Роторный теплогенератор
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в локальных системах отопления и горячего водоснабжения, а также для нагрева жидкостей в теплоемких технологических производствах. Теплогенератор содержит полый корпус с всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости, внутри которого расположены ротор с кольцом ротора, имеющим цилиндрические отверстия, и статорный излучатель. При этом ротор является составным, состоящим из двух соосных встречно вращающихся роторов, а статорный излучатель выполнен по типу управляемого тупикового отвода. Изобретение направлено на повышение эффективности роторного теплогенератора за счет более полного использования автоколебательного режима кавитирующей жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть преимущественно использовано в локальных системах отопления и горячего водоснабжения, а также для нагрева жидкостей в теплоемких технологических производствах.
Известен кавитатор для тепловыделения в жидкости /см. патент Российской Федерации RU №2126117 С1, кл. F24j 3/00, от 10.11.1997/, содержащий размещенные внутри цилиндрического корпуса соосно с ним трубку Вентури и установленную на ней вставку, перед которой со стороны набегающего потока на трубке Вентури установлен с возможностью вращения относительно нее шнек; вставка со стороны выхода потока выступает за пределы трубки Вентури, на наружной поверхности вставки выполнены продольные пазы, открытые со стороны шнека, а с противоположной стороны - сообщающимеся посредством отверстий с выходной поверхностью вставки.
Предпочтительным из возможных является такое выполнение кавитатора, при котором поверхности трубки Вентури и вставки со стороны выхода потока являются частями одной и той же конической поверхности, а каналы отверстий, посредством которых пазы вставки сообщаются с выходной поверхностью вставки, ориентированы по нормали к этой поверхности.
Недостатком кавитатора является малая интенсивность тепловыделения, создаваемого в жидкости, относительно энергии, затраченной на создание в ней кавитации, о чем говорит коэффициент преобразования η=0,70.
Наиболее близким из известных заявителю технических решений является роторный кавитационный насос-теплогенератор /см. патент Российской Федерации RU №2231004 С1, кл. F24j 3/00, F25В 30/00, от 23.10.2002/, содержащий полый корпус со всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости, внутри которого расположены: ротор с кольцом ротора, имеющим цилиндрические отверстия, и статор с кольцом статора, имеющим внезапно расширяющиеся отверстия с соотношением входного и выходного диаметров d/D=0,6 и длиной расширенной части L=5(D/2-d/2); при этом по осям отверстий кольца статора могут быть установлены стержневые излучатели, имеющие острые кромки (с углом заточки до 30°) и расширенные части.
Прототип является недостаточно эффективным теплогенератором в части полноты использования автоколебательного режима кавитирующей жидкости.
Цель изобретения состоит в создании конструкции роторного теплогенератора, максимально эффективно использующего автоколебательный режим кавитирующей жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что в роторном теплогенераторе, содержащем полый корпус со всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости, внутри которого расположены ротор с кольцом ротора, имеющим цилиндрические отверстия, и статорный излучатель, согласно предлагаемому изобретению ротор выполнен составным, состоящим из двух соосных встречно вращающихся роторов, а статорный излучатель выполнен по типу управляемого тупикового отвода, представляющего собой систему полых вращаемых с реверсом в пределах малого угла цилиндров (с осями вращения по образующей статора) с открытыми отверстиями со стороны ротора (на образующей цилиндра) и одного из тупиков (в донной части цилиндра); при этом открытое отверстие в донной части цилиндрического тупикового отвода связано (посредством, например, трубопровода с золотниковым устройством) с пневмоисточником.
На фиг.1 изображен поперечный разрез роторного теплогенератора, состоящего из полого корпуса 1, роторов 2 и 3, статорного излучателя 4.
На фиг.2 изображен статорный излучатель (см. вид I или поз.4 на фиг.1), выполненный по типу управляемого тупикового отвода, состоящего в каждой части своей из полого вращаемого (привод не показан) с реверсом в пределах малого угла цилиндра 5 (с осью вращения "1"-"1" по образующей статора) с открытыми отверстиями со стороны роторов 2 и 3 (на образующей цилиндра 5) 6 и одного из тупиков (в донной части цилиндра 5) 7.
Изобретение по мнению заявителя является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.
Эффективность (как отношение вырабатываемой тепловой мощности к потребляемой электрической) роторного теплогенератора предлагаемой конструкции возрастала более чем в 2 раза по сравнению с прототипом.
1. Роторный теплогенератор, имеющий полый корпус с всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости, внутри которого расположены ротор с кольцом ротора, имеющим цилиндрические отверстия, и статорный излучатель, отличающийся тем, что ротор является составным, состоящим из двух соосных встречно вращающихся роторов, а статорный излучатель выполнен по типу управляемого тупикового отвода в виде системы полых вращаемых с реверсом в пределах малого угла цилиндров (с осями вращения по образующей статора) с открытыми отверстиями со стороны ротора (на образующей цилиндра) и одного из тупиков (в донной части цилиндра).
2. Роторный теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что открытое отверстие в донной части цилиндрического тупикового отвода связано (посредством, например, трубопровода с золотниковым устройством) с пневмоисточником.
