НАГРЕВАТЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНЫЙ

Полезная модель относится к конструкции винтоканавочных насосов, предназначенных для эффективного нагрева прокачиваемых с малым напором и при малых подачах вязких жидкостей и может быть использована для принудительного горячеструйного подогрева (разогрева) вязких нефтепродуктов и других веществ в системах и емкостях при разгрузках и перевозках, подготовке топлива и смазки, для запуска двигателей машин, переработке, перекачке, хранении, разливке и выгрузке в судостроении, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.
Из предыдущей области техники известны и применяются в промышленности винтоканавочные насосы, состоящие из корпуса, ротора с винтовыми канавками для перекачки вязких жидкостей, нефтепродуктов, а также подшипников, подводящих и отводящих жидкость патрубков, муфты и электродвигателя. (Голубев А.С. Лабиринто-винтовые насосы и уплотнения для агрессивных сред. М.: Машиностроение, 1981, с. 4, рис. 2.)
Недостатком известных конструкций является низкая эффективность разогрева вязких жидкостей нефти при перекачке.
Этого недостатка лишен разогреватель турбулентный (прототип), включающий корпус, ротор с винтоканавочными нагнетающими канавками и обратными канавками для разогрева и перекачки жидкостей, воды, нефтепродуктов, а также имеющий подшипники ротор, подводящие и отводящие жидкость патрубки, электродвигатель, который приводит во вращение ротор (патент РФ №2468306 МПК F24J 3/00 «Разогреватель турбулентный» опубл. 27.11.2012, Бюл. №33).
Недостаток прототипа заключается в том, что обратные канавки создают противоток жидкости, который обеспечивает высокую турбулентность, и, как следствие, интенсивный нагрев жидкости, но при этом увеличивают сопротивление движению потока жидкости и существенно снижают производительность установки.
Технической задачей полезной модели является разработка конструкции, позволяющей повысить производительность нагревателя турбулентного.
Поставленная цель достигается за счет того, что нагреватель турбулентный, включающий корпус, ротор с винтоканавочными нагнетающими канавками и обратными канавками для разогрева и перекачки воды, нефтепродуктов, а также подшипники ротора, подводящие и отводящие жидкость патрубки, электродвигатель, отличающийся тем, что он снабжен нагнетателем, на поверхности которого нарезаны винтоканавочные нагнетающие канавки, число заходов которых соответствует числу заходов винтоканавочных нагнетающих канавок ротора, причем начало витков на торце ротора, соответствует началу витков на торце нагнетателя, а длина нагнетателя составляет от двух до четырех шагов винтоканавочных нагнетающих канавок, кроме того, геометрические параметры винтоканавочных канавок нагнетателя, шаг резьбы, высота профиля резьбы соответствуют геометрическим параметрам винтоканавочных нагнетающих канавок ротора, шагу резьбы, высоте профиля резьбы.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором:
Фиг. 1 - схематическое изображение предложенной конструкции нагревателя турбулентного.
Фиг. 2 - схема образования турбулентности.
Нагреватель турбулентный состоит (Фиг. 1) из корпуса 1, в котором размещен ротор 2, имеющий винтоканавочные нагнетающие канавки 3, имеющие геометрические параметры шаг резьбы «S», рабочая высота профиля резьбы «h» (см. Краткий справочник машиностроителя. Под ред. С.А. Чернавского «Машиностроение» 1966, стр. 641, табл. 5), создающие прямой поток 4 разогреваемой жидкости 5 воды, нефтепродуктов, обратные канавки 6, создающие обратный поток 7 (Фиг. 2) разогреваемой жидкости 5 воды, нефтепродуктов, столкновение которых вызывает зону высокой турбулентности 8, в которой происходит интенсивный разогрев разогреваемой жидкости 5 воды, нефтепродуктов. Ротор 2 (Фиг. 1) закреплен шпонкой 9 на приводном валу 10, на котором также шпонкой 9 закреплен нагнетатель 11, который имеет винтовые нагнетающие канавки 12, имеющие такие же геометрические параметры резьбы, как и винтоканавочные нагнетающие канавки З, а именно шаг резьбы «S», рабочую высоту профиля резьбы «h», причем число заходов соответствует числу винтовых нагнетающих канавок 12 количеству заходов винтоканавочных нагнетающих канавок 3 ротора 2, и фиксируется взаимное положение торцов ротора 2 и нагнетателя 11 штифтом 13. Нагнетатель 11 на приводном валу 10 фиксируется гайкой 14 и контргайкой 15. Нагнетатель 11 имеет длину  от двух до четырех шагов «S» винтоканавочных нагнетающих канавок 11. Это соотношение выбрано на основании опытных данных. При длине  нагревателя 11 менее двух шагов «S» винтоканавочных нагнетающих канавок 12, нагнетатель 11 не создает подпора разогреваемой жидкости 5 воды, нефтепродуктов, в связи с чем резко падает производительность нагревателя турбулентного. При длине  нагнетателя 11 более четырех шагов «S» винтоканавочных нагнетающих канавок 12 увеличивается материалоемкость конструкции и, соответственно, растут экономические затраты на изготовление нагревателя турбулентного. Приводной вал 10 вращается в подшипниках 16, от электродвигателя 17 через муфту 18. Подшипники 16 закрываются крышками 19 с помощью болтов 20. Корпус 1 имеет штуцера 21 подвода холодной жидкости 5 воды, нефтепродуктов и штуцер 22 для отвода горячей жидкости 23, воды, нефтепродуктов. Нагреватель турбулентный работает следующим образом.
При подаче питания «U» на электродвигатель 17 (Фиг. 1), через муфту 18 приводит во вращение приводной вал 10 в подшипниках 16, на котором шпонкой 9 закрепляется ротор 2 и нагнетатель 11 зафиксированный гайкой 14 и контргайкой 15. Ротор 2 имеет винтоканавочные нагнетающие канавки 3, имеющие геометрические параметры шаг «S», рабочую высоту профиля резьбы «h», а также обратные канавки 6. Нагнетатель 11 имеет винтоканавочные нагнетающие канавки 12, имеющие такие же геометрические параметры шаг «S», рабочую высоту профиля резьбы «h» как и геометрические параметры винтоканавочных нагнетающих канавок 3 ротора 4. При вращении ротора 2 винтоканавочные нагнетающие канавки 3 захватывают холодную жидкость 5 воду, нефтепродукты и создают прямой поток 4 (Фиг. 2), обратные канавки 6 создают встречный поток 7, столкновение которых создает высокую зону турбулентности 8, где интенсивно разогревается жидкость 5 вода, нефтепродукты, поступающая в корпус 1 через патрубок 21, но при этом создаваемый обратными канавками 6 встречный поток 7 жидкости 5 воды, нефтепродуктов, создает сопротивление движению прямого потока 4 жидкости 5 воды, нефтепродуктов, но нагнетатель 11, винтовые нагнетающие канавки 12 которого захватывают холодную жидкость 5 воду, нефтепродукты и создают дополнительный напор, что обеспечивает повышение производительности нагревателя турбулентного, в результате разогретая жидкость 23 выходит из корпуса 1 через патрубок 22, что увеличивает производительность нагревателя турбулентного и повышает экономическую эффективность применения полезной модели в технологических, процессах, требующих интенсивного разогрева жидкости, воды, нефтепродуктов. Предложенный нагреватель турбулентный позволяет повысить производительность установки и получить существенный экономичный эффект.