Нагрівач рідини
Номер патенту: 50608
Опубліковано: 15.10.2002
Автори: Потапов Юрій Семьоновіч, Фоминський Леонід Павлович, Потапов Семьон Юрієвіч
Формула / Реферат
Нагрівач рідини, що містить статор з циліндричною порожниною, через яку пропускають рідину, що нагрівають, а також встановлений з зазором в порожнину металевий ротор, який закріплено на валу, що приводиться в обертання, і виконаним у вигляді циліндра, що має на своїй поверхні множину заглиблень, або набраний з дисків, що мають на поверхні множину заглиблень і/або отворів, який відрізняється тим, що ротор виконано із перехідного металу сімейства заліза періодичної таблиці хімічних елементів Д. І. Менделєєва або з феромагнітного сплаву цього металу з іншими металами і/або з вуглецем.
Текст
Нагрівач рідини, що містить статор з циліндричною порожниною, через яку пропускають рідину, що нагрівають, а також встановлений з зазо ром в порожнину металевий ротор, який закріплено на валу, що приводиться в обертання, і виконаним у вигляді циліндра, що має на своїй поверхні множину заглиблень, або набраний з дисків, що мають на поверхні множину заглиблень і/або отворів, який відрізняється тим, що ротор виконано із перехідного металу сімейства заліза періодичної таблиці ХІМІЧНИХ елементів Д І Менделєєва або з феромагнітного сплаву цього металу з іншими металами і/або з вуглецем Винахід належить до теплотехніки, зокрема до засобів і пристроїв для одержання тепла, що утворюється інакше ніж у результаті спалювання палив, і може бути використаним в системах водяного опалення виробничих і житлових помешкань ВІДОМІ пристрої для нагрівання рідин фрикційним способом, який полягає в тому, що тепло утворюється в результаті тертя друг об друга і/або об рідину твердих тіл, які приводять у рух в судині з рідиною До такого ставиться, наприклад, пристрій, описаний в А С СРСР № 1627790 (МКВ F24J3/00), публ у Бюл №6, 1991 р Хибою цих пристроїв є те, що через втрати енергії ефективність нагрівання (відношення КІЛЬКОСТІ вироблюваної теплової енергії, яка уноситься рідиною, що нагрівається, до механічної або електричної енергії, споживаної пристроєм) менше голівка з вхідною горловиною, що гідравлічне сполучується з направляючим каналом диска, приєднаним до напірного каналу В описі цього винаходу не зазначено, із яких металів або сплавів виконані деталі цього пристрою При обертанні барабана ротора рідина, що підлягає нагріванню, засмоктується в описаний пристрій, потрапляє в порожнину барабана і чинить у ньому обертання по колу, тому, що захоплюється ребрами барабана При цьому рідина піддається поперемінному впливу розрідження і стиску, обумовленому формою і 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 ОДИНИЦІ Хибою цього пристрою є його складність, що подорожчає виготовлення цього пристрою і знижує 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 якому описаний спосіб одержання енергії в пристрої, що віддаленню нагадує вищеописаний Він складається з багатосекційного корпуса статора, у якому обертаються закріплені на валі робітничі колеса відцентрових насосів із перфорованими кільцями, що закріплені на їхній периферії Коаксіальне їм розташовані декілька більші по діаметру перфоровані кільця статора, що закріплене в корпусі статора В описі патенту не згадується, із яких конструкційних матеріалів виконані ті або ІНШІ деталі описаного при Але ВІДОМІ й пристрої для нагрівання рідин, у яких ефективність нагрівання перевищує одиницю Одним із перших таких пристроїв з "явився насоснагрівач текучих середовищ описаний у патенті СРСР № 1329629 (МКВ F24J3/00 що публ у Бюл № 29 1987 р Він складається з встановленого в 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 ротора з'єднаний з приводом обертання і має ребра, які розташовані в його порожнині з інтервалами одне щодо одного У диску статора є напірний канал для відводу нагрітої рідини Крім того, на периферійній поверхні диска встановлена 00 о (О о ю 50608 рідини або повітрю другого контуру теплообміннистрою ка, повертається по замкнутому контуру в судинуУ цьому пристрої також працює кавітація в рінакопичувач води, ВІДКІЛЯ її знову подають в опидині, яку нагрівають, пропускаючи її