EA008132B1 - Method for producing heat for heating buildings and constructions and a continuous cavitation heat generator - Google Patents

Method for producing heat for heating buildings and constructions and a continuous cavitation heat generator Download PDF

Info

Publication number
EA008132B1
EA008132B1 EA200601256A EA200601256A EA008132B1 EA 008132 B1 EA008132 B1 EA 008132B1 EA 200601256 A EA200601256 A EA 200601256A EA 200601256 A EA200601256 A EA 200601256A EA 008132 B1 EA008132 B1 EA 008132B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
fluid
heat generator
flow
water
Prior art date
Application number
EA200601256A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200601256A1 (en
Inventor
Анатолий Валентинович Корниенко
Original Assignee
Анатолий Валентинович Корниенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Валентинович Корниенко filed Critical Анатолий Валентинович Корниенко
Publication of EA200601256A1 publication Critical patent/EA200601256A1/en
Publication of EA008132B1 publication Critical patent/EA008132B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/02Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The claimed method for heating buildings and for continuously operating a cavitational heat-generator (Fig 1, Fig 2) is characterized in that by changing the capacity construction for liquid delivery and by changing the heat-generator construction, and also by adding ehtylene-glycol in the amount of 7% of the operating liquid (water) mass to the operating liquid (water) and saturating the operating liquid stream with air equal to 0,002 of volume of the water mass, a vast amount of heat is generated for heating a considerable liquid volume, and simultaneous delivery of the operating liquid to the consumer and its heating is realized.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способу получения тепла, которое возникает иначе, чем в результате сжигания топлива, и может быть использовано для автономного отопления зданий и сооружений различного назначения, подогрева воды для промышленных и бытовых нужд.

Предшествующий уровень техники

Известны способы нагревания жидкости, при которых тепло получают за счет воздействия на основной поток жидкости струйных встречных потоков, или механических препятствий, которые расположены на пути жидкости, или за счет использования теплогенераторов периодического действия на ограниченный объем теплоносителя, или уменьшения объема теплоносителя при увеличении энергозатрат на нагревание жидкости, или за счет добавления к основному потоку жидкости тяжелой воды.

Наиболее близким к заявленному способу является способ получения тепла с помощью устройств для нагревания жидкости - теплогенераторов, которые описаны в патентах КН 2045715 С1, Р 25 В29/00, 10.10.1995, Бюл. № 28 и ИЛ 47535 С2, Р 24 13/00, 15.07.2002, Бюл. № 7.

Согласно этому способу вода какой-либо чистоты (например, техническая) с помощью насоса, который развивает напор до 0,6 МПа, подается на вход теплогенератора, который описан в патенте КП 2045715 С1, Р 25 В29/00 и с его помощью нагревают воду суммарной массой 200 кг в замкнутом контуре с начальной температурой 18-20°С до температуры 70°С с использованием насоса мощностью 5,5 кВт. Тепловая продуктивность теплогенератора в патенте не указана, а эффективность указана без предоставления сведений о температуре наружного воздуха, толщины и материала стен помещений, которые отапливались с помощью этого устройства и этим способом, а также указана скорость периодического нагревания жидкости в замкнутом контуре, составляющая расхождение в 1,5°С в минуту.

В способе получения тепла с помощью того же самого устройства, что указан в патенте ИЛ 47535 С2, Р 24 13/00, 15.07.2002, Бюл. № 7, поставлена задача в способе получения тепла путем смены и уточнения интервала температур воды, которую используют для получения тепла в теплогенераторе и повышения эффективности производства тепла.

Поставленная задача решалась путем иллюстрации приведенных примеров, в которых проводилось предварительное нагревание воды до температуры 63-70°С с помощью электронагревателя или теплогенератора с такими же техническими характеристиками. После этого этой нагретой водой заполняли рабочий контур такого же теплогенератора и после его работы в замкнутом цикле получали температуру нагревания 0,8°С за каждую минуту, вплоть до температуры кипения воды. В другом приведенном примере мощность электродвигателя увеличена до 11 кВт, т.е. в 2 раза и в рабочий контур теплогенератора заливали воду той же самой массы 100 кг с температурой выше 63°С. При этом, как указано в патенте ИЛ 47535 С2, 15.07.2002, Бюл. № 7, эффективность работы теплогенератора достигла 2.

