Теплогенератор фрикционный

Авторы патента:

F24J3/00 - Прочие способы получения или использования тепла, образующегося иначе, чем в процессе горения (использование солнечного тепла F24J 2/00)

Владельцы патента RU 2522738:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Теплогенератор фрикционный включает вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, внизу подвижный диск с лопастями и неподвижный диск. Труба, жестко надетая на вал, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла, а снизу консольные балки, опертые на диск. Внизу по обе стороны консольных балок прикреплены диски, из центра которых выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни со свободно надетыми на них дисками с лопатками и дисками с пустотелыми кольцами вокруг них. Стержни вверху зафиксированы во втулках, прикрепленных к коромыслам. Такое выполнение позволяет увеличить коэффициент преобразования одного вида энергии в другой по сравнению с аналогичными теплогенераторами. 1 з.п. - ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий.

Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющий с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем (А.С. №1627790, 1991 г., СССР). В известном нагревателе ограниченное количество трущихся друг о друга технических элементов, в его конструкции отсутствует теплоаккумулирующее устройство с фазовым переходом.

Известен термоэлектрический кондиционер, включающий зачехленные термоэлементы, водяные и воздушные теплопроводы и вентилятор с электродвигателем, с корпусом в виде полого секционного, составленного из набора термоэлектрических пакетов цилиндра. (А.С. №269459, 1970 г., СССР). Известный термоэлектрический кондиционер потребляет извне электрическую энергию и его конструкция не предназначена для нагрева воды с использованием ветровой энергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является теплогенератор фрикционный, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и гидромониторов, причем вверху приводной вал через крышку и муфту соединен с валом ветродвигателя, а внизу с помощью шпонки соединен с эксцентриковым подвижным диском гидромотора. (Патент РФ 2380625, 2010 г.). Известный теплогенератор фрикционный сложный по конструкции и имеет значительное количество движущихся в цилиндрах поршней, что приводит с преждевременному их износу.

Поставленная задача настоящего технического решения состоит в увеличении количества трущихся друг о друга технических элементов, простых по конструкции, и тем самым в повышении коэффициента преобразования одного вида энергии в другую.

Задача достигается тем, что предложен теплогенератор фрикционный, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, подвижный диск с лопатками и неподвижный диск. Согласно изобретению труба, жестко надетая на вал, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла, а снизу консольные балки, опертые на диск, прикрепленный внизу вала. Диски по обе стороны внизу консольных балок прикреплены к ним, из центра которых выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни с порядно надетыми дисками с лопатками и дисками с пустотелыми кольцами вокруг них, причем стержни вверху зафиксированы во втулках, прикрепленных к коромыслам. Пустотелые кольца дисков и емкость в виде усеченного конуса заполнены теплоаккумулирующим веществом фазового перехода.

На фиг.1 изображен теплогенератор фрикционный, в разрезе; на фиг.2 - диск с пустотелым кольцом снаружи, в разрезе; на фиг.3 - диск с лопастями в разрезе.

Теплогенератор фрикционный включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, приводной вал 4 которого сверху имеет фланец 5 отбора мощности и проходит через подшипник 6. Внизу вал 4 имеет опорный диск 7, жестко прикрепленный к нему, и подвижный диск 8, контактирующий с неподвижным диском 9, прикрепленным к днищу 3. Лопасти 10, прикрепленные сбоку диска 8, выполнены в виде пропеллера и прижимают его к диску 9. Труба 11, жестко надетая на вал 4, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла 12, а снизу консольные балки 13, опертые на диск 7. Нижние диски 14 прикреплены к балкам 13, из центра которых выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни 15, зафиксированные во втулках 16, прикрепленных к коромыслам 12. Диски 17 с лопатками 18 и диски 19 с пустотелыми кольцами 20 порядно в определенной последовательности свободно надеты на стержни 15 (см. фиг.1), на имеющихся в них отверстиях 21.

Корпус 1 имеет слева внизу патрубок 22 входа холодной воды, например, из системы городского водоснабжения, а справа вверху имеет патрубок 23, сообщенный с системой горячего водоснабжения (не показаны). Все диски 8, 9, 14, 17 и 19 изготовлены из твердого медленно истирающегося материала, а лопатки 18 дисков 17 имеют площадь, постепенно увеличивающуюся вниз от коромысел 12 до дисков 14, закрепленных на балках 13. В нижней части трубы 11, опертой на балки 13, установлена в виде усеченного конуса емкость 24, заполненная теплоаккумулирующим веществом фазового перехода, и пустотелые кольца 20 дисков 19 также заполнены теплоаккумулирующим веществом фазового перехода.

