Генератор тепла для сельских предприятий и частных домов

Изобретение относится к области электротехники, в частности к генератору тепла для сельских предприятий и частных домов. Техническим результатом изобретения является создание универсального устройства для использования в сельском хозяйстве с целью обогрева помещений и получения больших количеств безопасной для человека и животных дезинфицирующей жидкости с попутным получением водорода. Генератор тепла содержит насосный агрегат, предназначенный для наполнения нагревательной системы водой, подогревающий теплообменник, соединенный с верхней магистралью, откуда вода подается в предварительный активатор, выполненный в виде центральной трубы с рассекателями и вращающегося диска с иголками, и по внешнему объему центральной трубы выдавливается в основной активатор-дезинтегратор, где проходит зону сверхактивации между двумя вращающимися дисками с рассекателями и поступает в главный теплообменник через мелкую рассекательную сетку с отсасыванием газовой фазы, при этом горячая вода, отдав основную часть тепла в систему обогрева, поступает в нижнюю часть магистрали системы возврата с возможностью отбора дезинфицирующей жидкости. В зависимости от потребности в тепле часть магистрали, подающая свежую воду в систему генератора тепла, и часть магистрали, отводящая жидкость, могут функционировать раздельно. 1 ил.

 

Изобретение относится к области получения дезинфицирующих растворов и может быть использовано в медицине, животноводстве, птицеводстве, растениеводстве (в частности, в семеноводстве) и в других смежных областях. В то же время изобретение относится к генераторам тепла и может быть использовано для отопительных целей.

Известны устройства с апозитно расположенными двигателями для вращения турбинок с большой суммарной скоростью для получения, например, водно-эмульсионных смесей. Н.Егин изобрел и сконструировал турбулентный эмульгатор КАВИТОН (ИР 6 (642) за 2003 г.). В герметичном корпусе смонтированы апозитно две турбинки на отдельных электродвигателях с числом оборотов не менее 14 тыс. в мин. Через отдельные штуцеры в активную зону на лопатки турбин подают воду и топливо. Турбинки вращаются в противоположные стороны, и на гранях лопаток при схлопывании пузырьков воздуха происходит "сшивка" молекул топлива и воды.

Известно и устройство для дезинтеграции воды с последующим получением гремучей смеси и более рационального сжигания органического топлива (Способ и устройство для высвобождения энергии из воды без промежуточных звеньев - аномальный гидроводородный реактор «Омега». … заявка РФ №2003122970. Адрес в Интернете: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8264.html).

Каждое устройство хорошо в своей сфере применения. Мы берем положительные качества этих устройств и добавляем новые качества для создания универсальности использования устройства в любых сельскохозяйственных предприятиях (коровнике, свинарнике, птицефермах, теплицах и др.), а также в загородных домах и усадьбах. Кроме того, кавитационные и дезинтеграционные процессы в жидкостях можно получать с применением менее скоростных двигателей, которые более долговечны и дешевы.

Прототипы такими конечными качествами не обладают.

Целью изобретения является создание универсального устройства для использования в сельском хозяйстве с целью обогрева помещений и получения больших количеств безопасной для человека и животных дезинфицирующей жидкости с попутным получением водорода (или гремучей смеси), используемых, например, в дополнительных генераторах или двигателях внутреннего сгорания.

Поставленная цель достигается следующим образом.

Обычная вода, подаваемая насосным агрегатом, подвергается сначала предварительной, а затем окончательной активации с выходом большого количества тепла и газовой фазы (например, водорода, кислорода и др.) в разных процентных соотношениях, в зависимости от степени (глубины) дезинтеграции жидкости. Для предварительной активации воды используется сосуд с трубой, по которой вода протекает через рассекатели, способствующие образованию кавитации. Из трубы поток жидкости попадает на вращающийся диск с большим количеством прочных прутьев (иголок), установленных перпендикулярно диску или иначе (например, петлеобразно, кольцеобразно), а затем по объему, обтекающему центральную трубу, проходит через второй ряд рассекателей. Выходящий поток активированной воды направляется в окончательный активатор (дезинтегратор), где попадает в пространство между вращающимися в противоположные направления дисками с иголками или с другими по форме рассекателями.

Вскипающая дезинтегрированная вода (или специальные растворы) направляется в главный теплообменник с отсасыванием газовой фазы реакционной смеси (водород, гремучая смесь, кислород и др.). В теплообменник жидкость подается через соответствующую сетку, увеличивающую выделение газовой фазы продуктов дезинтеграции жидкости, которые отсасываются через специальный штуцер (клапан), снабженный защитой от брызг.

В теплообменнике тепло активированной воды передается теплоносителю (тоже воде) обогревательной системы здания.

Активированная вода после протока через большой объем основного теплообменника самоструктурируется, релаксируется и подается в магистраль возврата воды в систему, проходя через второй, дополнительный теплообменник, служащий для подогрева поступающей в систему свежей воды. Из этой (нижней) магистрали возврата и происходит отбор жидкости, обладающей дезинфицирующими свойствами, например содержащей повышенные концентрации перекиси водорода.

Предварительный активатор запитывается тоже из магистрали возврата воды в систему, из ее верхнего участка, но после (ниже) места вхождения в нее свежей воды.

