Гідродинамічний термогенератор

1. Гідродинамічний теплогенератор, що містить корпус з блоком прискорювачів руху рідини і гальмівний пристрій, який відрізняється тим, що корпус складається з приймальної та робочої камер, кожна з яких оснащена блоком прискорювачів руху рідини, виконаним у вигляді лабіринту, утвореного пластинами, встановленими під прямим кутом до поздовжньої осі корпусу і жорстко закріпленими вздовж бічних поверхонь камер у шаховому порядку одна відносно одної, причому робоча камера має об'єм, більший, ніж приймальна камера, та додатково обладнана гальмівним пристроєм, який являє собою жорстко закріплені під кутом до поздовжньої осі корпусу пластини з дросельною щілиною, що рівномірно U 2 (19) 1 3 27932 4 зменшується швидкість обертання потоку. Крім до одної. Крім того, лабіринт приймальної камери того, додаткові втрати тепла, які мають місце в утворено пластинами у формі прямокутного конструкції (невеликий діаметр і велика довжина трикутника, а лабіринт робочої камери перепускного патрубку) сприяють зниженню прямокутними пластинами. ефективності теплогенератора в цілому. Виконання корпусу теплогенератора з двох Найбільш близьким до заявленого технічного камер призводить до більш ефективного рішення є теплогенератор, на який видано [патент нагрівання теплоносія. Це пояснюється тим, що Російської Федерації №2132517 МПК6 F24H3/02, швидкість руху теплоносія в робочій камері падає опубл.27.06.1999р.], обраний авторами за завдяки її більшому розмірові, відповідно найближчий аналог. змінюється тиск, що призводить до подальшого Теплогенератор містить корпус з вихровими нагрівання за рахунок зменшення кінетичної трубами, блок прискорювачів руху рідини у вигляді енергії. завитків, гальмівний пристрій, прямий і зворотний Лабіринт, виконаний із пластин різної форми, трубопроводи. встановлених під різним кутом до поздовжньої осі Проте і цьому, найбільш близькому до корпусу, за рахунок тертя рідини по поверхні заявленого пристрою, притаманні ті ж недоліки, елементів лабіринту утворює зони активного що були зазначені вище: недостатня ефективність, прискорення та гальмування рідини як в конструкційна складність, низька надійність, значні поздовжньому, так і в поперечному напрямку по габарити. відношенню до корпусу гідродинамічного Недостатня ефективність роботи пояснюється теплогенератора, і, тим самим, забезпечує тим, що в ньому не забезпечена багаторазова інтенсивний теплозйом. Цьому сприяє і внутрішнє зміна швидкості та напрямків руху робочої рідини, зіткнення струменів теплоносія в дросельних в результаті чого кінетична енергія потоку рідини щілинах. не використовується повністю, тобто не повністю Крім того, така конструкція не допускає перетворюється в теплову. Низька надійність виникання кавітаційних процесів у потоці теплогенератора обумовлена складністю його теплоносія, тому що немає паразитних вихрових конструкції, а головне - блоком прискорювачів руху структур, які відбирають частину потоку із рідини, які виконані у вигляді завитків, що загального процесу генерації тепла. створюють сильний турбулентний потік і як Сполучення камер між собою за допомогою наслідок - кавітаційні бульбашки. А як відомо, жиклера служить для регулювання об'єму кавітація чинить руйнівну дію на робочі органи теплоносія, який надходить до робочої камери, та, машин і механізмів. відповідно, і температури. В основу запропонованої корисної моделі Внаслідок особливостей конструкції поставлена задача створення гідродинамічного заявленого технічного рішення та відповідного теплогенератора, який за рахунок інтенсифікації 30%-го співвідношення площ дросельних щілин до процесів перетворення енергії має високу елементів лабіринту (пластин) відбувається ефективність, внаслідок відсутності кавітаційних багаторазове циклічне зростання-падіння тиску процесів характеризується надійністю, має просту всередині турбулентного потоку, що призводить конструкцію та мінімальні габарити. до поділу струменів теплоносія на гарячий та Поставлена задача вирішується за рахунок холодний. того, що в гідродинамічному теплогенераторі, що Виконання блоку прискорювачів руху рідини у містить корпус з блоком прискорювачів руху рідини вигляді лабіринту, утвореного пластинами, і гальмівний пристрій, відповідно до корисної обумовлює