Вариаторный теплогенератор

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра. Теплогенератор содержит цилиндрический корпус, крышку и днище. Внутри корпуса на кольце, прикрепленном к стенке, установлен импульсный вариатор скорости, имеющий ведущий вал с тремя рядами лопастей, в верхней его части. На крышке установлены: электрический генератор, через фрикционные диски механически связанный с ведущим валом, а также электрический аккумулятор, связанный проводами с генератором и электрощитом. Под крышкой внутри корпуса установлен трубчатый змеевик, имеющий входной и выходной патрубки, соединенные с системами холодного и горячего водоснабжения. Теплогенератор компактен, имеет значительное количество вращающихся деталей, что увеличивает его термический КПД. 2 ил.

 

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра.

Известна автоматизированная система отопления, содержащая котлоагрегат, теплообменник, трубопроводы с отопительными приборами и терморегулятор с датчиками температуры помещения и наружной температуры (Ю.С.Давыдов, С.В.Нефедов, "Новые системы автоматизации отопительных устройств." - М.: Стройиздат, 1980, стр.138, рис.47). Известная система отопления сложна по конструкции, металлоемка, для ее работы необходим природный газ и электроэнергия. Энергия ветра в системе не используется.

Известен импульсный вариатор скорости, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, водило, зубчатые сателлиты, несущие на себе кривошипы, центральное зубчатое колесо и муфты свободного хода через зубчатые колеса и кулисы соединены между собой (А.С. №295930, 1971, СССР). В известном вариаторе производится преобразование механической энергии в тепловую за счет трения шестерен и кулис, которая рассеивается в окружающую среду.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в опорном и упорном подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды из пустотелых дисков-шайб и закручивающего устройства (Патент РФ №2228503). Известный теплогенератор сложнен по конструкции, металлоемок, не имеет устройств получения и накопления электрической энергии.

Задачей настоящего технического решения является повышение КПД, преобразования механической энергии в тепловую, получение и накопление электрической энергии.

Решением задачи является предложенный вариаторный теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в вариаторе, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, согласно изобретению вариатор установлен внутри корпуса на кольце, прикрепленном к его стенке. К ведомому валу вариатора прикреплены поярусно три ряда лопастей, а к коническому зубчатому дифференциалу сверху и снизу жестко установлены втулки с прикрепленными к ним радиально поярусно лопасти в два ряда. На крышке теплогенератора установлен электрический генератор, он механически соединен с валом через фракционные диски, а также электрический аккумулятор, связанный приводами с генератором и электрощитом. Нижняя втулка дифференциала установлена нижней частью в радиально-упорном подшипнике, размещенном в центре днища.

На фиг.1 изображен предлагаемый вариаторный теплогенератор, поперечный разрез; на фиг.2 - схема работы кулис теплогенератора.

Теплогенератор содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2 и днище 3. Внутри корпуса 1 на кольце 4, прикрепленном к стенке, установлен импульсный вариатор скорости 5, имеющий ведущий вал 6 с муфтой отбора мощности 7, и ведомый вал 8 с тремя рядами лопастей 9 в верхней его части. На крышке 2 установлен электрический генератор 10, через фрикционные диски 11 механически связанный с ведущим валом 6, а также электрический аккумулятор 12, связанный проводами с генератором и электрощитом (не показан), и пробка 13. Водило 14, зубчатые сателлиты 15, несущие на себе кривошипы 16, центральное зубчатое колесо 17 и муфты свободного хода 18, связаны механически между собой. Центральное зубчатое колесо 17 выполнено с внутренними зубьями и закреплено неподвижно. Водило 14 соединено с ведущим валом 6 и снабжено кулисами 19, взаимодействующими с кривошипами 16 сателлитов 15, а через муфты свободного хода - с ведомым валом 8. Оси 20 вращения кулис установлены подвижно в радиальном направлении. Механизм для перемещения осей 20 кулис выполнен в виде винтов 21, конического зубчатого дифференциала 22, сателлиты 23 которого установлены на винтах 21, и тормозов 24 и 25 периодического действия, взаимодействующих с центральными колесами дифференциала 22. Втулки верхняя 26 и нижняя 27 жестко связаны с центральными колесами дифференциала 22 и имеют прикрепленные к ним рационально поярусно лопасти 28 и 27 соответственно, в два ряда. Нижняя втулка 27 установлена в рационально-упорном подшипнике 30, размещенном в центре 3. Под крышкой 2 внутри корпуса 1 установлен трубчатый змеевик 31, имеющий входной 32 и выходной 33 патрубки, соединенные с системами холодного и горячего водоснабжения (не показаны). Лопасти 9, 28 и 29 выполнены из отрезков труб, разрезанных вдоль и прикрепленных горизонтально, например, на сварке, к валу 8 и втулкам 26 и 27. Вертикальные отверстия 34, выполненные в центральном зубчатом колесе 17 и других элементах вариатора, а также горизонтальные отверстия 35 обеспечивают переток высоковязкой жидкости из одной полости в другую, и тем самым отдают тепло стенке корпуса 1 и змеевику 31.

