Конструкція енергогенератора і.м. федоткіна

1. Конструкція енергогенератора, що складається з резервуара, конічного ротора з гвинтовими канавками та соплами, опорних вузлів з ущільненнями, яка відрізняється тим, що конічний ротор виконано з порожниною і складено з зовнішнього тонкостінного конічного кожуха з заглибленням на внутрішній поверхні, розміщеним від середини ротора до торця більшого діаметра, глибиною до 0,15мм, внутрішнього конічного барабана з порожниною, на якому виконано гвинтові канавки, глибина яких зменшується від торця меншого діаметра до торця більшого діаметра, циліндричної камери, розміщеної на торці більшого діаметра та скріпленої із зовнішнім тонкостінним конічним кожухом і кришкою 2. Конструкція енергогенератора електрозваркою або гвинтами. за п.1, яка відрізняється тим, що резервуар, в якому розміщено ротор, складається зі зварного бака, який являє собою циліндрично-конічну місткість, що складається з циліндричної обичайки, конічної обичайки, днища, втулки, в якій розміщено нижній підшипниковий вузол вала ротора, верхнього фланця з кришкою, в якій вмонтовано другий підшипниковий вузол вала ротора, і патрубок для подачі рідини всередину ротора, а в конічній порожнині бака, привареній до нижньої циліндричної частини, розміщено змійовик, який призначений для відбору від рідини, що протікає через бак, тепла, яке виробляється теплогенератором, у нижній циліндричній частині також виконано отвори, що сполучають циліндричну та конічну порожнини, в днищі резервуара встановлено патрубок для відбору рідини і втулки, які призначені для кріплення резервуара до рами, на якій також встановлюється одноваловий електронасос-електрогенератор, орієнтований вертикально коаксіально з валом енергогенератора, і вали енергогенератора та насоса з електрогенератором, з'єднані між собою муфтою. 3. Конструкція енергогенератора за пп.1, 2, яка відрізняє ться тим, що бак резервуара енергогенератора оснащено покажчиком рівня рідини в ньому та нановакуумметром, а в кришці бака і бо 2 (19) 1 3 35765 4 канали біля нижнього торця конічного барабана, а з'єднання вала з ротором ущільнюється гумовими кільцями, встановленими в розточках вала. 9. Конструкція енергогенератора за пп.1-8, яка відрізняє ться тим, що коаксіально з ротором, на рівні його сопел, розміщується зубчатий вінець, зубці якого профілюються таким чином, щоб осьові лінії сопел зустрічали їх лобові поверхні під прямим кутом і були спрямовані вздовж напрямку тильних поверхонь сопел. 10. Конструкція енергогенератора за пп.1-9, яка відрізняє ться тим, що вал ротора розміщується в радіальних підшипниках, захищених від дії рідини встановленими на вал торцевими ущільненнями, гумовими сальниками та гумовими кільцями, встановленими в проточках упорних кришок і закріпленими на валу за допомогою гайок і дистанційних втулок. Корисна модель належить до енергетики і може бути використана в енергетиці, комунальному господарстві та транспорті. Відомі енергогенератори теплової енергії та енергії обертання, які мають порожній ротор у формі зрізаного конуса, заповнений гвинтовими лопастями, циліндричну кільцеву камеру, на периферії якої розміщено сопла, трубовал, до якого приєднується насос із електромотором, резервуар, в якому розміщено ротор з трубовалом, трубопроводи, які сполучають днище резервуару з всмоктуючим патрубком насоса та нагнітальний патрубок насоса з трубовалом ротора енергогенератора [1, 2, 4, 5]. Прототипом цих енергогенераторів був двигун Р. Клема (незапатентований), який був заснований на патенті на асфальтовий насос [3]. Недоліками цих енергогенераторів є відсутність технічних подробиць конструкції, необхідних для виготовлення агрегатів та зумовлена цим недостатня їх ефективність. Задачею заявляємої конструкції енергогенератора являється підвищення ефективності його роботи. Ця задача вирішується тим, що: 1. Конічний ротор виконано з порожниною і складено з зовнішнього тонкостінного конічного кожуха з заглибленням на внутрішній поверхні, розміщеним від середини ротора до торця більшого діаметра глибиною до 0,15мм, внутрішнього конічного барабана з порожниною, на якому виконано гвинтові канавки, глибина яких зменшується від торця меншого діаметра до торця більшого діаметра, циліндричної камери, розміщеної на торці більшого діаметра та скріпленої з зовнішнім тонкостінним конічним кожухом і кришкою електрозваркою або гвинтами. 