через порожсаний пристрій Ротор пристрою приводять в обенину статора В експериментах, описаних у патенті ртання за допомогою електродвигуна, який приєдРФ № 2 054 604 досягнута ефективність нагріваннують до вала ротора При швидкому обертанні ня (відношення теплової енергії, яка уноситься з ротора відбувається завихрення води в поглибпристрою рідиною, до механічної енергії, виробленнях на його поверхні майже так само, як завихлюваної електродвигуном, який приводить вал рюється повітря в перфорації обертового барабапристрою в обертання), що складає 2 - 4 і навіть на звукової сирени При цьому в поглибленнях 11,6 Хибою цього пристрою є його складність і ротора й у зазорі між його циліндричною поверхгроміздкість нею і статором відбувається кавітація, що веде до Більш простим і більш близьким до що заявнагрівання води ляється відомим технічним рішенням є пристрій, описаний у патенті США № 5 188 090 (МКВ Описаний пристрій може нагрівати воду до 80 F24C9/00), автора J L Gnggs, опублікованому - 88 °С при початковій и температурі ~ 20 - 60°С 23 02 1993 Він складається з металевого статора, При цьому температура води, що виходить з приякий має циліндричну порожнину, закриту плоскою строю, тим вище, чим менше витрата води через кришкою У центрі кришки й у протилежній їй стонього, яка регулюється вентилем на трубопроводі роні корпуса статора є осьові отвори, у яких на відводу води з пристрою підшипниках установлений вал, який приєднують Автор вищевказаного патенту США підтвердо електродвигуна, що приводить його в обертанджує, що КІЛЬКІСТЬ тепла, яке генерується в описаня На валі усередині порожнини статора закріпному пристрої і выноситься з нього нагрітою рідилен монолітний циліндричний металевий ротор, ною до споживача, у 1,17 - 1,7 разів більша тої зовнішня циліндрична поверхня котрого рівномірКІЛЬКОСТІ електроенергії, яку споживає електродвино усіяна множиною поглиблень, що мають діагун, що приводить в обертання ротор цього приметр -10мм і висвердлені на глибину, приблизно строю рівну діаметр) цих поглиблень Зазор між циліндЦей результат (перевищення одержуваної ричними поверхнями ротора і статора складає ~ енергії над тією, що затрачається), який на перший 0,5мм Вал в отворах статора і його кришки ущільпогляд суперечить закону зберігання енергії, був нен сальниками, які запобігають витіканню з припідтвердженим у публікаціях інших авторів Напристрою рідини, що нагрівають, і влученню її у підклад, у патенті РФ № 2 054 604 (МКВ F24J3/00) від шипники У торцевих кришках статора є отвори 20 02 1996 автора Кладова А Ф , про котрий вже для подачі в пристрій рідини які нагрівають, з одбула промова вище В описі патенту РФ № 2 054 нієї його сторони І відводу и з іншої сторони В 604 висловлена думка, що надлишкова енергія тут описі патенту зазначено, що в прикладах здійсз'являється в результаті протікання в кавітаційних нення даного винаходу використовували алюмінібульках ядерних реакцій синтезу ядер атомів дейєвий ротор Але обговорено, що "ротор може бути терію і ядер атомів інших ХІМІЧНИХ елементів із виконаний із будь-яких інших конструкційних метаядер атомів водню (протонів), що входять до лів або сплавів на розсуд виготовлювача" При складу води Підтвердженням цьому А Ф Кладов цьому не згадується про існування переваг виковважає виявлене їм деяке перевищення дози іоніристання одного з цих матеріалів перед іншими, зуючого випромінювання з нагрітої в такому приякі вели б до підвищення ефективності нагрівання строї рідини над дозою фонового іонізуючого виводи в описаному пристрої (відношення теплової промінювання Цей висновок підтверджен у книзі енергії, яка уноситься з пристрою рідиною, до еле[Л П Фоминський, "Як працює вихровий теплогенектричної енергії, споживаної електродвигуном, що ратор Потапова'", Черкаси "ОКО-Плюс", 2001, приводить вал пристрою в обертання) 112с], у якій розповідається про роботу іншого відомого пристрою, описаного в патенті РФ № 2 Вибір алюмінію для виготовлення ротора в 045 7] 5 У ньому теж використовують кавітацію, прикладах здійснення цього винаходу й в інших що виникає при завихренні води у вихровій трубі, і публікаціях його автора Дж Гріггса не випадковий, теж