Теплогенератор

1 Теплогенератор, що містить корпус з отвором входу і виходу рідини і приєднаний до нього насосний агрегат, який відрізняється тим, що в Винахід відноситься до теплоенергетики, конкретно нагрівачів рідини з використанням електроенергії, наприклад для систем-опалення Відомий едектронагрівач, в якому нагрівання рідини здійснюється пропусканням електричного струму через нагрівальні елементи (ТЕН) Тепло знімається водою, яка перекачується насосним агрегатом ТЕН має ККД на рівні 99,4% [1], а електронагріаач з врахуванням втрат на перекачування води насосом -95% Недоліком електронагрівача є відкладання вапна на високотемпературній поверхні ТЕНа та обумовлене ним зменшення ККД і надійності Відомий теплогенератор і пристрій для нагрівання рідин [2], який має в своєму складі циклонний завихрювач рідини, приєднаний до циліндричного корпусу, протилежно розміщений в ньому гальмуючий пристрій, дно з отвором виходу рідини, патрубок приєднаний до отвору по осі циклону До складу пристрою нагрівання вода входить насосний агрегат (прототип) Суттєвими ознаками заявленого винаходу, які співпадають з прототипом, є корпус з отвором входу і виходу рідини і приєднаним до нього насосним агрегатом Недолік теплогенератора і пристрою для нагрівання рідини ВІДПОВІДНО прототипу - низький ККД (ле більше 0,93) внаслідок втрат енергії на вихроутворення в циклонному завихрювачі, циліндричному корпусі, гальмуючому пристрої Завданням винаходу є підвищення ККД тепло корпусі розміщені нагрівальні канали з пдравлічним діаметром, меншим 2300—, де v - кінематична в'язкість, U - середня швидкість рідини 2 Теплогенератор за п 1, який відрізняється тим, що висота шорсткості поверхні каналів не більше 0,037d 3 Теплогенератор за п 2, який відрізняється тим, що насосний агрегат установлений всередині корпусу генератора до рівня електронагрівачів за рахунок зниження втрат енергії на вихроутворення Поставлене завдання вирішується тим, що в корпусі з отворами входу і виходу рідини розміщені нагрівальні канали, які мають гідравлічний діаметр не у більше 2300—, де v , U - кінематична в'язкість і U середня швидкість руху рідини Висота шорсткості поверхні каналу не більше 0,0374 Насосний агрегат може бути установлений всередині корпусу Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу який заявляться, і досягаємим технічним результатом полягає в наступному Нагрівання рідини обумовлене тертям об стінку каналу Тому теплогенератор повинен мати розвинуту поверхню контакту з рідиною Вихори, які виникають в рухомій рідині, зумовлюють втрату енергії потоку, утримуючи и в вигляді кінетичної енергії Виконанням каналу з гідравлічним діаметром у меншим 2300— забезпечується безвихровий рух рідини в каналі При висоті шорсткості стінки каналу меншій 0,037d вихори відсутні і біля стінок Тому енергія на перекачування рідини повністю переходить в тепло Максимальний ККД досягається, якщо насосний агрегат установлений всередині корпусу ю (О Винахід пояснюється кресленнями фіг 1 - теилогенератор, фіг 2 - переріз А А на фіг 1, фіг 3 трубчатий теплогенератор, фіг 4 - пластинчатий теплогенератор, фіг 5 - гофрований теплогенератор, фіг 6 - теплогенератор з насосним агрегатом всередині корпусу Теплогенератор фіг 1 має в своєму складі корпус 1, наприклад, круглої форми з отворами 2 і З входу холодної і виходу нагрітої рідини Насосний агрегат 4 приєднаний до корпусу теплогенератора Коаксіальні труби 7 (фіг 2) з'єднані перегородками 8 Пакет трубок 9 (фіг 3) утворює канали протоку рідини в трубках і міжтрубному просторі В теплогенераторі фіг 4 прямокутні канали утворені закріпленими в корпусі поздовжніми 10 і поперечними 11 пластинами В теплогенераторі фіг 5 канали утворені гофрами Холодна вода поступає в корпус 1 через отвір 2, нагрівається в каналах і через отвір 3 витікає в циркуляційний контур з насосним агрегатом 4 Частина нагрітої води через кран 5 відводиться споживачу, наприклад в систему опалення, і після охолодження повертається в теплогенератор через кран 6 Теплогенератор з зануреним насосним агрегатом може бути установлений безпосередньо в нагріваємій рідині Нагріта вода поступає до споживача через кран 5, а охолоджена - в теплогенератор через кран 6 В теплогенераторі фіг 6 насосний агрегат установлений всередині корпусу Канали протоку рідини можуть мати форму як і в Ir. 1 62547 теплогенераторі фіг 1 Гідравлічний діаметр каналу протоку рідини 4F П чений периметр каналу, вибираємо за умови d < 2 3 0 0 - Це зумовлює відсутність вихорів в поU тоці рідини, а при висоті шорсткостеи меншій 0,037d вихори не виникають і за нерівностями на стінках каналу Теплогенератор ВІДПОВІДНО винаходу може бути установлений безпосередньо в МІСЦІ споживання тепла Це забезпечує зменшення втрат тепла в системі подачі рідини Теплогенератор з безвихровим рухом рідини в каналах забезпечує використання електроенергії на нагрівання рідини з ККД не менше 98 % Приклад здійснення винаходу Теплогенератор тепловою потужністю 4 кВт з трубок діаметром 8 мм довжиною 1 м забезпечує нагрівання 0,02 м3 рідини з в'язкістю 310 5 м2/с при швидкості руху 5,7 м/с на 3,1К/хв Тиск на перекачування рідини в корпусі 0,094 МПа Джерела информацм 1 Электрический отопительный котел ЕРСО KOSPEL 2 Патент РФ 2045715 МКИ 6 F25B29/00 Потапов Ю М Теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей Заяв 26 04 03 Опубл 101095 62547 Фіг. З Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119