Термогенератор

Изобретение относится к теплотехническим установкам и, в частности, к установкам, работающим без применения электрических и пламенных устройств. Задачей изобретения является создание простого, недорогого и эффективного термогенератора. Для решения этой задачи полость корпуса термогенератора в зоне образования жидкостного вихря выполнена конической, а крышка корпуса - в виде конуса, причем в левой части корпуса установлены кольцевой сборник жидкости, соединенный по касательной с входным патрубком, и направляющий аппарат с несколькими каналами, а в правой части корпуса перед выходным патрубком установлена решетка, состоящая из нескольких радиальных пластин, повернутых относительно продольной оси корпуса в направлении увеличения угла атаки к входящему в решетку жидкостному вихрю. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к теплотехническим установкам и, в частности, к установкам, работающим без применения электрических и пламенных нагревательных устройств.

Известен теплогенератор, состоящий из цилиндрического корпуса, циклона с инжекторным патрубком, двух лопаточных тормозных устройств, расположенных по двум торцам циклона, и перепускного патрубка. Теплогенератор также снабжен входным и выходным патрубками. (Патент РФ № 2045715, МПК F 25 В 29/00, 1993 г.). Недостатком известной конструкции является то, что рабочие органы создают вихрь с малой эффективностью, что приводит к снижению эффективности теплообразования.

Известен также и кавитационный тепловой генератор, в котором режим развитой кавитации достигается за счет того, что примененные внутренние и внешние суперкавитационные лопатки закручены в противоположные стороны, а в качестве тормозного устройства применяется прерыватель потока, состоящий из подвижного и неподвижного дисков с радиальными окнами. Подвижный диск приводится от двигателя. (Патент РФ № 2131094, МПК F 25 В 29/00, 1997 г.)

Конструкция известного генератора является сложной из-за наличия нескольких приводов с основными исполнительными и дополнительными механизмами, что делает ее дорогой в изготовлении и малоэффективной в эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание простого, недорогого и элективного термогенератора.

Для решения этой задачи в термогенераторе, содержащем корпус с входным и выходным патрубками и установленной внутри корпуса центральной трубой с дросселирующим кольцом, полость корпуса в зоне образования жидкостного вихря выполнена конической, а крышка корпуса - в виде конуса, причем в левой части корпуса установлены кольцевой сборник жидкости, соединенный по касательной с входным патрубком, и направляющий аппарат с несколькими каналами, а в правой части корпуса перед выходным патрубком установлена решетка, состоящая из нескольких радиальных пластин, повернутых относительно продольной оси корпуса в направлении увеличения угла атаки к входящему в решетку жидкостному вихрю.

На выходном конце центральной трубы установлена дросселирующая шайба.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан термогенератор в разрезе по Б-Б фиг.2, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.

Термогенератор состоит из корпуса 1, имеющего в зоне образования жидкостного вихря коническую форму. В левой части корпуса расположен кольцевой сборник 2 жидкости, поступающей в термогенератор по входному патрубку 3. В кольцевом сборнике установлен канальный направляющий аппарат 4, имеющий два или более каналов 5. Канальный направляющий аппарат обеспечивает плавное, с заданной скоростью поступление жидкости в корпус термогенератора. Поступление жидкости осуществляется по касательной к внутренней стенке корпуса, что приводит к образованию жидкостного вихря, который под действием конических стенок корпуса постоянно ускоряется. Перед выходным патрубком 6 установлена решетка 7 с радиальными пластинами 8, которые повернуты относительно продольной оси корпуса в направлении увеличения угла атаки к входящему в решетку жидкостному вихрю. Ширина пластин решетки выбирается из расчета, что взрывы пузырьков газа при развитой кавитации происходят после их прохождения решетки. Перед решеткой расположено дросселирующее кольцо 9 со степенью перекрытия проходного сечения решетки - 0,2-0,6. В полости корпуса расположена центральная труба 10, создающая внутреннюю циркуляцию незакрученной жидкости. Интенсивность циркуляции регулируется дросселирующей шайбой 11. Нагретая жидкость отводится из термогенератора к потребителю по выходному патрубку. Корпус термогенератора закрывается крышкой 12, выполненной в виде конуса.

Применение в термогенераторе кольцевого сборника жидкости, специально спрофилированного канального направляющего аппарата, конической формы корпуса и крышки обеспечивают эффективное, с минимальными гидравлическими потерями, образование и ускорение направленного жидкостного вихря. Решетка, пластины которой повернуты относительно оси корпуса термогенератора в направлении увеличения угла атаки к входящему в решетку жидкостному вихрю, в сочетании с действием дросселирующего кольца, увеличивающего скорость и изменяющего направление натекающего потока, обеспечивают простыми средствами создание режима развитой кавитации.

Перечисленные конструктивные особенности термогенератора и развиваемые ими процессы создает благоприятные условия для эффективной генерации тепла. Выработка тепла в термогенераторе происходит как за счет резких изменений энергетических показателей проходящего через термогенератора потока (вихреобразование, турбулизация и кавитация), так и в результате активизации жидкостным вихрем связанной, внутри и в окрестностях термогенератора энергии. Последнее дает возможность существенно повысить эффективность термогенератора. Настройка режима работы термогенератора имеющимися средствами на режим конкретной гидравлической системы (насос, трубопроводы, теплообменники) также способствует повышению его эффективности.

1. Термогенератор, содержащий корпус с выходным и входным патрубками и установленной внутри корпуса центральной трубой с дросселирующим кольцом, отличающийся тем, что полость корпуса в зоне образования жидкостного вихря выполнена конической, а крышка корпуса - в виде конуса, причем в левой части корпуса установлены кольцевой сборник жидкости, соединенный по касательной с входным патрубком, и направляющий аппарат с несколькими каналами, а в правой части корпуса перед выходным патрубком установлена решетка, состоящая из нескольких радиальных пластин, повернутых относительно продольной оси корпуса в направлении увеличения угла атаки к входящему в решетку жидкостному вихрю.

2. Термогенератор по п.1, отличающийся тем, что на выходном конце центральной трубы установлена дросселирующая шайба.

3. Термогенератор по п.1, отличающийся тем, что степень перекрытия проходного сечения решетки дросселирующим кольцом выбрана в пределах 0,2-0,6.