досягнуте перевищення одержуваної теплової тому що це самий легкий із конструкційних метаенергії над електричною, що затрачається, в 1,5 лів Низька ЩІЛЬНІСТЬ алюмінію дозволяє зводити 2 рази Ці зведення якоюсь мірою підтверджують до мінімуму відцентрові сили, що виникають у родостовірність даних, приведених в описі вищеопиторі при його швидкому обертанні, а виходить, саних відомих пристроїв зменшити механічні напруги в ньому при його роботі Крім того, легкий алюмінієвий ротор легше Хибою відомого пристрою, описаного в патенті розкручувати електродвигуном у момент пуску, ніж США № 5 188 090, є недостатньо висока ефективважкий сталевий, що має такі ж розміри ність нагрівання в ньому рідкий в порівнянні з ефективністю її нагрівання в пристрої, описаному в Описаний відомий пристрій працює так Через згаданому вище патенті РФ № 2 054 604 автора вхідний отвір у порожнину статора подають початКладова А Ф Крім того, монолітний ротор цього кову (холодну або теплу) воду, що підлягає нагріпристрою необхідно виготовляти з дорогої великованню Вона протікає по зазорі між статором і рогабаритної заготівлі, и обробка ополчена з необтором і виходить із протилежної сторони через хідністю кріпити на верстатах громіздку заготівлю, отвір у торцевій кришці пристрої, до котрого прищо збільшує трудомісткість Крім того, після нерівєднай трубопровід для відводу нагрітої води до номірного зносу частини робочої поверхні моноліспоживача або в теплообмінник-бойлер У остантного ротора припадає при ремонті заміняти весь ньому випадку вона, віддавши частину свого тепла 50608 алюмінієвих або титанових сплавів легше розкруротор чувати двигуном при пуску пристрою в роботу Найбільше близьким до що заявляється відоРідина, яку подають в усередину описаного мим технічним рішенням (прототипом) є "пристрій пристрою, надходить у зазор між поверхнею породля нагрівання рідини", описаний в заявці на винажнини в статорі і ротором При цьому частина похід № 2002010452 авторів Потапова Ю С , Потатоку рідини протікає по ньому зазорі, а Інша часпова С Ю і Фоминського Л П , поданої в патентне тина - через наскрізні отвори в дисках ротора При відомство України 17 січня 2002 р обертанні ротора відбувається завихрення рідини Цей пристрій складається з корпуса статора, в цих отворах, а також у поглибленнях на поверхні виконаного з відрізка сталевої труби, а також із дисків, і виникають ультразвукові коливання в ній, вставленого в нього з зазором - 0,5мм ротора, точно так само, як виникає свист повітря в перфонабраного з декількох металевих (алюмінієвих або рації ротора звукової сирени при його обертанні титанових) дисків, закріплених на приводимому в При збільшенні швидкості обертання ротора почиобертання валі з інтервалами між периферійними нає працювати кавітація на краях його отворів і частинами дисків від 5 до 25мм На циліндричній поглиблень При періодичному швидкому стиску і поверхні дисків є множина поглиблень, що мають розширенні кавітаційних парогазових бульок віддіаметр від 5 до 25мм і засвердлені на глибину, бувається, ВІДПОВІДНО до законів термодинаміки, приблизно рівну їхньому діаметру А на периферії трансформація механічної енергії в теплову, що і дисків ротора в їхніх торцях є множина отворів із призводить до нагрівання рідини діаметром від 5 до 25мм, розташованих по окружності і виходячих у простір інтервалів між дисками Крім того, у кавітаційних бульках при резонанЧастина них отворів може бути виконана не насному посиленні їхніх ультразвукових коливань скрізними, а на глибину, приблизно рівну від 0,5 до відбуваються періодичні стискування парогазової 1 їхнього діаметра, при цьому наскрізні і ненаскрісуміші, що веде до локального нагрівання її у зні отвори чергуються уздовж периферії диска центрі бульок При цьому в рідині, що нагрівається через одне або через два, або через більше число в описаному пристрої, починають, мабуть, йти ненаскрізних отворів Виконання ротора з декільядерні реакції, які стимулюються торсюнними покох дисків, насаджених на вал, дозволяє викорислями, що виникають у результаті швидкого обертовувати для виготовлення ротора вже не великотання ротора Вони супроводжуються виділенням