ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2179284
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТЕЙ
Имя изобретателя: Левшаков А.М.
Имя патентообладателя: Амурский государственный университет
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 2000.05.22
Изобретение предназначено для
отопления зданий и сооружений.
Теплогенератор содержит цилиндрический
корпус, имеющий в основании нижней части
циклон-ускоритель потока жидкости с
входным инжекционным патрубком, снабжен
дополнительными, расположенными в верхней
части корпуса циклоном-ускорителем и
входным инжекционным патрубком. Нижняя и
верхняя части корпуса соединены между
собой цилиндрической вставкой с двумя
тормозными устройствами, а в середине
вставки между тормозными устройствами
установлен перпендикулярно вертикальной
оси теплогенератора выходной патрубок, а
входные отверстия инжекционных патрубков
нижней и верхней частей направлены
навстречу друг к другу. Техническим
результатом является повышение
эффективности нагрева жидкости.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
устройствам для отопления зданий и
сооружений.
Известен теплогенератор /1/,
содержащий герметичный сферический корпус
с расположенным в нем теплообменником,
сетевой насос, подающую и обратную
тепломагистрали с запорными вентилями.
Недостаток этого теплогенератора - высокие
рабочие давления, достигающие 1000 атм.
Наиболее близким по технической сущности
является теплогенератор для нагрева
жидкостей /2/, 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.
Недостаток этого теплогенератора -
невысокая термодинамическая эффективность
преобразования энергии.
Цель изобретения - повышение
термодинамической эффективности
преобразования энергии и уменьшение
габаритов теплогенератора.
Указанная цель достигается тем, что в
теплогенераторе для нагрева жидкостей,
содержащего цилиндрический корпус, имеющий
в основании нижней части циклон-ускоритель
потока жидкости с входным инжекционным
патрубком, корпус снабжен дополнительными,
расположенными в верхней части корпуса
циклоном-ускорителем и входным
инжекционным патрубком. При этом нижняя и
верхняя части корпуса соединены между
собой цилиндрической вставкой с двумя
тормозными устройствами, а в середине
вставки между тормозными устройствами
установлен перпендикулярно вертикальной
оси теплогенератора выходной патрубок.
Кроме того, входы инжекционных патрубков
нижней и верхней частей направлены
навстречу друг к другу.
Благодаря тому, что корпус снабжен
дополнительными, расположенными в верхней
части корпуса циклоном-ускорителем и
входным инжекционным патрубком, рабочая
жидкость под давлением тангенциально
поступает в него двумя закрученными по
спирали потоками, движущимися навстречу
друг к другу. Такое двухстороннее встречное
движение обеспечивает более эффективное
превращение механической энергии в
тепловую, т. к. возрастает тепловыделение в
единице объема теплогенератора, что
обуславливает уменьшение габаритов
теплогенератора.
Повышению эффективности нагрева жидкости
способствует и то, что нижняя и верхняя
части корпуса соединены между собой
цилиндрической вставкой с двумя тормозными
устройствами на входе в него, а в середине
цилиндрической вставки между тормозными
устройствами установлен перпендикулярно
вертикальной оси теплогенератора выходной
патрубок: при прохождении потоков из нижней
и верхних частей в цилиндрическую вставку
через тормозные устройства происходит
дальнейшее повышение температуры жидкости
за счет сил трения, удара при встречном
движении нисходящего и восходящего потоков
жидкости и последующего поворота
объединенного потока жидкости на 90
градусов. Вследствие того, что выходы
инжекционных патрубков нижней и верхней
частей направлены навстречу друг к другу,
создаются закрученные потоки жидкости,
вращающиеся в противоположных
направлениях, что способствует большему
повышению температуры при прохождении
потоков жидкости через тормозные
устройства и последующем ударе при
встречном движении в цилиндрической
вставке.
При анализе уровня техники в целях проверки
новизны заявляемого теплогенератора не
обнаружены аналоги с перечисленной
совокупностью вышеназванных признаков.
Следовательно, описанное техническое
решение соответствует критерию "новизна".
 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 цилиндрический
корпус 1, имеющий в основании нижней части
циклон-ускоритель потока жидкости 2 с
входным инжекционным патрубком 3. Корпус 1
снабжен дополнительными, расположенными в
верхней части корпуса циклоном-ускорителем
4 и входным инжекционным патрубком 5. При
этом нижняя и верхняя части корпуса 1
соединены между собой цилиндрической
вставкой 6 с двумя тормозными устройствами 7
и 8, а в середине вставки 6 между тормозными
устройствами установлен перпендикулярно
вертикальной оси теплогенератора выходной
патрубок 9. Кроме того, входные отверстия 10 и
11 инжекционных патрубков нижней и верхней
частей направлены навстречу друг к другу.
РАБОТАЕТ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР
СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При одновременной подаче жидкости через
инжекционные патрубки 3 и 5 жидкость под
давлением 0,4-0,6 МПа направляется в циклоны-ускорители
движения 2 и 4. При прохождении через входные
отверстия 10 и 11 за счет сил трения жидкость
частично нагревается. В циклонах 2 и 4
происходят ускорение движения жидкости и
ее закручивание. В результате закручивания
жидкости происходит изменение давления
жидкости, что приводит к увеличению
температуры жидкости в нижней и верхней
частях теплогенератора. При прохождении
через тормозные устройства 6 и 7
кинетическая энергия жидкости падает, что
обуславливает дальнейшее повышение
температуры жидкости во встречных потоках
при их ударе. Двухстороннее встречное
движение обеспечивает более эффективное
превращение механической энергии в
тепловую, т. к. возрастает тепловыделение в
единице объема теплогенератора, что
обуславливает уменьшение габаритов
теплогенератора. При прохождении потоков
из нижней и верхних частей в цилиндрическую
вставку через тормозные устройства
происходит дальнейшее повышение
температуры жидкости за счет сил трения,
удара при встречном движении нисходящего и
восходящего потоков жидкости и
последующего поворота объединенного
потока жидкости на 90 градусов. Вследствие
того, что выходы инжекционных патрубков
нижней и верхней частей направлены
навстречу друг к другу, создаются
закрученные потоки жидкости, вращающиеся в
противоположных направлениях, что
способствует большему повышению
температуры при прохождении потоков
жидкости через тормозные устройства и
последующем ударе при встречном движении в
цилиндрической вставке.
Для изготовления теплогенератора в
промышленных условиях используются
стандартное оборудование и материалы.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авторское свидетельство СССР N 458591, кл. F 25 B
29/00, 1972.
2. Патент РФ N 2045715, кл. F 25 В 29/00, 1995.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Теплогенератор для нагрева жидкостей,
содержащий цилиндрический корпус, имеющий
в основании нижней части циклон-ускоритель
потока жидкости с входным инжекционным
патрубком, отличающийся тем, что
цилиндрический корпус снабжен
дополнительными, расположенными в верхней
части корпуса циклоном-ускорителем и
входным инжекционным патрубком.
2. Теплогенератор по п. 1, отличающийся тем,
что нижняя и верхняя части корпуса
соединены между собой цилиндрической
вставкой с двумя тормозными устройствами, а
в середине вставки между тормозными
устройствами установлен перпендикулярно
вертикальной оси теплогенератора выходной
патрубок.
3. Теплогенератор по любому из пп. 1-2,
отличающийся тем, что входные отверстия
инжекционных патрубков нижней и верхней
частей направлены навстречу друг к другу.
Версия для печати
Дата публикации 31.12.2006гг
вверх
|
