Способ генерации тепла


 


Владельцы патента RU 2428638:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Технический результат предлагаемого способа - увеличение эффективности процесса генерации тепла. Способ генерации тепла включает формирование первичного потока текучего рабочего тела, придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение с заданной скоростью, при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное - вдоль винтовой линии, одновременно поток сжимают до получения скорости, обеспечивающей кавитационные явления, при этом преобразовывают вторичные кавитационные потоки до получения в них стоячей волны. Текучее рабочее тело перед подачей в процесс насыщают газом (например, азотом) до достижения степени насыщения 90-100%. Микропузырьки газа являются центрами образования кавитационных пустот, при захлопывании которых выделяется значительное количество тепла.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике. Технический результат предлагаемого технического решения - увеличение эффективности процесса генерации тепла на 20%. Способ генерации тепла кавитационного типа, базирующийся на использовании вихревой форсунки, приводимой в движение насосом-побудителем, может быть использован также как способ смешивания, гомогенизации и диспергации в технологических процессах. Для повышения эффективности на выходе сопла вихревой форсунки располагают выполненный в виде осесимметричной камеры, по меньшей мере, один резонатор, а для получения дополнительного эффекта с торца вихревой камеры, оппозитно ее соплу, устанавливают второй осесимметричный резонатор, сообщенный с полостью форсунки центральным отверстием. При этом по меньшей мере один резонатор выполнен с регулируемой частотой, а для повышения суммарного тепловыделения в оппозитно расположенных торцевых стенках резонаторов, по их оси, расположены электроды, сообщенные с источником электрического тока. При этом для оптимизации процесса тепловыделения соотношение мощностей тока, подводимого к насосу-побудителю и к электродам, выполнено регулируемым. Данный способ генерации тепла описан в патенте РФ №2061195, 6F24J 3/00, 1996 г., он имеет ряд недостатков, главным из которых является недостаточная энергетическая эффективность способа.

В качестве прототипа предлагаемого способа генерации тепла может быть использован способ по Пат. РФ №2287118, 6F24J 3/00, 2005 г. В данном способе выделения энергии путем создания вращательно-поступательного движения жидкости осуществляют формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ). При этом формирование осуществляют вне пространственной области теплогенератора, осуществляют придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм; при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное - вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения в нем стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока. Данный способ генерации тепла обладает тем же основным недостатком, недостаточно высокой эффективностью.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса генерации тепла.

Указанная задача достигается тем, что в способе генерации тепла, включающем формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ), придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм, при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное -вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения скорости, обеспечивающей кавитационные явления, при этом преобразовывают вторичные кавитационные потоки до получения в них стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока, текучее рабочее тело перед подачей в процесс насыщают газом (например, азотом) до достижения степени насыщения 90-100%. Частички газа, находящегося в рабочем теле, становятся центрами образования кавитационных пустот, при захлопывании которых выделяется значительное количество тепла.

Результатом применения предлагаемого способа, является повышение эффективности процесса по меньшей мере на 20%.

Способ генерации тепла, включающий формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ), придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм, при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное - вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения скорости, обеспечивающей кавитационные явления, при этом преобразовывают вторичные кавитационные потоки до получения в них стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока, отличающийся тем, что текучее рабочее тело перед подачей в процесс насыщают газом (например, азотом) до достижения степени насыщения 90-100%.



 

Похожие патенты:

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

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

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости. .

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, 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 энергетике и может использоваться в водонагревателях, где тепло генерируется только при течении воды

Изобретение относится к получению тепла, образующегося иначе, чем в процессах горения

Изобретение относится к теплоэнергетике

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для отопления жилых и нежилых помещений

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для теплоснабжения и горячего водоснабжения децентрализованных объектов малой мощности с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ)
Изобретение относится к теплоснабжению жилых и производственных помещений, а именно к способам нагрева теплоносителей различных отопительных систем
Наверх