×
10.02.2015
216.013.2676

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР И УСТРОЙСТВО НАГРЕВА ЖИДКОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области теплоэнергетики. Гидравлический теплогенератор, включающий входное закручивающее устройство, соединенное с корпусом вихревой камеры, патрубок отвода нагретой жидкости, отличающийся тем, что снабжен со стороны размещения дросселя приосевым центральным отверстием с установленным в нем патрубком подвода в приосевую область вихревой камеры дополнительных масс жидкости, торцы которого оборудованы ходовыми винтами с сальниковым уплотнением, обеспечивающим регулировку режимов работы. Устройство нагрева жидкости, содержащее гидравлический теплогенератор, сетевой насос с электроприводом, соединенный с корпусом теплогенератора, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающие взаимосвязь теплогенератора с теплообменниками, отличающееся тем, что линия подачи разделена на две, одна из которых направлена к закручивающему поток устройству вихревой камеры, а вторая через эжектор - в ее приосевую область, кроме того, имеются две линии отвода - одна, выйдя из центрального отверстия диафрагмы, подается на вход насоса, вторая, пройдя систему внешних отопительных приборов, подсасывается эжектором в приосевую область вихревой камеры, образуя тем самым замкнутый гидравлический контур. Использование изобретения позволит за счет интенсификации тепломассообмена получить ускорение темпа нагрева несжимаемой среды. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области теплоэнергетики и генерированию тепла экологически чистым способом и может быть использовано как в системах отопления зданий, сооружений, транспортных средств, подогрева несжимаемых жидкостей, в том числе воды, так и в аппаратах обогрева различного назначения.

Известны различные теплогенераторы, использующие преобразование энергии движущихся рабочих сред в тепло, в частности, известны гидравлические теплогенераторы, в которых тепло вырабатывается при торможении закрученного потока жидкости (RU 2045715 С1, МПК F25B 29/00, 10.10.1995; RU 2059162 С1, МПК F24 D3/02, F24D 3/08, 27.04.1996; RU 2134381 С1, МПК F24D 3/02, F24J 3/00, 10.08.1999; RU 2140042 С1, МПК F24D 3/02, 20.10.1999; RU 2204090 C2, МПК F25B 9/02; F25B 29/00, 10.05.2003).

Известна "Система теплоснабжения потребителей" (RU 2059162, МПК 6 F24D 3/02, F24D 3/08, 27.01.1996), которая содержит теплогенератор в виде вихревой камеры с тангенциальным подводом жидкости, нагревающейся в цилиндрическом корпусе вихревой камеры, снабженной тормозным устройством и патрубком отвода нагретой жидкости, сетевой водяной насос с электроприводом, подающий, обратный и соединительный трубопроводы, запорно-регулирующую арматуру, расширительный бак, соединенный с потребителем; для регулирования температуры и давления теплоносителя используется обводная линия с возможностью перепуска теплоносителя из подающего в обратный трубопровод, а также устройство автоматического регулирования температуры теплоносителя с блоком управления.

В описанном и аналогичных ему устройствах движение жидкости, поступающей в вихревую камеру под давлением через закручивающее поток входное устройство, (которое может быть выполнено в виде улитки, одного или нескольких тангенциальных каналов и т.п.), приобретает вихревой характер. Скорость жидкости к моменту ее входа в вихревую камеру возрастает. Попав в нее, жидкость за счет действия центробежных сил отбрасывается к внутренней поверхности полости корпуса вихревой камеры и, омывая ее, совершает винтовое движение, в ходе которого частично тормозится. При этом энергия торможения превращается в теплоту и подогревает движущуюся жидкость. Слои жидкости, находящиеся на разных расстояниях от оси вращения вихря, в соответствии с законом сохранения количества движения имеют различные скорости, что обуславливает трение между вращающимися друг относительно друга слоями жидкости и дальнейший ее нагрев.