Таким образом поставленная в патенте задача в своей первой части безусловно доказана, что интенсивность нагревания воды возрастает при достижении температуры выше 63 °С и продолжается вплоть до состояния кипения, но в другой части поставленной задачи реальные расчеты эффективности производства тепла происходили без учета предыдущих энергетических затрат на нагрев воды до температуры выше 63°С.

При использовании более мощного насоса и уменьшении массы воды вдвое, относительно предыдущего примера 1 патента ИЛ 47535 С2, 15.07.2002, Бюл. № 7, эффективность устройства увеличилась. Таким образом подтверждается, что интенсивность нагрева рабочей жидкости в замкнутом контуре прежде всего зависит от увеличения скорости циркуляции потока в устройстве за единицу времени, то есть интенсификации кавитационных и ударно-волновых процессов.

Недостатками известного способа являются малая эффективность тепловыделения при условии увеличения объема рабочей жидкости без увеличения мощности насоса и частая периодичность подачи теплоносителя (воды) в систему водяного отопления помещений с рабочей температурой 70°С, где она отдает часть своего тепла и возвращается на вход теплогенератора с температурой 65-67°С и таким образом приводит к частым включениям насоса, то есть к излишним затратам энергии и износу подающего насоса, невозможности на протяжении достаточно долгого времени поддерживать температуру теплоносителя в системе отопления, а также невозможности использования способа и устройства в технологических процессах, которые требуют температуры перегретой воды.

Известны средства для нагрева жидкости, содержащие теплогенератор со входом и выходом рабочей жидкости, насос, соединенный со входом теплогенератора, усилитель движения жидкости, трубчатую часть с тормозным устройством на выходе теплогенератора, с которой соединен обратный трубопровод (ИЛ 7205 А, Р 25 В29/00, 30.06.1995, Бюл. № 2; ВИ 2045715 С1, Р 25 В29/00, 10.10.1995, Бюл. № 28; ИА 22003 А, 30.04.1998, Бюл. № 2).

Принцип работы известных приспособлений основан на использовании перепадов давления рабочей жидкости, а также на использовании кавитационных процессов, возникающих в потоке жидкости и приводящих к повышению ее температуры.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор со входом и выходом рабочей жидкости, насос, соединенный со входом теплогенератора, ускоритель движения жидкости, подающий и обратный трубопроводы, трубчатую часть с тормозным

- 1 008132 устройством на выходе теплогенератора, с которым соединен обратный трубопровод, инжекционные патрубки, последовательно расположенные однонаправленные конические патрубки, втулки с цилиндрическими каналами, конический рассекатель жидкости (ИЛ 22003 А, Р 25 В29/00, 30.04.1998, Бюл. № 2).

Недостатками известного устройства являются малая эффективность тепловыделения при условии увеличения объема рабочей жидкости, низкая скорость термодиффузионного процесса, который происходит в рабочей жидкости, что ограничивает технические возможности устройства.

Сущность изобретения

В основу изобретения поставлена задача создания способа получения тепла, предусматривающего увеличение эффективности получения тепла при условии увеличения общей массы теплоносителя без увеличения энергозатрат, и способа, с помощью которого возможна одновременная подача теплоносителя потребителям и его нагрев с помощью одного теплогенератора.

Поставленная задача достигается тем, что в воду, которая находится в замкнутом контуре-емкости для теплоносителя (36), подают этиленгликоль (этандиол) НОСН2-СН2ОН в количестве до 7% в растворе, температура кипения которого составляет 114°С при нормальных условиях. Общий объем теплоносителя в емкости (36) состоит из объема, который необходим для заполнения системы отопления и теплообменников (44), плюс дополнительный объем воды, равный 0,7 объема системы отопления и показанный на фиг. 9 пунктиром - 1-й уровень воды.

