Пристрій для нагрівання рідини

Пристрій для нагрівання рідини, який містить розміщені усередині ємності, обладнані патрубками для підведення й відведення рідини, насос, з'єднаний виходом за допомогою інжекційного патрубка з прискорювачем руху рідини у вигляді циліндричної камери з центральним отвором у днищі камери, з'єднаним зовнішнім трубчатим корпусом у вигляді циклона і сполученим своєю звуженою час тиною через обвідний трубопровід з входом насоса, який відрізняється тим, що він додатково містить з'єднаний з виходом насоса за допомогою інжекційного патрубка прискорювач руху рідини у вигляді циліндричної камери з центральним отвором у днищі, з'єднаним з трубчатим корпусом, який концентрично розміщений усередині зовнішнього трубчатого корпуса, з залишенням між ними зазору, при цьому інжекційні патрубки розміщені один до одного під кутом, вільний кінець трубчатого корпуса додаткового прискорювача руху розміщений на вході у звужену частину зовнішнього трубчатого корпуса, а циліндричні камери основного й додаткового прискорювачів руху мають загальний корпус. Корисна модель відноситься до теплоенергетичної галузі, зокрема, комбінованих нагрівальних систем для опалення будівель та споруд. Відомий пристрій для нагрівання рідини по патенту України №7205А, МПК F25B 29/00, Бюл. №2, 1995 p., що містить, насос, з'єднаний виходом за допомогою інжекційного патрубка з прискорювачем руху рідини, у вигляді циліндричної камери з центральним отвором у днищі камери, з'єднаним із ЗОВНІШНІМ трубчастим корпусом у вигляді циклона, сполученим своєю звуженою частиною через обвідний трубопровід з входом насосу. Найближчим аналогом корисної моделі за сукупністю ознак є пристрій для нагрівання рідини по патенту України №33659А, МПК F25B 29/00, Бюл. №1, 2001 p., що містить розміщені усередині ємності, обладнаної патрубками для підведення й відведення рідини, насос, з'єднаний виходом за допомогою інжекційного патрубка з прискорювачем руху рідини, у вигляді циліндричної камери з центральним отвором у днищі камери, з'єднаним з ЗОВНІШНІМ трубчастим корпусом у вигляді циклона, сполученим своєю звуженою частиною через обвідний трубопровід з входом насосу. Загальні причини, які перешкоджають досягненню технічного результату у приведених пристроях для нагрівання рідини, а саме підвищення ефективності нагрівання рідини та теплогенерацн пристрою є те. що один і той же потік рідини під тиском закручують спочатку у прискорювачі руху а потім за допомо гою струминного апарату, призводять вторинне закручування потоку рідини. При цьому, на закручування потоку й утворення турбулентності втрачається значна частина кінетичної енергії, а різка зміна місцевої швидкості в рідини й її тиску відбувається на рівні гідродинамічного удару, що недостатньо для виникнення процесу гідродинамічної кавітації, з високим коефіцієнтом виділення тепла. Наявність у пристрої для нагрівання рідини струминного апарату, значно ускладнює пристрій і не забезпечує оптимальні умови теплогенерації. В основу винаходу поставлено задачу, удосконалити пристрій для нагрівання рідини, шляхом інтенсифікації режиму зміни міської швидкості потоку рідини й тиску, забезпечити в потоці рідини під тиском оптимальні умови для виникнення процесу гідродинамічної кавітації, і за рахунок цього підвищити ефективність нагрівання рідини та теплогенерацП пристрою і спростити його конструктивне рішення. Задача, вирішена тим, що пристрій для нагрівання рідини, який містить, розміщені усередині ємності, обладнаної патрубками для підведення й відведення рідини, насос, з'єднаний виходом за допомогою інжекційного патрубка з прискорювачем руху рідини, у вигляді циліндричної камери із центральним отвором у днищі, з'єднаним з ЗОВНІШНІМ трубчастим корпусом у вигляді