Известные гидравлические теплогенераторы и устройства для нагрева жидкости имеют невысокую скорость входа теплоносителя (жидкости) на стационарный режим до приемлемых температур (свыше 70°C) и недостаточно компактны.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является, принятая в качестве прототипа, "Схема нагрева системы водяного отопления теплогенератором" (RU 2202740 С2, МПК F24D 3/02, F25B 29/00, 20.04.2003), содержащая теплогенератор в виде вихревой камеры с закручивающим поток жидкости сопловым устройством, нагревающейся в цилиндрическом корпусе вихревой камеры, снабженной тормозным устройством и патрубком отвода нагретой жидкости (согласно RU 2204090 С2, МПК F25B 9/02, F25B 29/00, 10.05.2003), сетевой водяной насос с электроприводом, соединенный с корпусом теплогенератора с помощью инжекционного патрубка, подающий и обратный трубопроводы с индивидуальными вентилями соответственно, последние соединены параллельно между собой так, что входной патрубок вентиля, сообщающегося своим выходным патрубком с подающей линией трубопровода, соединен параллельно с входным патрубком вентиля, сообщающегося своим выходным патрубком с линией обратного трубопровода, а начальный конец линии обратного трубопровода соединен с выходным патрубком теплообменника самого отдаленного потребителя.

Экономическая эффективность от применения предлагаемой схемы заключается в том, что повышается технологическая возможность в регулировке циркуляции воды, однако наиболее близкому к заявленному изобретению устройству для нагрева жидкости гидравлическим теплогенератором, присуще, хотя и в меньшей степени, те же недостатки, которые были отмечены выше: большие габариты, недостаточная эффективность.

Поэтому в основу изобретения поставлена техническая задача создания гидравлического теплогенератора, который бы характеризовался минимальными габаритами, массой и более высокой эффективностью и скоростью выхода на температурный режим за счет интенсификации происходящих в нем процессов преобразования энергии.

Технический результат, выражается в интенсификации процесса нагрева жидкости в гидравлическом теплогенераторе и увеличении скорости выхода на заданный температурный режим.

Технический результат достигается тем, что гидравлический теплогенератор, включающий входное закручивающее устройство, соединенное с корпусом вихревой камеры, патрубок отвода нагретой жидкости, согласно настоящему изобретению снабжен со стороны размещения дросселя приосевым центральным отверстием с установленным в нем патрубком подвода в приосевую область вихревой камеры дополнительных масс жидкости, торцы оборудованы ходовым винтом с сальниковым уплотнением, который обеспечивает регулировку режимов работы торец вихревой камеры, удаленный от соплового ввода снабжен щелевым диффузором, торец, примыкающий к отверстию диафрагмы, выполнен в виде щелевого диффузора, щелевые диффузоры выполнены комбинированными с улиточными оголовками,.

В устройстве нагрева жидкости, содержащем гидравлический теплогенератор, сетевой насос с электроприводом, соединенный с корпусом теплогенератора, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающие взаимосвязь теплогенератора с теплообменниками, согласно изобретению, линия подачи разделена на две -одна из которых направлена к закручивающему поток устройству вихревой камеры, а вторая через эжектор в ее приосевую область, кроме того, имеется две линии отвода - одна, выйдя из центрального отверстия диафрагмы, подается на вход насоса, вторая, пройдя систему внешних отопительных приборов, подсасывается эжектором в приосевую область вихревой камеры, образуя тем самым замкнутый гидравлический контур.

Размещение в центральной части щелевого диффузора соосно отверстию диафрагмы трубки подвода дополнительного потока с противоположной закручивающему устройству стороны в сочетании с вовлечением в циркуляцию по замкнутому контуру подогретого потока, подсасываемого эжектором, обеспечивает возникновение интенсивной циркуляции жидкости в полости корпуса, причем трение между вращающимися и смещающимися в осевом направлении слоями жидкости усиливается благодаря воздействию возмущений, создаваемых введением дополнительного потока. В результате взаимодействия комплекса факторов во вращающемся потоке жидкости существенно увеличиваются градиенты изменения скоростей как в поперечном так и в продольном по отношению к корпусу вихревой камеры направлениях с возникновением обратных токов жидкости в приосевой зоне с последующим выходом нагретой жидкости через щелевой диффузор в патрубок отвода нагретой жидкости.