К трубе 11 может быть прикреплены 2, 4 и более коромысел 12 с балками 13, между которыми по вертикали расположены 4, 8 и более пакетов с дисками 17 и 19. Эти мероприятия способствуют увеличению коэффициента преобразования механической энергии в тепловую и более быстрому нагреву, проходящей через теплогенератор холодной воды.

Теплогенератор фрикционный работает следующим образом:

В собранном виде теплогенератор подключают патрубками 22 и 23 к системам холодного и горячего водоснабжения, а с помощью фланца 5 - к приводному двигателю, например ветродвигателю.

При появлении ветра достаточной силы вращается вал 4, труба 11, коромысла 12 с балками 13 и пакеты дисков, расположенные между ними. Внизу вала 4 вращается также подвижный диск 8 с лопатками 10, соприкасаясь с неподвижным диском 9, преобразуя механическую энергию в тепловую за счет трения дисков друг о друга. Тепло от всех источников идет на нагрев жидкости, которая поднимается вверх корпуса 1 и нагретой через патрубок 23 уходит на нужды потребителя. Пустотелые кольца 20 дисков 19 и емкость 24 с находящимся в них аккумулирующим веществом фазового перехода при постоянной работе теплогенератора запасают тепло от проходящей мимо них жидкости. При временном отсутствии ветра они отдают тепло жидкости и тем самым поддерживают ее температуру в допустимых пределах для потребителя.

Предлагаемый теплогенератор фрикционный компактен, прост по конструкции и эксплуатации, а потому в сочетании с приводом от ветродвигателя известных конструкций может найти широкое применение в районах с достаточной ветровой нагрузкой для целей отопления и горячего водоснабжения различного назначения объектов.

1. Теплогенератор фрикционный, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды внизу, подвижный диск с лопастями и неподвижный диск, отличающийся тем, что труба, жестко надетая на вал, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла, а снизу консольные балки, опертые на диск, прикрепленный внизу вала, диски по обе стороны внизу консольных балок прикреплены к ним, из центра дисков выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни со свободно надетыми на них дисками с лопатками и дисками с пустотелыми кольцами вокруг них, причем стержни вверху зафиксированы во втулках, прикрепленных к коромыслам.

2. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что лопатки дисков, свободно надетые на стержнях, имеют площадь, увеличивающуюся книзу, а пустотелые кольца дисков заполнены теплоаккумулирующим веществом фазового перехода.

Похожие патенты:

Ветровой теплогенератор // 2522736

Изобретение предназначено для применения в области отопительной техники, а именно для нагрева воды, использующейся в отоплении и горячем водоснабжении. Ветровой теплогенератор содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем и цилиндрическую горизонтальную перегородку, в которых установлены опорный подшипник и опорно-упорный подшипник, с закрепленным в них вертикальным валом, имеющий сверху муфту для приема мощности от ветродвигателя, а снизу к нему прикреплен вращающийся лопаточный элемент.

Ветровой фрикционный теплогенератор // 2522734

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой фрикционный теплогенератор включает цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал и патрубки входа холодной воды и выхода горячей воды справа вверху корпуса.

Устройство для нагрева жидкости // 2517986

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.

Способ управления комбинированным устройством и комбинированное устройство, реализующее данный способ // 2516091

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.

Способ управления процессом повышения стабильности работы кавитатора // 2515573

(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.

Термоэлектрическое звено для трубы // 2509266

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии в процессе теплопередачи в трубчатых аппаратах (теплогенераторах, теплообменниках, отопительных приборах).

Воспринимающие частицы из углеродных нитей для радиочастотного нагрева // 2504574

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).

Устройство для нагрева жидкости // 2503896

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.

Электронасос центробежный герметичный - теплогенератор // 2495337

Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в центробежных герметичных электронасосах, перекачивающих взрывопожароопасные жидкости с повышенной вязкостью.