циклона, сполученим СВОЄЮ ЗВужеНОЮ ЧаСТИНОЮ ЧЄ0ЄЗ ОбВІДНИЙ TDVOOnDO від з входом насосу згідно винаходу він додаткове CD О) 2196 містить з'єднаний з виходом насосу за допомогою інжекційного патрубка прискорювач руху рідини у вигляді циліндричної камери із центральним отвором у днищі і з'єднаним з трубчатим корпусом, який концентрично розміщений усередині зовнішнього трубчатого корпусу, із залишенням між ними зазору, при цьому інжекційні патрубки розміщені один до одного під кутом, вільний кінець трубчатого корпусу додаткового прискорювача руху розміщений на вході у звужену частину зовнішнього трубчатого корпусу, а циліндричні камери основного й додаткового прискорювача руху мають загальний корпус Завдяки тому, що пристрій нагріву рідини додатково містить з'єднаний з виходом насосу за допомогою інжекційного патрубка прискорювач руху рідини у вигляді циліндричної камери з центральним отвором у днищі і з'єднаним з трубчатим корпусом, який концентрично розміщений усередині зовнішнього трубчатого корпусу, з залишенням між ними зазору, інжекційні патрубки розміщені один до одного під кутом, вільний кінець трубчатого корпусу додаткового прискорювача руху розміщений на вході в звужену частину зовнішнього трубчатого корпусу, а циліндричні камери основного і додаткового прискорювача руху мають загальний корпус, досягається розділення потоку рідини під тиском, закручення розділених потоків рідини у взаємно протилежних напрямках та їх згткнення Це дозволило створити оптимальні умови для протікання у потоці рідини під тиском процесу гідродинамічної кавітації і за рахунок цього, досягти підвищення тепло генерації і коефіцієнта корисної дії пристрою Розміщення вільного кінця трубчатого корпусу додаткового прискорювача руху, на вході у звужену частину зовнішнього трубчатого корпусу забезпечує підвищення міської швидкості рідини і підсилення її турбулентності Виконання циліндричної камери основного й додаткового прискорювача руху з загальним корпусом дозволило значно спростити пристрій і забезпечити його технологічність З'єднання зовнішнього трубчатого корпусу через обвідний трубопровід з входом насоса забезпечує роботу рідини у замкнутому циркуляційному контурі, що дає можливість розширити діапазон температури нагріву рідини в ємності, шляхом визначення КІЛЬКОСТІ замкнутих циклів циркуляції рідини у пристрої Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 — зображений загальний вигляд пристрою для нагрівання рідини, фіг 2 — загальний вигляд пристрою для нагрівання рідини (вигляд зверху), фіг 3 — загальний вигляд прискорювача руху рідини в перетині, фіг 4 — вигляд прискорювача руху в перетині по А-А, фіг 5 — вигляд прискорювача руху в перетині по Б-Б Пристрій для нагрівання рідини містить, розміщений усередині ємності 1, обладнаної патрубками для підведення 2 і відведення 3 рідини, насос 4, з'єднаний виходом 5 насоса 4 за допомогою інжекційного патрубка 6 із прискорювачем руху рідини, у вигляді циліндричної камери 7 з центральним отвором 8 у днищі 9 камери ~ з єднаним з ЗОВНІШНІМ трубчастим корпусом 10 у вигляді циклона сполученим своєю звуженою частиною 11 через обвідний трубопровід 12 з входом 13 насосу 4 Додатковий прискорювач руху містить з'єднаний з виходом 5 насоса 4 за допомогою інжекційного патрубка 14 з прискорювачем руху у вигляді циліндричної камери 15 із центральним отвором 16 у днищі 17 камери 15, з'єднаним з трубчатим корпусом 18, який концентрично розміщений усередині зовнішнього трубчатого корпусу 10, з залишенням між ними зазору 19, що утворює вихрову камеру під потік рідини, закручений у циліндричній камері 7 Інжекційні патрубки 6, 14 розміщені один до одного під кутом Вільний кінець трубчатого корпусу 18 додаткового прискорювача руху розміщений на вході