ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2231716
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ
Имя изобретателя: Жирнов А.Б. (RU); Ушатов Д.Б. (RU); Давыденко А.А. (RU); Щелкунов С.А. (RU)
Имя патентообладателя: Дальневосточный государственный аграрный университет (RU)
Адрес для переписки: 675000, Амурская обл., г.Благовещенск, ул. Политехническая, 86, ДальГАУ, НИЧ, патентоведу Т.В. Смирновой
Дата начала действия патента: 2002.07.08
Изобретение относится к
устройствам для нагрева жидкости и может
быть использовано для отопления зданий.
Теплогенератор для нагрева жидкости имеет
конический корпус с циклоном - ускорителем
потока жидкости в его нижней части,
тормозное устройство в верхней части
корпуса, выпускной патрубок, соединенный с
циклоном с помощью перепускного патрубка,
причем соединение выполнено на торце
циклона, соосно ему. Торец циклона,
выполненный в виде конуса с углом при
вершине 160º, циклон и входное отверстие
корпуса выполнены с одинаковым радиусом, а
диаметр выходного отверстия корпуса меньше
диаметра входного отверстия на 25%.
Тормозное устройство выполнено в виде
конуса. Техническим результатом является
повышение термодинамической эффективности
преобразования энергии.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
устройствам для отопления зданий и
сооружений.
Известен теплогенератор, имеющий
цилиндрический корпус с циклоном,
ускорителем потока жидкости в его нижней
части, тормозное устройство в верхней части
корпуса, выпускной патрубок, соединенный с
циклоном с помощью перепускного патрубка,
причем соединение выполнено на торце
теплогенератора соосно ему (патент РФ №
2045715, МКИ F 25 В 29/00).
Наиболее близким по технической сущности
является теплогенератор для нагрева
жидкости, имеющий цилиндрический корпус с
циклоном-ускорителем потока жидкости в его
нижней части, тормозное устройство в
верхней части корпуса, выпускной патрубок,
соединенный с циклоном с помощью
перепускного патрубка, причем соединение
выполнено на торце циклона соосно ему,
торец циклона установлен под углом 10º к
его радиальному сечению, а внешняя стенка
инжекционного патрубка на входе в корпус
снабжена направляющей лопастью,
прикрепленной к торцу циклона. При этом
внешняя стенка инжекционного патрубка и
направляющая лопасть выполнены по
логарифмической спирали с длиной
направляющей лопасти  R/2,
где R - внутренний радиус корпуса, а циклон и
цилиндрический корпус выполнены с
одинаковым радиусом (патент РФ № 2173432, МКИ F
24 D 3/02).
Недостаток этого теплогенератора -
невысокая термодинамическая эффективность
преобразования энергии.
Повышение термодинамической эффективности
преобразования энергии достигается тем,
что корпус теплогенератора для нагрева
жидкости имеет коническую форму, в нижней
части которого расположен циклон -
ускоритель потока жидкости, тормозное
устройство в верхней части корпуса,
выпускной патрубок, соединенный с циклоном
с помощью перепускного патрубка, причем
соединение выполнено на торце циклона,
соосно ему, торец циклона, выполненный в
виде конуса с углом при вершине 160º, а
внешняя стенка инжекционного патрубка на
входе в корпус снабжена направляющей
лопастью, прикрепленной к торцу циклона.
При этом внешняя стенка инжекционного
патрубка и направляющая лопасть выполнены
по логарифмической спирали с длиной
направляющей лопасти более R/2,
где R - внутренний радиус циклона. Циклон и
входное отверстие корпуса теплогенератора
выполнены с одинаковым радиусом, диаметр
выходного отверстия корпуса меньше
диаметра входного отверстия на 25%, а
тормозное устройство выполнено в виде
конуса.
При анализе уровня техники в целях проверки
новизны занимаемого теплогенератора не
обнаружены аналоги с перечисленной
совокупностью вышеназванных признаков.
Следовательно, описанное техническое
решение соответствует критерию “новизна”.
На фиг. 1 показан общий вид теплогенератора
для нагрева жидкости
|
 Фиг. 2 - разрез А-А на
фиг. 1
|
|
 Фиг. 3 - разрез В-В на фиг.
1
|
Теплогенератор содержит конический корпус
1, с циклоном 2 - ускорителем движения
жидкости в его нижней части. В верхней части
корпуса 1 установлено тормозное устройство
3, предусматривающее несколько ребер 4,
закрепленных на внешней поверхности
тормозного устройства. За тормозным
устройством 3 установлен выпускной
патрубок 5, на входе в циклон 2 тангенциально
установлен инжекционный патрубок 6 с
выходным отверстием 7. Выпускной патрубок 5
соединен с циклоном 2 с помощью
перепускного патрубка 8. Соединение
выполнено на торце циклона 9 соосно ему.
Причем торец циклона 9 выполнен в виде
конуса с углом при вершине 160º, а внешняя
стенка 10 инжекционного патрубка 6 на входе в
циклон 2 снабжена направляющей лопастью 11,
прикрепленной к торцу циклона 9. При этом
внешняя стенка инжекционного патрубка 10 и
направляющая лопасть 11 выполнены по
логарифмической спирали с длиной спирали R/2,
где R - внутренний радиус циклона. Циклон 2 и
входное отверстие корпуса 1 выполнены с
одинаковым радиусом, а диаметр выходного
отверстия корпуса меньше диаметра входного
отверстия на 25%. При этом тормозное
устройство 3 выполнено в виде конуса.
УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При подаче жидкости через инжекционный
патрубок 6 жидкость под давлением
направляется в циклон 2 - ускоритель
движения. В циклоне 2 происходит ускорение
движения жидкости и ее закручивание. При
закрученном движении в конусообразном
корпусе 1 происходит изменение давления и
увеличение кинетической энергии вихревого
потока жидкости. При прохождении через
тормозное устройство 3 кинетическая
энергия падает. Благодаря тому, что торец
циклона 9 выполнен в виде конуса с углом при
вершине 160º, происходит ускорение и
закручивание потока жидкости с наименьшими
потерями энергии. При условии, что циклон 2 и
входное отверстие корпуса 1 выполнены с
одинаковым радиусом, а диаметр выходного
отверстия корпуса меньше диаметра входного
отверстия на 25% и тормозное устройство 3
выполнено в виде конуса, происходит
увеличение кинетической энергии вихревого
потока и при его прохождении через
тормозное устройство значительно
увеличивается давление жидкости, что
обуславливает повышение термодинамической
эффективности преобразования энергии.
Благодаря внесенным в конструкцию
изменениям происходит ускорение и
закручивание потока жидкости с наименьшими
потерями, увеличение кинетической энергии
вихревого потока жидкости, что
обуславливает повышение термодинамической
эффективности преобразования энергии.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теплогенератор для нагрева
жидкостей, имеющий корпус с циклоном -
ускорителем потока жидкости в его нижней
части, тормозное устройство в верхней части
корпуса, выпускной патрубок, соединенный с
циклоном с помощью перепускного патрубка,
причем соединение выполнено на торце
циклона соосно ему, отличающийся тем, что
корпус теплогенератора имеет коническую
форму, причем циклон и входное отверстие
корпуса выполнены с одинаковым радиусом, а
диаметр выходного отверстия корпуса меньше
диаметра входного отверстия на 25%, торец
циклона выполнен в виде конуса с углом при
вершине 160º и тормозное устройство
выполнено в виде конуса.
Версия для печати
Дата публикации 30.12.2006гг
вверх
|