Теплогенератор гидравлический // 2490564

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

Аэростатический летательный аппарат // 2526123

Изобретение относится к управляемым аэростатическим летательным аппаратам. Аэростатический летательный аппарат содержит подъемный баллонет, несущий баллонет и энергетическую установку, включающую нагреватель. Подъемный баллонет заполнен рабочим телом энергетической установки, расположенной в энергогондоле и включающей компрессор, нагреватель, турбину, силовую нагрузку и магистрали рабочего тела, соединенные с подъемным баллонетом. Несущий баллонет секционирован и снабжен средством изменения его объема. Изобретение направлено на повышение энерговооруженности. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Многофункциональный вихревой теплогенератор (варианты) // 2527545

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах отопления, подогрева воды для бытовых и производственных нужд. Решением технической задачи является повышение скорости нагрева жидкости. Сущность изобретения: многофункциональный вихревой теплогенератор по первому варианту содержит закрытый корпус с патрубками для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, установленные внутри корпуса роторы, выполненные в виде двух дисков, закрепленных на независимых валах, имеющих независимые приводы и имеющие возможность вращаться навстречу друг другу, всасывающие турбины, которые жестко закреплены на независимых валах вместе с дисками роторов, а в дисках роторов напротив установленных турбин по окружности выполнены конически-цилиндрические отверстия, направленные в полость между дисками, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев, при этом пальцы выполнены так, что ряды пальцев одного диска свободно с зазором входят между рядами пальцев второго диска, а конически-цилиндрические отверстия одного диска расположены напротив конически-цилиндрических отверстий другого диска и каждый диск с каждой турбиной снабжен отдельным патрубком, являющимися патрубками для подвода нагреваемой жидкости. По второму варианту в теплогенераторе каждый электродвигатель дополнительно содержит устройство для регулирования частоты вращения, а ряды пальцев роторов выполнены в виде эллипсоидных пальцев-лопаток, перфорированных сквозными конически-цилиндрическими отверстиями и установлены на дисках так, что отверстия в пальцах-лопатках направлены по ходу вращения дисков роторов. По третьему варианту в вихревом теплогенераторе выходы электродвигателей приводов роторов, датчика температуры сборника нагретой жидкости соединены с соответствующими входами блока управления, а вся внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность турбин, дисков с пальцами и валов привода, размещенных внутри корпуса, покрыты износоустойчивой керамикой. 3 н.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство для получения тепловой энергии // 2534198

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к способам нагрева воды и других жидкостей без сжигания топлива. В предлагаемом способе и устройстве нагрев жидкостей осуществляется путем подачи ее в вихревую трубу и формирования резонансного кавитационного режима ее течения. Перед входом в вихревую трубу поток жидкости направляют через прорези, которые располагают под углом к центральной оси вихревой трубы по ее периметру, тангенциально закручивают посредством указанных прорезей и подвергают ультразвуковому облучению с последующим разрежением в условиях резонанса. Далее жидкость подают потребителю. Изобретение повышает эффективность нагрева жидкостей и является экологически чистым. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Источник тепловой энергии // 2534663

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления жилых помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве источника тепловой энергии применяют циркуляционный насос с мокрым ротором, у которого при циркуляции теплоносителя частично до 95 % перекрывают входной и/или выходной отсекающий вентиль. Такой способ получения тепла позволит повысить КПД установки за счет сокращения потерь тепла при работе насоса. 1 ил.

Способ гидродинамической активации материалов // 2535682

Изобретение относится к способам воздействия на материалы и продукты с целью их активации, преимущественно к способам обезвоживания углеводородов, очистки теплоносителя, стерилизации пищевых жидкостей, подготовки нефтепродуктов к пиролизу и крекингу, переработки сложномолекулярных продуктов. Способ гидродинамической активации материалов заключается в нагревании исходного общего потока материалов, разделении его на параллельные потоки, после чего в каждом из потоков инициируют кавитацию, активируя потоки имплозией, вызываемой кавитационным воздействием и ударной волной, инициируемой гидроударом, а затем инжектируют в гидродинамический реактор, в котором проводят встречное по одной оси столкновение потоков с возникновением гидроудара, после которого потоки вновь соединяют в общий поток. Изобретение обеспечивает повышение производительности, надежности и улучшение экономических показателей. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Тепловая ветроустановка // 2546901

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для обеспечения горячего водоснабжения и отопления зданий и сооружений, размещенных в местностях, где отсутствует централизованное теплоснабжение и электроснабжение. Тепловая ветроустановка содержит роторный ветродвигатель с вертикальным валом, передающий вращательное движение через редуктор круглой пластине, к которой снизу прикреплены вертикальные цилиндрические перегородки, погруженные в теплоизолированный бак с водой. К дну бака прикреплены также цилиндрические перегородки, между которых движутся перегородки, закрепленные на круглой пластине. Поступающая в бак вода, протекая между подвижными (вращающимися) и неподвижными перегородками нагревается за счет трения. Так как зазор между подвижными и неподвижными перегородками выбран минимально возможным для прохода воды, то нагрев воды происходит достаточно эффективно, чему способствует также выполненный на поверхностях цилиндрических перегородок накат в форме сетки, увеличивающей трение. Смонтированные на наружной стороне внешней (относительно центральной оси) подвижной (вращающейся) цилиндрической перегородке лопасти способствуют прокачке воды в выходной патрубок бака и далее - к потребителю. 2 ил.

