Роторний нагрівач рідини

1 Роторний нагрівач рідини, що складається зі статора з циліндричною порожниною, через яку пропускають рідину, що нагрівається, а також із установленого з зазором у цю порожнину ротора, виконаного у вигляді циліндра або диска, що має на його периферійній поверхні множину заглиблень і закріплений на валу, що приводиться в обертання та консольно виступає з підшипникового вузла і ущільнений сальником або торцевим ущільненням сальникового вузла, який відрізняється тим, що підшипниковий вузол Галузь техніки Запропонована корисна модель належить до теплотехніки, зокрема до способів і пристроїв для одержання тепла, що утворюється інакше, чим у результаті спалювання палив, і може бути використана в системах водяного опалення виробничих і житлових помешкань Рівень техніки ВІДОМІ пристрої для нагрівання рідин фрикційним способом, який полягає в тому, що тепло утворюється в результаті тертя друг об друга або об рідину твердих тіл, що приводяться в рух в судині з рідиною До такого належить, наприклад, пристрій, описаний в АС СРСР №1627790(МКВ F24J3/00), опубл у Бюл №6, 1991р Хибою цих пристроїв є те, що через втрати енергії ефективність нагрівання(відношення КІЛЬКОСТІ вироблюваної теплової енергії до механічної енергії, споживаної пристроєм) менше ОДИНИЦІ Але ВІДОМІ й пристрої для нагрівання рідин, у яких ефективність нагрівання перевищує одиницю Одним із таких є пристрій, описаний у патенті СРСР №1329629(МКВ F24J3/00), опубл у Бюл №29, 1987р Він складається з встановленого в виконаний у вигляді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса 2 Роторний нагрівач по п 1, який відрізняється тим, що його вал виконаний у вигляді вала уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса 3 Роторний нагрівач по п 1, який відрізняється тим, що його сальниковий вузол виконано у вигляді сальникового вузла відцентрового консольного насоса 4 Роторний нагрівач по п 1, який відрізняється тим, що між корпусом статора і корпусом підшипникового вузла встановлена прокладка з теплоізолюючого матеріалу 5 Роторний нагрівач по п 1 який відрізняється тим, що між ротором і валом установлено проміжний чіп або диск ІЗ ТЄПЛОІЗОЛЮЮЧОГО матеріалу корпусі статора нерухомого диска з виконаним у ньому каналом, жорстко пов'язаного з корпусом, і порожнистого обертового барабана ротора, який розміщується в корпусі статора навколо диска Барабан з'єднано із приводом обертання і має ребра в його порожнині У диску статора є напірний канал для відводу нагрітої рідини А на периферійній поверхні диска встановлена голівка з вхідною горловиною, що гідравлично сполучається з направляючим каналом, приєднаним до напірного каналу При обертанні барабана ротора рідина, що підлягає нагріванню, засмоктується в барабан і чинить у ньому обертання по колу, тому що захоплюється ребрами барабана При цьому рідина піддається поперемінному впливу розрідження і стиску, обумовленому розташуванням ребер у барабані і голівки на диску Через карбюраторний канал в обертову рідину засмоктується повітря, бульки якого підвищують стискальність середовища й ефективність його нагрівання за рахунок кавітаційних процесів у ньому Хибою цього пристрою є його складність, що подорожчує виготовлення цього пристрою і знижує CM CM 2274 надійність його роботи Більш простим є пристрій, описаний у патенті РФ №2 054 604(МКВ F24J3/00) від 20 02 1996 автора Кладова А Ф У ньому пропонується спосіб одержання енергії в пристрої, який складається з багатосекційного статора, у якому обертаються закріплені на валі робітничі колеса відцентрових насосів із перфорованими обручами, закріпленими на їхній периферії Коаксиально їм розташовані декілька більші по діаметру перфоровані кільця статора, закріплені в корпусі статора У цьому пристрої також працює кавітація в що нагрівається рідині, яку пропускають через порожнину статора В описі патенту