габаритні, а невеличкі заготівлі, котрі багато тепла них реакцій, яке теж йде на нагрів рідини дешевші і доступніші великий і котрі легше опраЕнергія цих ядерних реакцій є додаткової до тієї цьовувати на металорізних верстатах Це спрощує енергії, яку вкладає ЗОВНІШНІЙ двигун, що привой здешевлює виготовлення і ремонт ротора дить вал ротора в обертання Тому ефективність нагрівання рідини в описаному пристрої (відноОписаний відомий пристрій для нагрівання рішення вироблюваної теплової енергії до затрачедини працює так В один з отворів у торцевій криної механічної) перевищує одиницю шці корпуса статора подають по трубопроводу, приєднаному до нього отвору, рідина, що підлягає Наявність між дисками ротора інтервалів, шинагріванню (Воду, нафту, трансформаторну олію, рина яких сумірна з діаметром отворів, розташотосол або ш) Заповнивши порожнину статора, ваних у периферії дисків, дозволяє при швидкому вона витікає з неї по трубопроводу, який приєднуобертанні ротора здійснювати завихрення рідини в ють до протилежного отвору в ІНШІЙ кришці, і надцих отворах майже так само, як у поглибленнях на ходить або до споживача тепла, або в судинуциліндричній поверхні диска, і тут теж починає накопичувач рідини, що нагрівають ВІДТІЛЯ її знопрацювати кавітація, що призводить до виділення ву подають насосом на вхід описаного пристрою і додаткового тепла Це підвищує ефективність ропрокачують цю рідину через нього по замкнутому боти пристрою, який має складовий ротор, набраконтуру доти, поки и температура в судиніний із дисків, у порівнянні з пристроєм, який має накопичувачі в результаті поступового нагрівання монолітний ротор такого ж діаметра В описі зане підніметься до необхідної величини Після зазначеного винаходу-прототипу приведені також повнення порожнини статора рідиною, призначеприклади здійснення і результати роботи такого ж ною для нагрівання, включають двигун (електропристрою з монолітним алюмінієвим ротором мотор, дизель або ш), який приєднаний до вала Хибою описаного відомого пристроюротора і приводить його в обертання Чим вшиє прототипу є порівняно низька ефективність нагрішвидкість обертання, тим вище ефективність ровання в ньому рідини, яка не перевищує 300% Це боти запропонованого пристрою і тім швидше обумовлено не зовсім удалим вибором роду метаздійснюється нагрів рідини в ньому Максимальна лу (алюмінієві або титанові сплави), Із якого вигошвидкість обертання обмежена не тільки можлитовлені диски ротора або весь він при монолітновостями використовуваного двигуна, але і тривкісму його виконанні тю матеріалу ротора або його дисків, схильних при Суть винаходу обертанні ротора впливу відцентрових сил, Ідо В основу запропонованого винаходу поставрозривають їх Якщо для пристрою, який працює лена задача в пристрої для нагрівання рідини, при порівняно невеличких швидкостях обертання, шляхом використання більш працездатного у відвикористовують диски з алюмінію або алюмінієвих ношенні ефективності нагрівання рідини в цьому сплавів, то при ВИСОКОШВИДКІСНІЙ роботі пристрою, пристрої конструкційного матеріалу основних дещо призводить до більш швидкого нагрівання ріталей підвищити ефективність його роботи дини, використовують диски з більш міцного титаПоставлена задача вирішується тим що у вінового сплаву АЛЮМІНІЄВІ І титанові сплави були домому нагрівачі рідини, який складається зі стаобрані ще й з тих міркувань, що ротор із легких тора, що має циліндричну порожнину, через яку 50608 8 магнітною проникністю, чим у феромагнетиків), пропускають рідину, що нагрівають, а також із ефективність нагрівання рідини надавалася завуставленого з зазором у цю порожнину металевожди менше, ніж в експериментах із феромагнітним го ротора, закріпленого на приводимому в оберротором А при використанні ротора, виготовленотання валі і виконаного у виді циліндра, що має на го з МІДІ, яка € діамагнетиком (речовиною, що восвоїй поверхні множину поглиблень, або набранолодіє магнітними властивостями, протилежними го з дисків, що мають на їхній поверхні множину тим, якими володіють феромагнетики, тобто не поглиблень і/або отворів, ротор є виконаний із пеутягується в магнітне поле, а виштовхується з ньорехідного металу