Изобретение поясняется Фиг.1, на которой представлена конструктивная схема устройства нагрева несжимаемой среды.

Гидравлический теплогенератор содержит вихревую камеру 1, с закручивающим поток сопловым устройством 2, диафрагмой с центральным отверстием 3, дросселем 4, выполненным в виде щелевого диффузора, в центральную часть которого, соосно отверстию диафрагмы 3, установлена трубка подвода дополнительного потока 5. Вихревая камера 1 подключена к напорному патрубку 6 насоса 7, который приводится во вращение электродвигателем 8. На входе в насос 7 установлены вентили 9 и 10 для согласования и регулирования работы всего устройства. Торцы вихревой камеры оборудованы ходовыми винтами с сальниковым уплотнением 11 и 12, которые обеспечивают регулировку режима ее работы.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Сначала весь гидравлический контур заливают жидкостью через расширительный резервуар 13 так, чтобы в объеме расширительной емкости оставалась воздушная полость для возможности дальнейшего заполнения его жидкостью при ее нагреве. После заполнения гидравлического контура жидкостью на электродвигатель 8 подают напряжение, насос 7 начинает прокачивать рабочую жидкость, например воду, через пространственную распределительную систему теплогенератора.

Жидкость под напором, протекая через закручивающее устройство соплового ввода, подается в вихревую камеру трубы, а со стороны дросселя в ее приосевую зону через эжектор 14 подводится дополнительный поток. Рабочий агент - жидкость - вращается внутри вихревой камеры трубы и нагревается несколько больше за счет трения в периферийных слоях, образуя, в основном из дополнительных масс в приосевой зоне, обратный поток, и по сходящейся спирали истекает через центральное отверстие на вход насоса. Рабочий орган насоса всасывает жидкость и снова нагнетает ее через закручивающий поток сопловой ввод и эжектор в вихревую камеру трубы. Струя жидкости с выхода вихревой камеры подсасывает с помощью эжектора 14, подогретая жидкость вовлекается в циркуляцию. После нагрева жидкости до заданной температуры открывается внешний клапан за патрубком 15 и выпускается в линию внешнего теплообмена 16. Теплоприток в систему складывается из тепловой энергии, вносимой источником электропитания электродвигателя, и энергии, инжектируемой вихрем рабочего агента через проникающие поля. Общий коэффициент отопления системы близок к 1, т.е. вихревая система отопления создает прирост энергетического тепла за счет инжекции энергии внешних по отношению к системе полей вихревым потоком рабочего агента. Эта инжекция носит нелинейный характер, т.е. определяется второй степенью линейной и угловой скорости потока.

Таким образом, предложенное устройство выполняет поставленную цель. Благодаря использованию вихревой камеры с дополнительным потоком, имеющую высокие значения коэффициентов энергетической эффективности и организацию работы системы по замкнутому циклу, удается выполнить все устройство значительно более компактным, исключив испарение рабочей жидкости и обеспечив возможность применения высокоэффективных жидких сред, повышающих скорость нагрева и отопительный коэффициент.


ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР И УСТРОЙСТВО НАГРЕВА ЖИДКОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 24 items.
10.02.2013
№216.012.2492

Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры различного назначения. Технический результат заключается в уменьшении погрешности стабилизации. Такой результат достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474864
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.09.2013
№216.012.6ad4

Пилорама-автомат

Изобретение относится к деревообработке и может найти применение при создании пилорам нетрадиционной компоновки с неподвижным в процессе распиловки материалом. Пилорама-автомат содержит опорную раму с направляющими вдоль плоскости режущего инструмента, раму с плоскими пилами с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492999
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.7071

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в системах прецизионного регулирования технологических параметров, в частности в регуляторах температуры. Технический результат - повышение стабильности действующего значения напряжения на выходе регулятора. Регулятор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494436
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7ec7

Планетарный зубчатый редуктор

Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, к которым предъявляются требования большого передаточного отношения, и повышенной частоте вращения входного вала. Планетарный зубчатый редуктор включает три периферийных вала (6, 7, 8)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498128
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a90

Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры различного назначения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности стабилизации. Cтабилизатор переменного напряжения содержит регулирующий орган...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501154
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.11.2014
№216.013.082f

Устройство для импульсного регулирования температуры многозонной электропечи сопротивления

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в регуляторах электрической энергии прецизионного технологического оборудования, например в установках выращивания сапфира. Техническим результатом является снижение пульсаций температуры в зонах регулирования электропечи....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533496
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0929

Цифровой измеритель мощности

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных устройствах электропитания систем электроснабжения. Технический результат изобретения выражается в уменьшении погрешности измерения в цепях с реактивной мощностью. Цифровой измеритель мощности включает электроприемник и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533746
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.1466

Противоточная водород-кислородная камера сгорания

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перегрева водяного пара при организации рабочего процесса паровых, парогазовых энергетических установок и газоперекачивающих агрегатов. Противоточная водород-кислородная камера сгорания содержит воспламенитель, форсунки горючего,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536646
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.183f

Способ обработки давлением длинномерных заготовок из металлов и сплавов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением с использованием интенсивной пластической деформации и предназначено для получения нанокристаллической структуры металлов в длинномерных заготовках. Повышение механических свойств металла за счет формирования в нем мелкозернистой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537635
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1cfe

Способ модифицирования алюминия и алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов) углеродом

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при приготовлении литых алюминия, доэвтектических, эвтектических и заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов). Способ включает модифицирование расплава углеродом в количестве 0,05-0,5% от массы шихты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538850
Дата охранного документа: 10.01.2015
Showing 1-10 of 31 items.
10.02.2013
№216.012.2492

Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры различного назначения. Технический результат заключается в уменьшении погрешности стабилизации. Такой результат достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474864
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.09.2013
№216.012.6ad4

Пилорама-автомат

Изобретение относится к деревообработке и может найти применение при создании пилорам нетрадиционной компоновки с неподвижным в процессе распиловки материалом. Пилорама-автомат содержит опорную раму с направляющими вдоль плоскости режущего инструмента, раму с плоскими пилами с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492999
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.7071

Регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в системах прецизионного регулирования технологических параметров, в частности в регуляторах температуры. Технический результат - повышение стабильности действующего значения напряжения на выходе регулятора. Регулятор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494436
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.78d8

Способ изготовления штамповок лопаток переменного сечения с двумя хвостовиками

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в авиационной промышленности при изготовлении заготовок лопаток с двумя хвостовиками или с одним хвостовиком и бандажной полкой. Нагретую заготовку устанавливают в контейнер между двумя полуматрицами составной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496598
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ec7

Планетарный зубчатый редуктор

Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, к которым предъявляются требования большого передаточного отношения, и повышенной частоте вращения входного вала. Планетарный зубчатый редуктор включает три периферийных вала (6, 7, 8)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498128
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.8a90

Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания аппаратуры различного назначения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности стабилизации. Cтабилизатор переменного напряжения содержит регулирующий орган...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501154
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.05.2014
№216.012.c4f8

Способ обработки давлением длинномерных заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве проволоки, полос, труб, прутков круглого и фасонного сечений прессованием, волочением, редуцированием. Осуществляют подачу заготовки в контейнер, который устанавливают на входе в матрицу, создают в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516183
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.11.2014
№216.013.082f

Устройство для импульсного регулирования температуры многозонной электропечи сопротивления

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в регуляторах электрической энергии прецизионного технологического оборудования, например в установках выращивания сапфира. Техническим результатом является снижение пульсаций температуры в зонах регулирования электропечи....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533496
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0929

Цифровой измеритель мощности

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных устройствах электропитания систем электроснабжения. Технический результат изобретения выражается в уменьшении погрешности измерения в цепях с реактивной мощностью. Цифровой измеритель мощности включает электроприемник и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533746
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.1466

Противоточная водород-кислородная камера сгорания

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перегрева водяного пара при организации рабочего процесса паровых, парогазовых энергетических установок и газоперекачивающих агрегатов. Противоточная водород-кислородная камера сгорания содержит воспламенитель, форсунки горючего,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536646
Дата охранного документа: 27.12.2014
+ добавить свой РИД