Теплогенератор работает следующим образом.

В собранном виде в теплогенератор через пробку 13 заливают высоковязкую жидкость (веретенное масло) с помощью муфты 7 к проводному двигателю, например ветродвигателю с вертикальной осью вращения. Подключают патрубки 29 и 30 к системам холодного и горячего водоснабжения. После включения в работу приводного двигателя вал 6 теплогенератора, ведомый вал 8 с лопастями 9, зубчатый дифференциал, на концах которого жестко установлены втулки 26 и 27 с лопастями 28 и 29, начнут вращаться в корпусе 1, преобразуя механическую энергию в тепловую. Получаемое тепло отдается высоковязкой жидкости, затем через стенку корпуса 1 в помещение и змеевик 31 для нагрева холодной водой.

Вращающийся вал 6 через фрикционные диски 11 передает вращение также электрическому генератору 10, который вырабатывает постоянный электрический ток, идущий на освещение помещения и на подзарядку аккумулятора 12. При нагреве высоковязкой жидкости свыше 70-80°С открывают вентиль 33, и горячая вода начинает поступать на бытовые нужды за счет подпора холодной водой через вентиль 32.

Предлагаемый вариаторный теплогенератор компактен, имеет значительное количество вращающихся деталей одиноких (лопасти) и в паре, что увеличивает его термический КПД. Наличие в его конструкции электрического генератора и аккумулятора позволяет круглосуточно использовать электрические приборы в автономном помещении.

Возможное использование теплогенератора в дачных домиках, турбазах, коттеджах и объектах фермерских хозяйств.

Вариаторный теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в вариаторе, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, электрические генератор и аккумулятор, отличающийся тем, что вариатор установлен внутри корпуса на кольце, прикрепленном к его стенке, к ведомому валу прикреплены поярусно три ряда лопастей, к коническому зубчатому дифференциалу сверху и снизу жестко установлены втулки с прикрепленными к ним радиально поярусно лопастями в два ряда, на крышке теплогенератора установлен электрический генератор, через фрикционные диски механически соединенный с валом, а также электрический аккумулятор, связанный проводами с генератором, причем нижняя втулка дифференциала установлена нижней частью в радиально-упорном подшипнике, размещенном в центре днища.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для нагрева воды и различных технологических жидкостей и подготовки ее к эффективному электролизу для получения водорода и кислорода.

Изобретение относится к технологиям и средствам автономного отопления объектов различного назначения с комплексным использованием, на основе скважинных циркуляционных систем закрытого типа и тепловых насосов, низкопотенциальных возобновляемых тепловых источников из окружающей среды.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тепловых установок и нагрева жидкости в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах, охлаждающих жилые и иные сооружения в теплый период года и нагревающих эти сооружения в холодное время года.

Изобретение относится к химическому оборудованию и может быть использовано в области производства пищевых продуктов, кормопроизводстве, лакокрасочной промышленности, при подготовке топливных смесей и других смежных областях.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах отопления и в аппаратах нагрева различного назначения. .

Изобретение относится к теплотехнике и может применяться для разогрева нефтепродуктов, в отопительной системе зданий и других отраслях. .

Изобретение относится к теплоэнергетике. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплогенераторам кавитационного типа, и может быть использовано в системах горячего водоснабжения, отопления и устройствах нагрева жидкости различного назначения.