сімейства заліза періодичної го), ефективність нагрівання рідини в такому притаблиці ХІМІЧНИХ елементів Д, Й Менделєєва або з строї виявилася взагалі менше одиниці Тобто феромагнітного сплав} цього металу з іншими медодаткові джерела нагрівання не з'являються, що талами і/або з вуглецем говорить про те, що ядерні реакції при цьому не Виконання ротора або складових його дисків із йдуть зазначених металів або сплавів веде, як показали експерименти авторів даного винаходу, до підвиВсе це вказує на особливу роль феромагнітщення ефективності нагрівання рідини (відношенних металів і сплавів, при використанні їх у якості ня вироблюваної теплової енергії до затрачуваної матеріалу ротора, у формуванні додаткових джемеханічної або електричної енергії) у порівнянні з рел нагрівання рідини при роботі запропонованого нагріванням їх у такому ж пристрої, який має ропристрою тор, виконаний з інших металів, що не входять у Запропоноване технічне рішення не ставиться зазначене сімейство Причини виявленої залежнодо звичайного конструювання, тому що отриманий сті ефективності нагрівання від роду металу ротопозитивний результат не був очевидний заздалера поки не дуже ясні Проте залежність виявляєтьгідь Адже в запропонованому нагрівачі рідини не ся дуже чітко, що дає можливість підвищити використовуються ні магнітні поля, ні електричні ефективність роботи запропонованого нагрівача токи в рідині Тому, здавалося б, не повинно було рідини мати значення те, із якого металу (феромагнітного або неферомагнітного) виконаний його ротор НеВплив роду металу, із якого виконаний ротор сподіванка отриманого позитивного результату або складові його диски, на ефективність нагрідоказує новизну, нетривіальність і корисність завання рідини в запропонованому пристрої вказує пропонованого технічного рішення на те, що ядерні реакції, якщо вони є джерелом надлишкового тепла, йдуть не у вільному об'ємі На фіг 1 приведено креслення запропонованорідини, яку нагрівають, а безпосередньо біля пого нагрівача рідини з монолітним ротором На фіг 2 верхні ротора Цей вплив роду металу ротора моприведено креслення нагрівача рідини, який має же позначатися, по-перше, через те, що кавітаційні складовий ротор, набраний із дисків процеси біля поверхні твердих тіл залежать від На фіг 3 приведена інша проекція пристрою, матеріалу цієї поверхні По-друге, робота виходу зображеного на фіг 2 електронів Із поверхні різноманітних металів різЗапропонований нагрівач рідини складається з номанітна, а електронні потоки ведуть до мікророкорпуса 1 статора, виконаного з відрізка сталевої зрядів у кавітаційних бульках, що нагріває їх У труби до якого знизу приварені ніжки-розпірки і третіх, не виключено, що в ядерних реакціях, які плита 2 з отворами лід болти для кріплення всього ведуть до виділення додаткового тепла, беруть пристрою до фундаменту 3 торців корпус статора участь не тільки ядра атомів, що входять до скла1 закритий сталевими кришками 3, притиснутими ду рідини, що нагрівається, але і ядра атомів медо гумового або тефлонового джгута ущільнення 4 талу ротора, біля поверхні якого відбувається кавіза допомогою стягуючих шпильок 5 У центральні тація, а також ядра атомів вуглецю, що входить до отвори кришок 3 вставлені і приварені герметичскладу сплавів, із яких виконаний ротор Не виним швом чопи 6 що служать опорами для ПІДШИключено також, що атоми металу ротора відіграПНИКІВ 7, на яких установлений сталевий вал 8 Він ють роль каталізатора ядерних реакцій, що ведуть ушільнен сальниками 9, що притискуються стакадо нагрівання рідини нами 10 і пружинами 11 На вал 8, який має шпонку 12 насаджений монолітний ротор 13, виконаний І, нарешті, треба відзначити, що перехідні меіз перехідного металу сімейства заліза періодичної тали сімейства заліза, а також багато їхніх сплавів таблиці ХІМІЧНИХ елементів Д И Менделєєва або з є феромагнетики А у феромагнетиках, як відомо, феромагнітного сплаву цього металу з іншими СПІНОВІ моменти атомів їхньої кристалічної решітки металами і/або вуглецем При виконанні прилегко орієнтуються ЗОВНІШНІМ магнітним полем строю, показаного на фіг 2, ротор складається з уздовж силових ЛІНІЙ цього поля навіть при дуже