РФ №2 054 604 стверджується, що досягнута ефективність нагрівання(вщношення вироблюваної теплової енергії до електричної, споживаної електродвигуном, що приводить вал пристрою в обертання), яка складає 2 - 4 і навіть 11,6 Хибою цього пристрою є його складність і громіздкість Найбільш близьким до що заявляється відомим технічним рішенням(прототипом) є роторний нагрівач води описаний у патенті США №5 957 122(МКВ F24C9/00) автора J L Gnggs, опублікованому 28 09 1999 Він складається з масивного металевого статора, що має циліндричну порожнину, закриту плоскою кришкою, пригвинченою до корпусу статора шпильками У центрі днища корпуса статора є осьовий отвір, у який ззовні вставлено кінець вала електродвигуна, ущільнений сальником або торцевим ущільненням сальникового вузла, змонтованого в днищі статора На цьому валі усередині порожнини статора укріплено циліндричний або дисковий металевий ротор, периферійна поверхня котрого рівномірно усіяна множиною поглиблень, що мають діаметр ~10мм і висвердлені на глибину, приблизно рівну діаметру цих поглиблень Зазор між циліндричними поверхнями ротора і статора складає ~0,5мм Між днищем корпуса статора і корпусом електродвигуна розміщено підшипниковий вузол із підшипником ковзання, пригвинчений до днища корпуса статора Він створює додаткову опору валу, на консольному КІНЦІ ЯКОГО ВИСИТЬ масивний ротор, одягнений на нього Самий же статор держиться на сталевій трубі, СПІВВІСНИЙ із валом, яка має діаметр, більший зовнішнього діаметра підшипникового вузла Ця труба прикріплена одним кінцем до днища статора, а другим до корпуса електродвигуна У днище статора й у його торцевій кришці є різьблені отвори для штуцерів подачі що нагрівається води в пристрій з однієї його сторони і відводу її з іншої сторони Описаний відомий нагрівач води працює так Через вхідний отвір у порожнину статора подають холодну або теплу воду, що підлягає нагріванню Вона протікає по зазорі між статором і ротором і виходить із протилежної сторони через отвір у торцевій кришці пристрою, до якого приєднують трубопровід для відводу нагрітої води до її споживача Ротор нагрівача приводять в обертання за допомогою електродвигуна, на КІНЦІ вала якого закріплено ротор При швидкому обертанні ротора відбувається завихрення води в поглибленнях на його поверхні При цьому в поглибленнях ротора й у зазорі між його циліндричною поверхнею і статором виникає кавітація, що веде до нагрівання води Цей нагрівач нагріває воду до 80 - 88°С при початковій її температурі -20 - 60°С Автор вищевказаного патенту США стверджує, що КІЛЬКІСТЬ тепла, яке генерується в описаному нагрівані, у 1,17 - 1,7 разів більша тієї КІЛЬКОСТІ електроенергії, яку споживає електродвигун, що приводить в обертання його ротор Цей результат(перевищення одержуваної енергії над, що затрачається) підтверджено у публікаціях інших авторів Так, в описі патенту РФ №2 054 604 висловлена думка, що надлишкова енергія тут з'являється в результаті протікання в кавітаційних пухирцях ядерних реакцій синтезу ядер атомів дейтерію і ядер атомів інших ХІМІЧНИХ елементів із ядер атомів водню(протонів), що входять до складу води Цей висновок підтверджено у книзі [Л П Фоминский, "Как работает вихровой теплогенератор Потапова", Черкассы "ОКОПлюс", 2001, с 112], у якій розповідається про роботу іншого відомого пристрою, описаного в патенті РФ №2 045 715 У ньому теж використовують кавітацію, що виникає при завихренні води у вихровій трубі, і теж досягнуте перевищення одержуваної теплової енергії над що затрачається електричною в 1,5-2 рази Хибою відомого нагрівача рідини, описаного в патенті США №5 957 122, є складність його виготовлення, обумовлена необхідністю виготовляти і статор, і вузол торцевого ущільнення в ньому, і підшипниковий вузол Це веде до високої собівартості такого пристрою Складним і довгим є також і ремонт цього нагрівача