×
11.03.2019
219.016.da9d

ГИДРОКАВИТАЦИОННЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002366870
Дата охранного документа
10.09.2009
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для использования в теплотехнике. Гидрокавитационный механический теплогенератор состоит из неподвижной цилиндрической теплообменной обоймы 1, внутри которой с возможностью вращения размещен корпус 2, жестко закрепленный на полувалах 3, 4. Полувалы 3, 4 установлены в подшипниках 5 и уплотнены сальниками 6. Для подачи циркулирующей рабочей жидкости внутрь теплообменной обоймы 1 на ее поверхности ближе к торцевой поверхности выполнено отверстие тангенциального ввода, соосно с которым на корпусе 2 выполнено не менее двух тангенциальных отверстий. Ближе к противоположной торцевой стороне корпуса 2 размещен его выход в виде радиальных отверстий 9 на цилиндрической поверхности. Роль тормозного устройства выполняет внутренняя торцевая поверхность 10 корпуса 2. На внутренней цилиндрической поверхности теплообменной обоймы 1 и наружной поверхности корпуса 2 выполнены равномерно расположенные пазы 11. Выходной патрубок 12 выполнен на линии сопряжения торцевой и цилиндрической поверхностей теплообменной обоймы 1 симметрично относительно них со стороны расположения отверстий 9. В таком теплогенераторе за счет использования подвижных элементов достигается высокоэффективный нагрев жидкости. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, где кинетическая энергия движущейся текучей среды преобразуется в тепловую энергию и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения, для подогрева технологических жидкостей.

Известен термогенератор (патент RU N2177591, МПК 9/04, 9/02, 29/00, опубл. 27.12.2001 г., бюл. N33), принятый за прототип. Термогенератор содержит цилиндрический корпус с тангенциальным сопловым вводом, выходом на одном конце и тормозным устройством и вторым выходом на другом конце. Корпус помещен в цилиндрическую теплообменную обойму, на поверхности которой расположены герметизированное отверстие для тангенциального соплового ввода и выходной патрубок.

Недостатком прототипа является низкая теплопроизводительность из-за невысоких динамических параметров движущейся рабочей жидкости в теплогенераторе, который является пассивным и не содержит подвижных частей.

Предлагаемым изобретением решается задача: повышение эффективности устройства, сокращение энергозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в создании теплогенератора, осуществляющего высокоэффективный нагрев жидкости за счет использования активных (подвижных) элементов.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом гидрокавитационном механическом теплогенераторе, состоящем из корпуса с тангенциальным вводом, выходом и тормозным устройством, помещенным в цилиндрическую теплообменную обойму, на поверхности которой расположены отверстие для тангенциального ввода и выходной патрубок, новым является то, что корпус установлен внутри неподвижной цилиндрической теплообменной обоймы с возможностью вращения и имеет не менее двух тангенциальных вводов в непосредственной близости от одной из своих торцевых поверхностей, роль тормозного устройства выполняет противоположная торцевая стенка корпуса, выход корпуса выполнен в виде радиальных отверстий, расположенных на его цилиндрической поверхности вблизи противоположной торцевой поверхности, на цилиндрических наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности теплообменной обоймы выполнены по всей длине равномерно расположенные пазы, отверстие тангенциального ввода в теплообменной обойме размещено соосно с тангенциальными отверстиями в корпусе и превышает их по диаметру, причем направление вращения корпуса встречно по отношению к направлению подачи рабочей жидкости через отверстие тангенциального ввода на теплообменной обойме, выходной патрубок выполнен симметрично относительно цилиндрической и торцевой поверхности теплообменной обоймы на линии сопряжения этих поверхностей.