дисків 13, виконаних із вищевказаного металу або слабкому розмірі останнього Тому не виключено, сплаву, і насаджених на сталевий вал 8 Однакові що СПІНОВІ моменти атомів цих металів і сплавів інтервали (5 - 25мм) між дисками 13, що мають так само легко орієнтуються і лід впливом поля товщину 10 - 30мм, забезпечуються чопами 14, обертання (торсюнного поля), що виникає при теж насадженими на вал 8 Диски ротора 13 стисшвидкому обертанні ротора А вплив торсюнного нуті в пакет за допомогою гайки 15 із шайбою 16 поля, що орієнтує спіни, як уже говорилося вище, Зовні ПІДШИПНИКИ 7 закриті кришками 17, в однієї з може бути чинником, що стимулює протікання який є центральний отвір для вала 8, кінець якого ядерних реакцій На визначальну роль цих металів виступає за кришку і має посадкове місце для кріяк феромагнетиків вказує і те, що в тих експериплення шківа або муфти, за допомогою котрих ментах (див приклади здійснення, приведені нижйого приєднують до двигуна (електричного, дизече), у яких ротор був виготовлений з алюмінію, що льного або ш ), що приводить вал 8 в обертання є парамагнетиком (речовиною з набагато меншою 50608 10 жена не тільки можливостями використовуваного двигуна, але і тривкістю матеріалу ротора або його дисків 13, схильних при обертанні впливу відцентрових сил, що розривають їх Рідина, подавана через отвір 21 в усередину описаного нагрівача, надходить у зазор між поверхнею порожнини в статорі 1 і дисками ротора 13 При цьому частина потоку рідини протікає по зазорі між поверхнями ротора і статора, а інша частина - через наскрізні отвори 19 у дисках ротора 13 При обертанні ротора відбувається завихрення рідини в цих отворах, а також у поглибленнях 18 і 20 і виникають ультразвукові коливання в ній, точно так само, як виникає свист повітря в перфорації ротора звукової сирени при його обертанні При збільшенні швидкості обертання дисків ротора ] З починає працювати кавітація на краях цих отворів і поглиблень При періодичному швидкому стиску і розширенні кавітаційних парогазових бульок відбувається, ВІДПОВІДНО до законів термодинаміки, На зовнішньої (циліндричної) поверхні ротора трансформація механічної енергії в теплову, що і або його дисків 13 розташована множина циліндпризводить до нагрівання рідини ричних поглиблень 18, які мають діаметр 5 - 25мм Вони виконані на глибину від 0,5 до 1 діаметра цих Крім того, у кавітаційних бульках при резонанотворів свердленням або електроерозійною обросному посиленні їхніх ультразвукових коливань бкою Ці поглиблення 18 розташовані рівномірно відбуваються періодичні стискування парогазової по циліндричній поверхні ротора або по окружності суміші, що веде до локального нагрівання її у кожного диска ротора 13 із кроком між поглибленцентрі бульок до температур, які досягають, по нями, що складає 2,5 - 3 діаметра поглиблення вимірах багатьох ДОСЛІДНИКІВ (див, наприклад, При виконанні ротора складовим із дисків 13 у [Семенов А , Стоянов П Звукосвечение или свет, проміжках між поглибленнями 18 пророблені (свевырваный из вакуума -"Техника -молодежи", J997 рдленням або електроерозійною обробкою) на№ 3 с 4 - 5] І [Маргулис М А Звукохимические реаскрізні отвори 19, розташовані в торцях диска 13 і кции и сонолюминесценция -М/ "Химия", 1986 віддалені від його краю на відстані до центру от288 с]), багатьох тисяч градусів по Цельсію Це вору, рівному 2 - 2,5 діаметрам цих отворів, що призводить, як відомо, до сонолюмінесцентного вибирається в межах від 5 до 25мм Частина отвоСВІТІННЯ рщин в ультразвуковому полі При цьому в рів у торцях дисків ротора 13, розташованих по рідині, яку нагрівають в описаному пристрої, почипериферії цих дисків, можуть бути виконані не нанають, мабуть, йти ядерні реакції синтезу з легких скрізними, а на глибину від 0,5 до 1 діаметра цих ядер атомів (протонів) більш важких ядер (дейтроотворів (див фіг 2, 3) При цьому наскрізні отвори нів, тритонів, ядер атомів гелия-3 і ш) які стиму19 і ненаскрізні отвори 20 чергуються У верхній люються торсюнними полями, що виникають у частиш кришок 3 є різьбові отвори 21, у які вгвинрезультаті швидкого обертання ротора Докладнічують штуцери трубопроводів для подачі і відводу ше ці