2. Резервуар, в якому розміщено ротор, складається зі зварного баку, який являє собою циліндрично-конічну місткість, що складається з циліндричної обичайки, конічної обичайки, днища, втулки, в якій розміщено нижній підшипниковий вузол вала ротора, верхнього фланця з кришкою, в якій вмонтовано другий підшипниковий вузол вала ротора, і патрубок для подачі рідини всередину ротора, а в конічній порожнині бака, привареної до нижньої циліндричної частини, розміщено змійовик, який призначений для відбору від рідини, що протікає через бак, тепла, яке виробляється теплогенератором, у нижній циліндричній частині виконано отвори, що сполучають циліндричну та конічну порожнини, в днищі резервуара встановлено патрубок для відбору рідини і втулки, які слу жать для кріплення резервуара до рами, на якій також встановлюється одновальний електронасоселектрогенератор, орієнтований вертикально, коаксіально з валом енергогенератора, і вали енергогенератора та насоса з електрогенератором з'єднані між собою муфтою. 3. Бак резервуара енергогенератора оздоблено показчиком рівня рідини в ньому, та нановакууметром, а в кришці бака і боковій поверхні вмонтовано оглядові вікна з видом на сопла та зубчастий вінець. 4. Конічний барабан ротора в нижній частині пришліфовується до внутрішньої поверхні тонкостінного конічного кожуха й утворює кільцеву щілину (не більшу 0,15мм) на ділянці заниження конічної поверхні барабана в верхній частині, порожнини гвинтових каналів і кільцевої щілини виходять у кільцеву камеру, утворену елементами поверхні кришки, барабана та кожуха, причому торцева поверхня кришки щільно притиснена до торцевої поверхні барабана й перекриває більшу частину площі перерізу виходу кожного з гвинтових каналів, утворюючи вузькі похилі канали з кутом підйому над горизонтальною площиною 1011°. 5. В тілі кришки закріплено сопла, розміщені в заглибинах, утворених в обичайці циліндричної кільцевої камери та вкручені в стінках заглибин, що спрямовані під кутом 10-12° до радіусів, які виходять із центра. 6. Сопла розміщуються на торцевій поверхні циліндричної частини конічного ротора таким чином, щоб вихідні отвори сопел мали зазор із зубцями зубчатого вінця не менше 0,5мм, канали сопел були спрямовані під кутом 10-12° до дотичних, проведених до радіуса кола розміщення основ сопел, а діаметр конічного барабана з більшого торця був не менший діаметра розміщення вихідних отворів сопел, при цьому циліндрична обичайка на більшому торці ротора зберігає форму кола. 7. Сопла розміщуються по периметру циліндричної обичайки більшого торця конічного ротора, заглиблюються в глибину циліндричної кільцевої камери та виступають над бічною поверхнею циліндричної обичайки не більш ніж на 2,0¸2,5 зовнішнього діаметра сопел. 8. Ротор закріплено на валу по посадці з натягом і за допомогою призматичної шпонки, вал всередині порожній і має в нижній частині отвори в стінці порожнини, які з'єднують її з нижньою камерою ротора та входами в гвинтові канали у ниж 5 35765 нього торця конічного барабана, а з'єднання вала з ротором ущільнюється резиновими кільцями, встановленими в розточках вала. 9. Коаксіально з ротором, на рівні його сопел, розмішується зубчатий вінець, зубці якого профілюються таким чином, щоб осьові лінії сопел зустрічали їх лобові поверхні під прямим кутом і були спрямовані вздовж напрямку тильних поверхонь сопел. 10. Вал ротора розміщується в радіальних підшипниках, захищени х від дії рідини встановленими на вал торцевими ущільненнями, резиновими сальниками та резиновими кільцями, встановленими в проточках упорних кришок і закріплених на валу за допомогою гайок і дистанційних втулок. На Фіг.1 викреслено робоче креслення з технічної документації на енергогенератор. На Фіг.2 зображено важливу деталь установки сопла в заглибинах взаємодії їх з зубцями зубчатого вінця. Енергогенератор складається з резервуару 1, в якому розміщено конічний ротор 2 з порожниною всередині, вал 3 якого встановлено в підшипниках 4, 5 і 6. Резервуар 1 складається зі зварного баку 7, який являє собою циліндрично-конічну ємність, що має циліндричну обичайку 8, конічну обичайку 9, днище 10 із втулкою 11, в якій розміщено нижній підшипниковий вузол вала ротора, фланець 12 у верхній частині баку і кришку 13, в якій розміщено другий підшипниковий вузол вала ротора, та патрубок 14 для подачі рідини в ротор. В конічній порожнині бака розміщено змійовик 15, призначений для відбору від рідини тепла, що виробляється генератором. Для забезпечення протоку рідини з циліндричної частини бака у конічну в циліндричній обечайці виконано отвори 16. Конічна частина бака введена для того, щоб збільшити загальну місткість бака при мінімальній довжині вала 3 і діаметра ущільнювальної прокладки 17. У днищі бака встановлено патрубок 18 для виходу рідини і втулка 19, яка