Установка корпуса внутри неподвижной цилиндрической теплообменной обоймы с возможностью вращения с выполнением не менее двух тангенциальных вводов в непосредственной близости от одной из торцевых поверхностей позволяет решить несколько задач:

- за счет приведения во вращение корпуса, в котором происходят процессы завихрения, движения и торможения рабочей жидкости, сопровождающиеся выделением тепловой энергии, создается эффект "вращающейся вихревой трубы", способствующей интенсификации вышеуказанных процессов за счет одновременного использования эффекта теплообразования, который присущ теплогенераторам с пассивным формированием потока (вихревая труба), имеющим тангенциальный ввод рабочей жидкости и не имеющим подвижных частей, и теплогенераторам с активным формированием потока (роторные теплогенераторы), в которых механоактивация рабочей жидкости производится при помощи подвижных активирующих элементов;

- за счет действия центробежных сил в наиболее нагретом вращающемся слое рабочей жидкости вихревой трубы, которой является корпус, расположенном ближе к ее стенкам, происходит увеличение давления и, как следствие, возрастает сила трения о стенки, что приводит к ускорению нагрева жидкости;

- за счет неравномерного нагрева общего потока и неодинакового воздействия центробежных сил в его поперечном сечении эффективность нагрева возрастает при взаимодействии разноскоростных и разнотемпературных слоев в самой рабочей жидкости;

- за счет выполнения не менее двух тангенциальных вводов в непосредственной близости от одной из торцевых поверхностей поток рабочей жидкости закручивается в начале своего пути внутри корпуса и начинает, вращаясь, перемещаться под действием давления, приложенного извне, по всей длине внутренней полости корпуса, максимально используя внутреннее пространство для нагрева.

Торцевая стенка корпуса выполняет роль тормозного устройства, которое препятствует продольному перемещению потока рабочей жидкости, резко тормозит его с выделением тепловой энергии, частично нарушая вращательную составляющую.

Выполнение выхода корпуса в виде радиальных отверстий, расположенных на его цилиндрической поверхности вблизи противоположной торцевой поверхности, позволяет решить следующие задачи:

- погасить вращательную составляющую потока, движущегося внутри корпуса;

- осуществить выброс рабочей жидкости за пределы вращающегося корпуса при повышенном давлении от действия центробежных сил и затормозить ее вторично о внутреннюю поверхность теплообменной обоймы.

Причем отверстия расположены по цилиндрической поверхности корпуса равномерно, их количество зависит от мощности теплогенератора, в зависимости от которой выбирается диаметр корпуса.

Выполнение на цилиндрических наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности теплообменной обоймы по всей длине равномерно расположенных пазов позволяет решить следующие задачи:

- организовать упорядоченные параллельные потоки рабочей жидкости, движущейся от отверстия тангенциального ввода теплообменной обоймы к выходному патрубку;

- организовать взаимодействие этих упорядоченных потоков с вращательно - поступательно движущимся между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью теплообменной обоймы потоком и получить дополнительное увеличение температуры;

- получить, кроме взаимодействия разнонаправленных потоков рабочей жидкости, разрывы сплошного потока и образование кавитационных каверн, при складывании которых выделяется тепловая энергия;

- наличие множества разнообразных по форме, скорости и направлению потоков рабочей жидкости внутри и снаружи корпуса, их гидравлическое взаимодействие между собой, взаимодействие с поверхностями корпуса и теплообменной обоймы, механическое воздействие вращающегося корпуса позволяет эффективно решить проблему нагрева рабочей жидкости при небольших габаритах теплогенератора.

Размещение отверстия тангенциального ввода в теплообменной обойме большего диаметра соосно с тангенциальными отверстиями в корпусе меньшего диаметра позволяет решить следующие задачи:

- осуществить ввод рабочей жидкости внутрь цилиндрического корпуса, установленного с возможностью вращения в теплообменной обойме, по касательной к его внутренней поверхности с наибольшей эффективностью;

- обеспечить полное заполнение рабочей жидкостью пространства между корпусом и теплообменной обоймой за счет большего диаметра в обойме, тем самым организовать полноценные потоки как внутри корпуса, так и снаружи него.