Присутствие этиленгликоля в воде обеспечивает кроме возможности поднятия температуры кипения рабочей жидкости возможность неразрывности воздушно-водяной фазы при условии увеличения скорости потока до сверхзвуковой, для данной среды, в щелевом пространстве ускорителя-активатора и теплогенератора, а также обеспечивает более длительное незамерзание системы отопления, при возникновении аварийных обстоятельств и отключения теплогенератора.

Поставленная задача достигается также тем, что в способе увеличение эффективности получения тепла происходит за счет использования дополнительного устройства, представляющего собой трубку из нержавеющей стали (39), которая верхним концом выходит в пространство воздушного колпака емкости для теплоносителя (36), а нижний конец погружен в заборный патрубок (34) насоса (35) и имеет в нижней части вертикальные отверстия (53), расположенные равномерно по периметру трубки, но которые не выходят по высоте за пределы заборного патрубка (34) насоса (35). Наличие этого устройства дает возможность путем закачивания соответствующего количества воздуха вместе с потоком рабочей жидкости в систему теплогенератора интенсифицировать процесс теплообмена за счет насыщенности потока жидкости воздушными зачатками потока кавитационных пузырьков и уменьшения парциального давления воды, что в свою очередь влияет на интенсивность теплоотдачи, которая при таких условиях увеличивается до 20% в теплогенераторе, и позволяет дополнительно повысить точку кипения рабочей жидкости на 5% - до 120°С.

Таким образом достигается поставленная задача в способе получения тепла, предусматривающая увеличение эффективности его получения и поднятие точки кипения рабочей жидкости без изменения атмосферного давления.

Вторая часть поставленной задачи предусматривает способ, с помощью которого достигается одновременная подача теплоносителя потребителям и его нагрев посредством одного теплогенератора.

Поставленная задача достигается тем, что емкость рабочей жидкости (36) имеет слой материала с низким удельным коэффициентом теплопроводности, соответствующего необходимому расчету, и позволяет удерживать долгое время температуру нагретого теплоносителя без значительного снижения его температуры. Емкость рабочей жидкости (36) конструктивно выполнена таким образом, что она имеет два отделения с перегородкой (37) из материала, который имеет низкий коэффициент теплопередачи, соединенные между собой проходным каналом для рабочей жидкости (38) в нижней части, которые также соединены через перегородку (37) в пространстве воздушного колпака емкости (36) посредством стальной трубки, что дает возможность выравнивать баланс давления в отделениях емкости и поддерживать одинаковый уровень рабочей жидкости в емкости. Наличие двух отделений дает возможность нагревать более активно рабочую жидкость, в которой находится теплогенератор, и предотвращать длительный процесс термодиффузии на большую массу теплоносителя. В другой части находится рабочая жидкость с более низкой температурой, которая забирается заборным патрубком (34) насоса (35) вместе с воздухом в соотношении 0,002 объема от массы забранной рабочей жидкости, которая проходит за единицу времени через заборный патрубок насоса, подающего воду в теплогенератор из проходного канала (38). Теплогенератор (10) и емкость для рабочей жидкости (36) соединены с системой отопления (или подачи горячей воды) через нагнетательный патрубок (21) и обратный трубопровод (45), который заходит через фланец в зону воздушного колпака емкости для рабочей жидкости, но не касается ее поверхности. Емкость также снабжена термопарой (40) для снятия показаний температуры рабочей жидкости, а также контроля и управления через блок контрольно-регулирующих приборов (49) нормально закрытым электрогидроклапаном (41). Емкость для рабочей жидкости (36) дополнительно снабжена краном (51) для подпитки системы в случае необходимости рабочей жидкостью, или может использоваться для подключения к системе водопровода для непрерывной подачи воды в емкость. Для слива рабочей жидкости

- 2 008132 из емкости предусмотрен кран (52), который находится в нижней части емкости. Для независимости системы от централизованных сетей электроснабжения и на случай его аварийного отключения предусмотрен дизель-генератор (54) необходимой мощности, который соединен с насосом и с блоком контрольнорегулирующих приборов (49). Система также оборудована вентилями с ручным управлением для выхода системы на рабочий режим (42) и ручного слива рабочей жидкости из системы отопления и теплообменников (44). Для предотвращения гидроудара система трубопровода снабжена емкостью гашения гидроударов (43), которая расположена после кранов (41, 42). Обратный трубопровод оборудован термопарой (46), соединенной с блоком контрольно-регулирующих приборов (49), что дает возможность снимать показания температуры в обратном трубопроводе и управлять через блок контрольно-регулирующих приборов работой нормально закрытого электрогидроклапана (47). Блок контрольно-регулирующих приборов (49) управляет в автоматическом режиме работой всех узлов системы.