Механический способ прямого получения водорода и кислорода из жидкости водородогазогенератора для его осуществления // 2554432

Изобретение относится к способу прямого разложения жидкости на водород и кислород по технологии термомеханического разрушения химических связей жидкости кинетической энергией разнонаправленного вращения и к механическому водородогазогенератору. Механический водородогазогенератор для прямого получения водорода и кислорода из жидкости содержит неподвижный корпус, который со стороны подачи жидкости содержит консольный вал со стаканом, а со стороны получения продукта крышка содержит второй консольный вал. Стакан и вал поочередно содержат роторные диски, образующие стенки камер с возможностью вращения в разные стороны и разогрева жидкости. Корпус по окружности содержит шлицевые и винтовые каналы, а также все диски снабжены конусообразными струеобразователями, направленными по ходу жидкости. Устройство в основе содержит герметичный стакан, в котором поочередно выполнены составные конфигурные тавродиски с кольцевыми полками с возможностью вращения от 50 до 600 м/с. Группа изобретений направлена на повышение производительности, понижение стоимости исходных продуктов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

Ветровой аккумулятор тепла // 2557158

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных объектов. Задачей изобретения является улучшение условий эксплуатации и повышение коэффициента преобразования механической энергии в тепловую. Поставленная задача решается в ветровом аккумуляторе тепла, содержащем металлический цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода жидкости, внутри по его высоте прикреплены горизонтальные лопатки, чередующиеся с лопатками, прикрепленными снаружи к коаксиальной емкости. Емкость заполнена теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур. Она установлена на подвижном кольце, контактирующем с неподвижным диском, установленным на днище корпуса. К валу, расположенному в центре корпуса, снизу прикреплена основная фреза, а в средней части прикреплена дополнительная фреза с наклонными лопастями с кривизной, обратной кривизне лопастей основной фрезы. К основной фрезе прикреплен снизу подвижный диск с осевым отверстием, контактирующий с неподвижным диском, имеющим радиальные отверстия. 1 ил.

Устройство для нагрева жидкостей // 2564730

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости в гидросистемах различного назначения, а также в качестве смесителей различных жидкостей. Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева жидкости и расширение технологических свойств. Для решения поставленной задачи в устройстве для нагрева жидкостей, содержащем цилиндрический корпус с циклоном и ускорителем потока в его нижней части, тормозное устройство в верхней части, за которым установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, который с помощью перепускного патрубка соединен с торцем циклона, в верхней части корпуса соосно и с радиальным зазором к выходному отверстию устанавливается труба, сообщающая полость цилиндрического корпуса с атмосферой. Установка трубы, сообщающей рабочее пространство с атмосферой, повышает эффективность нагрева за счет отбора из рабочей жидкости выделяющегося воздуха и создания таким образом более благоприятных условий для прохождения звуковой волны и более активного развития акустической кавитации. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Ветровой теплогенератор // 2578250

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Ветровой теплогенератор содержит роторный ветродвигатель с вертикальным валом, передающий вращательное движение через редуктор с конической зубчатой передачей баку с водой, к внутренней поверхности которого прикреплены горизонтально расположенные кольцеобразные пластины, вращающиеся между других кольцеобразных пластин, закрепленных на валу ветродвигателя, причем последние вращаются с той же скоростью, но в противоположном направлении. Зазор между вращающимися в противоположных направлениях пластинами выбран минимально возможным для прохода воды, а на всех пластинах нанесен накат в форме сетки. Интенсивное нагревание воды осуществляется за счет трения. Нагретая в баке вода поступает в неподвижный корпус, в котором размещен вращающийся бак и вращающийся в этом баке вал ветродвигателя, а из корпуса нагретая вода поступает к потребителю. Технический результат заключается в эффективном нагреве воды за счет энергии ветра. 1 ил.