Встречное направление вращения корпуса относительно направления подачи рабочей жидкости через отверстие тангенциального ввода в теплообменной обойме позволяет решить следующие задачи:

- подавать жидкость внутрь корпуса с высокой скоростью, обеспечивающей эффективное закручивание рабочей жидкости, которое сохраняется на всем протяжении ее движения к выходу из корпуса;

- организовать потоки снаружи и внутри корпуса, движущиеся с различной скоростью и в противоположных направлениях по вращению, что увеличивает скорость нагрева, стабилизирует тепловыделение всей системы.

Выполнение выходного патрубка симметрично относительно цилиндрической и торцевой поверхностей теплообменной обоймы на линии сопряжения этих поверхностей позволяет осуществить отвод потоков рабочей жидкости, перемещающихся между торцевыми и цилиндрическими поверхностями теплообменной обоймы и корпуса с наименьшими потерями.

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 устройства гидрокавитационного механического теплогенератора; на фиг.2 - схема расположения отверстия тангенциального ввода в теплообменной обойме, тангенциальных отверстий в корпусе и пазов на корпусе и теплообменной обойме.

Гидрокавитационный механический теплогенератор состоит из неподвижной цилиндрической теплообменной обоймы 1, внутри которой с возможностью вращения размещен корпус 2, жестко закрепленный на полувалах 3,4. Полувалы 3,4 установлены в подшипниках 5 и уплотнены сальниками 6. Для подачи циркулирующей рабочей жидкости внутрь теплообменной обоймы 1 на ее поверхности ближе к торцевой поверхности выполнено отверстие тангенциального ввода 7, соосно с которым на корпусе 2 выполнено не менее двух тангенциальных отверстий 8. Ближе к противоположной торцевой стороне корпуса 2 размещен его выход в виде радиальных отверстий 9 на цилиндрической поверхности. Роль тормозного устройства выполняет внутренняя торцевая поверхность 10 корпуса 2. На внутренней цилиндрической поверхности теплообменной обоймы 1 и наружной поверхности корпуса 2 выполнены равномерно расположенные пазы 11. Выходной патрубок 12 выполнен на линии сопряжения торцевой и цилиндрической поверхностей теплообменной обоймы 1 симметрично относительно них со стороны расположения отверстий 9.

Гидрокавитационный механический теплогенератор работает следующим образом. Рабочая жидкость - в большинстве случает вода, под давлением, которое создается насосом (на чертежах не показан), через отверстие тангенциального ввода 7, выполненного в теплообменной обойме 1, поступает внутрь теплогенератора. После полного заполнения теплогенератора и системы теплопотребления, к которой он подключен, включается привод (на чертежах не показан), связанный с полувалом 4. При вращении корпуса 2 часть рабочей жидкости через тангенциальные отверстия 8 по касательной к внутренней поверхности корпуса 2 поступает внутрь него, где приобретает вращательный вихревой характер движения.

Совершая вращательное движение в направлении, противоположном направлению вращения корпуса 2, рабочая жидкость перемещается к внутренней торцевой поверхности корпуса 2, где происходит торможение ее движения в продольном направлении. Процесс нагрева рабочей жидкости происходит интенсивно за счет того, что направление вращения рабочей жидкости противоположно направлению вращения корпуса 2, а действие центробежных сил сопровождает поток рабочей жидкости на всем протяжении внутренней полости корпуса 2. "Развихрение" потока рабочей жидкости происходит при истечении его под давлением из отверстий 9. Другая часть жидкости, не попавшая во внутреннюю полость корпуса 2, перемещается между внутренней поверхностью теплообменной обоймы 1 и наружной поверхностью корпуса 2 к выходному отверстию 12, где происходит объединение двух разноскоростных и перпендикулярно направленных друг относительно друга потоков. Дополнительное выделение тепловой энергии происходит при взаимодействии движущихся в продольном направлении по пазам в обойме 1 и корпусе 2 потоков с общим потоком, ограниченным их цилиндрическими поверхностями и имеющим вращательно-поступательный характер движения. В данном случае при нарушении целостности потока рабочей жидкости возникает процесс кавитации, сопровождающийся нагревом рабочей жидкости при схлапывании кавитационных пузырьков.

