Теплогенератор
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения тепла. Задачей изобретения является получение теплогенератора, пригодного для применения от любого источника механической энергии, простого в изготовлении и эффективного в работе. Поставленная задача решается в теплогенераторе, работающем на преобразованной энергии ветра или воды и содержащем реакторную зону, образованную обечайкой и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем. Обечайка дистанционирована от ротора и зажата стяжными болтами герметично с помощью крышек, через одну из которых проходит ось привода ротора, поршень размещен внутри ротора с образованием в нем цилиндрической полости над поршнем и полости под поршнем, сообщенной с реакторной зоной, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, передающегося газу в полости над поршнем, газ терморасширяясь выдавливает поршнем эластомер из полости под поршнем в реакторную зону до полного заполнения и полученное тепло отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус. 3 ил.
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения тепла и нагрева воды.
Известны установки, работающие на преобразованной энергии ветра, в которых кинетическая энергия ветра преобразуется в механическую энергию и при вращении за счет силы трения происходит нагрев теплоносителя (см., например, а.с СССР 1719715).
Известны также установки, преобразующие кинетическую энергию ветра в тепловую энергию, в которых имеется теплогенератор, работающий на преобразованной энергии ветра и содержащий реакторную зону, образованную обечайкой и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем (см., например, пат. РФ 2313692).
Известные установки являются недостаточно эффективными, ненадежны в работе из-за сложной конструкции.
Задача изобретения - получить теплогенератор универсальный, дешевый, простой по технологии изготовления, пригодный для применения от любого источника механической энергии.
Поставленная задача достигается тем, что в теплогенераторе, работающем на преобразованной энергии ветра или воды и содержащем реакторную зону, образованную обечайкой и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем, обечайка дистанционирована от ротора и зажата стяжными болтами герметично с помощью крышек, через одну из которых проходит ось привода ротора, поршень размещен внутри ротора с образованием в нем цилиндрической полости над поршнем и полости под поршнем, сообщенной с реакторной зоной, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, передающегося газу в полости над поршнем, газ, терморасширяясь, выдавливает поршнем эластомер из полости под поршнем в реакторную зону до полного заполнения и полученное тепло отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен теплогенератор (разрез по оси продольный).
на фиг.2 - теплогенератор, вид снизу,
на фиг.3 - теплогенератор (продольный разрез нижней части вместе с поршнем - 2).
Теплогенератор содержит реакторную зону 1, образованную обечайкой 2 и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу 3 полым ротором 4 с поршнем 5. Обечайка 5 дистанционирована от ротора 4 и зажата стяжными болтами 6 герметично с помощью крышек 7, через одну из которых проходит ось привода ротора 4, поршень 5 размещен внутри ротора 4 с образованием в нем цилиндрической полости 8 над поршнем и полости 9 под поршнем, сообщенной с реакторной зоной 1, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора 4 обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, которое отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус 10. В полости 9 под поршнем установлена шайба 11 с отверстиями 12, сопряженными с канавками 13, которые предназначены для пропуска эластомера (силикона). В реакторной зоне 1 размещены балластные профили 14 для уменьшения объема эластомера.
Торцы обечайки 2 имеют пороговые уплотнительные проточки, совмещаемые с проточками на крышках 7.
Вес поршня за счет выполнения его полым подбирается таким образом, чтобы он сохранял в собранном виде плавучесть, будучи помещенным в эластомер (силикон). Кроме того, на поршне установлены эластичные кольца 15, образующие полное круговое, без стыков, уплотнение манжетного типа.
Работа теплогенератора основана на возникновении межмолекулярного трения в эластомере (силиконе) с выделением тепла, вызванного активной деформацией при силовом вращении ротора.
Реакторная зона 1 теплогенератора изначально частично заполнена эластомером (силиконом). При вращении ротора 4 от источника механической энергии разогревается весь теплогенератор, в том числе и надпоршневой газ внутри цилиндрической полости 8. Газ, терморасширяясь, создает давление на поршень 5 и тот выталкивает дополняющую часть объема силикона из полости 9 под поршнем 5 в реакторную зону 1 через отверстия 12 в шайбе 11 и канавки 13. Когда силикон вытеснен, то поршень 5 примкнет к кольцу уплотнения на шайбе 11. Этот момент будет означать, что теплогенератор вышел на номинальную мощность, но при повышении оборотов ротора 4, а также соответственном теплообмене он в состоянии увеличить выработку тепловой энергии. Температурный порог может достигать 300°С, если для этого будет применен эластомер или иной материал с достаточными термодинамическими свойствами.
Теплогенератор полностью может быть погружен в бак с жидкостью или иметь оболочку для теплоносителя и через патрубки транспортировать тепло по назначению. Кроме того, для уменьшения потерь тепла теплогенератор может иметь внешнюю теплоизоляцию.
Теплогенератор, работающий на преобразованной энергии ветра или воды и содержащий реакторную зону, образованную обечайкой, и установленным внутри нее с возможностью вращения на приводном валу полым ротором с поршнем, отличающийся тем, что обечайка дистанционирована от ротора и зажата стяжными болтами герметично с помощью крышек, через одну из которых проходит ось привода ротора, поршень размещен внутри ротора с образованием в нем цилиндрической полости над поршнем и полости под поршнем, сообщенной с реакторной зоной, причем последняя заполнена эластомером (силиконом), вращение ротора обеспечивает деформацию эластомера с выделением тепла, передающегося газу в полости над поршнем, газ, терморасширяясь, выдавливает поршнем эластомер из полости под поршнем в реакторную зону до полного заполнения, и полученное тепло отбирается теплоносителем, омывающим неподвижно закрепленный корпус.