Также в основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для нагревания жидкости, в котором путем изменения его конструкции и дополнения новыми приспособлениями обеспечивается производство большого количества тепловой энергии, интенсификация термодиффузионного процесса и непрерывность действия кавитационного теплогенератора для нагревания рабочей жидкости значительного объема и одновременной подачи ее в подающий трубопровод.

Поставленная задача решается тем, что кавитационный теплогенератор непрерывного действия со входом и выходом рабочей жидкости, насосом, подающим и обратным трубопроводами, в соответствии с изобретением дополнительно содержит ускоритель-активатор рабочей жидкости (фиг. 2), соединенный с насосом (35) и переходным патрубком подачи жидкости (33), который состоит по меньшей мере из трех последовательно соединенных патрубков с разными диаметрами проходных каналов, соединенных между собой с помощью фланцев смены направления основного потока жидкости (27), с коническим скосом и эжекционного ускорительного канала (29), расположенного тангенциально к проходному каналу патрубка (26). Ускоритель-активатор рабочей жидкости, также дополненный статическими кавитаторами (24, 31) с радиально расположенными отверстиями, генерирующими поток калиброванных кавитационных пузырьков, которые поступают в щелевую зону потока для измельчения кавитационных пузырьков и создания их вторичного потока. Ускоритель-активатор рабочей жидкости дополнительно оборудован щелевым эжектором (23) и камерой повышенного давления рабочего потока (1), которая имеет щелевой эжекторный ускорительный канал, расположенный тангенциально к проходному каналу центрального патрубка (2) теплогенератора (фиг. 1). Центральный патрубок (2) теплогенератора соединен с центральной его частью (7), которая содержит статический кавитатор (3) с радиальными отверстиями (4) , генерирующими поток калиброванных кавитационных пузырьков, и имеет радиальные каналы (5) в щелевой зоне потока. Статический кавитатор (3) имеет также кавитирующее сопло Лаваля (6), что обеспечивает мгновенное сужение и расширение основного потока жидкости и способствует образованию вторичного потока измельченных кавитационных пузырьков.

Кавитационный теплогенератор непрерывного действия дополнительно содержит разделительные фланцы (10, 11) основного потока жидкости с коническим рассекателем, который под давлением равномерно распределяет рабочую жидкость через щелевые тангенциально направленные каналы (12, 23) в каналы выходных патрубков (14) теплогенератора, концентрически расположенных от центрального патрубка (2) теплогенератора, которых по меньшей мере пять, и подающего трубопровода (21) системы отопления, или подачи горячей воды потребителям. Выходные патрубки (14) оборудованы статическими кавитаторами (15) с радиально расположенными отверстиями (16), генерирующими поток калиброванных кавитационных пузырьков, кольцевые каналы (17) в корпусе патрубков (19) и кавитационные сопла Лаваля (18), которые измельчают кавитационные пузырьки. Выходные патрубки (19) дополнительно оборудованы сопловыми выходами (20) теплогенератора, которые имеют угол наклона 45° к оси патрубка и направлены в сторону от центрального патрубка (2) теплогенератора.

Краткое описание фигур чертежей

На чертежах представлено схематическое изображение кавитационного теплогенератора непрерывного действия и его частей, а также схема (фиг. 9), иллюстрирующая реализацию заявленного способа согласно изобретению.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Система, которая реализует способ одновременной подачи теплоносителя потребителям и его нагревание с помощью одного теплогенератора, работает следующим образом.