Таким образом, в гидрокавитационном механическом теплогенераторе, имеющем в своем составе пассивные и активные элементы, присущие различным типам теплогенераторов, осуществляется высокоэффективный нагрев рабочей жидкости.

Гидрокавитационный механический теплогенератор, состоящий из корпуса с тангенциальным вводом, выходом и тормозным устройством, помещенным в цилиндрическую теплообменную обойму, на поверхности которой расположены отверстие для тангенциального ввода и выходной патрубок, отличающийся тем, что корпус установлен внутри неподвижной цилиндрической теплообменной обоймы с возможностью вращения и имеет не менее двух тангенциальных вводов в непосредственной близости от одной из торцевых поверхностей, роль тормозного устройства выполняет противоположная торцевая стенка корпуса, выход корпуса выполнен в виде радиальных отверстий, расположенных на его цилиндрической поверхности вблизи противоположной торцевой поверхности, на цилиндрических наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности теплообменной обоймы выполнены по всей длине равномерно расположенные пазы, отверстие тангенциального ввода в теплообменной обойме размещено соосно с тангенциальными отверстиями в корпусе и превышает их по диаметру, причем направление вращения корпуса встречно по отношению к направлению подачи рабочей жидкости через отверстие тангенциального ввода на теплообменной обойме, выходной патрубок выполнен симметрично относительно цилиндрической и торцевой поверхности теплообменной обоймы на линии сопряжения этих поверхностей.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 81-90 of 311 items.
10.10.2014
№216.012.fd6f

Кронштейн

Изобретение относится к средствам установки вычислительной техники, размещаемым на подвижных объектах военного или иного специализированного назначения. Технический результат - создание простого и удобного в эксплуатации кронштейна, выполненного с возможностью регулирования углового положения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530725
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.10.2014
№216.013.0025

Стрелковое оружие для стрельбы с плеча с устройством для бесшумного ношения

Стрелковое оружие для стрельбы с плеча состоит из ствола (1), ствольной коробки (3), приклада (4), ремня для ношения стрелкового оружия (5). Ремень крепится на стволе и прикладе с помощью быстросъемных антабок (7) в гнездах (6). В антабках размещено устройство для бесшумного ношения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531429
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.00e8

Боевой роботизированный модуль

Изобретение относится к военной и специальной технике, а именно к робототехническим комплексам, предназначенным для ведения дистанционной работы в боевых условиях, на фиг.8 - схема привода тросика газа. Боевой роботизированный модуль содержит устройства для крепления оборудования, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531630
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.10.2014
№216.013.011a

Оружейная установка

Изобретение относится к военной технике, в частности к установкам стрелково-пушечного вооружения на транспортных средствах-носителях (катерах, кораблях, автобронетехнике), а также стационарно. Оружейная установка содержит нижний и верхний станки, люльку с цапфами и установленным на ней оружием,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531680
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.04a9

Мишенный комплекс с малоразмерными радиоуправляемыми мишенями

Изобретение относится к средствам имитации подвижных воздушных целей и может быть использовано для испытаний зенитных комплексов и тренировки их расчетов. Устройство имеет в своем составе малоразмерную радиоуправляемую мишень самолетного типа, оснащенную реактивным двигателем, уголковым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532591
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04b5

Информационно-вычислительная система дистанционно-управляемого подвижного объекта

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к бортовым информационно-вычислительным системам (ИВС) и устройствам, обеспечивающим решение задач управления движением дистанционно-управляемых подвижных объектов, реализацию задач навигации и топопривязки, представление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532603
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.05b6

Воздушная мишень

Изобретение относится к средствам имитации воздушных целей, в частности к подвижным мишеням, и может быть использовано для отработки технических характеристик, контроля технических состояний зенитных комплексов с различными системами наведения, а также обучения расчетов упомянутых комплексов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532860
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.11.2014
№216.013.0724

Многофункциональный робототехнический комплекс обеспечения боевых действий

Изобретение относится к военной технике, а именно к способам применения многофункциональных робототехнических комплексов, предназначенных для дистанционной работы, и может быть использовано для решения задач обеспечения боевых действий сухопутных войск. Технический результат, получаемый при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533229
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0731

