Теплогенератор для нагревания жидкости
Владельцы патента RU 2298741:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" (RU)
Изобретение относится к устройствам для отопления зданий и сооружений. В теплогенераторе для нагревания жидкости, содержащем корпус с отводящим трубопроводом, два сужающе-расширяющихся кавитационных насадка, сужающе-расширяющаяся части каждого из которых соединены цилиндрическим каналом, кавитационные насадки установлены осесимметрично и оппозитно расширяющимися частями в корпусе с возможностью осевого перемещения. Такое выполнение теплогенератора повысит термодинамическую эффективность преобразования энергии. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для отопления зданий и сооружений. Известен теплогенератор, имеющий корпус с циклоном-ускорителем потока жидкости в нижней части корпуса, тормозное устройство в верхней части корпуса, выпускной патрубок, соединенный с циклоном с помощью перепускного патрубка, причем соединение выполнено на торце циклона соосно ему, корпус теплогенератора имеет коническую форму, причем циклон и входное отверстие корпуса выполнены с одинаковым радиусом, а диаметр выходного отверстия корпуса меньше диаметра входного отверстия на 25%, торец циклона выполнен в виде конуса и тормозное устройство выполнено в виде конуса (RU №2231716, МКИ F24D 3/02).
Недостаток этого теплогенератора - сложная конструкция и невысокая термодинамическая эффективность преобразования энергии.
Наиболее близким по технической сущности является теплогенератор, выполненный в виде сужающе-расширяющегося кавитационного насадка (Журнал "Юный техник", №2, 1998, Статья Ларионова Л., Ильина А. "Хоть непознанная, но полезная", Рис.1 и 4).
Недостаток этого теплогенератора - недостаточно высокая термодинамическая эффективность преобразования энергии.
Задача изобретения - повышение термодинамической эффективности преобразования энергии.
Технический результат - увеличение выхода тепловой мощности теплогенератора на единицу затраченной мощности.
Это достигается тем, что в теплогенераторе для нагревания жидкости, содержащем корпус с отводящим трубопроводом, два сужающе-расширяющихся кавитационных насадка, сужающаяся и расширяющаяся части каждого из которых соединены цилиндрическим каналом, кавитационные насадки установлены в корпусе осесимметрично и оппозитно расширяющимися частями с возможностью осевого перемещения. Благодаря установке двух сужающе-расширяющихся кавитационных насадков осесимметрично и оппозитно расширяющимися частями в корпусе теплогенератора создается удар встречных потоков жидкости, что приводит к увеличению давления, которое повышает интенсивность схлопывания кавитационных пузырьков, что, в свою очередь, и обуславливает дополнительное выделение тепловой энергии. Возможность осевого перемещения позволяет изменять расстояние между расширяющимися частями кавитационных насадков, что дает возможность определить оптимальные условия работы теплогенератора для соответствующей тепловой нагрузки, необходимой для отопительных нужд.
На фигуре представлен общий вид теплогенератора, который содержит корпус 1, два сужающе-расширяющихся кавитационных насадка 2, 3 с цилиндрическими каналами 4, 5, установленных осесимметрично и оппозитно расширяющимися частями в корпусе, две сменные прокладки 6, 7, предназначенные для изменения величины зазора 8 между расширяющимися частями кавитационных насадков 2 и 3, отводящий трубопровод 9. Трубопроводы 10 и 11 предназначаются для подвода нагреваемой жидкости, например воды
Теплогенератор работает следующим образом.
Жидкость поступает в теплогенератор с противоположных сторон через трубопроводы 10 и 11, затем в сужающиеся части кавитационных насадков 2 и 3, где скорость жидкости увеличивается, достигая критической на входе в цилиндрические каналы 4 и 5. При этом давление падает до давления, равного сумме парциальных давлений насыщенных паров жидкости и выделившегося из жидкости газа. Поэтому происходит механический разрыв жидкости с образованием кавитационнх полостей в расширяющейся части насадков с последующим схлопыванием кавитационных полостей, что и приводит к нагреванию жидкости. При выходе встречных потоков жидкости из насадков 2 и 3 создается удар и увеличение давления, что порождает интенсивность схлопывания кавитационных пузырьков, что, в свою очередь, обусловливает дополнительное выделение тепловой энергии. Нагретая жидкость через кольцевой зазор 8 поступает в корпус 1, из которого через отводящий трубопровод 9 направляется к потребителю.
В процессе эксплуатации за счет изменения толщины прокладок 6 и 7 подбирается величина зазора 8, обеспечивающая оптимальные условия работы теплогенератора для соответствующей тепловой нагрузки.
Теплогенератор легко изготовить в небольших механических мастерских и внедрить в системах теплоснабжения коммунальных служб, индивидуальных домов и т.д.
Теплогенератор для нагревания жидкости, содержащий корпус с отводящим трубопроводом, два сужающе-расширяющихся кавитационных насадка, сужающаяся-расширяющаяся части каждого из которых соединены цилиндрическим каналом, отличающийся тем, что кавитационные насадки установлены в корпусе осесимметрично и оппозитно расширяющимися частями с возможностью осевого перемещения.