процеси описані в книгах [Потапов Ю С , рідини, що нагрівається в описаному пристрої Фоминский Л П Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения - КиЗапропонований нагрівач рідини працює так В шинев-Черкассы "ОКО-Плюс", 2000, -387 с ] і [Фоодин з отворів 21 у кришці 3 подають від насоса по минский Л П Как работает вихровой теплогенератрубопроводу, приєднаному до цього отвору, рідитор Потапова-Черкассы, "ОКО-Плюс", 2001, -112 ну, що підлягає нагріванню Воду, нафту, трансс ] Ядерні реакції супроводжуються виділенням форматорну олію, тосол або ш) Заповнивши притепла цих реакцій, яке теж йде на нагрів рідини в стрій, вона випливає з нього по трубопроводу, що запропонованому пристрої Енергія цих ядерних приєднується до протилежного отвору 21 в ІНШІЙ реакцій є додаткової до тієї енергії, яку вкладає кришці 3, і надходить або до споживача тепла, або ЗОВНІШНІЙ двигун, що приводить вал 8 в обертанв судину-накопичувач рідини, яку нагрівають ВІДня Тому ефективність нагрівання рідини в запроТІЛЯ її знову подають насосом на вхід описаного понованому пристрої (відношення одержуваної пристрою, для чого прокачують цю рідину через теплової енергії до затраченої механічної) перенього по замкнутому контурі доти, поки и темперавищує одиницю тура в судині-накопичувачі в результаті поступового нагрівання в запропонованому пристрої не підПриклади здійснення німеться до необхідної величини Після Приклад 1 Нагрівач рідини, зображений на заповнення внутрішньої порожнини статора зафіг1, складається з корпуса 1 статора, що являє пропонованого пристрою рідиною, що нагрівають, собою відрізок труби, виконаної зі сталі Ст 3 Вона включають двигун (електромотор, дизель або ш), має внутрішній діаметр 370мм Монолітний цилінякий приєднаний до вала 8 і приводить його в дричний ротор 13, насаджений на сталевий вал 8, обертання Чим вище швидкість обертання, тим виконаний із металу або сплаву, марка якої зазнавище ефективність роботи запропонованого нагрічена в таблиці 1 Ротор має ЗОВНІШНІЙ діаметр вача і тем швидше здійснюється нагрів рідини в 369мм і довжину 140мм На ЗОВНІШНІЙ циліндричньому Максимальна швидкість обертання обменій поверхні ротора 13 висвердлене 180 поглибДіаметр ротора або дисків ротора 13 вибирають у залежності від роду метала або сплаву, із якого виготовлений ротор або його диски, і від максимальної швидкості обертання вала 8, яка розвивається використовуваним двигуном, із тим, щоб максимальні напруги розтягу, що виникають у металі ротора або його дисків 13 від дії відцентрових сил, не перевищували припустимих умовами тривкості для даного матеріалу У той же час рекомендується досягати при роботі пристрою гранично припустимих напруг для даного матеріалу ротора або його дисків 13 Тоді робота пристрою найбільше ефективна КІЛЬКІСТЬ ДИСКІВ 13 у пакеті, що складає ротор, залежить від потужності двигуна, який приводить вал 8 в обертання, і береться тим більшим, чим потужніше двигун Зазор між ротором або його дисками 13 і внутрішньою поверхнею циліндричної порожнини в статорі 1 складає 0,3-0,7мм 11 12 50608 лень 18, що мають діаметр 10мм та глибину 10мм Вони рівномірно розподілені по циліндричній поверхні ротора (По 36 отворів на кожній із 5 окружностей, які рівномірно відстоять одна від одної) Через один з отворів 21 в описаний пристрій подають за допомогою допоміжного насоса, що споживає потужність W i до 1 кВт, рідину, що підлягає нагріванню (вона зазначена у табл 1), яка має початкову температуру 20°С Допоміжний насос подає її по трубопроводу з регулюючим вентилем із судини-накопичувача рідини, що має об'єм 1м 3 Вал 8 нагрівача приводять в обертання зі швидкістю 3000об/хв від трьохфазного електродвигуна, який споживає при його роботі потужність W2, зазначену в таблиці 1 Теплову потужність \Л/з, що генерується запропонованим пристроєм, обчисляють за результатами вимірів витрати рідини, що нагрівають, через цей пристрій, яку вимірюють витратоміром (лічильником), установленим на трубопроводі подачі рідини, що нагрівають, і результатами вимірів термопарами температури цієї рідини на вході і виході пристрою Ефективність нагрівання рідини визначають як відношення \Л/з / (Wi + W2) Отримані