ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2230933
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ БИОРЕАКТОРА
Имя изобретателя: Шишкин Николай Дмитриевич (RU); Бирюлин Игорь Борисович (RU); Санджи-Горяева Инна Петровна (RU)
Имя патентообладателя: Шишкин Николай Дмитриевич (RU); Бирюлин Игорь Борисович (RU); Санджи-Горяева Инна Петровна (RU)
Адрес для переписки: 414056, г.Астрахань, ул. Максаковой, 39/10, кв.153, Н.Д. Шишкину
Дата начала действия патента: 2002.07.30
Изобретение относится к
теплогенераторам, преобразующим энергию
ветра в тепловую, и может быть использовано
для обогрева биомассы в биореакторах.
Технический результат заключается в
упрощении конструкции теплогенератора за
счет исключения теплообменника,
нагревающего рабочую жидкость другой
греющей средой, и создании благоприятных
условий для жизнедеятельности
микроорганизмов, обеспечивающих метановое
сбраживание биомассы. Теплогенератор
содержит корпус с поярусно размещенными
секциями, вал, ветродвигатель,
нагнетательный и всасывающий трубопроводы,
причем каждая секция имеет верхний и нижний
фланцы, соединенные через перегородки.
Сверху на валу установлена полумуфта,
соединенная с полумуфтой вала карусельного
ветродвигателя. Генератор содержит
дополнительно лопатки в виде дисков,
неподвижные диски, расположенные в
горизонтальной плоскости, металлическую
втулку, спиралеобразную поверхность,
прикрепленную к втулке, рабочее колесо
насоса и выходной патрубок. Входной
патрубок соединен с биореактором, шаровой
кран установлен на всасывающем
трубопроводе, а циркуляционный
электронасос установлен на байпасном
трубопроводе с запорными устройствами до и
после насоса.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
теплогенераторам, преобразующим энергию
ветра в тепловую, и может быть использовано
для обогрева биомассы в биореакторах.
Известен теплогенератор для биореактора,
содержащий корпус с поярусно размещенными
секциями (см., например, RU 2125687 С1, кл. F 24 J 3/00,
27.01.1999), по совокупности существенных
признаков принятый за ближайший аналог
изобретения (прототип).
Недостатками теплогенератора являются
сложность конструкции, низкая по сравнению
с крыльчатыми двигателями эффективность и
значительные габариты.
Технический результат заключается в
упрощении конструкции теплогенератора и
создании благоприятных условий для
жизнедеятельности микроорганизмов,
обеспечивающих метановое сбраживание
биомассы.
В теплогенераторе для биореактора,
содержащем корпус с поярусно размещенными
секциями, согласно изобретению секции
контактируют через вал с ветродвигателем, а
через нагнетательный и всасывающий
трубопроводы с биореактором, каждая секция
имеет верхний и нижний фланцы, соединенные
между собой через перегородки, выполненные
из теплопроводного материала, например
латуни, сверху на валу, упертом в упорный
подшипник, установленный в основании
корпуса, установлена полумуфта,
соединенная с полумуфтой вала карусельного
ветродвигателя, к нижней части вала
прикреплены лопатки, выполненные в виде
дисков, при этом к внутренней стенке
теплогенерирующей секции прикреплены
неподвижные диски, расположенные между
лопатками в горизонтальной плоскости, а в
теплоаккумулирующей секции между
перегородками установлена по оси вала
металлическая втулка, имеющая зазор с валом,
к которой прикреплена одним концом
спиралеобразная поверхность, в насосной
секции к верхней части вала прикреплено
рабочее колесо насоса, а слева к ней
прикреплен выходной патрубок, а к крышке
прикреплен входной патрубок, соединенный
через всасывающий и нагнетательный
трубопроводы с биореактором, причем на
всасывающем трубопроводе установлен
шаровой кран, а запасной циркуляционный
электронасос установлен на байпасном
трубопроводе с запорными устройствами до и
после насоса.
Фиг.1 изображен теплогенератор для биореактора (общий вид)
|
Фиг.2 изображен теплогенератор в системе получения биогаза
|
Фиг.3 изображен разрез по А-А на фиг.1
Теплогенератор содержит корпус 1, состоящий
из поярусно размещенных секций: 2 -
теплогенерирующей, 3 - теплоаккумулирующей
и 4 - насосной, расположенных на основании 5,
имеющем опорные стойки 6. Каждая секция
имеет верхний 7 и нижний 8 фланцы,
соединенные между собой через перегородки 9
с прокладками и болтами, выполненные из
теплопроводного материала, например латуни.
Через все секции вертикально проходит вал
10, упертый в упорный подшипник 11,
установленный в основании 5. Сверху вал 10
имеет полумуфту 12, соединенную с полумуфтой
13 вала 14 ветродвигателя, состоящего из рамы
15 и лопастей 16. Ветродвигатель установлен
на стойках 17, прикрепленных к крышке 18
теплогенератора. К валу 10 в нижней его части
прикреплены лопатки 19, выполненные в виде
дисков, а к внутренней стенке секции 2
прикреплены неподвижные диски 20,
расположенные между лопатками 19 в
горизонтальной плоскости.
