УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ


RU (11) 2308646 (13) C1

(51) МПК
F24J 3/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.10.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2006103617/06 
(22) Дата подачи заявки: 2006.02.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.02.07 
(45) Опубликовано: 2007.10.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2094711 C1, 27.10.1997. RU 2197688 C1, 27.01.2003. RU 23098 U1, 20.05.2002. US 5188090 A, 23.02.1993. US 4590918 A, 27.05.1986. 
(72) Имя изобретателя: Мосалёв Сергей Михайлович (RU); Наумов Виктор Иванович (RU); Сыса Виктор Павлович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 601900, Владимирская обл., г. Ковров, ул. Труда, 4, ОАО "Завод им. В.А. Дегтярева", ОПЛИР 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовало в качестве источника тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения. Технический результат - повышение теплопроизводительности, снижение гидравлических потерь при подводе рабочей жидкости в зону с наивысшей производительнотью. Устройство для нагрева жидкости содержит статор, имеющий полость, состоящую из цилиндрической полости, относительно которой симметрично выполнены конические полости с диаметром основания конуса, меньшим, чем диаметр цилиндра, входной канал, выполненный в виде устройства для закручивания жидкости, расположенного соосно с отверстием по центру статора, которое заканчивается округлением или фаской, выходной канал для отвода жидкости, выполненный на цилиндрической поверхности статора. В полости статора установлен с зазором и с возможностью вращения ротор, выполненный в виде диска, закрепленного на валу. На торцевой поверхности цилиндрической части статора и диска выполнен, как минимум, один ряд несквозных отверстий. Аналогичные отверстия выполнены на цилиндрической поверхности диска. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве источника тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения.

Известен нагреватель жидкого теплоносителя (см.патент RU № 2094711, опубл. № 30 27.10.97 г.), содержащий камеру с жидкостью, снабженную патрубками подвода и отвода последней, и установленный в камере ротор в виде закрепленных на валу перфорированных дисков. В камере дополнительно закреплены пары неподвижных перфорированных дисков, в каждой из которых между последними с образованием зазоров для прохода жидкости установлен соответствующий диск ротора.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции из-за наличия большого количества дисков.

Известно устройство для нагрева жидкости (см. заявку RU № 2002113432/06 от 23.05.02 г.),принятое за прототип. Устройство содержит статор, имеющий цилиндрическую полость, входные, каналы для подвода жидкости и выходной канал для отвода жидкости, а также установленный с зазором в эту полость ротор, выполненный в виде закрепленных на валу дисков со сквозными и несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль переферии его торцов.

Недостатками прототипа являются низкая эффективность теплообразования при наличии большого количества сквозных и несквозных отверстий, большие гидравлические потери при прокачивании жидкости через устройство.

Предлагаемым изобретением решается задача: снижение энергозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении теплопроизводительности, снижении гидравлических потерь при подводе рабочей жидкости в зону с наивысшей теплопроизводительностью.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем статор, имеющий полость, входной канал для подвода жидкости и выходной канал для отвода жидкости, а также установленный с зазором в эту полость ротор, выполненный в виде закрепленного на валу диска с несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль переферии его торцов, новым является то, что внутреняя полость статора выполнена сложной формы и включает в себя цилиндрическую полость, относительно которой симметрично выполнены две конические полости с диаметром основания конуса меньшим, чем диаметр цилиндра, входной канал выполнен в виде устройства для закручивания жидкости, входные отверстия в полость статора имеют округления или фаски, на цилиидрической части статора и ротора выполнены несквозные отверстия.

Выполнение части внутренней полости статора в форме двух прилегающих к цилиндрической поверхности усеченных конусов обусловлено тем, что поступление рабочей жидкости в пространство, расположенное между поверхностью статора и ротора, осуществляется по конусной поверхности, что значительно снижает гидравлическое сопротивление на этом участке и обеспечивает подачу рабочей жидкости в зону, расположенную между статором и ротором на цилиндрическом участке их поверхности, то есть туда, где теплоотдача наиболее эффективна ввиду того, что процессы кавитации и трения протекают при повышенном давлении, обусловленном закономерным распределением величин окружных скоростей в зависимости от удаления от оси вращения. То есть на участке с невысокой теплопроизводительностью, находящемся вблизи от вала, на котором зафиксирован ротор, рабочая жидкость движется с наименьшим сопротивлением и в дальнейшем поступает в зону, где торцевые поверхности статора и ротора, а также цилиндрическая поверхность ротора, имеют, как минимум, один ряд несквозных отверстий, обеспечивающих наиболее интенсивные процессы тепловыделения за счет процессов трения и кавитации жидкости. Следовательно, в данном случае обеспечивается использование для процессов теплообразования только высокоэффективных участков статора и ротора, что позволяет снизить непроизводительные затраты потребляемой энергии.