спрощення конструкції і мінімізацію її моделі, корпус складається з приймальної та розмірів. робочої камер, кожна з яких оснащена блоком Корисна модель пояснюється наступними прискорювачів руху рідини, виконаним у вигляді кресленнями: лабіринту, утвореного пластинами, встановленими Фіг.1 - загальний вигляд гідродинамічного під прямим кутом до поздовжньої осі корпусу і теплогенератора, Фіг.2 - розріз А-А камери 2, Фіг.3 жорстко закріпленими вздовж бічних поверхонь - розріз А-А камери 3. камер у шаховому порядку одна відносно одної, Гідродинамічний теплогенератор складається причому робоча камера має об'єм більший, ніж з корпусу 1, який має приймальну 2 і робочу 3 приймальна камера, та додатково обладнана камери. Кожна камера оснащена блоком гальмівним пристроєм, який являє собою жорстко прискорювачів руху рідини, виконаним у вигляді закріплені під кутом до поздовжньої осі корпусу лабіринту з пластин. Приймальна 2 та робоча 3 пластини з дросельною щілиною, що рівномірно камери обладнані пластинами 4 і 5, які жорстко розподілені між пластинами, встановленими під закріплені вздовж їх бічних поверхонь під прямим прямим кутом і обладнаними дросельною кутом та розміщені у шаховому порядку одна щілиною, крім цього, камери сполучені між собою відносно одної. В робочій камері 3 пластини 5 за допомогою жиклера. Причому площа щілини не мають дросельну щілину 6. Робоча камера 3 перевищує 30% площі пластини, а на пластинах додатково обладнана гальмівним пристроєм, який робочого контуру, встановлених під прямим кутом являє собою жорстко закріплені під кутом до до поздовжньої осі корпусу, дросельна щілина повздовжньої осі корпусу пластини 7 з дросельною розташована вздовж, а пластини, закріплені під щілиною 8, та рівномірно розподілені між кутом, мають дросельну щілину, розташовану пластинами 5. Камери 2 і 3 сполучені між собою за поперек. Пластини гальмівного пристрою допомогою жиклера 9. встановлені під прямим кутом по відношенню одна 5 27932 Гідродинамічний теплогенератор працює наступним чином. При вмиканні електричного насосу теплоносій надходить у приймальну камеру 2, що забезпечує початковий рух теплоносія і його нагрівання. Проходячи крізь блок прискорювачів, який виконано у вигляді лабіринту, утвореного пластинами 4, розміщених у шаховому порядку, потік вдаряється у пластини, відбувається активне тертя теплоносія по її поверхні, створюються зони активного прискорювання як в повздовжньому так і в поперечному напрямку корпусу 1 теплогенератора. Далі потік спрямовують у робочу камеру 3. Проходячи крізь щілини 6 пластин 5 та 7, теплоносій розділяється на декілька струменів. Завдяки тому, що пропускна спроможність дросельної щілини менша, ніж вхідна спроможність теплогенератора, відбувається стискання теплоносія, швидкість руху падає, що призводить до підвищення його температури. Гальмування потоку викликає виділення енергії, що в замкнутому просторі перетворюється в тепло, яке і нагріває теплоносій. Холодний струмінь теплоносія надходить в приймальну камеру 2 і процес підігріву повторюється. Об'єм потоку з приймальної камери 2 до робочої 3 регулюють за допомогою жиклера 9. Експериментально встановлено, що в теплогенераторі підвищення температури теплоносія відбувається внаслідок особливостей конструкції заявленого технічного рішення, які забезпечують зміну стану теплоносія, його прогін через вузли пристрою, утворюють умови для збільшення турбулентності носія та багаторазове циклічне зростання-падіння тиску всередині турбулентного потоку, що сприяє підвищенню ККД пристрою до 96-97%. Таким чином, корисна модель, що заявляється, підвищує ефективність роботи, має мінімальні габарити, характеризується надійністю та простотою конструкції. Вона може бути використана для автономного водяного опалення на заміну централізованого. Це дозволяє ліквідувати витрати на утримання обслуговуючого персоналу, транспортування палива, покращує екологію навколишнього середовища. На основі заявленного технічного рішення ТОВ "Декоріт" використовує водонагрівачі протягом п'яти опалювальних сезонів на різних об'єктах виробничого і комунального господарства, а також на Придніпровській залізниці. Заявлений пристрій може бути реалізований за допомогою відомих засобів виробництва з використанням існуючих технологій. 6 7 27932 8