После заполнения рабочей жидкостью емкости (36) в необходимом количестве, как это было указано ранее, с начальной ее температурой выше 5°С включается, без участия блока контрольнорегулирующих приборов (49), насос (35) и происходит нагревание рабочей жидкости с помощью теплогенератора до температуры 90°С, контроль за ходом нагрева ведет термопара (40). После достижения температуры 90°С рабочей жидкостью, плавно открывается клапан ручного управления (42) и рабочая жидкость поступает в контур отопления с теплообменниками (44) при включенном теплогенераторе, при этом вентили (48, 51) должны быть открытыми. Термопара (46) снимает показания теплоносителя в обратном трубопроводе (45). После заполнения системы отопления рабочей жидкостью закрываются клапаны (42, 48, 51), выключается насос и выставляется рабочая температура теплоносителя на контрольно

- 3 008132 регулирующих приборах в подающем и обратном трубопроводах системы отопления. Устанавливается верхняя температура закрывания электрогидроклапана (41) - более низкая, чем температура рабочей жидкости 90°С в емкости (36), например 80°С, и синхронного выключения насоса (35), выставляется температура открытия электрогидроклапана (47), например 60°С, и автоматического включения насоса (35) для начала работы теплогенератора. Также выставляется температура 90°С открытия электрогидроклапана (41). После этого автоматически включается насос и теплогенератор. Когда температура рабочей жидкости в емкости достигает уровня 90°С открываются клапаны (41) и (47) и теплогенератор нагнетает воду в систему, при этом он продолжает нагревать рабочую жидкость в емкости. Когда температура в обратном трубопроводе достигает уровня 80°С, клапаны (41, 47) автоматически закрываются, насос выключается до уровня охлаждения системы 60°С, после чего открывается клапан (47) и автоматически включается насос и теплогенератор, который подает воду в систему через открытый клапан (41) после ее надлежащего нагрева. Время, необходимое для достижения температуры необходимого нагрева, будет незначительным в связи с тем, что масса воды, которая поступает с температурой 60°С из обратного трубопровода (45), является незначительной по сравнению с массой воды, которая находится в емкости и имеет температуру не ниже чем 80°С. Таким образом, она быстро нагреется до температуры выше 63°С, при которой, как указано в патенте ИЛ 47535 С2, Т 24 13/00, 15.07.2002, Бюл. № 7, происходит резкая интенсификация скорости нагрева рабочей жидкости. После нагрева рабочей жидкости в емкости до температуры 90°С система входит в автоматический режим работы и весь цикл повторяется в том же порядке, при этом время работы теплогенератора будет зависеть от выставленных температурных параметров системы отопления, а частота включения теплогенератора будет автоматически зависеть от температуры внешней среды, которая влияет на температурный режим помещения, которое отапливается.

Таким образом, реализуется способ одновременной подачи теплоносителя потребителям и его нагрев при помощи одного теплогенератора.

Изменение параметров мощности насоса, увеличение или уменьшение общего объема емкости для рабочей жидкости и соотношение ее частей, которые являются величинами переменными, а также последовательное подключение систем теплогенераторов по указанному способу является очевидным для специалистов в этой области и не может быть основанием для усовершенствования способа, относительно данного изобретения.

Кавитационный теплогенератор непрерывного действия совместно с описанными приспособлениями работает следующим образом.

Поток жидкости (воды) с помощью насоса (35) поступает в проходной канал патрубка (32) ускорителя-активатора (фиг. 2) со скоростью 7 м/с. Далее он попадает в коническую часть статического кавитатора (31), где он закручивается и приобретает скорость до 9 м/с. С такой скоростью поток жидкости попадает во внутренний канал статического кавитатора (31), диаметр которого в 2,4 раза меньше диаметра проходного канала патрубка (32), при этом скорость потока жидкости возростает до 14 м/с. Внутренний канал статического кавитатора является непроходным, поэтому основной поток, доходя до его конического конца, дополнительно закручивается и приобретает обратное движение, при этом возникает первичный процесс возникновения кавитационных пузырьков за счет турбулизации и выделения тепла за счет превращения кинетической энергии потока в тепловую энергию. Далее, через два ряда радиальных отверстий, которые являются генераторами равномерного потока калиброванных кавитационных пузырьков одинакового диаметра, основной поток, резко меняя направление движения, при этом дополнительно выделяется тепловая энергия, поступает в щелевую зону потока со скоростью 24 м/с и попадает в радиальные каналы патрубка (30), где происходит активный процесс схлопывания кавитационных пузырьков с выделением энергии и локальным увеличением скорости кумулятивных струек до 700 м/с, а также измельчение первичных пузырьков в их насыщенном потоке с меньшим диаметром до 20-25·10-6 м. При этом в щелевом зазоре, образованным внешним диаметром статического кавитатора (31) - бк, и внутренним диаметром патрубка (30) - I) определяется коэффициент сжатия потока по формуле νκ·ο2=ν·<ο2 - а2,), откуда