Іншою хибою відомого пристрою є те, що частина тепла, вироблюваного їм, губиться, йдучи по сталевому валі і по сталевій трубі, що з'єднує днище корпуса статора з корпусом електродвигуна, на електродвигун Це не тільки веде до перегріву електродвигуна, але і знижує ефективність роботи нагрівача рідини Суть корисної моделі У основу запропонованої корисної моделі поставлена задача, шляхом виконання окремих вузлів роторного нагрівача рідини у виді стандартних уніфікованих вузлів від інших виробів, що випускаються промисловістю серійно, спростити виготовлення і ремонт роторного нагрівача рідини Крім того, поставлена задача підвищити ефективність роботи цього нагрівача за рахунок зменшення втрат тепла, що іде по валі і корпусних деталях на двигун, який приводить ротор в обертання Поставлена задача вирішується тим, що у відомому роторному нагрівачі рідини, що складає зі статора з циліндричною порожниною, через яку пропускають що нагрівається рідину, а також із уставленого з зазором у цю порожнину ротора, виконаного у виді циліндра або диска, що має на його периферійній поверхні множину поглиблень і закріплений на приводимом в обертання валі, що консольно виступає з підшипникового вузла і ущільнений сальником або торцевим ущільненням сальникового вузла, підшипниковий вузол виконаний у виді уніфікованої опорної стійки 2274 відцентрового консольного насоса Поставлена задача вирішується також тим, що в роторному нагрівачі вал виконаний у виді вала уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса Поставлена задача вирішується ще тим, що в роторному нагрівачі сальниковий вузол виконаний у виді стандартного сальникового вузла відцентрового консольного насоса Поставлена задача вирішується також тим, що між корпусом статора роторного нагрівача і підшипникового вузла встановлена прокладка з теплоізолюючого матеріалу Поставлена задача вирішується ще і тим, що між ротором і валом роторного нагрівача встановлено проміжний чіп або диск із теплоізолюючого матеріалу Виконання підшипникового вузла в запропонованому роторному нагрівачі рідини у виді уніфікованої стійки відцентрового консольного насоса дозволяє використовувати при виготовленні роторного нагрівача стандартні уніфіковані стійки відцентрових консольних насосів, які серійно випускаються на багатьох заводах, що виробляють такі насоси, замість того, щоб самим виготовляти підшипниковий вузол Це не тільки спрощує виготовлення запропонованого роторного нагрівача рідини, але й робить його дешевшим(тому що собівартість серійних стандартних виробів завжди нижче, чим нестандартних) Крім того, стандартна уніфікована стійка відцентрового консольного насоса більш надійна в роботі, тому що, по-перше, у ній використовуються підшипники катіння, а не ковзання, по-друге, в й конструкції, давно відпрацьованій і перевіреній багаторічною практикою, вирішені питання змащування й охолодження ПІДШИПНИКІВ І, нарешті, вихід підшипникового вузла з ладу під час експлуатації запропонованого нагрівача рідини не зупинить його роботу на багато часу, тому що стандартну уніфіковану стійку легко можна замінити на іншу таку ж і відвезти на ремонт у майстерну Це спрощує і полегшує ремонт Виконання вала в пропонуємому роторному нагрівачі у виді вала уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса дозволяє використовувати при виготовленні таких роторних нагрівачів стандартні вали уніфікованих стійок відцентрових консольних насосів, що серійно випускаються на багатьох заводах, які виробляють такі насоси, замість того, щоб самим виготовляти нестандартні вали або використовувати вал дорогого електродвигуна, як у відомому пристрої прототипу Це також спрощує й здешевшує виготовлення і ремонт запропонованого нагрівача рідини і дає гарантії якості t взаємозамінності використовуваних у них валів Використання для обертання ротора не вала електродвигуна, як це було