ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева жидкости, и может быть использовано в системах отопления зданий и сооружений, транспортных средств, подогрева воды для производственных и бытовых нужд, сушки сельхозпродуктов. Кроме того, устройство можно использовать для подогрева непосредственно в трубопроводе вязких жидкостей типа нефти и мазута с целью снижения вязкости жидкости и улучшения ее реологических свойств.
Известен теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей (1). Тепло генератор содержит корпус с цилиндрической частью, где установлен ускоритель движения жидкости, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с цилиндрической частью корпуса. В основании цилиндрической части, противолежащей циклону, смонтировано тормозное устройство. За тормозным устройством в цилиндрической части корпуса установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, соединенным с циклоном с помощью перепускного патрубка. В перепускном патрубке ниже зоны его соединения и циклоном установлено дополнительное тормозное устройство.
Недостатком описанного теплогенератора и устройства для нагрева жидкостей являются большие габариты, конструктивная сложность, недостаточная эффективность.
Известен генератор гидравлический [2].
Теплогенератор выполнен в виде трубы, состоящей из закручивающего устройства, корпуса и патрубка отвода нагретой жидкости. Для повышения эффективности интенсификации процессов преобразования энергии, поступающей в теплогенератор жидкости, в тепло, корпус вихревой трубы и патрубок отвода нагретой жидкости установлены по разные стороны входного закручивающего устройства. Внутренняя полость корпуса вихревой трубы представляет собой расширяющийся от горловины, соединенной с входным закручивающим устройством, к дну сосуда в виде усеченного конуса, стенки полости которой снабжены продольными канавками цилиндрической формы.
Недостатком описанного теплогенератора являются отсутствие организации обратных токов нагретой жидкости в приосевой зоне с последующим ее направлением к патрубку отвода и снижении эффективности нагрева жидкости, т.к. при ударе ее в плоское днище происходит частичное перемешивание горячих и холодных слоев.
Известен теплогенератор [3].
Устройство состоит из закручивающего входного устройства, вихревой трубы, патрубка нагретой жидкости, тормозного устройства, корпуса вихревой трубы в виде усеченного конуса, дна с конусом, регулирующего проходного сечения. На внутренней поверхности вихревой трубы нанесены ромбовидные насечки.
Недостатком описанного теплогенератора является то, что при организации обратных токов конусом между вращающимися слоями жидкости и смещающимися в осевом направлении потоком, нагретая жидкость частично перемешивается с нагреваемой жидкостью, что снижает температуру выходящей жидкости и тем самым, эффективность работы теплогенератора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является принятый в качестве прототипа «теплогенератор» [4].
Теплогенератор состоит из закручивающего входного устройства, вихревой трубы, патрубка отвода нагретой жидкости, тормозного устройства, корпуса вихревой трубы в
виде усеченного конуса, дна с конусом, регулируемого проходного сечения, регулирующего вентиля и насадка Вентури.
На внутренней поверхности вихревой трубы, на наружных и внутренних поверхностях насадка Вентури нанесены ромбовидные насечки.
Недостатком описанного теплогенератора является то, что часть нагреваемой воды, минуя вихревую трубу, будет уходить через промежуток между насадком Вентури и кольцом с проходным сечением, снижая, тем самым, температуру нагретой воды.
При нагревании воды на стенках вихревой трубы будут оседать соли жесткости и снизят эффект ромбовидных насечек.
Предлагаемая полезная модель исключает эти недостатки.
Это достигается тем, что для исключения контакта между нагреваемой и нагретой жидкостью, для выхода последней в корпус вихревой трубы коаксиально встроена конусная втулка с выходным отверстием на тормозное устройство, а для увеличения трения между вращающимся потоком жидкости, внутренней поверхностью полости вихревой трубы и наружной поверхностью конусной втулки, в корпус вихревой трубы вставлена гофрированная сетка, а на наружной поверхности конусной втулки нарезаны по образующим продольные канавки, что обеспечивает интенсивный нагрев циркулирующей жидкости.
На фиг.1 показан общий вид устройства (продольный разрез); на фиг.2 поперечный разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 поперечный разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.4 поперечный разрез по В-В на фиг.1.
Устройство состоит из закручивающего входного устройства 1, вихревой трубы 2, патрубка отвода нагретой жидкости 3, тормозного устройства 4, дна с конусом 5, гофрированной сетки 6, конусной втулки 7 с продольными канавками по образующим наружной поверхности и регулирующего вентиля 8.
Полезная модель работает следующим образом. При подаче жидкости через закручивающее входное устройство 1 ее движение приобретает вихревой характер и к моменту поступления в корпус 2 вихревой трубы скорость жидкости возрастает. Далее жидкость, омывая внутреннюю поверхность корпуса 2 с гофрированной сеткой 6 и наружную поверхность конусной втулки 7 с продольными канавками, движется по спирали в направлении дна 5 с конусом. Периферийные слои жидкости при вращении контактируют с сеткой бис продольными канавками конусной втулки 7, создавая турбулентность и усиливая трение между вращающимися слоями жидкости, где происходит активное выделение тепла и нагрев жидкости. Нагретая жидкость от дна 5 с конусом поступает в конусное отверстие конусной втулки 7 и далее на тормозное устройство 4 и через патрубок отвода нагретой жидкости 3 в систему. Поток жидкости в системе регулируется вентилем 8.
Таким образом, конусная втулка 7 исключает контакт нагретой и нагреваемой жидкости, а наличие гофрированной сетки 6 и продольных канавок на наружной поверхности конусной втулки 7 позволяют повысить эффект нагрева жидкости.
Предлагаемая полезная модель проста в изготовлении и более эффективна для достижения поставленной цели.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ
1. Патент Российской Федерации №2045715.
2. Патент Российской Федерации №2134361.
3. Заявка на патент полезной модели №2003 127601/20 (030064).
4. Патент Российской Федерации №40099 (прототип)
5. Д.Рей, Д.Макмайкл. Тепловые насосы. Перевод с английского, м., Энергоиздат, 1982, 211 с.