбы, оба потока смешиваются и,
накапливаясь, образуют перед площадью
отверстия и шайбы стабильный слой, уже не
такой горячий, препятствующий подходу
холодному потоку, и через отверстие шайбы
поступает в выходной патрубок, где
смешивается с холодным потоком воды,
поступающей из байпасного трубопровода, и
далее поступает в систему потребителя
более охлажденным.
Целью настоящего изобретения является
повышение КПД теплогенератора и качества
отбора горячего потока воды от холодного,
поступающего из выходного патрубка в
систему потребителя.
Указанная цель достигается тем, что в
известном теплогенераторе, содержащем
корпус в виде трубы, ускоритель движения,
выполненный в виде циклона, торцевая
сторона которого соединена с корпусом, а
боковая - посредством инжекционного
патрубка с электроприводным насосом,
тормозные устройства, смонтированные: одно
- в основании корпуса, противолежащем
циклону, т. е. перед шайбой, другое,
дополнительное, - в перепускном патрубке,
после зоны его соединения с циклоном,
сообщающимся с входным концом байпасного
трубопровода, выходной конец этого
трубопровода соединен с входным патрубком
насоса, а внутренняя поверхность корпуса
выполнена с изменяющейся кривизной, а
именно в виде усеченного конуса.
С той же целью внутренняя поверхность шайбы
может быть выполнена, например, в виде
сферической формы.
Кроме того, теплогенератор может быть
снабжен компенсатором расширения жидкости.
На чертеже изображена схема
теплогенератора с частичными разрезами для
лучшего представления.
 |
Теплогенератор содержит корпус 1 в виде
усеченного конуса с выходным патрубком 2,
ускоритель 3 движения, выполненный в виде
циклона, соединенного торцевой
поверхностью с основанием корпуса,
инжекционный патрубок 4 с круглым входным
отверстием 5 и выходным отверстие 6
прямоугольного сечения, соединенный с
входным отверстием прямоугольного сечения
ускорителя 3, водяной центробежный насос 7,
своим выходным круглым отверстием патрубка,
соединенный с круглым водным отверстием 5
инжекционного патрубка 4, байпасный
трубопровод 8, входной конец которого
соединен с перепускным патрубком 9
ускорителя 3, а выходной - с входным
патрубком 10 насоса 7, для привода последнего
электродвигатель 11, тормозные устройства 12
и 13, шайбу 14, патрубок 15 возврата и
расширитель 16 жидкости.
|
РАБОТАЕТ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При включенном электродвигателе 11
центробежный насос 7 подает воду под
давлением 5 - 6 атм в инжекционный патрубок 4
и из его выходного отверстия 6
прямоугольного сечения вода поступает во
входное отверстие, прямоугольного сечения,
ускорителя 3, где подаваемый тангенциально
водяной поток ускоряется и закрученный
поступает в вихревую трубу, т.е. во
внутреннюю конусную поверхность корпуса 1,
площадь входного отверстия в основании
которого больше, чем площадь
прямоугольного отверстия 6 инжекционного
патрубка 4.
При этом в конусной части корпуса 1 водяной
поток, превращенный в вихревой,
перемещается от ускорителя 3 в виде
винтовой спирали по внутренней стенке с
изменяющейся кривизной, способствующей, по
крайней мере, сохранению силы прижима
центростремительного ускорения к стенке
водяного потока, а то и с большей силой,
прямопропорциональной изменению кривизны,
чем в начале его пути по конусной
поверхности основания корпуса 1, к
противоположному концу последнего, где и
происходит закономерное разделение
потоков воды на три вида концентричных
потоков, а именно:
-
наружный - горячий,
-
средний - теплый,
-
центральный - холодный,
и, достигнув противоположного конца
корпуса 1, закрученный поток воды встречает
препятствие сферической торцевой
поверхности шайбы 14 с отверстием,
сообщающимся с выходным патрубком 2, и,
изменяя свое направление кривизной сферы к
центру отверстия, горячий поток воды
прижимается к сферической поверхности
шайбы 14 силой центростремительного
ускорения, большей, чем к конусной стенке
корпуса 1.
Тем самым горячий поток воды, скапливаясь
перед площадью отверстия и шайбы, образует
плотный стабильный слой горячей воды,
препятствующей подходу не только холодному,
но и теплому потоку воды, и через отверстие
шайбы 14 поступает в выходной патрубок 2 в
чисто-горячем виде и таким же поступает в
систему потребителя.
Тем временем теплый поток воды, скапливаясь
в центральной части корпуса 1,
перемешивается с холодным потоком, и оба
потока образуют противоток, т.е.
вытесняются в обратном направлении к
ускорителю 3 и, изменив свое направление,
входят во власть тормозного устройства 12,
которое гасит вихревое вращение, превращая
энергию вращения в тепло и прямолинейное
перемещение смешанных потоков к ускорителю
3 к выходу через перепускной патрубок 9, где
смешанный поток дополнительно
выпрямляется тормозным устройством 13 и
поступает в байпасный трубопровод 8,
который подогретый смешанный поток
направляет во входной патрубок 10 насоса 7 на
повторный цикл нагревания
теплогенератором.
В связи с изменяющейся кривизной по всей
длине внутренней конусной поверхности
корпуса и шайбы прямопропорционально
повышается сила давления потока воды на
стенку корпуса, а следовательно, и
повышается скорость нагревания воды и КПД.
Такому же эффекту способствует соединение
выходного конца байпасного трубопровода с
входным патрубком насоса.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теплогенератор, содержащий корпус
в виде трубы, ускоритель движения,
выполненный в виде циклона, торцевая
сторона которого соединена с корпусом, а
боковая посредством инжекционного
патрубка с электроприводным насосом,
тормозные устройства, смонтированные: одно
в основании корпуса, противолежащем
циклону, то есть перед шайбой, другое -
дополнительное, в перепускном патрубке,
после зоны его соединения с циклоном,
сообщающимся с входным концом байпасного
трубопровода, отличающийся тем, что
внутренняя поверхность шайбы выполнена в
виде сферической формы, выходной конец
байпасного трубопровода соединен с входным
патрубком насоса, а внутренняя поверхность
корпуса выполнена с изменяющейся кривизной,
а именно в виде усеченного конуса.
Версия для печати
Дата публикации 08.12.2006гг
вверх
|