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения

Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в центробежных герметичных электронасосах, перекачивающих взрывопожароопасные жидкости с повышенной вязкостью. Электронасос-теплогенератор содержит в одном корпусе подвод, рабочее колесо и отвод насоса, а также статор и установленный в опорах скольжения на полом валу полый ротор приводного электродвигателя. Внутри полого ротора выполнена тепловая труба. В установленный на валу гидродинамический роторный кавитатор включен ультразвуковой резонансный усилитель кавитации. В пространстве между статором и ротором на полом валу выполнены коаксиальные тепловые трубы. Изобретение направлено па улучшение всасывающей способности электронасоса, повышение его к.п.д. и снижение потребляемой им мощности за счет повышения температуры перекачиваемой жидкости внутри электронасоса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для нагрева жидкостей, а также как смеситель различных жидкостей. Устройство для нагрева жидкости содержит теплогенератор, состоящий из корпуса, имеющего цилиндрическую часть, и ускорителя движения жидкости, выполненного в виде циклона, насос, соединенный с теплогенератором посредством инжекционного патрубка, в котором размещена, по крайней мере, одна вставка, и систему теплообмена. Вставка выполнена в виде сплошной пластины, ориентированной вдоль инжекционного патрубка перпендикулярно торцам циклона. Вставка в инжекционном патрубке принудительно расширяет струю в месте входа её в циклон, что приводит к образованию вакуумметрической области, далее по потоку области сжатия, вакуума, снова сжатия и т.д. По мере продвижения в циклоне каждого элемента струйного потока по этим чередующимся областям в нём образуются и схлопываются кавитационные каверны, обеспечивающие нагрев воды или другой технологической жидкости. Изобретение позволяет повысить эффективность нагрева жидкости и надежность работы устройства. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу радиочастотного нагрева нефтеносной породы с использованием набора из одной или более радиочастот. Способ включает следующие шаги: (a) смешивание первого вещества, включающего нефтеносную породу, и второго вещества, включающего воспринимающие частицы в виде дипольных антенн, с образованием смеси из 10-99% по объему первого вещества и 1-50% по объему второго вещества; (b) воздействие на упомянутую смесь радиочастотной энергией с частотой или частотами из упомянутого набора из одной или более радиочастот и мощностью, достаточной для нагрева воспринимающих частиц; и (c) продолжение воздействия радиочастотной энергией на протяжении времени, достаточного для нагревания воспринимающими частицами упомянутой смеси до средней температуры, превышающей приблизительно 100°C (212°F). При этом способ характеризуется тем, что упомянутые воспринимающие частицы представляют собой проводящие углеродные волокна в форме нитей с длиной, выбранной между 1/2, 1/4, 1/8 и 1/16 длины волны. Упомянутые воспринимающие частицы могут иметь преимущества для радиочастотного нагрева углеводородных соединений, например повышенная температура (достаточная для дистилляции или пиролиза), безводная переработка, а также более высокая скорость или эффективность. 13 з.п. ф-лы, 3 пр., 2 ил.

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии в процессе теплопередачи в трубчатых аппаратах (теплогенераторах, теплообменниках, отопительных приборах). Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности термоэлектрического звена для трубы. Это достигается тем, что термоэлектрическое звено содержит трубу теплоносителя, покрытую слоем диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, выполненным из отдельных кольцевых зубчатых ребер с зубцами, плотно прижатых друг к другу, внутри каждого из которых помещены кольцевые зигзагообразные ряды термоэлектрических секций, состоящие из размещенных по очередности и соединенных между собой термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены и плотно прижаты друг к другу и расположены в зонах нагрева и охлаждения, вблизи кромки зубца ребра и наружной поверхности трубы теплоносителя, соответственно, причем свободные концы зигзагообразных кольцевых рядов каждой термоэлектрической секции соединены между собой перемычками, а свободные концы кольцевых рядов крайних термоэлектрических секций, в свою очередь, соединены электропроводами с коллекторами и токовыводами. 5 ил.

(57) Изобретение относится к области электротехники и эксплуатации систем с асинхронным электродвигателем и частотным регулятором, в частности к регулированию скорости вращения и предотвращению критических режимов работы. Техническим результатом способа является повышение надежности кавитатора, обеспечение поддержания его устойчивой работы путем коррекции режима работы в случае обнаружения признака, свидетельствующего о приближении возникновения срыва потока изменением скорости вращения электродвигателя. Способ управления процессом повышения стабильности работы кавитатора включает прохождение жидкости в зазоре между ротором и статором и последующее преобразование полученной энергии в тепловую, регулирование процессом нагрева. Заявляемый способ контроля режимов работы кавитатора основан на анализе соотношения высших гармоник в электрической сети, сравнении его с пороговым значением и формировании сигнала управления для частотного регулятора, который управляет скоростью вращения электродвигателя. Способ управления позволяет достичь максимальной эффективности способа активации технологических жидкостей для последующего использования в различных процессах химических производств: растворения, теплогенерации, синтеза. 5 ил.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны. Система 3 регенерации тепла поглощает тепло из компрессорной установки 2. Комбинированное устройство 1 дополнительно содержит контроллер 5 и средство 6 для установления одного или более параметров системы. Контроллер 5 управляет как компрессорной установкой 2 и/или устройством для сушки, так и системой 3 регенерации тепла, на основе вышеупомянутых параметров системы, с оптимизацией общей эффективности комбинированного устройства. Изобретение направлено на снижение общего энергопотребления комбинированного устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы., 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для нагрева воды в жилищно-коммунальной отрасли и сельском хозяйстве. Сущность изобретения в том, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем рабочий сетевой насос, подающий и обратные трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, содержащим, по крайней мере, один снабженный цилиндрической частью в виде вихревой трубы корпус, в основании которого размещено тормозное устройство, а другая его сторона соединена с торцевой стороной ускорителя движения жидкости, выполненного в виде улитки, соединенной с насосом и оснащенной расположенной соосно осевой линии вихревой трубы ускорительной втулкой, связанной каналом с напорным патрубком насоса, ускорительная втулка теплогенератора выполнена в виде набора концентрично вложенных с радиальными зазорами зафиксированных втулок. Такое выполнение устройства позволит повысить эффективности нагрева жидкости и достичь стабильности работы. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра

Наверх