×
11.03.2019
219.016.da99

ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ВИХРЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002366869
Дата охранного документа
10.09.2009
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов бытового и промышленного назначения. Высокоскоростной вихревой нагреватель состоит из металлического кожуха 1, внутри которого размещена вихревая труба 2. В вихревой трубе 2 на входном ее конце размещен гидродинамический преобразователь движения текучего рабочего тела, выполненный в виде входного конуса 3. Выходной конус 4, также являющийся гидродинамическим преобразователем, выполнен в кожухе 1. Входной конус 3, являющийся частью вихревой трубы 2 с зазором "а", установлены в кожухе 1. Внутри входного конуса 3 ближе к входу соосно ему посредством кронштейнов 5 размещен скоростной преобразователь 6, ближе к выходу входного конуса 3 размещен формирователь потока в форме двух соосно установленных пластинчатых винтовых поверхностей 7, 8. На выходе вихревой трубы 2 заподлицо с ней установлен рассекатель в виде плоской пластины 9 со сквозными отверстиями 10. Внутренние поверхности кожуха 1, остальные элементы нагревателя покрыты слоем покрытия на основе фторопласта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, где энергия вращательно-поступательного движения жидкости преобразуется в тепловую энергию, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения, для подогрева технологических жидкостей.

Известен способ выделения энергии посредством вращательно-поступательного движения жидкости и устройство для преобразования и выделения энергии в жидких средах (см. патент RU №2287118, МПК F24J 3/00, F15D 1/00, F25B 29/00, опубл. 10.11.2006 г., Бюл. №31), принятые за прототип. Устройство для преобразования и выделения энергии в жидких средах содержит вихревую трубу, гидродинамические преобразователи движения текучей среды, выполненные в виде конусов на концах вихревой трубы, формирователь потока, ось симметрии которого соосна продольной оси вихревой трубы, рассекатель потока, выполненный в виде пластины, поверхность которой параллельна продольной оси вихревой трубы. Вихревая труба выполнена с винтообразными канавками на внутренней стенке цилиндрической части из упругой слоистой пластмассы и снабжена металлическим кожухом, охватывающим с зазором наружную поверхность вихревой трубы.

Недостатком прототипа является недостаточная теплопроизводительность из-за низкой скорости прокачивания текучей среды и высоких гидравлических потерь.

Предлагаемым изобретением решается задача: сокращение энергозатрат при практическом применении устройства.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в создании высокоскоростного вихревого нагревателя, осуществляющего высокоэффективный нагрев жидкости данным способом.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом высокоскоростном нагревателе вихревого типа, состоящем из кожуха, вихревой трубы, гидродинамических преобразователей движения текучего рабочего тела, выполненных в виде конусов на концах вихревой трубы, формирователя потока, ось симметрии которого соосна с продольной осью вихревой рассекателя потока, выполненного в виде пластины, поверхность которой параллельна продольной оси вихревой трубы, новым является то, что внутри входного конуса гидродинамического преобразователя соосно с ним ближе к входу установлен скоростной преобразователь, площадь проходного сечения скоростного преобразователя составляет 1/3 площади, образованной внутренней поверхностью входного конуса и наружной конической поверхностью скоростного преобразователя, формирователь потока выполнен в форме двух соосно установленных пластинчатых винтовых поверхностей, причем плоскости винтовых поверхностей соответственно размещены напротив выходного отверстия скоростного преобразователя и отверстия, образованного внутренней поверхностью входного конуса и наружной конусной поверхностью скоростного преобразователя, рассекатель снабжен сквозными отверстиями, выходной конус гидродинамического преобразователя оснащен направляющими лопатками (дефлекторами) или разделительными стенками, на внутренние поверхности кожуха и элементы нагревателя, которые выполнены металлическими, нанесено покрытие на основе фторопласта, обладающее изностойкими и шумопоглащающими свойствами.