у відомому пристроі-прототипі, а вала стандартної уніфікованої стійки відцентрового консольного насоса, який з'єднується з валом двигуна еластичною муфтою з гумовими елементами, дозволяє здійснити з їхньою допомогою теплову ІЗОЛЯЦІЮ двигуна від нагрівана рідини і тим самим не тільки зменшити втрати тепла, вироблюваного нагрівачем, по валу, але і зменшити небезпеку перегріву двигуна Але стандартний вал уніфікованої стійки відцентрового консольного насоса не завжди може підходити в якості вала роторного нагрівача Тому дана відмінна ознака винесена в окремий пункт формули заявки на корисну модель Виконання сальникового вузла в пропонуємому роторному нагрівачі у виді стандартного сальникового вузла відцентрового консольного насоса дозволяє використовувати при виготовленні і ремонті роторних нагрівачів стандартні сальникові вузли відцентрових консольних насосів, що серійно випускаються на багатьох заводах, які виробляють такі насоси, замість того, щоб самим виготовляти нестандартні сальникові вузли Це також спрощує й здешевшує виготовлення і ремонт запропонованого нагрівача рідини і дає гаранти якості і взаємозамінності використовуваних у них сальникових вузлів Введення між корпусом статора запропонованого роторного нагрівача і корпусом його підшипникового вузла прокладки з теплоізолюючого матеріалу дозволяє ізолювати підшипниковий вузол від гарячого корпуса нагрівача рідини і тим самим зменшити температуру нагрівання ПІДШИПНИКІВ при їхній роботі, що полегшує умови їхньої роботи і зменшує втрати тепла від роторного нагрівача Останнє, у свою чергу, підвищує ефективність роботи нагрівача Встановлення між ротором і валом роторного нагрівача проміжного чопа або диска з теплоізолюючого матеріалу запобігає відпливу вироблюваного тепла з ротора на вал і далі по ньому до сальникового і підшипникового вузлів і до сполучної муфти двигуна, який приводить вал нагрівача рідини в обертання Це не тільки зменшує перегрів підшипникового і сальникового вузлів, але і зменшує втрати тепла від роторного нагрівача Останнє, у свою чергу, підвищує ефективність роботи нагрівача Крім того, виконання проміжного чопа або диска ротора з теплоізолюючого матеріалу, густина котрого менша густини металу, не тільки забезпечує теплоізоляцію диска ротора від вала, але і зменшує масу і інерційність ротора, що веде до зменшення пускових токів при вмиканні електродвигуна, який приводить ротор нагрівача рідини в обертання На фіг 1 приведено креслення уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса з їївалом На фіг 2 приведено креслення запропонованого роторного нагрівача рідини, підшипниковий вузол і вал якого виконані у виді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса та її вала На фіг 3 приведено креслення роторного нагрівана рідини, підшипниковий вузол і вал якого виконані теж у виді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса та її вала Але в ньому ще і сальниковий вузол виконаний у виді стандартного сальникового вузла відцентрового консольного насоса У цій конструкції корпус підшипникового вузла і вал теплоізольовані від 2274 статора і ротора нагрівана рідини На фіг 4 приведено креслення роторного нагрівача рідини, конструкція якого відрізняється від нагрівача, зображеного на фіг 3, відсутністю теплоізоляції між валом і ротором і між корпусом підшипникового вузла і корпусом статора нагрівача рідини ВІДОМОСТІ, ЯКІ підтверджують можливість здійснення корисної моделі Уніфікована опорна стійка відцентрового консольного насоса, що виконана ВІДПОВІДНО ДО ОСТ 26-06-452-72, креслення якої приведено на фіг 1, описана в книзі [В М Аринштейн Унификации узлов и деталей центробежных консольних насосов в СССР и за рубежем - М ЦИНТИхиминефтемаш, 1975, с 44] Вона складається з литого чавунного кронштейну 1, відбійника рідини 2 і вала, встановленого на шарикопідшипниках, закритих кришками 3 