Теплогенератор
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева воды и производства пара. Задача изобретения - обеспечение эффективного нагрева воды и производства пара теплогенератором упрощенной конструкции без применения традиционных теплоносителей и без затрат электроэнергии с обеспечением высокого коэффициента полезного действия. Задача достигается тем, что теплогенератор содержит наружный конус, на внутренней стороне которого имеются винтовые каналы для протока воды, и внутренний конус, имеющий продольные сквозные расположенные по касательной к внутренней поверхности щелевые отверстия, совпадающие ориентацией в поперечном сечении (вход - выход) с направлением движения воды. При прохождении воды через винтовые каналы при давлении на входе от 2 до 6 атм. происходит нагрев воды с температурой на выходе от 95°С и выше с образованием пара. 2 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева воды и производства пара для производственных и бытовых нужд.
Известны устройства, использующие изменения физико-механических параметров воды, в частности давления, объема и скорости, для получения тепловой энергии.
Например, "Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости", патент №2045715, состоящий из теплогенератора, включающего ускорители движения жидкости - перепускной патрубок и циклон, тормозные устройства, и сетевого насоса с инжекционным патрубком. Недостатком устройства является недостаточно высокий КПД и его падение при увеличении мощности устройства.
В качестве прототипа выбран "Теплогенератор механический", патент №2188366, состоящий из емкости и водонагревателя, приводящегося во вращение высокооборотным электродвигателем.
Недостатком прототипа является наличие высоких скоростей вращения (8000 оборотов в минуту и более) водонагревателя.
Задача изобретения - обеспечение эффективного нагрева воды и производства пара теплогенератором упрощенной конструкции без применения традиционных теплоносителей и без затрат электроэнергии с обеспечением высокого коэффициента полезного действия.
На чертеже показана схема устройства теплогенератора.
Теплогенератор состоит из наружного конуса 1, содержащего входной патрубок 2 для подачи холодной воды, переходящий в верхний кольцевой патрубок 3 для равномерного распределения подаваемой холодной воды, нижний кольцевой патрубок 4 для сбора горячей воды и пара, выходной патрубок 5 для отвода горячей воды и пара, внутреннего конуса 6, закрываемого крышкой 7 и переходящего в дренажный стакан 8, имеющий устройство регулировки разрежения 9, и крана 10 для слива воды.
Внутренняя поверхность наружного конуса 1 имеет на внутренней поверхности винтовые каналы 11 для протока воды. Внутренний конус 6 имеет продольные сквозные расположенные по касательной к внутренней поверхности щелевые отверстия 12, совпадающие ориентацией в поперечном сечении (вход-выход) с направлением движения воды.
Теплогенератор работает следующим образом. Холодная вода, поступая из водопровода под давлением через входной патрубок 2 и верхний кольцевой патрубок в каналы 11, тяготея под действием центробежной силы к наружным стенкам канала 11, с большой скоростью многократно проходит через участки канала 11, сопрягаемые с выходами щелевых отверстий 12, при этом в щелевых отверстиях 12 и соответственно внутри внутреннего конуса 6 и дренажного стакана 8 в результате подсоса воздуха создается разрежение, которое регулируется устройством регулировки разрежения 9.
В моменты прохождения воды через участки канала 11, сопрягаемые с выходами щелевых отверстий 12, на границах зон повышенного давления и разрежения, согласно известному явлению, имеющему место при адиабатических процессах, локальная температура в приграничных областях зон достигает высоких значений, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из канала 11 в кольцевой патрубок 4 до 100°С и выше.
Из выходного патрубка 5 по необходимости горячая вода или пар поступают соответственно в системы горячего водоснабжения, отопления, пароснабжения.
Преимуществами предлагаемого теплогенератора является: простота конструкции, исключающая необходимость как в насосе, создающем давление рабочей среды, так как достаточно давление воды водопроводной сети от 2 до 6 атм, так и в высокооборотном электродвигателе, так как условия для разогрева воды создаются находящейся в статическом положении конструкцией теплогенератора; экономия электроэнергии в связи с отсутствием электродвигателей.
В соответствии с сущностью изобретения изготавливается теплогенератор, содержащий внутренний конус с размерами D 160 мм, d 50 мм, высотой Н 95 мм, с тремя щелевыми отверстиями длиной L 82 мм и высотой h 0,7 мм, внешний конус с тремя каналами для прохода воды, высотой канала 2 мм и глубиной 4 мм, расположенного под углом 30° к образующей внутренней поверхности конуса. При давлении воды в водопроводе в 2 атм. и ее температуре 16°С температура воды в выходном патрубке на выходе составит 95°С при давлении воды в водопроводе более 2 атм. и ее температуре 16°С происходит парообразование с температурой пара на выходе выше 100°С.
Формула изобретения
Теплогенератор, состоящий из наружного конуса с входным, двумя кольцевыми и выходным патрубками, внутреннего конуса, закрытого крышкой и переходящего в дренажный стакан, имеющий регулятор разрежения и кран для слива воды, при этом на внутренней поверхности наружного конуса выполнены винтовые каналы для протока воды, а внутренний конус имеет продольные сквозные, расположенные по касательной к внутренней поверхности конуса щелевые отверстия, ориентация поперечного сечения которых совпадает с направлением движения воды.
РИСУНКИ