где νΒχ - исходная скорость потока жидкости, которая сообщается ему насосом;

V - скорость потока жидкости, которую он приобретает при входе в щелевой зазор;

В - коэффициент непрерывности (сжатия) потока воздушно-водяной смеси.

Возникает воздушно-водяная масса пузырьков, которая является сжимаемой (в отличие от жидкости), с объемным содержанием воздуха 0,8, что приводит к возникновению дополнительных ударных волн и сверхзвукового течения. Скорость звука для воздушно-водяной массы рассчитывается по формуле Вуда

- 4 008132

где Р - давление в воздушно-водяной смеси;

α - объемное содержание воздуха;

рж - объемная плотность жидкости.

Таким образом, α=0,8; α(1-α)=0,16, а скорость звука для данной среды составляет 25 м/с.

Для дальнейшей активации процесса теплообразования за счет возникновения ударных волн ультразвуковой и ударной кавитации, при смыкании пузырьков диаметром до 20-25·10-6 м во время их охлопывания, необходима сверхзвуковая скорость потока для воздушно-водяной смеси, что достигается в щелевом зазоре и в кавитирующем сопле Лаваля, расположенном на конце статического кавитатора (31), что обеспечивает мгновенное сужение и раширение основного потока жидкости. Далее основной поток жидкости поступает в проточную часть канала повышенного давления патрубка (30), где происходит полное точечное захлопывание микропузырьков без образования кумулятивных струек и, таким образом, происходит интенсивный нагрев жидкости.

Далее основной поток жидкости поступает в конический канал патрубка (28), где его скорость снова увеличивается до 5 м/с, и в цилиндрический проходной канал патрубка (28) с диаметром, равным 0,5 диаметра проходного канала патрубка (32), где его скорость увеличивается до 9 м/с и происходит резкая смена направления движения потока за счет направляющего конического скоса фланца (27) в эжекционном ускорительном канале (29), который тангенциально расположен к проходному каналу патрубка (26), при этом скорость основного потока жидкости увеличивается до 14 м/с. При прохождении потоком канала патрубка (26), происходит его закручивание и как следствие - выделение тепловой энергии. В дальнейшем основной поток жидкости поступает в конический канал патрубка (25), где снова приобретает скорость 9 м/с и попадает во внутренний канал статического кавитатора (24), где происходят такие же физические явления, как и при прохождении потоком статического кавитатора (31) с выделением тепловой энергии. В дальнейшем, при прохождении патрубка (28), фланца смены направления движения потока и каналов (25, 26) и статического кавитатора (24) патрубка (22) происходит последовательное повышение температуры основного потока жидкости.

На выходе ускорителя-активатора (фиг. 2) установлен щелевой эжектор (23) с отверстиями, при проходе через которые основной поток получает ускорение и образуются кавитационные пузырьки, которые схлопываются в камере повышенного давления (1) и выделяется тепловая энергия. Через щелевой эжекторный ускорительный канал, расположенный тангенциально к проходному каналу патрубка (2), основной поток жидкости со скоростью 9 м/с поступает в проходной канал (2) центрального патрубка теплогенератора, закручивается и выделяется тепловая энергия. При прохождении статического кавитатора (3) и генерирующих пузырьки отверстий, радиальных каналов (5) и сопел Лаваля (6) основным потоком, также выделяется тепловая энергия и поток поступает в конический канал патрубка (8), где происходит его закручивание и снова выделяется тепловая энергия. При поступлении основного потока жидкости в распределительный фланец (10) с коническим рассекателем, основной поток разделяется на потоки, которые поступают в щелевые тангенциально направленные каналы (12, 13) и в проточные каналы выходных патрубков (14), которых по меньшей мере пять, а также в проточный канал подающего трубопровода (21) системы отопления, или подачи горячей воды потребителям и достигает скорости 8 м/с.