і 4 ВІДПОВІДНО ДО ОСТ 26-06-452-72 на заводах СРСР впровадився ряд типорозмірів уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса з діаметром шийки вала d під підшипником від 25мм до 110мм Конструкція цієї уніфікованої опорної стійки була узгоджена з конструкціями аналогічних уніфікованих опорних стійок відцентрових консольних насосів, що випускалися за межами СРСР Тому вона відповідає міжнародним стандартам і в даний час Роторний нагрівач рідини, зображений на фіг 2, має циліндричний сталевий статор 1 Корпус статора нагрівача пригвинчено до фланця підшипникового вузла 2, виконаного у виді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса, зображеної на фіг 1, за допомогою шпильок 3, вгвинчених у сталевий корпус 4 сальникового вузла в днищі статора Між корпусом 4 сальникового вузла і фланцем підшипникового вузла 2 розміщена прокладка 5, що теплоізолює, із текстолиту, ебоніту або інших термостійких пластмас Набивка сальника 6 притискується кришкою 7, пригвинченою до корпуса 4 сальникового вузла двома шпильками з гайками(на фіг 2 не показані) і ущільнює вал 8, будучи стиснутою між чопами 9 і 10, виконаними з термостійкої пластмаси До корпуса 4 сальникового вузла приварено сталеве днище статора 11, до якого через прошарок клеягерметика прикріплено статор 1 На вал 8, виконаний у виді вала уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса, зі шпонкою 12, замість робочого колеса відцентрового насоса насаджено ротор, який складається з циліндричного диска(шайби) 13, виконаного зі сталі і нагвинченого на диск 14, виконаний із текстолиту або іншого діелектричного матеріалу, що теплоізолює Виконання його з такого матеріалу не тільки забезпечує теплоізоляцію диска ротора 13 від вала 8, але й зменшує масу і інертність ротора, що веде до зменшення пускових токів при вмиканні електродвигуна, який приводить вал 8 в обертання Диск 14 ротора стиснуто між сталевими шайбами 15 і 16 за допомогою болта 17, угвинченого в торець вала 8 Зазор між диском ротора 13 і циліндричною поверхнею статора 1 складає 0,3 - 0,7мм На 8 ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні диска ротора 13 висвердлена множина поглиблень 18, що мають діаметр 5 - 10мм Вони виконані на глибину від 0,5 до 1 діаметра цих поглиблень Поглиблення 18 розташовані рівномірно по окружності циліндричної поверхні диска ротора 13 із кроком між поглибленнями в 2,5 - 3 діаметра поглиблення У лівого зовнішнього краю диска 13 в інтервалах між поглибленнями 18 вифрезеровано радіальні канавки 19, що виконують функції лопаток відцентрового насоса У діелектричному диску 14 є отвори 20, просвердлені паралельно осі вала 8 До фланця 11 і корпусу сальника 4 приварено кожух теплообмінника 21 із вхідним патрубком 22 для подачі в нього що нагрівається рідини 3 протилежної сторони до торця статора 1, що має отвори 23 під болти, рівнобіжні осі вала 8, приклеєно клейєм-герметиком сталевий диск 24, з привареним до нього штуцером 25 для відводу нагрітої рідини На цей штуцер надягнута сталева шайба 26 і тефлонова прокладка 27 До диска 24 приклеєна клейєм-герметиком сталева каблучка 28 з отворами під болти, а до нього таким же клейєм приклеєна кришка 29 Вона кріпиться болтами ЗО, що стягують весь пакет перерахованих вище деталей При цьому тільки половина отворів 23 у статорі 1 зайнята болтами ЗО, а ІНШІ отвори 23 ВІЛЬНІ І служать для проходу по них що нагрівається рідини Зовні на вихідний штуцер 25 надягнута тефлонова прокладка 27 і сталева шайба 31, що притискається гайкою 32 У роторного нагрівача рідини, зображеного на фіг 3, підшипниковий вузол пропонується виготовляти у виді уніфікованої опорної стійки тих відцентрових консольних насосів, вал яких має різьблення для насадки на нього робочого колеса насоса Якби в роторі нагрівача відповідне різьблення було б виконане в текстолиті або ІНШІЙ пластмасі, то вона не витримала