у звужену частину 11 зовнішнього трубчатого корпусу 10, а циліндричні камери 7, 15 основного й додаткового прискорювачів руху мають загальний корпус 20 В загальному корпусі 20 розміщена горизонтальна перегородка, яка є днищем 17 камери 15 з центральним отвором 16, яка розділяє и порожнину на дві циліндричні камери 7, 15 При цьому боковий вхід 21 циліндричної камери 7 з'єднаний з інжекційним патрубком 6, а центральний отвір 8 у днищі 9 камери 7 з ЗОВНІШНІМ трубчастим корпусом 10 Боковий вхід 22 циліндричної камери 15 з'єднаний з інжекційним патрубком 14, а центральний отвір 16 у днищі 18 з трубчастим корпусом 19 Пристрій для нагрівання рідини працює таким чином При включенні насоса 4 рідина, яка міститься у замкнутому циркуляційному контурі, з виходу насоса 4 потік рідини під тиском надходить через інжекційні патрубки 6, 14 ВІДПОВІДНО до циліндричних камер 7, 15 прискорювача руху рідини При цьому має місто розподілу потоку рідини на два потоки Напрямок руху потоку рідини при надходженні до відповідної камери прискорювача руху задається інжекційними патрубками Так як інжекційні патрубки 6, 14, розміщені під кутом один до одного, то до циліндричних камер 6, 14 прискорювача руху надходять потоки рідини, які мають взаємно протилежний напрямок У циліндричних камерах 6, 14 потоки рідини закручуються й набирають швидкість Закручений та розігнаний до значних швидкостей потік рідини надходить у вихрову камеру, тобто у зазор 19 між зовнішньою 10 і додатковою 18 трубчатими корпусами У процесі руйнування закрученого потоку рідини вздовж вихрової камери 19, в ньому відбувається різка зміна тиску, швидкості руху, і накопичення енергії завдяки взаємодм поля нестаціонарного руху закрученого потоку рідини із стаціонарним полем оточуючого середовища Накопичена енергія проявляється у вигляді тепла Закручений у протилежному напрямку потік рідини у циліндричній камері 15 додаткового прискорювача руху у трубчатий корпус 18, де так само процес його руйнування супроводжується накопиченням енергп, та виділенням тепла При досягненні закрученим потоком рідини рівня вільного кінця трубчатого корпусу 18 він зіштовхується із закрученим потоком рідини, який надходить з вихрової камери 19 тобто зазору між корпусами 10, 18 і стискується завдяки звуженій частині 11 зовнішнього трубчатого корпусу 10 який виконаний у вигляді циклону Гюи взаємодм двох закручених потоків рідини які мають взаємно протилежний напрямок 2196 має місце різке підвищення місцевої швидкості рідини і зменшення тиску нижче критичного значення, що обумовило турбулентність потоку рідини і утворення крапельної рідини і виникнення процесу гідродинамічної кавітації, який супроводжується найбільшим коефіцієнтом виділення тепла Обвідна труба 12 збільшує тривалість процесу кавітацп й одночасно збільшує площу теплопередачі в оточуюче середовище, а саме у рідину в ємності 1 Далі нагрітий потік рідини під тиском рухається до входу 13 насоса 4, віддаючи своє тепло рідині у ємності 1 і цикл повторюється Кожен циркуляційний цикл для потоку рідини відрізняється підвищенням м температури При досягненні рідини в ємності 1 необхідної температури включають ЗОВНІШНІЙ циркуляційний контур теплової системи (на кресленнях не показано), в який через патрубок відведення рідини 3 надходить нагріта рідина Через патрубок підведення рідини 2 подається холодна рідина Таким чином піддержується режим циркуляційної роботи пристрою для нагрівання рідини у комбінованих нагрівальних системах для опалення будівель та споруд •If 2 Комп ютерна верстка Н Кураєва Підписне Тираж 39 прим Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності Львівська площа 8 м Київ МСП 04655 Україна ДП «Український інститут поомі'слової власності» вул СІМІХОХЛОВИХ 15 и Київ 0411 е