призначена для кріплення енергогенератора до несучої рами, до якої також повинен кріпитися електропривідний насоселектрогенератор, вал якого орієнтовано вертикально коаксіально з валом енергогенератора, і вали енергогенератора й електропривідного насосаелектрогенератора з'єднано муфтою. Бак обладнано показчиком рівня рідини 20, необхідного в періоди пуску, наладки й експлуатації енергогенератора. Ротор 2 енергогенератора складається з конічного барабана 21 з порожниною всередині, на зовнішній поверхні якого виконано гвинтові канавки 22 прямокутного перерізу (можливі й інші форми перерізу - трикутні, трапецієвидні тощо). Ширина цих канавок на протязі всієї висоти барабана однакова, а їх глибина на шляху від торця конуса меншого діаметра до торця конуса більшого діаметра постійно плавно зменшується. На зовнішній поверхні барабана, починаючи з половини висоти барабана зі сторони більшого 6 діаметра конуса виконано заниження 23 його поверхні. Барабан із канавками розміщено в тонкостінному кожусі 24, внутрішня поверхня якого щільно контактує з зовнішньою конічною поверхнею барабана в своїй нижній частині й утворює кільцеву щілину на ділянці заниження 23 конусної поверхні барабана. Порожнини канавок 23 і кільцевої щілини 23 виходять у ви хідну камеру 25, яка утворюється елементами поверхні кришки 26, барабана 21 і кожуха 24. Працює енергогенератор наступним чином: Робочою рідиною заповнюють резервуар 1 до рівня, насос і циркуляційний контур енергогенератора. Запускають електромотор насоса. Насос забирає рідину з резервуару 1 через патрубок 18 і подає її з напором у патрубок 14 енергогенератора. З прийомної камери патрубка 14 рідина поступає в канал 32 вала 3 ротора 2 енергогенератора. З каналу 32 через просвердлені отвори 33 рідина надходить до камери 34, а з неї - до гвинтових канавок 22, по яких піднімається вгору та виходить у камеру 25 циліндричної частини ротора. На виході з гвинтових канавок у циліндричну частину ротора та камеру 25 створюються затоплені струмені, реакція яких стає однією з рушійних сил, які обертають ротор. По мірі підйому рідини знизу вгору по гвинтових канавках внаслідок зменшення їх заглиблення течія рідини в канавках прискорюється. Збільшення швидкості руху рідини до виходу з канавки поряд зі збільшенням радіуса ротора створює обертальний рушійний момент - другий фактор виникнення обертальної енергії ротора. Рух рідини у гвинтови х канавках від меншого радіуса до більшого утворює радіальну складову швидкості рідини, а це породжує силу Коріоліса, спрямовану в напрямку кутової швидкості ротора. А це дає третій фактор відновлення обертального руху ротора. Рідина, що потрапила в циліндричну камеру 25, витікає з неї під напором насоса та відцентрової сили через сопла і створює реактивний рух ротора в напрямку його обертання - це четвертий діючий фактор генерації обертального руху ротора. Рідина, що витікає з сопел 29 (Фіг.2) ротора, вдаряється по зубцях 37 зубчатого вінця і створює зворотну реакцію, спрямовану також на обертання ротора. Це п'ятий фактор, що сприяє виробленню обертальної енергії. При русі рідини в щілині між виступами гвинтових канавок і зовнішнім кожухом конічного ротора виникає щілинна кавітація. Удар струмин рідини, що витікає з сопел, викликає ударно-струминну кавітацію. Обертання ротора породжує в циліндричній частині відцентрову кавітацію. Рідина швидко нагрівається. Оскільки тиск всередині ротора значно вищий за атмосферний, рідина перегрівається та закипає в каналах сопел внаслідок зниження тиску до атмосферного на виході з сопел. Закипання рідини прискорює її рух в соплах і призводить до збільшення ударних і реактивних сил струменів, що витікають із сопел. Це ще один 7 35765 значний фактор, який повертає затрачену на обертання ротора енергію електромотора, що згодом перетворюється в електрогенератор. Джерела інформації: 1. Заявка на винахід України а 20070950 від 23.08.2007р. Спосіб виробництва енергії і генератор для його здійснення. /Федоткін І.М. 2. Заявка на винахід України а 200710997 від 14.10.2007р. /Федоткін І.М. Спосіб вироблення тепла та генератор теплової і обертової енергії для його здійснення. /Федоткін І.М. Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 8 3. Патент США №3697190, виданий 10.10.1972р. /Асфальтовий насос. 4. Заявка на винахід України а 200713837 від 10.12.2007р. Багатоступеневий генератор тепла і обертального руху. /І.М. Федоткін (корисна модель). 5. Заявка на винахід України а 200800925 від 25.01.2008р. Енергогенератор І.М. Федоткіна (корисна модель). 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