би крутячого моменту при пуску в роботу двигуна і була б зірвана Тому ротор запропонованого нагрівача рідини, зображеного на фіг 3, має металеву ступицю А от циліндричний корпус 1 у цього нагрівача виконано не зі сталі, а з термостійкої пластмаси(наприклад, із епостека) Як і в пристрої, зображеному на фіг 2, уся конструкція власне нагрівача рідини пригвинчена до фланця чавунного корпуса 2 підшипникового вузла, виконаного у виді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса зображеної на фіг 1, за допомогою шпильок 3, під гайками яких підкладено шайби з теплоізолюючого матеріалу У цій конструкції сальниковий вузол нагрівача рідини виконано у виді стандартного сальникового вузла відцентрового консольного насоса Корпус 4 сальникового вузла, гумований на заводівиготовлювачі насосів, і фланець корпуса 2 підшипникового вузла, виконаного у виді уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса, відділені від власне нагрівача рідини прокладкою(обручем) 5, що теплоізолює, із текстолиту, епостека або іншої твердої термостійкої пластмаси Набивка сальника 6 за допомогою кришки 7, пригвинченої до корпуса 4 чепцевого вузла двома шпильками з гайками(на фіг 3 не показані), ущільнює вал 8, будучи стиснутою чопом 9, виконаним з термостійкої пластмаси Гумова прокладка 10 герметизує стик корпуса 4 сальникового вузла і сталевого фланця 11 нагрівача рідини, стягнутих шпильками 3 До фланця 11 через прошарок клея-герметика прикріплено каблучку корпуса 1 На різьбляний кінець вала 8, виконаного у виді вала уніфікованої опорної стійки відцентрового консольного насоса, нагвинчено ротор, що складається зі сталевої ступиці 12, диска(шайби) 13, виконаного зі сталі, і з'єднуючого їх проміжного диска 14, виконаного з текстолиту і приклепаного до ступиці 12 і диска 13 заклепками 15 Статор нагрівача рідини складається з масивної сталевої каблучки 16, привареної до сталевого фланця 17 Зазор між диском ротора 13 і внутрішньою циліндричною поверхнею каблучки статора 16 складає 0,3 0,7мм На ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні диска ротора 13 висвердлена множина циліндричних поглиблень 18, що мають діаметр 5 - 10мм Вони виконані на глибину від 0,5 до 1 діаметра цих отворів і розташовані рівномірно по окружності циліндричної поверхні диска ротора 13 із кроком між поглибленнями, що складає 2,5 - 3 діаметра поглиблення На поверхні диска 13, яка спряжена з зазором 0,5 - 1мм з плоским фланцем статора 17, в інтервалах між поглибленнями 18 розташовані отвори 19, що мають діаметр 5 10мм Вони висвердлені на глибину від 0,5 до 1 діаметра цих отворів До фланця 17 статора приклеєна клейєм-герметиком сталева каблучкапрокладка 20, а до неї таким же клеєм приклеєна сталева пластина(диск) 21 теплообмінника Потім покладена друга каблучка-прокладка 20, а поверх неї накладена сталева кришка 22 пластинчастого теплообмінника Весь цей пакет пластин і прокладок склеєно клеєм-герметиком і стягнуто болтами 23 У центрі кришки 22 є патрубок 24 для подачі в що описується пристрій рідини, яку нагрівають, а у фланці 11 є патрубок 25 для відводу нагрітої рідини 2274 10 рідини в поглибленнях 18 і виникають ультразвукові коливання в ній При цьому починає працювати кавітація на краях цих поглиблень При періодичному швидкому стиску і розширенні кавітаційних парогазових пухирців відбувається, ВІДПОВІДНО до законів термодинаміки, трансформація механічної енергії в теплову, що і призводить до нагрівання рідини Крім того, у кавітаційних пухирцях при резонансному посиленні їхніх ультразвукових коливань відбуваються періодичні стиснення парогазової суміші, що веде до локального нагрівання м у центрі пухирців до температур, які досягають, по вимірах багатьох ДОСЛІДНИКІВ [ДИВ , наприклад, Семенов А , Стоянов П Звукосвечение или свет, вырванный из вакуума - "Техника молодежи", 1997, №3, с 4 - 5] і [Маргулис М А