Пристрій для виробництва і передачі тепла

1. Пристрій для виробництва і передачі тепла, що містить корпус, в якому розміщені з зазором статор і ротор з ущільненням, які розташовані на валу електродвигуна, який відрізняється тим, що в робочій камері розташовані статор, ротор, диски 3 34779 рунковою поверхнею і з'єднаний з дискамипідсилювачами, що мають чарункову поверхню з двох сторін, зазор між ротором і статором має змінний ступінчастий перетин, площа якого на периферії більша ніж в центральній частині робочої камери, байпасний диск жорстко скріплений з ребрами теплообмінника і розташований на найменшій відстані від поверхні диска-підсилювача. Між ротором і дисками-підсилювачами може бути розміщене насосне колесо. Пристрій для виробництва і передачі тепла представлений на Фіг.1. Він складається з корпуса 1, торцевого ущільнення 2, розташованого на валу електродвигуна 19, де також закріплений ротор 3 з насосним колесом, робочою камерою і каналами 4, сполученими з дисками-підсилювачами 5. Дискбайпас 6 розташований на малій відстані від диска-підсилювача 5 і жорстко скріплений з ребрами 7 спіралевидного теплообмінника, які щільно закріплені на теплопровідному диску 8, із зворотнього боку якого розміщені ребра 9 (деталі 7-8-9 можуть бути виконані однією відливкою). У центральному отворі диска 8 закріплені відбивач 10 першого контуру і відбивач її другого контуру. Штуцера 12 і 13 розміщені на зовнішній поверхні кришки 14, сполученої з корпусом 1 шпильками 15. Трубопровід 16 проходить через відбивачі 10 і 11 і сполучає робочу камеру 4 з розширювальним баком 17. Герметичність системи і видалення повітря з робочої камери 4 забезпечується повітряним краном 18, який розташований на рівні дна розширювального бака 17. Пуск і зупинка електродвигуна 19 здійснюється через блок автоматичного управління і електролічильник 20, сполучений з термодатчиком 21. Манометртермометр 22 встановлений на циліндровій поверхні корпусу 1. Пристрій, що заявляється, був випробуваний в лабораторних умовах. При цьому використовували електродвигун потужністю 5,5кВт із швидкістю обертання валу 3000об/хв. Кількість теплоносія (гліцерину) в першому контурі складала 2кг. Пристрій працює таким чином: після подачі напруги через блок автоматичного керування і електролічильник 20 на електродвигун 19, теплоносій, що знаходиться в першому контурі, транспортується від робочої камери 4 через канал ступінчастого змінного перетину, що формується чарунковою поверхнею корпусу і через канали з чарунковою поверхнею дисків-підсилювачів до внутрішньої периферійної циліндрової чарункової поверхні корпусу 1. Повернення теплоносія в робочу камеру здійснюється через канали, сформовані диском-байпасом 6, оребренням теплообмінника 7 і відбивача 10, завдяки насосному колесу, суміщеному з ротором і спеціальній конфігурації кромок диска-ротора 3 і дисків-підсилювачів 5 на периферійній області і в центральному отворі. Канали робочої камери 4 виконані під кутом до осі 4 валу двигуна і грають роль підсилювача потоку на подаюче насосне колесо. У всіх каналах рельєф поверхні при обертанні дисків ротора, підсилювачів і байпаса формує багатократне розширеннястискування потоку теплоносія, що призводить до підвищення концентрації кавітаційних бульбашок та їх схлопування при попаданні в канали, сформовані ребрами 7. Схлопування кавітаційних бульбашок забезпечує інтенсивне тепловиділення і нагрів рідини. Теплопередача здійснюється через теплообмінник, що складається з однієї (спіралевидний), декількох (гвинтоподібний) або однієї циліндрової гофрованої деталі (прямоточний). При цьому в усіх видах теплообмінників закладений принцип протиспрямованого руху теплоносіїв в дво х контурах. Матеріал теплообмінників повинен мати максимальну теплопровідність. Найбільша ефективність теплоутворення забезпечується виконанням внутрішньої поверхні корпусу 1 , дисків ротора 3, підсилювачів 5, байпаса 6 з термостійких діелектричних матеріалів і застосуванні високотемпературних хімічно інертних теплоносіїв. Найменше споживання електроенергії електродвигуном здійснюється в гарячому режимі (80100°С), тобто при зниженій в'язкості теплоносія. АМК-РПТО - автономна мінікотельна на базі роторного перетворювача з теплообмінником забезпечила отримання тепла близько 60 000кДж/год. Витрата гліцерину не перевищувала 5гр/год. Запропонований пристрій відрізняється компактністю та мобільністю. У першому контурі можна застосовувати будь-які нетоксичні, неагресивні і вибухобезпечні речовини. Використання запропонованого пристрою в технологічних циклах при гомогенізації, створенні емульсії з незмішуваних в звичайних умовах компонентів полягає в багатократному перекачуванні і подрібненні кавітацією речовин, що переробляються, до отримання кінцевого продукту із заданими параметрами. При цьому необхідна технологічна гнучкість і автоматизація виконання технологічного процесу забезпечується завдяки наявності теплообмінника в одній конструкції з роторним перетворювачем. Економічна ефективність запропонованого пристрою обумовлена наступними чинниками: - поєднанням в одній конструкції функцій трьох систем (насоса, перетворювача енергії руху рідини і теплообмінника; - природою теплоносіїв (у разі використання пристрою для опалювання и гарячого водопостачання); - матеріалами робочої камери першого контуру. Фактичні енерговитрати отримані при застосуванні АМК-РПТО для опалення складають 58Вт/м 2. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 34779 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601