Установка для нагрева жидкости

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отопления помещений гражданского и промышленного назначения, горячего водоснабжения, подогрева технологических жидкостей. Технический результат - повышение теплопроизводительности. Установка для нагрева жидкости содержит два теплогенератора с входными и выходными отверстиями, электронасос. Теплогенераторы установлены различными по конструкции, первый теплогенератор снабжен электронасосом, второй - электродвигателем, причем мощность электродвигателя больше мощности электронасоса, внутри второго теплогенератора размещен диск, выполняющий функцию тормозного устройства для первого теплогенератора, выходное отверстие первого теплогенератора расположено соосно со входным отверстием второго теплогенератора. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отопления помещений гражданского и промышленного назначения, горячего водоснабжения, подогрева технологических жидкостей.

Известна установка для нагрева жидкости (см. патент RU N2135903, МПК F24Н 1/10, F24J 3/00 от 26.11.97 г.), принятая за прототип. Установка состоит из двух или более теплогенераторов, бака, электронасоса, соединительных трубопроводов.

Недостатком данной установки является низкая теплопроизводительность.

Предполагаемым изобретением решается задача: снижение энергозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в максимальном повышении теплопроизводительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для нагрева жидкости, содержащей два теплогенератора с входными и выходными отверстиями, электронасос, новым является то, что теплогенераторы установлены различными по конструкции, первый теплогенератор снабжен электронасосом, второй - электродвигателем, причем мощность электродвигателя больше мощности электронасоса, соединенного с первым теплогенератором, внутри второго теплогенератора размещен диск, выполняющий функцию тормозного устройства для первого теплогенератора, выходное отверстие первого теплогенератора расположено соосно со входным отверстием второго теплогенератора.

Применение в данной установке комбинации из двух теплогенераторов, имеющих относительно друг друга значительные конструктивные отличия, во-первых, обусловлено тем, что в данном случае использованы не просто два параллельно подключенных теплогенератора, в которых при росте теплопроизводительности неизбежно произойдет повышение потребляемой мощности в два раза, а использована комбинация из двух теплогенераторов с различными конструктивными схемами, где работа первого теплогенератора позволяет поднять эффективность работы второго теплогенератора за счет того, что жидкость поступает с выхода корпуса первого теплогенератора на вход второго теплогенератора уже подогретой и определенным образом, т.е. при повышенном давлении и направлении движения по винтовой спирали, что способствует наиболее эффективной работе второго теплогенератора.

Во-вторых, первый теплогенератор не является основным источником тепловой энергии, а только вспомогательным при одновременном выполнении функций подготовки параметров состояния и параметров движения жидкости, способствующих повышению теплопроизводительности второго теплогенератора и всей установки в целом. Таким образом, при установленной суммарной мощности двух параллельно подключенных теплогенераторов, равной установленной мощности данной установки, теплопроизводительность в данном случае будет закономерно выше.

Исходя из вышеизложенного, последовательная схема подключения теплогенераторов в данном случае является наиболее предпочтительной.

Расположение выходного отверстия первого теплогенератора соосно со входным отверстием второго теплогенератора, размещенным по центру крышки, то есть по центру вала, позволяет подавать жидкость в зону наибольшего разрежения, создающуюся при вращении диска за счет действия центробежных сил, что обеспечивает подачу раскрученной и подогретой в первом теплогенераторе жидкости во второй теплогенератор с наименьшими затратами.

Наиболее эффективная работа первого теплогенератора обеспечивается при наличии на выходе корпуса тормозного устройства той или иной формы, которое тормозит спиралеобразные потоки жидкости, находящейся под давлением, с выделением тепловой энергии. В данном случае роль тормозного устройства выполняет диск, установленный внутри неподвижного корпуса второго теплогенератора. Тем самым осуществляется не просто соединение двух теплогенераторов с выхода первого на вход второго, а выполнение одним конструктивным элементом одновременно в обоих теплогенераторах различных функций.

Направление закручивания жидкости в первом теплогенераторе совпадает с направлением вращения диска во втором теплогенераторе, что обеспечивает максимально эффективное продвижение жидкости через установку при минимальных затратах электроэнергии.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать заявляемое решение "новым" и обладающим "изобретательским уровнем".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема установки для нагрева жидкости.

Установка для нагрева жидкости содержит первый теплогенератор, включающий в себя электронасос 1, соединенный с циклоном 2 в виде конусной втулки, которая своим меньшим диаметром соединена с камерой закрутки 3. В плоскости, перпендикулярной плоскости входного отверстия камеры закрутки 3, соосно с ее выходным отверстием установлен корпус 4 в виде стандартной трубы, выходное отверстие 5 которого совпадает с входным отверстием 6 второго теплогенератора, состоящего, в свою очередь, из электродвигателя 7, посредством муфты 8 соединенного с валом 9, зафиксированным в подшипниковой опоре 10 и уплотненным относительно неподвижного корпуса уплотнительным устройством 11. Неподвижный корпус с выполненными на его внутренних поверхностях несквозными отверстиями 12 состоит из собственно корпуса 13 и жестко связанной с ним крышки 14 с входным отверстием 6, расположенным соосно с выходным отверстием 5 корпуса 4 по ее центру. Корпус 4 жестко связан с крышкой 14. Внутри неподвижного корпуса на вале 9 с возможностью вращения установлен диск 15 с несквозными отверстиями 16, аналогичными тем, что имеются на корпусе 13 и крышке 14, а также сквозными отверстиями 17, размещенными вблизи вала 9. Выходное отверстие 18 размещено на цилиндрической поверхности корпуса 13.

Установка для нагрева жидкости работает следующим образом. Жидкость под давлением, создаваемым электронасосом 1, подается в циклон 2 со стороны наибольшего диаметра. По мере прохождения жидкостью циклона 2 от большего диаметра к меньшему давление возрастает до максимального в зоне входного отверстия камеры закрутки 3. С максимальным давлением жидкость устремляется в камеру закрутки 3, где происходит ускорение и закручивание ее потока. Созданный в камере закрутки 3 поток жидкости через выходное отверстие поступает в корпус 4 и в виде винтовой спирали перемещается к выходному отверстию 5, расположенному соосно входному отверстию 6 на крышке 14, где встречает препятствие в виде вращающегося в том же направлении, что и вихревой поток, диска 15 и тормозится. Далее подогретая и раскрученная жидкость под давлением частично перемещается между торцом диска 15 и внутренней поверхностью крышки 14, а частично поступает через отверстия 17 в пространство между противоположным торцом диска и внутренней торцевой поверхностью корпуса 13. Далее эти два потока, сталкиваясь, устремляются в выходное отверстие 18. По всему пути перемещения жидкости в зонах несквозных отверстий 12 и 16 возникают эффект повышенного трения и зоны кавитационных каверн, что приводит к выделению тепловой энергии.

Установка для нагрева жидкости, содержащая два теплогенератора с входными и выходными отверстиями, электронасос, отличающаяся тем, что теплогенераторы установлены различными по конструкции, первый теплогенератор снабжен электронасосом, второй - электродвигателем, причем мощность электродвигателя больше мощности электронасоса, внутри второго теплогенератора размещен диск, выполняющий функцию тормозного устройства для первого теплогенератора, выходное отверстие первого теплогенератора расположено соосно со входным отверстием второго теплогенератора.