Звукохимические реакции и сонолюминесценция М "Химия", 1986, с 288]), багатьох тисяч градусів по Цельсію Це призводить, як відомо, до сонолюмінесцентного СВІТІННЯ рідин в ультразвуковому полі При цьому в що нагрівається рідині в що описується пристрої починають, мабуть, йти ядерні реакції синтезу з легких ядер атомів(протонів) більш важких ядер(дейтронів, тритоню, ядер атомів гелію-3 і ін ), які стимулюються торсюнними полями, що виникають у результаті швидкого обертання ротора Докладніше ці процеси описані в книгах [Фоминский Л П Как работает вихровой теплогенератор Потапова Черкассы "ОКО-Плюс", 2001, с 112] і [Фоминский Л П Сверхединичные теплогенераторы проти Римского клуба Черкассы "ОКО-Плюс", 2003, с 424] Ядерні реакції супроводжуються виділенням тепла цих реакцій, яке теж йде на нагрівання рідини в запропонованому пристрої Енергія цих ядерних реакцій є додатковою до тієї енергії, яку вкладає ЗОВНІШНІЙ двигун, що приводить вал 8 в обертання Тому ефективність нагрівання рідини в запропонованому пристроі(вщношення Роторний нагрівач рідини, зображений на фіг 4, має майже таку ж конструкцію, як і вищеописаний нагрівач, зображений на фіг 3, із тою ВІДМІННІСТЮ, що в ньому відсутні прокладка 5, що теплоізолює, виконана у виді обруча, і диск ротора 14, що теплоізолює Запропонований нагрівач рідини, зображений на фіг 2, працює так У вхідний штуцер 22 подають рідину, що підлягає нагріванню(воду, нафту, трансформаторну олію, тосол або ін ) Заповнивши пристрій, вона витікає з нього по трубопроводу, що приєднується до вихідного штуцера 22, і надходить до споживача тепла Після заповнення запропонованого пристрою рідиною вмочають двигун(електромотор, дизель або ін ), приєднаний до вала 8, який приводить його в обертання Чим вище швидкість обертання, тим вище ефективність роботи запропонованого нагрівача Максимальна швидкість обертання обмежена не тільки можливостями двигуна, але і тривкістю металу диска ротора 13, на який діють відцентрові сили Рідина, подавана через штуцер 22 в усередину нагрівача, надходить у зазор між поверхнею порожнини в статорі 1 і диском ротора 13 При обертанні ротора відбувається завихрення одержуваної теплової енергії до що затрачається механічної) перевищує одиницю При обертанні ротора відбувається електризація від тертя його об рідину(особливо при використанні діелектричних рідин) Диск 14, виконаний із діелектричного матеріалу, забезпечує ІЗОЛЯЦІЮ металевого диска ротора 13 від вала 8 Тому диск ротора 13 заряджається електричним зарядом, і між його поверхнею і поверхнею статора 1 виникає електричне поле Воно сприяє посиленню сонолюмінесценци в кавітаційних пухирцях, яка при цьому переходить у електросонолюмінесценцію, описану в книзі [Маргулис М А Звукохимические реакции и сонолюминесценция - М "Химия", 1986, с 288], яка більш інтенсивна, чим сонолюмінесценція У запропонованому пристрої рідина, напрямок руху якої показано на фіг 2 стрілками перед подачею й в порожнину статора попередньо підігрівається теплом деталей статора за допомогою теплообмінників Це знижує температуру корпусних деталей і зменшує втрати тепла з них у навколишнє повітря Нагрівач рідини, зображкний на фіг 3, працює майже так само, як описаний вище пристрій, 2274 12 11 зображений на фіг 2 За допомогою допоміжного показану на фіг З У якості вузла 2 узята насоса, установленого на трубопроводі, уніфікована опорна стійка УОС-50 (ОСТ 26-06-452приєднаному до вихідного штуцера 25, нагріту 72) відцентрового консольного насоса Х-65-50воду відсмоктують з описаного нагрівача і подають 160Р (ГОСТ 10168-1-85) Його сталевий вал 8 під споживачу ступицею ротора 12 має різьблення М20 х 1,5 ЗОВНІШНІЙ діаметр сталевого диска ротора 13 Приклади здійснення дорівнює 300мм, а його ширина складає 16мм Приклад 1 Нагрівач рідини має конструкцію, Внутрішній діаметр каблучки 16 сталевого статора показану на фіг 