В некоторых случаях (вариантах) генератор выполнен с дополнительными ультразвуковыми дезинтеграторами, размещенными, например, во внешнем объеме предварительного активатора или в конечной части верхней магистрали возврата воды в систему.

То есть, в конечном итоге, устройство содержит предварительный активатор и окончательный дезинтегратор жидкости, причем в качестве основных элементов дезинтеграции жидкости используются вращающиеся диски с иголками и/или рассекателями другого типа.

Кроме того, имеется возможность утилизации газовой фазы продуктов дезинтеграции жидкостей (например, водород, гремучая смесь) в двигателях внутреннего сгорания вместо пропан-бутана.

Относительно регуляции общих тепловыделений генератором авторы следуют из установленного факта, что если возвращать в систему водоснабжения использованную (так называемую релаксированную) воду, а в насосный агрегат постоянно подавать свежую, с неиспользованной для тепловыделения внутренней энергией, то эффективность нагревательной системы заметно увеличится.

В предлагаемом изобретении регулятором количества тепловыделений из дезинтегрированной воды является количество свежей воды с неиспользованной для тепловыделения энергией. Добавляемое в систему возврата количество свежей воды, равное количеству взятой для использования. Этим можно регулировать количество выделяемого тепла при постоянном, стабильном режиме двигателей и насосов.

В сильные морозы, когда потребность в тепле очень высока, можно перейти на раздельное функционирование верхней и нижней магистралей системы возврата, оставив верхнюю магистраль только для заполнения свежей водой активатора и дезинтегратора, а нижнюю магистраль оставить только для выдачи потребителю воды с дезинфицирующими свойствами для удовлетворения всех хозяйственных и бытовых нужд (не возвращая ее в систему генератора тепла).

То есть, в зависимости от потребности в тепле, часть магистрали, подающая свежую воду в систему, и часть магистрали, отводящая жидкость из системы, могут функционировать раздельно.

Изобретение поясняется чертежом, где дана принципиальная схема установки.

Генератор тепла для сельских предприятий и частных домов состоит из подогревающего теплообменника 1, в котором имеются штуцер 2 и штуцер 3 для приема и выпуска свежей воды из насосного агрегата (не показан) для пополнения расхода в системе возврата через верхнюю магистраль 4.

Предварительный активатор 5 выполнен с центральной трубой 6 и рассекателями 7, с вращающимся диском с иголками 8 и с внешним по отношению к центральной трубе объемом, выполненным также с рассекателями.

Основной дезинтегратор 9 жидкости выполнен с двумя (как минимум) вращающимися в противоположные направления дисками 10 с иголками и/или другими рассекателями.

Главный теплообменник 11 выполнен со штуцером 12 приема горячей воды, рассекательной сеткой 13 и штуцером 14 для выхода воды в нижнюю магистраль 15 системы возврата, снабженной краном 16 для отбора дезинфицирующего раствора в емкость 17. Змеевик 18 является связывающим звеном верхней и нижней магистрали системы возврата воды в рециркуляционный оборот, а змеевик 19 является частью отопительной системы здания.

Для отбора газовой составляющей продуктов дезинтеграции воды (или растворов) главный теплообменник выполнен со специальным штуцером 20 и предохранительной сеткой 21, защищающей от брызг место забора газовой фазы.

Работает устройство следующим образом.

Свежая вода, служащая для наполнения системы в целом и для постоянной подпитки верхней магистрали возврата 4, поступает через штуцер 2 в подогревающий ее теплообменник 1 и через штуцер 3 попадает в верхнюю магистраль 4 системы возврата. Из верхней магистрали 4 вода подается в предварительный активатор 5 через центральную трубу 6 с рассекателями 7, попадает на вращающийся диск 8 с иголками и по внешнему объему, обтекающему центральную трубу, проходя несколько рассекателей 7, выдавливается в основной активатор (дезинтегратор) 9. В дезинтеграторе 9 вода проходит зону сверхактивации между двумя дисками 10 и стремительно переходит через штуцер 12 в главный теплообменник 11, преодолевая мелкую рассекательную сетку 13.

Газовая фаза отсасывается через клапан (штуцер) 20 и через защитную сетку 21. Горячая вода, отдав основную часть тепла в систему обогрева 19, выходит через штуцер 14 в нижнюю магистраль 15 системы возврата, где производится отбор дезинфицирующего раствора через кран 16 в емкость 17. Оставшаяся вода через змеевик 18 возвращается в верхнюю магистраль 4 системы возврата.

Генератор тепла для сельских предприятий и частных домов, содержащий насосный агрегат, предназначенный для наполнения нагревательной системы водой, подогревающий теплообменник, соединенный с верхней магистралью, откуда вода подается в предварительный активатор, выполненный в виде центральной трубы с рассекателями и вращающегося диска с иголками, и по внешнему объему центральной трубы выдавливается в основной активатор-дезинтегратор, где проходит зону сверхактивации между двумя вращающимися дисками с рассекателями и поступает в главный теплообменник через мелкую рассекательную сетку с отсасыванием газовой фазы, при этом горячая вода, отдав основную часть тепла в систему обогрева, поступает в нижнюю часть магистрали системы возврата с возможностью отбора дезинфицирующего раствора.