результати вимірів і обчислень зведені в табл 2 Приклад 2 Нагрівач рідини, зображений на фіг 2 і 3, має ротор, який складається з 5 дисків 13 виконаних із металу або сплаву, зазначеного в таблиці 2 Диски мають ЗОВНІШНІЙ діаметр 369мм і ширину 20мм Циліндрична порожнина в корпусі 1 статора має діаметр 370мм Диски 13 насаджені на сталевий вал 8, що має діаметр 50мм Ширина інтервалів між дисками 13, забезпечуваних чопами 14, складає 10мм Чопи 14 мають ЗОВНІШНІЙ діаметр 100мм На ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні кожного диска 13 висвердлене 36 поглиблень 18, що мають діаметр 10мм і глибину 10мм Осі цих поглиблень спрямовані уздовж радіуса диска 13 Між ЦИМИ поглибленнями просвердлено 36 однакових наскрізних отворів 19, що мають діаметр 10мм, і розташовані паралельно валу 8 на відстані 25мм від краю диска 13 до осі цих отворів У всьому іншому нагрівач має таку ж конструкцію, як і описаний у прикладі 1 У нагрівач через один з отворів 21 за допомогою допоміжного насоса, що споживає потужність W i до 1кВт, подають технічну воду по трубопроводу від судини з водою, яка має об'єм 2 м 3 У ній вода спочатку має температуру 20°С Вал 8 приводиться в обертання зі швидкістю 3000об/хв трьохфазним електродвигуном, який споживає при роботі пристрою потужність \Л/2, зазначену в табл 2 Ефективність нагрівання води W3 / (Wi + W2), обчислена за результатами теплових вимірів, приведена в т а б л 2 Приклад 3 Нагрівач рідини має таку ж конструкцію, як і в прикладі 2, із тою ВІДМІННІСТЮ, що половина отворів у торцях дисків ротора 13 виконані не наскрізними, а висвердлені на глибину 10мм Наскрізні отвори 19 (їх 24 ш т ) і ненаскрізні отвори 21 (їх теж 24 шт ) чергуються через одне на диску 13 При цьому ненаскрізні отвори висвердлені почергово те з однієї, те з Іншої сторони диска 13 Диски 13 виконані зі сталі Ст З При обертанні ротора зі швидкістю 3000об/хв описаний пристрій нагріває воду з ефективністю W 3 / (Wi + W2) = 2 8 Нагрівач рідини Таблиця 1 Діамагнетики Парамгнетики Феромагнетики Параметри і результати до приклада 1 Матеріал ротора Сталь Ст 3 Сталь Ст 3 Сталь Ст 3 Сталь Ст 3 Чавун СЧ 18-36 Залізо-армко АЛЮМІНІЙ АЛ2 АЛЮМІНІЙ АЛ2 Дюралюміній Д16 Дюралюміній Д16 Цинк Мідь М1 МІДЬ М1 ЛатуньЛК80-ЗЛ Латунь Ж80-ЗЛ Бронза ОЦС 3-12-5 - 4 0 % етиленгліколя у воді Рідина Вода Нафта Трасформ олія Тосол* Вода Вода Вода Нафта Вода Тосол* Вода Вода Нафта Вода Тосол* Вода W 2 l кВт 27 ЗО 29 28 27 27 27 29 27 28 27 28 ЗО 28 29 28 W 3 l кВт 64 4 77,5 72 75,4 67,2 61,6 42 48 36,4 43,5 36,4 23,2 27,9 24,6 28,5 23,8 Ефективність 2,5 2,4 2,6 2,4 2,2 1,5 1,6 1,3 1,5 1,3 0,8 0,9 0,85 0,95 0,82 13 50608 14 Таблиця 2 Парамгнетики Феромагнетики Параметри і результати до приклада 2 Матеріал дисків ротора Сталь 10 Сталь 10 Сталь 45 Сталь 40Х Нерж сталь OX 18H10T Нерж сталь OX 18H10T Нікель Жароміцний сплав ЕП-220 (ДЕРЖСТАНДАРТ 5 1797-73) Кобальт Нерж сталь 1Х18Н9Т Нерж сталь 1X1 8Н9Т Титановый сплав ВТ6 (ДЕРЖСТАНДАРТ 1900 13-71) Дюралюміній Д16Т Рідина Вода Нафта Вода Трансформ олія Вода Тосол* Вода Вода Трансформ олія Вода Вода Нафта Вода Тосол* Вода Вода Тосол* АЛЮМІНІЙ А1 АЛЮМІНІЙ А1 W 2 l кВт 33 36 33 35 32 34 32 33 35 34 32 35 33 34 32 32 34 W 3l кВт 85 100 86,7 93,5 79,2 91 85,8 81,6 90 94,5 59,4 68,4 54,4 59,5 49,5 52,8 59,5 Ефективність 2,5 2,7 2,55 2,6 2,4 2,6 2,6 2,4 2,5 2,7 1,8 1,9 1,6 1,7 1,5 1,6 1,7 - 40% етиленгліколя у воді З 4 / 16 ІЗ 21 5 З З 4 / І8 (3 19 5 20 З 21 17 Фіг 15 50608 Фіг З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 16
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюLiquid heater
Автори англійськоюFomynskyi Leonid Pavlovych
Назва патенту російськоюНагреватель жидкости
Автори російськоюФоминский Леонид Павлович
МПК / Мітки
МПК: F24J 3/00
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-50608-nagrivach-ridini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Нагрівач рідини</a>
Попередній патент: Спосіб реабілітації хворих після реконструктивних операцій на брахіоцефальних артеріях
Наступний патент: Спосіб пункції жовчного міхура
Випадковий патент: Спосіб корекції остеогенезу при лікуванні хворих на тяжку форму генералізованого пародонтиту