В секции 3 между перегородками 9 установлена
по оси вала металлическая втулка 21, имеющая
зазор с валом 10. К втулке 21 прикреплена
одним концом спиралеобразная поверхность
22, секция 3 через патрубок 23 заполнена
теплоаккумулирующим веществом.
В секции 4 к верхней части вала 10
прикреплено рабочее колесо насоса 24, слева
к секции 4 прикреплен выходной патрубок 25, а
к крышке 18 прикреплен входной патрубок 26.
Патрубок 27 прикреплен к нижней части секции
2, а воздуховыпускные трубки 28 и 29
прикреплены слева к секциям 2 и 3
соответственно.
Нагнетательный трубопровод 30 соединен с
разбрызгивателем 31, расположенным в
верхней части биореактора 32, а всасывающий
трубопровод 33 через шаровой кран 34 соединен
с всасывающим патрубком 25 теплогенератора
1.
Запасной циркуляционный электронасос 35
установлен на байпасном трубопроводе 36 с
запорными устройствами 37 и 38 до и после
насоса 35.
Теплогенератор работает следующим образом.
В безветренную погоду в секцию 2
теплогенератора 1 через патрубок 27 с
открытием воздуховыпускной трубки 28
заливают высоковязкую жидкость, например
трансформаторное масло. После заполнения
патрубок 27 и трубку 28 закрывают пробками.
Через патрубок 23 при открытой
воздуховыпускной трубке 29 в секцию 3
заливают в расплавленном виде
теплоаккумулирующее вещество, например
парафин, после чего патрубок 23 и трубку 29
закрывают пробками.
При наличии ветра ветродвигатель, вращая
вал 14, через полумуфты 12 и 13 будет вращать
вал 10 теплогенератора 1. Диски 20, вращаясь в
высоковязкой жидкости, за счет трения будут
нагревать ее. Тепло через перегородку 9
будет передаваться вверх
теплоаккумулирующему веществу,
заполнившему секцию 3, и далее жидкости
через другую перегородку 9, заполнившей
секцию 4. Первоначальное заполнение рабочей
жидкостью секции 4 производят следующим
образом. Открывают шаровой кран 34 на
всасывающем трубопроводе 33, открывают
вентили 37 и 38, до насоса 35 и после, включают в
работу насос. Секция 4 при вращающемся от
ветродвигателя рабочем колесе 24 начнет
всасывать и нагнетать рабочую жидкость в
нее самостоятельно. При этом шаровой кран 34
открывают, насос 35 выключают, закрывают
вентили 37 и 38.
Рабочая жидкость, нагретая в
теплогенераторе, будет непрерывно
циркулировать в биореакторе 32 через
нагнетательный трубопровод 30,
разбрызгиватель 31, всасывающий трубопровод
33 и через секцию 4 поступать опять в
биореактор 32.
При временном отсутствии ветра тепло от
аккумулирующего вещества будет поступать в
секцию 4. Закрывают шаровой кран 34,
открывают вентили 37 и 38, включают в работу
насос 35. Насос 35 будет работать до тех пор,
пока не придет во вращение ветродвигатель.
После чего насос 35 отключают.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теплогенератор для биореактора,
содержащий корпус с поярусно размещенными
секциями, отличающийся тем, что секции
контактируют через вал с ветродвигателем, а
через нагнетательный и всасывающий
трубопроводы с биореактором, каждая секция
имеет верхний и нижний фланцы, соединенные
между собой через перегородки, выполненные
из теплопроводного материала, например
латуни, сверху на валу, упертом в упорный
подшипник, установленный в основании
корпуса, установлена полумуфта,
соединенная с полумуфтой вала карусельного
ветродвигателя, к нижней части вала
прикреплены лопатки, выполненные в виде
дисков, при этом к внутренней стенке
теплогенерирующей секции прикреплены
неподвижные диски, расположенные между
лопатками в горизонтальной плоскости, а в
теплоаккумулирующей секции между
перегородками установлена по оси вала
металлическая втулка, имеющая зазор с валом,
к которой прикреплена одним концом
спиралеобразная поверхность, в насосной
секции к верхней части вала прикреплено
рабочее колесо насоса, а слева к ней
прикреплен выходной патрубок, а к крышке
прикреплен входной патрубок, соединенный
через всасывающий и нагнетательный
трубопроводы с биореактором, причем на
всасывающем трубопроводе установлен
шаровой кран, а запасной циркуляционный
электронасос установлен на байпасном
трубопроводе с запорными устройствами до и
после насоса.
Версия для печати
Дата публикации 08.12.2006гг
вверх
|
