×
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 301-310 of 311 items.
09.06.2019
№219.017.7859

Оружейная установка с прицельным устройством и способ его выверки

Изобретение относится к области вооружения, в частности к оружейным зенитным установкам с прицельными устройствами и способам их выверки. Реализация изобретения позволяет упростить конструкцию прицельного устройства и сократить время его выверки. Сущность изобретения заключается в том, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235263
Дата охранного документа: 27.08.2004
19.06.2019
№219.017.86ed

Способ изготовления деталей типа "стакан"

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения деталей типа "стакан" со сложным рельефом дна и полостью постоянного сечения. Способ изготовления деталей типа "стакан" из алюминиевых сплавов включает термическую обработку исходной заготовки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383409
Дата охранного документа: 10.03.2010
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
№219.017.8955

Стрелковое оружие

Изобретение относится к устройствам стрелкового оружия. Устройство содержит ствольную коробку 1, казенник 2, ствол 3, газовый двигатель 4 с толкателем 5 и подвижные части: шток с ограничителем 7, возвратно-боевую пружину 8 и затворную раму 9. При выстреле пороховые газы из ствола 3 поступают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002427778
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
№219.017.8a80

Механизм отражения стрелкового оружия

Изобретение относится к механизму отражения стрелкового оружия. Механизм отражения содержит ствольную коробку со стволом, затворную раму и затвор с извлекателями, поворотный отражатель с осью и копир отражателя. Поворотный отражатель установлен осью на затворной раме перед затвором со стороны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435125
Дата охранного документа: 27.11.2011
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
29.06.2019
№219.017.99ed

Способ удаления летучих примесей из эпоксидной смолы и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу удаления летучих примесей из эпоксидной смолы, используемой для получения покрытий. Способ заключается в том, что емкость с эпоксидной смолой размещают в баке с нагреваемым маслом и нагревают до температуры 100-110°С при перемешивании. При достижении температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002266902
Дата охранного документа: 27.12.2005
29.06.2019
№219.017.9b55

Способ химического оксидирования стальных деталей

Изобретение относится к химической обработке поверхности малогабаритных деталей сложной конфигурации из высокоуглеродистой, среднелегированной и низколегированной стали и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Способ включает очистку поверхности от жировых и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235804
Дата охранного документа: 10.09.2004
10.07.2019
№219.017.ad33

Способ изготовления нарезного ствола

Изобретение относится к обработке металлов давлением при изготовлении нарезных ступенчатых стволов. Способ изготовления нарезного ствола включает изготовление исходной заготовки, упрочняющую термообработку, механическую обработку заготовки в размеры заготовки-трубы под радиальное обжатие,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002354488
Дата охранного документа: 10.05.2009
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