×
11.03.2019
219.016.da99

Результат интеллектуальной деятельности: ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ВИХРЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002366869
Дата охранного документа
10.09.2009
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.

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 181-190 of 311 items.
26.08.2017
№217.015.dc82

Стрелковое оружие

Изобретение относится к области вооружения, а именно к стрелковому оружию. Стрелковое оружие содержит ведущее звено автоматики, корпус, включающий ствольную коробку, спусковой механизм, подпружиненный зацеп и упор. Подпружиненный зацеп расположен на ведущем звене автоматики с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624279
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e5fa

Система спуска-стопорения оружейной установки

Изобретение относится к военной технике, в частности к системам спуска-стопорения оружейной установки. Система спуска-стопорения оружейной установки содержит поворотно-подъемный механизм, тормоз люльки, винтовой зажим с винтом, гайкой и тормозным рычагом, спусковой механизм, механическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626786
Дата охранного документа: 01.08.2017
29.12.2017
№217.015.f097

Универсальная роботизированная платформа

Изобретение относится к самодвижущимся платформам робототехнических комплексов. Универсальная роботизированная платформа дополнительно содержит ТВ-камеры переднего обзора, ТВ-камеру заднего обзора, приводы левого и правого бортов платформы выполнены в виде независимых электроприводов на базе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639009
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f0ac

Магазин стрелкового оружия большой емкости

Изобретение относится к области вооружения, а именно к многорядным коробчатым магазинам с переменным числом рядов. Многорядный коробчатый магазин содержит корпус коробчатого переменного сечения с разделяющими перегородками, подаватель, пружину подавателя и крышку пружины. Наклонные выступы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638885
Дата охранного документа: 18.12.2017
29.12.2017
№217.015.f686

Ультразвуковая система обнаружения препятствий движению подвижного объекта

Изобретение относится к ультразвуковым системам обнаружения препятствий, предназначенным для регистрации и обработки сигналов, получаемых с акустических датчиков, и может быть использовано в подвижных дистанционно-управляемых объектах военного или двойного назначения для определения расстояний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634603
Дата охранного документа: 01.11.2017
29.12.2017
№217.015.f730

Способ информационно-технического сопряжения составных частей мобильного робототехнического комплекса

Изобретение относится к мобильным робототехническим комплексам. Технический результат заключается в повышении надежности информационно-технического взаимодействия мобильного робототехнического комплекса. В способе осуществляют прием и передачу информации через вычислительные средства по каналам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639249
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.fa48

Программно-аппаратные средства комплекса топопривязки и навигации

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к бортовым цифровым программно-аппаратным средствам, установленным на подвижных объектах и обеспечивающим прием и обработку информации, поступающей с приборов и систем объекта, решение задач навигации и топопривязки, сервисных задач, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640316
Дата охранного документа: 27.12.2017
29.12.2017
№217.015.fea2

Огнестрельное автоматическое оружие

Изобретение относится к вооружению, а именно к огнестрельному автоматическому оружию. Огнестрельное автоматическое оружие содержит ствол, ствольную коробку, состоящую из двух частей затворную раму, стойку затвора с затвором, возвратный механизм. Стойка затвора с затвором подвижно установлена в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638588
Дата охранного документа: 14.12.2017
19.01.2018
№218.016.0563

Пулемет

Изобретение относится к вооружению, а именно к пулеметам. Пулемет содержит ствольную коробку с установочными элементами, спусковую деталь. На установочных элементах ствольной коробки согласованно с положением спускового крючка размещены съемные рукоятки управления пулеметом. Достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630872
Дата охранного документа: 13.09.2017
20.01.2018
№218.016.10da

Способ установки специального программно-математического обеспечения на бортовом компьютере программно-аппаратного комплекса топопривязчика

Для установки специального программно-математического обеспечения на бортовом компьютере программно-аппаратного комплекса топопривязчика используют компакт-диск с загрузочным модулем, внешний дисковод CD-ROM с интерфейсным кабелем типа USB, клавиатуру с интерфейсным кабелем типа USB,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633837
Дата охранного документа: 18.10.2017
Showing 101-104 of 104 items.
19.06.2019
№219.017.893a

Устройство для защиты оптического прибора машины топопривязки

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано для защиты объектива оптического прибора от пуль и т.п. на машинах топогеодезической привязки и иной военной или специализированной техники. Устройство для защиты оптического прибора машины топопривязки состоит из защитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002429442
Дата охранного документа: 20.09.2011
19.06.2019
№219.017.894a

Модуль управления мобильного комплекса топогеодезической привязки

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в подвижных комплексах топогеодезической привязки или в иной военной или специализированной технике. Модуль управления мобильного комплекса топогеодезической привязки содержит аппаратуру, кресла для боевого расчета и спальное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002427783
Дата охранного документа: 27.08.2011
19.06.2019
№219.017.896f

Механизм подъема антенны

Изобретение относится к приводным механизмам и может быть использовано в качестве приводов антенн, телекамер, локаторов и других устройств, установленных на военной или иной специализированной технике. Механизм подъема антенны состоит из установленного на кронштейне корпуса, размещенных в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002428609
Дата охранного документа: 10.09.2011
19.06.2019
№219.017.8ade

Способ автоматизированного определения навигационно-топогеодезических параметров

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в спутниковых навигационных системах. Технический результат - повышение точности и эффективности систем навигации. Для достижения данного результата способ включает получение информации о параметрах навигации от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002431803
Дата охранного документа: 20.10.2011
+ добавить свой РИД