Способ изготовления оболочек

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам объемной штамповки и ротационной вытяжки с утонением тонкостенных оболочек - тел вращения. Из отрезка прутка выдавливают полую моноблочную заготовку с дном, на котором с внешней и/или внутренней стороны размещают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533242
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.099b

Телескопический приклад

Изобретение относится к области вооружения, а именно к стрелковому оружию. Внутри приклада установлена направляющая втулка в виде короткой трубки, на внутренней стороне которой имеется, по крайней мере, одна пара продольных спиральных пазов, один из которых сквозной, а другой имеет глухую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533860
Дата охранного документа: 20.11.2014
Showing 81-90 of 108 items.
14.12.2018
№218.016.a6b9

Универсальный способ обмена навигационно-временной информацией в образцах военной техники сухопутных войск

Изобретение относится к военной технике. Технический результат заключается в формировании универсального способа обмена навигационно-временной информацией в образцах военной техники Сухопутных войск, обеспечивающего сопряжение управляющего бортового вычислителя объекта военной техники с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674937
Дата охранного документа: 13.12.2018
20.02.2019
№219.016.c223

Бесступенчатая импульсная передача

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в коробке передач транспортного средства. Бесступенчатая импульсная передача состоит из ведущего вала с импульсным механизмом, промежуточного вала, выходного вала с маховиком и блока управления. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002453750
Дата охранного документа: 20.06.2012
26.02.2019
№219.016.c803

Способ размещения и проведения испытаний аппаратуры спутниковой навигации на подвижном объекте

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение для размещения и проведения испытаний систем спутниковой навигации, устанавливаемых на шасси наземных транспортных средств. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680662
Дата охранного документа: 25.02.2019
01.03.2019
№219.016.cb4c

Торовый нагреватель жидкости

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, где кинетическая энергия потока жидкости преобразуется в тепловую энергию, и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения промышленных и бытовых объектов. Торовый нагреватель жидкости состоит из камеры нагрева в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392548
Дата охранного документа: 20.06.2010
01.03.2019
№219.016.ccfe

Мобильная тепловая станция

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплогенераторам, и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения различных стационарных и временно развернутых помещений любого назначения. Технический результат, получаемый от осуществления изобретения, заключается в снижении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333435
Дата охранного документа: 10.09.2008
01.03.2019
№219.016.cdb9

Привод генератора системы электроснабжения мобильного комплекса топопривязки

Изобретение относится к установке дополнительных энергетических источников питания на автомобильной технике и может быть использовано в мобильных комплексах топопривязки. Привод генератора системы электроснабжения мобильного комплекса топопривязки размещен на шасси специального транспортного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410251
Дата охранного документа: 27.01.2011
01.03.2019
№219.016.ce03

Автономная система электроснабжения мобильного комплекса топопривязки

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности. Автономная система электроснабжения мобильного комплекса топопривязки размещена на передвижном объекте 1 - автошасси специального транспортного средства - и содержит основной (генератор) 2 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002416854
Дата охранного документа: 20.04.2011
01.03.2019
№219.016.ce66

Модуль для установки и транспортирования выносного оборудования в кузове-фургоне специального транспортного средства

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортирования изделий, входящих в состав подвижного комплекса топогеодезической привязки или в иную военную технику, в кузове-фургоне. Модуль для установки и транспортирования выносного оборудования в кузове-фургоне транспортного средства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422302
Дата охранного документа: 27.06.2011
11.03.2019
№219.016.d9c1

Универсальное климатическое устройство

Изобретение предназначено для использования в теплотехнике. Универсальное климатическое устройство состоит из источника (2) сжатого воздуха, теплообменника (4) типа воздух-воздух, вихревой трубы (6) с выходами (12, 13, 7) холодного и горячего воздуха, системы трубопроводов, вентилей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372212
Дата охранного документа: 10.11.2009
11.03.2019
№219.016.da99

Высокоскоростной вихревой нагреватель

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366869
Дата охранного документа: 10.09.2009
+ добавить свой РИД