Установка внутри входного конуса гидродинамического преобразователя соосно с ним ближе к входу скоростного преобразователя, выполненного в форме насадка с внутренней поверхностью, придающей потоку текучего рабочего тела значительное ускорение, позволяет:

- во-первых, получить центральный поток текучего рабочего тела, имеющий повышенную скоростную составляющую относительно периферийного потока, причем процесс нагрева при повышенной скорости интенсифицируется;

- во-вторых, при движении двух разноскоростных потоков, образовавшихся вследствие придания значительного ускорения части текучего рабочего тела, размещенной по продольной оси нагревателя, происходит дополнительное выделение тепловой энергии за счет взаимодействия на границах этих потоков.

Причем площадь проходного сечения скоростного преобразователя составляет 1/3 площади, образованной внутренней поверхностью входного конуса и наружной конической поверхностью скоростного преобразователя. Это позволяет организовать два приблизительно равных по расходу потока текучего рабочего тела: первый поток - центральный, имеющий повышенную скорость движения, второй - охватывающий, размещенный по периферии первого потока и ограниченный внутренними поверхностями вихревой трубы.

Выполнение формирователя потока в форме двух соосно установленных пластинчатых винтовых поверхностей, в которых плоскости винтовых поверхностей соответственно размещены напротив выходного отверстия скоростного преобразователя и отверстия, образованного внутренней поверхностью входного конуса и наружной конической поверхностью скоростного преобразователя, обусловлено необходимостью придания вращательно-поступательной составляющей двум разноскоростным потокам текучего рабочего тела: центральному, высокоскоростному и охватывающему, имеющему меньшую скорость движения. На данном этапе ввиду того, что завихрение каждого потока происходит на соответствующих пластинчатых винтовых поверхностях, не происходит значительного нарушения целостности этих потоков, что позволяет поддерживать нагрев за счет процессов, происходящих в пограничном слое разноскоростных потоков.

Ввиду того, что рассекатель, работающий как резонансная и одновременно как тормозная пластина, снабжен сквозными отверстиями, то появляется дополнительная возможность за счет "продавливания" части текучего рабочего тела через плоскую пластину рассекателя осуществить повышение его температуры.

Оснащение выходного конуса гидродинамического преобразователя направляющими лопатками (дефлекторами) или разделительными стенками позволяет осуществить преобразование кинетической энергии потока текучего рабочего тела в энергию давления, происходящее в полости выходного конуса, наиболее эффективно по сравнению с конусом, имеющим гладкие стенки. Для устранения отрыва потока текучего теплоносителя или для затягивания начала отрыва в целях уменьшения потерь в выходном конусе (диффузоре) используются вышеприведенные устройства. Причем эффективность данных устройств возрастает при увеличении угла конусности (угла раствора диффузора), т.к. потери с возрастанием угла конусности также возрастают.

Нанесение на внутренние поверхности кожуха и элементы нагревателя, которые выполнены металлическими, покрытия на основе фторопласта, обладающего износостойкими и шумопоглащающими свойствами, позволяет решить следующие задачи:

- увеличить коррозионную и фрикционную стойкость элементов нагревателя и тем самым продлить срок его службы;

- снизить уровень шумовых характеристик при эксплуатации нагревателя.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема высокоскоростного вихревого нагревателя; на фиг.2 - вариант исполнения выходного конуса, оснащенного направляющими лопатками (дефлекторами); на фиг.3 - вариант исполнения выходного конуса, оснащенного разделительными стенками.

Высокоскоростной вихревой нагреватель состоит из металлического кожуха 1, внутри которого размещена вихревая труба 2. В вихревой трубе 2 на входном ее конце размещен гидродинамический преобразователь движения текучего рабочего тела, выполненный в виде входного конуса 3. Выходной конус 4, также являющийся гидродинамическим преобразователем, выполнен в кожухе 1. Входной конус 3, являющийся частью вихревой трубы 2 с зазором "а", установлены в кожухе 1. Внутри входного конуса 3 ближе к входу соосно ему посредством кронштейнов 5 размещен скоростной преобразователь 6, ближе к выходу входного конуса 3 размещен формирователь потока в форме двух соосно установленных пластинчатых винтовых поверхностей 7, 8. На выходе вихревой трубы 2 заподлицо с ней установлен рассекатель в виде плоской пластины 9 со сквозными отверстиями 10. Внутренние поверхности кожуха 1, остальные элементы нагревателя покрыты слоем покрытия на основе фторопласта (на чертежах не показан).