Исходя из вышеизложенного, расположение несквозных отверстий на торцевых поверхностях цилиндрической части ротора и статора, а также на цилиндрической поверхности ротора, обусловлено необходимостью получения наивысшей теплопроизводительности в зоне с повышенным давлением, где процесс тепловыделения происходит наиболее интенсивно.

Выполнение входного канала в виде устройства для закручивания жидкости, расположенного соосно с осью ротора и представляющего собой корпус с входным и выходным отверстиями, оси которых расположены перпендикулярно относительно друг друга и соединены друг с другом каналом, боковые стенки которого выполнены в виде любой поверхности, форма которой определена геометрической кривой, способной придать потоку движущейся жидкости вращательное движение, совпадающее по направлению с направлением вращения ротора. Тем самым обеспечивается дополнительное снижение энергетических затрат на прокачивание жидкости через устройство. Форма боковых стенок устройства для закручивания жидкости может быть определена, в частности, кривой в виде спирали Архимеда, гиперболической спирали, логарифмической спирали, разверткой окружности и т.д.

Выполнение отверстия в статоре, соосно с которым установлено устройство для закручивания жидкости, и отверстия, соединенного с камерой для установки торцевого уплотнения, со округлением или фаской обусловлено необходимостью снижения гидравлических потерь при поступлении жидкости в зазор между ротором и статором с одновременным значительным изменением направления своего движения.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема устройства для нагрева жидкости, фиг.2 - форма канала для закручивания жидкости.

Устройство для нагрева жидкости содержит статор 1, имеющий полость 2, состоящую из цилиндрической полости, относительно которой симметрично выполнены конические полости с диаметром онования конуса, меньшим, чем диаметр цилиндра, входной канал 3, выполненный в виде устройства для закручивания жидкости, расположенного соосно с отверстием по центру статора, которое заканчивается скруглением или фаской 4, выходной канал 5 для отвода жидкости, выполненный на цилиндрической поверхности статора. В полости статора установлен с зазором и с возможностью вращения ротор, выполненный в виде диска 6, закрепленного на валу 7, который установлен в подшипниковой опоре 8 и связан посредством муфты 9 с электродвигателем 10, и имеющий форму, аналогичную форме полости. На торцевой поверхности цилиндрической части статора и диска выполнен, как минимум, один ряд несквозных отверстий 11. Аналогичные отверстия выполнены на цилиндрической поверхности диска. На цилиндрической поверхности статора выполнено перепускное отверстие 12, соединенное с отверстием 13 камеры 14 для установки торцевого уплотнения. Камера для установки торцевого уплотнения соединена с полостью статора отверстием со округлением или фаской.

Устройство работает следующим образом.

После заполнения устройства жидкостью включается электродвигатель 10, который приводит в движение посредством муфты 9 вал 7 с закрепленным на нем диском 6. Под давлением жидкость поступает во входной канал 3, где происходит изменение прямолинейного направления ее движения на вращательное, ускорение и подача в полость 2. Далее под действием давления, приложенного со стороны входного канала 3, и действием центробежных сил она перемещается между торцевыми поверхностями статора 1 и диска 6 на их коническом участке, имея минимальное гидравлическое сопротивление, дальнейшее продвижение жидкости происходит на цилиндрическом участке зазора между статором 1 и диском 6 с интенсивным выделением тепловой энергии в зонах несквозных отверстий 11 в условиях повышенного давления из-за действия центробежных сил, далее она частично отводится через выходной канал 5, а частично через перепускное отверстие 12 поступает к отверстию 13 камеры 14 для установки торцевого уплотнения. Из камеры 14 жидкость устремляется в зазор между диском 6 и статором 1 и в дальнейшем, минуя конический и цилиндрический участки, отводится через выходной канал 5 и подается в систему отопления или горячего водоснабжения.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для нагрева жидкости, содержащее статор, имеющий полость, входной канал для подвода жидкости и выходной канал для отвода жидкости, а также установленный с зазором в эту полость ротор, выполненный в виде закрепленного на валу диска с несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль периферии его торцов, отличающееся тем, что внутренняя полость статора выполнена сложной формы и включает в себя цилиндрическую полость, относительно которой симметрично выполнены две конические полости с диаметром основания конуса, меньшим, чем диаметр цилиндра, входной канал выполнен в виде устройства для закручивания жидкости, входные отверстия в полость статора имеют скругления или фаски, на цилиндрических частях статора и ротора выполнены несквозные отверстия.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+тепло -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "тепло" будут найдены слова "тепловой", "тепловым" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("тепло!").


Теплогенераторы, устройства для нагрева жидких сред и их применение | Теплогенераторы, устройства для нагрева воздуха и других газообразных сред и их применение | Системы и способы теплоснабжения потребителя | Солнечные, ветровые, геотермальные способы генерирования и использования тепловой энергии | Альтернативные способы генерирования и использования тепловой энергии


Рейтинг@Mail.ru