2 У якості вузла 2 узята дорівнює 301мм На ЗОВНІШНІЙ циліндричній уніфікована опорна стійка УОС-40 (ОСТ 26-06-452поверхні диска ротора 13 висвердлено 36 72) відцентрового консольного насоса ВКС-2/26 радіальних поглиблень 18, що мають діаметр 8мм (ТУ 26-06-1213-79) Шийка його сталевого вала 8 і глибину 5мм Між ЦИМИ поглибленнями на під диском 14 має діаметр 25мм ЗОВНІШНІЙ відстані 12мм від зовнішнього краю диска 13 діаметр текстолітового диска 14 складає 240мм висвердлені отвори 19, що мають діаметр 8мм і На ньому нарізане різблення М240 х 2 ЗОВНІШНІЙ глибину 5мм діаметр сталевого диска ротора 13 дорівнює 300мм Ширина диска 13 складає 16мм Вал 8 приводять в обертання зі швидкістю Внутрішній діаметр сталевого статора 1 дорівнює 3000об/хв електродвигуном із установленою 301мм На ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні диска потужністю 5кВт, що споживає при роботі ротора 13 висвердлено 36 поглиблень 18, що нагрівача потужність W1 Оскільки густина мають діаметр 8мм і глибину 5мм Осі цих текстолиту, із якого виготовлений диск ротора 14, поглиблень спрямовані уздовж радіуса диска 13 у 5 разів менша густини сталі, із якої виготовлений Між ЦИМИ поглибленнями профрезеровано диск ротора 13, то маса всього ротора в 2 раза радіальні пази 19, що мають глибину 2мм і менша, чим маса такого ж по розмірах монолітного довжину 8мм від зовнішнього краю диска 13 сталевого ротора ВІДПОВІДНО менше в нього і момент інерції Це зменшує пускові токи Вал 8 приводять в обертання зі швидкістю електродвигуна, який приводить ротор в 3000об/хв електродвигуном із номінальною обертання, у 1,3 разу За допомогою допоміжного потужністю 5кВт, що споживає при роботі насоса, що має потужність W3 = 150Вт і пристрою потужність W1, зазначену в табл 1 встановлений на трубопроводі, приєднаному до Оскільки густина текстолиту, із якого виготовлений вихідного штуцера 25, нагріту воду відсмоктують з диск ротора 14, у 5 разів менше густини стали, із описаного нагрівача і подають споживачу якої виготовлений диск ротора 13, то маса всього описаного ротора в 2,5 раза менша, чим маса При обертанні ротора зі швидкістю 3000об/хв такого ж по розмірах монолітного сталевого описаний пристрій нагріває воду з ефективністю ротора ВІДПОВІДНО менше в нього і момент інерції W2/(W1 + W3) =3,2 Це зменшує пускові токи електродвигуна, що Приклад 3 Нагрівач рідини має конструкцію, приводить ротор в обертання, у 1,5 рази показану на фіг 4, і виконаний майже так само, як і нагрівач, описаний у прикладі 2, із тою ВІДМІННІСТЮ, Теплову потужність W2, що генерується що в ньому відсутній диск, що теплоізолює, між нагрівачем, обчислюють за результатами вимірів валом 8 і ротором 13 і прокладка, що теплоізолює, витрати що нагрівається рідини через нього, що між корпусом 2 підшипникового вузла і корпусом вимірюється лічильником, установленим на статора нагрівача рідини Працює цей нагрівач так трубопроводі подачі що нагрівається рідини, і само, як і описаний у прикладі 3 Але, у результаті результатами вимірів термопарами температури втрат частини вироблюваного тепла по валу цієї рідини на вході і виході нагрівача ротора 8 і по корпусу 2 підшипникового вузла, При обертанні ротора зі швидкістю 3000об/хв ефективність роботи цього нагрівача рідини описаний пристрій нагріває рідину, зазначену у нижча, чим нагрівача, описаного в прикладі 2, і при таблиці 1, з ефективністю W2/W1, зазначеною в обертанні ротора зі швидкістю 3000об/хв складає таблиці 1 величину W2/(W1 + W3) = 2,8 Приклад 2 Нагрівач рідини має конструкцію, Таблиця 1 Параметри і результати до прикладу 1 Рідина Вода Нафта Трансформ, олія Тосол* - 40% етиленгліколя у воді W1 кВт 4,5 4,8 4,7 4,9 W2, кВт 13,5 14,4 16 147 Ефективн ЗО 3,0 3,4 ЗО 13 2274 14 ts: 23 20 25 22 2.1 ФІГ З Комп'ютерна верстка І Вихованець Підписне Тираж 39 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