В вариантах исполнения выходного конуса 4 он может быть оснащен направляющими лопатками (дефлекторами) 11 или разделительными стенками 12.

Высокоскоростной вихревой нагреватель работает следующим образом. Текучее рабочее тело, в большинстве случаев вода под давлением, которое создается насосом (на чертежах не показан), подается во входной конус 3. Имеющийся между кожухом 1 и вихревой трубой с входным конусом 3 зазор "а" обеспечивает резонансные колебания вихревой трубы с конусом в кожухе. Далее поток текучего рабочего тела разделяется на два приблизительно равных по расходу потока, имеющих различную скорость: центральный высокоскоростной поток, получивший значительное ускорение в скоростном преобразователе 6 и охватывающий его поток, имеющий меньшую скорость, который перемещается через отверстие между наружной конической поверхностью скоростного преобразователя 6 и внутренней поверхностью входного конуса 3. Далее оба потока поступают в формирователь вихревого потока, причем формирование вихревого направления движения текучего рабочего тела каждого из двух разноскоростных потоков осуществляется соответствующими винтовыми пластинами 7, 8. Процесс сопровождается активным нагревом текущего рабочего тела. На вращательно-поступательное движение потока накладывается резонансное воздействие колебаний вихревой трубы 2 с конусом 3. Рассекатель в виде тормозной пластины 9 осуществляет торможение и "развихрение" разноскоростных потоков, а также их смешение, сопровождающееся выделением тепловой энергии. Дополнительный нагрев происходит при преодолении сквозных отверстий 10 текучим рабочим телом. Отвод текучего рабочего тела осуществляется через выходной конус 4. В вариантах исполнения выходного конуса 4 направляющие лопатки (дефлекторы) 11 и разделительные стенки 12 уменьшают гидравлические потери.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 311 items.
10.01.2013
№216.012.18f2

Способ термической обработки бойков и тяжелонагруженных штампов

Изобретение относится к области машиностроения. Для повышения стойкости ударного инструмента в виде бойков и штампов, испытывающих при работе большие ударные нагрузки, сначала проводят подогрев инструмента в печи до температуры 500-550°С, затем до 800-850°С в соляной ванне. Окончательный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471878
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a5c

Кронштейн для установки панельного компьютера на подвижном объекте

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для крепления средств вычислительной техники, преимущественно панельных компьютеров, устанавливаемым на подвижных объектах. Кронштейн для установки панельного компьютера на подвижном объекте содержит стойку, выполненную в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472240
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d7b

Унитарный боеприпас для гладкоствольного оружия

Изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольного оружия. Унитарный боеприпас для гладкоствольного оружия, содержащий гильзу с метательным зарядом и капсюлем-воспламенителем в камере сгорания, снаряд со стабилизатором, удерживаемый в гильзе через разъемное соединение стабилизатора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473041
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20a4

Автоматическое стрелковое оружие

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в автоматическом стрелковом оружии. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствол, казенник с боевыми упорами, ствольную коробку с направляющими для затворной рамы, затворную раму, затвор с боевыми упорами и поперечным выступом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473857
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2329

Функциональный комплект установочных средств

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортирования изделий и оборудования, входящего в состав подвижного комплекса топогеодезической привязки и навигации или в иную военную технику. Функциональный комплект установочных средств подвижного комплекса топогеодезической привязки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474503
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.25b2

Стол для размещения аппаратных средств в подвижном объекте

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных пунктах управления и информационно-технического обеспечения комплексов вооружений, и направлено на обеспечение большей надежности и безопасности при пользовании данным столом. Стол состоит из связанных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475170
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.27c0

Способ контроля электрических параметров системы вооружений и автоматизированный комплекс для его осуществления

