Устройство для нагрева слабопроводящей жидкости

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости. Устройство направлено на повышение эффективности нагрева слабопроводящей жидкости при кавитационном процессе. Указанный результат достигается тем, что нагрев слабопроводящей жидкости в тонком коаксиальном канале осуществляется посредством кавитации, внешняя стенка канала выполнена из фторопласта с размещением в ней небольшой прямоугольной канавки, перед которой устанавливается металлическое кольцо. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в промышленности для получения тепла.

Известен кавитационный термогенератор (RU 2305819 С2, F24J 3/00, 17.01.2006), который состоит из циклона с входными и выходными отверстиями, стаканообразного корпуса и выходного сопла. Решалась задача повышения эффективности теплоотдачи и снижения кавитационной эрозии без учета данных о механизме нагрева кавитационных пузырьков. К недостатком данного изобретения можно отнести его громоздкость и сложность изготовления. А также использование в качестве жидкости воды, которая является хорошим проводником.

Наиболее близкое к заявляемому устройству дано в патенте (RU 2162575 C1, F24J 3/00, 27.01.2001). Устройство основано на тепловыделении при кавитации в каналах, размещенных в поршне, которые совершают возвратно-поступательное движение. Основным недостатком этого устройства является использование воды и каналов с металлическими стенками, что по современной теории нагрева кавитационных пузырьков не эффективно.

В настоящее время электрическая теория наиболее полно согласуется с экспериментальными данными и по ней свечение и разогрев кавитационных пузырьков объясняется их электризацией и частыми в них электрическими пробоями [1, 2]. Как показано в работе [2], в слабопроводящей жидкости в кавитационных областях электрический потенциал достигает более 100 кВ. Разряд таких областей приводит к интенсивному разогреву жидкости.

Предлагаемое устройство направлено на повышение эффективности нагрева при кавитационном процессе. Указанный результат достигается тем, что нагрев слабопроводящей жидкости осуществляется в тонком коаксиальном канале посредством кавитации, внешняя стенка канала выполнена из фторопласта с размещением в ней небольшой прямоугольной канавки, перед которой устанавливается металлическое кольцо.

Отличительным признаком заявляемого устройства является самостоятельная высокая электризация жидкости в тонком коаксиальном канале с внешней стенкой из фторопласта, разряд кавитационных пузырьков в каверне на металлическую шайбу в виде частых электрических разрядов. Сущность заявленного устройства поясняется Фиг.1 и нижеследующим описанием. Центральная часть коаксиального канала 1 выполнена из эбонита диаметром 10 мм и длиной 30 мм. Внешняя стенка канала 2 диаметром 10.5 мм выполнена из фторопласта с каверной в виде прямоугольной канавки 3 в средней его части глубиной 0.5 мм и длиной 2 мм. Перед канавкой располагается металлическая шайба 4 для усиления разряда кавитационных пузырьков. Стенка канала из фторопласта приводит к сильной электризации жидкости с положительным потенциалом и отрицательным зарядом стенки. Это объясняется большим значением "сродства к электрону" у фтора, который находится во фторопласте. Далее в канавке в результате кавитации, т.е разрыва диэлектрика, пузырьки приобретают заряд до 100 кВ [2]. Частые электрические разряды вызывают свечение жидкости и ее разогрев, который достигает 100° Цельсия. На Фиг.2 представлена фотография свечения слабопроводящей жидкости в канавке коаксиального диэлектрического канала в результате сильной электризации кавитационной области и частых электрических разрядов на металлическую шайбу. Здесь для визуализации свечения часть канала после канавки выполнена из органического стекла.

Данное устройство неоднократно изготовлялось согласно приведенным чертежам для проведения экспериментальных исследований и показало высокую надежность в эксплуатации.

Литература.

1. М.А.Маргулис. О механизме многопузырьковой сонолюминесценции. Журнал физической химии, 2006, т.80, №10, с.1908-1913.

2. Герценштейн С.Я., Монахов А.А. Электризация и свечение жидкости в коаксиальном диэлектрическом канале с диэлектрическими стенками. Известия МЖГ 2009, №3, с.114-119.

Устройство для нагрева слабопроводящей жидкости в тонком коаксиальном канале, осуществляемого посредством кавитации, отличающееся тем, что внешняя стенка канала выполнена из фторопласта с небольшой прямоугольной канавкой, перед которой устанавливается металлическое кольцо.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для получения тепла, образующегося иначе, чем в результате сгорания топлива, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов бытового и промышленного назначения.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в центробежных насосах при перекачивании жидкости с повышенной вязкостью. .

Изобретение относится к способам и устройствам для получения тепла для обогрева зданий и сооружений. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах отопления, для подогрева воды, нефти и др. .

Изобретение относится к ветротеплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений. .

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, содержащим вращающиеся элементы для нагревания текучих сред, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения.

Изобретение относится к теплогенерирующим установкам кавитационного гидравлического типа и может быть использовано для нагревания жидкости или получения пара различной температуры для бытовых и производственных нужд, также может быть использовано в системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и в технологическом оборудовании.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева технологических жидкостей, а также питьевой и технологической воды. .

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветротеплоэлектрическим генераторам, использующим энергию ветра для нагрева воды и получения электрической энергии.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к использованию низкотемпературной энергии земного грунта

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к агрегатам, предназначенным для работы в замкнутых системах теплоснабжения

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к мобильным автономным устройствам для получения тепловой и электрической энергии, и может быть использовано для электрообеспечения, отопления и горячего водоснабжения различных стационарных и временно развернутых помещений различного назначения, не имеющих централизованных источников энергии, в т.ч

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения тепловой энергии:- автономно для подачи перегретого пара на промышленные и бытовые теплообменники, турбоустановки, турбогенераторы и другие потребители перегретого водяного пара;- в ядерных энергетических установках с реакторами типа ВВЭР как для непосредственного перегрева насыщенного пара, так и для смешения насыщенного пара с перегретым паром с целью повышения коэффициента полезного действия, увеличения мощности, сокращения расхода охлаждающей воды, понижение влажности пара перед последними ступенями турбин, что позволит заменить турбины влажного пара на турбины перегретого пара для атомных электрических станций и транспортных установок, например, судовых и корабельных с повышением коэффициента полезного действия, мощности, надежности и безопасности эксплуатации;- по мощности и своим весогабаритным характеристикам энергетическая установка может быть использована в транспортных энергоустановках железнодорожного типа;- при заводском блочном исполнении агрегатов установки она может доставляться на стройплощадку посредством: автомобильного транспорта, например трейлер с тягачом типа «Faun», воздушным транспортом транспортным самолетом типа «Руслан», экранопланом, водным транспортом речным и морским

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к энергетическим установкам, использующим для своей работы энергию ветра и предназначенным для нагрева воды для бытовых и производственных нужд
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к системам теплоснабжения помещений

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системе использования низкотемпературной энергии, содержащей контур коллектора, заполненного первым рабочим раствором, теплопередающий контур, заполненный вторым рабочим раствором, теплообменник, выполненный с возможностью теплопереноса между рабочими растворами контура коллектора и теплопередающим контуром

Изобретение относится к средствам извлечения геотермальной энергии массива горных пород и может использоваться для обогрева зданий и сооружений

Изобретение относится к области теплотехники, к конструкциям агрегатов, преобразующих кинетическую энергию потока в тепловую, и может быть использовано в системах отопления зданий, транспортных средств, подогрева жидкости

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости

Наверх