Пристрій для нагрівання рідини

Пристрій для нагрівання рідини, що містить теплогенератор з входом і виходом, подавальний і зворотний трубопроводи, насос, який відрізняється тим, що він додатково містить підключені до зворотного трубопроводу допоміжну ємкість та насос, які забезпечують підвищення гідростатичного тиску в пристрої для нагрівання рідини Винахід відноситься до обладнання енергетичної промисловості, а саме до пристроїв для нагрівання рідини, і може бути використаний в автономних системах опалення житлових і виробничих приміщень, а також нагрівання рідини для побутового та господарського призначення Відомий пристрій для нагрівання рідини, який містить теплогенератор з входом і виходом, подавальний і зворотний трубопроводи, насос [Пат 22003 України, кл МКВ F 25 В 29/00, опубл 30 04 98 Бюл №82] Недоліком зазначеного пристрою є ускладненість конструкції і недостатня інтенсивність енергетичної дії на середовище, що обмежує технічні можливості пристрою За прототип вибрано пристрій для нагрівання рідини, який містить теплогенератор з входом і виходом, подавальний і зворотний трубопроводи, насос [Пат 7205 України, кл МКВ F25B 29/00, опубл ЗО 06 95 Бюл №92] Недоліком зазначеного пристрою є недостатня інтенсивність енергетичної дії на середовище, що обмежує технічні можливості пристрою В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для нагрівання рідини, в якому, шляхом зміни його конструкції, забезпечується підвищення інтенсивності енергетичної дії на середовище, внаслідок чого розширюються технічні можливості пристрою Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для нагрівання рідини, який містить теплоге нератор з входом і виходом, подавальний і зворотний трубопроводи, насос, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, додатково містить підключені до зворотного трубопроводу допоміжну ємкість та насос, які забезпечують підвищення гідростатичного тиску в пристрої для нагрівання рідини В запропонованому пристрої для нагрівання рідини потік води за допомогою насоса надходить на вхід теплогенератора В теплогенераторі забезпечується різка зміна геометри течи потоку, виникає локальне зниження тиску і розвивається гідродинамічна кавітація Вона супроводжується утворенням скупчень кавітаційних бульбашок кавітаційного поля При захлопуванні цих бульбашок в зоні підвищеного тиску виникають різноманітні фізико-механічні ефекти, найважливішими з яких є тиск захлопування, що досягає 10ООМПа, та температура Встановлено, наприклад, що при захлопуванні кавітаційної бульбашки в середовищі, що її оточує, спостерігається локальне підвищення температури на 500-800°С [И Пирсол Кавитация - М Мир, 1975 - С 11] Отже, кавітаційні бульбашки при захлопуванні спричиняють ударнохвильовий вплив на оброблюване середовище Оскільки кавітаційне поле локалізується в теплогенераторі і одинична концентрація бульбашок велика, то його вплив на середовище достатньо високий Він сприяє ефективному перемішуванню рідини в теплогенераторі, що прискорює швидкість процесів тепло- і масообміну Оброблена рідина відводиться з теплогенератора і подається для О со о 49032 подальшого використання (наприклад, в системі опалення, нагрівання води для споживання тощо) і по зворотному трубопроводу надходить до входу насоса і до теплогенератора Таким чином забезпечується циркуляція води, як теплоносія В той же час, для досягнення необхідної температури теплоносія, потрібне його багаторазове проходження через теплогенератор Кратність оброблення визначає величину енерговитрат на нагрівання води Інтенсифікації ударно-хвильового впливу кавітаційних бульбашок можна досягти підвищенням гідростатичного тиску в пристрої для нагрівання води Це спричиняє збільшення тиску захлопування кавітаційних бульбашок та прискорює швидкість захлопування [Агранат Б Г и др Ультразвук в гидрометаллургии - М Металлургия, 1969- С 45-55] Такі технологічні умови сприяють збільшенню швидкості нагрівання рідини за рахунок підвищення інтенсивності енергетичної дії кавітаційних бульбашок на середовище і розширюють технічні можливості пристрою для нагрівання рідини В запропонованому пристрої підвищення гідростатичного тиску забезпечується підключенням до зворотного трубопровіду допоміжної ємкості та насосу Технічна сутність пристрою для нагрівання рідини ілюструється його принциповою схемою Пристрій для нагрівання рідини містить теплогенератор 1 з входом і виходом, подавальний трубопровід 2 і зворотний трубопровід 3 Вода в теплогенератор надходить за допомогою насоса 4 Дозворотного трубопроводу додатково підключені насос 5 та допоміжна ємкість 6, які забезпечують підвищення гідростатичного тиску в пристрої для нагрівання рідини Пристрій для нагрівання рідини працює таким ЧИНОМ Потік рідини (води), призначений для використання в системі споживання, за допомогою насоса 4 набуває певного швидкісного напору і подається в теплогенератор 1 В ньому створюються такі умови течи потоку, які викликають розвинення гідродинамічної кавітації Остання характеризується утворенням поля кавітаційних бульбашок, при захлопуванні яких виникають високі імпульсні тиски і спостерігається локальне підвищення температури Такі фізико-механічні ефекти, що супроводжують гідродинамічну кавітацію, забезпечують умови ефективного енергетичного впливу на середовище, середня температура якого підвищується Цьому також сприяє ефективне перемішування води в теплогенераторі, яке прискорює швидкість процесів тепло- і масообміну Оброблена вода з підвищеною температурою відводиться з теплогенератора 1 і по подавальному трубопроводу 2 надходить безпосередньо в систему споживання, з якої відводиться по зворотного трубопроводу З Він сполучений з входом насосу 4, що забезпечує циркуляцію води в якості теплоносія, інтенсифікація ударно-хвильового впливу на теплоносій забезпечується підвищенням гідростатичного тиску в пристрої для нагрівання рідини Цьому сприяє підключення до зворотного трубопроводу 3 насосу 5 та допоміжної ємкості 6 Використання запропонованого пристрою для нагрівання рідини в системах опалення житлових і виробничих приміщень, а також для нагрівання рідини для побутового та промислового призначення, дозволяє підвищити швидкість нагрівання рідини, збільшити інтенсивність енергетичної дії на середовище і розширити технічні можливості пристрою Система споживання гарячо? водя ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71