Группа изобретений относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля электрических параметров управляемых зенитных ракет и пусковых устройств. Автоматизированный комплекс контроля электрических параметров системы вооружений состоит из комплекта раздельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475696
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c0f

Спусковой механизм автоматического оружия

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в спусковых механизмах оружия. Спусковой механизм автоматического оружия содержит спусковой крючок, разобщитель, шептало, пружину спускового крючка, пружину разобщителя, пружину шептала. Разобщитель имеет два плеча и установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476806
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2db4

Контрольно-проверочная машина

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных контрольных пунктах, размещенных на базе шасси транспортных средств и предназначенных для проведения контроля, диагностики и технического обслуживания сложных технических систем. Контрольно-проверочная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477231
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e82

Огнестрельное оружие с устройством для выбора правостороннего или левостороннего выброса гильзы

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в стрелковом оружии с устройством для выбора правостороннего или левостороннего выбрасывания гильзы. Огнестрельное оружие с устройством для выбора правостороннего или левостороннего выброса гильзы содержит ствол, ствольную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477437
Дата охранного документа: 10.03.2013
Showing 1-10 of 104 items.
10.01.2013
№216.012.1a5c

Кронштейн для установки панельного компьютера на подвижном объекте

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для крепления средств вычислительной техники, преимущественно панельных компьютеров, устанавливаемым на подвижных объектах. Кронштейн для установки панельного компьютера на подвижном объекте содержит стойку, выполненную в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472240
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2329

Функциональный комплект установочных средств

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортирования изделий и оборудования, входящего в состав подвижного комплекса топогеодезической привязки и навигации или в иную военную технику. Функциональный комплект установочных средств подвижного комплекса топогеодезической привязки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474503
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.25b2

Стол для размещения аппаратных средств в подвижном объекте

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных пунктах управления и информационно-технического обеспечения комплексов вооружений, и направлено на обеспечение большей надежности и безопасности при пользовании данным столом. Стол состоит из связанных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475170
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.27c0

Способ контроля электрических параметров системы вооружений и автоматизированный комплекс для его осуществления

Группа изобретений относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля электрических параметров управляемых зенитных ракет и пусковых устройств. Автоматизированный комплекс контроля электрических параметров системы вооружений состоит из комплекта раздельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475696
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.03.2013
№216.012.2db4

Контрольно-проверочная машина

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных контрольных пунктах, размещенных на базе шасси транспортных средств и предназначенных для проведения контроля, диагностики и технического обслуживания сложных технических систем. Контрольно-проверочная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477231
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.04.2013
№216.012.3295

Подвижный контрольный пункт

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных контрольных пунктах, предназначенных для проведения технического обслуживания и регламентных проверок в местах их дислокации. Подвижный контрольный пункт (ПКП) размещен на базе самоходного транспортного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478492
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b31

Комплект выносной аппаратуры топопривязчика

Изобретение относится к военной и специальной технике и может быть использовано в подвижных пунктах навигации и топогеодезической привязки на базе шасси специальных транспортных средств, в частности, для дистанционной привязки на местности. Комплект выносной аппаратуры топопривязчика 1 в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480714
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3d15

Способ работы топопривязчика

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств и может быть использовано в навигационных системах с использованием информации от датчиков различного типа для решения задач топогеодезической подготовки боевых действий ракетных войск и артиллерии сухопутных войск....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481204
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3d16

Мобильный контрольно-проверочный комплекс

Изобретение относится к военной и специальной технике для технического обслуживания сложных технических систем в местах их дислокации. Мобильный контрольно-проверочный комплекс содержит устанавливаемый на шасси (2) кузов-контейнер (1), состоящий из двух отсеков - обитаемого и агрегатного,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481205
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e66

Пульт контроля и управления

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля работоспособности и наработки на отказ электромеханического привода, в частности привода механизма подъема антенны топопривязчика. Технический результат состоит в повышении надежности и упрощении эксплуатации. Пульт...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485652
Дата охранного документа: 20.06.2013
+ добавить свой РИД