Расположение ввода щелевых каналов (12, 13) относительно патрубков (14, 21) показано на фиг. 4, для северного и южного полушария, связанного с действием магнитного поля Земли на воду, которая является диамагнетиком и обладает магнитной восприимчивостью χ=-13,0·106 при спиральном движении основного потока жидкости, который направлен в том же направлении, что и действие вектора напряженности магнитного поля Земли в разных полушариях, для повышения скорости основного потока. Кроме этого, на поток жидкости, которая вращается в выходных патрубках (14), будет действовать сила Кориолиса, которая будет отклонять внешние слои жидкости в направлении, перпендикулярном ее относительной скорости, и оказывать давление на стенки проходного канала патрубков (14), которое будет вызывать выделение тепловой энергии.

Площадь поперечного сечения щелевого канала (13) зависит от объема теплоносителя, который должен быть подан в подающий трубопровод (21) и является величиной переменной, тем самым и регулирующей скорость подачи теплоносителя.

После этого поток жидкости попадает во внутренние проточные каналы статических кавитаторов (15), проходит через радиальные каналы (16), зону щелевого потока с кольцевыми каналами (17) в корпусе патрубков (19) и кавитационные сопла Лаваля (18), при этом происходят те же физические процессы и выделение тепловой энергии, что и при прохождении потока жидкости через статические кавитаторы ускорителя-активатора (фиг. 2) и центрального патрубка (2) теплогенератора. При прохождении потока жидкости через сопловые выходы (20) патрубков (19), которые имеют угол наклона ребер 45° к оси патрубка, выделяется дополнительная тепловая энергия и увеличивается общая площадь термодиффузи

- 5 008132 онного процесса в пять раз (минимум) относительно конструкции теплогенераторов с одним сопловым выводом рабочей жидкости.

Таким образом, поставленная задача усовершенствования устройства за счет изменения конструкции и дополнения новыми устройствами обеспечивает производство кавитационным теплогенератором большого количества тепловой энергии для нагревания значительного объема жидкости и непрерывность его действия с одновременной подачей ее в подающий трубопровод.

Изменение количества элементов ускорителя-активатора и количества патрубков выхода рабочей жидкости, которые расположены концентрически относительно центрального патрубка теплогенератора, или изменение площади сечения канала подающего трубопровода является очевидным для специалистов в этой отрасли и не может быть основанием для усовершенствования устройства относительно этого изобретения.

Промышленная применимость

Кавитационный теплогенератор непрерывного действия и заявленный способ получения тепла, согласно настоящему изобретению, может быть использован для автономного отопления зданий и сооружений различного назначения, в сельском хозяйстве, в технологических рабочих процессах или для генерации энергии.

The invention relates to a power system, in particular to a method of obtaining heat, which arises differently than as a result of burning fuel, and can be used for autonomous heating of buildings and structures for various purposes, heating water for industrial and domestic needs.

Prior art

There are known methods for heating a liquid in which heat is obtained due to the impact on the main flow of the liquid of the jet opposite flows, or mechanical obstacles that are located in the path of the liquid, or through the use of heat generators of periodic action on a limited volume of coolant, or a decrease in the volume of coolant with increasing energy consumption heating the fluid, or by adding heavy water to the main flow of the fluid.

The closest to the claimed method is a method of obtaining heat using devices for heating a fluid - heat generators, which are described in patents KN 2045715 C1, P 25 V29 / 00, 10.10.1995, Byul. No. 28 and IL 47535 C2, R 24 13/00, 15.07.2002, Byul. No. 7

According to this method, water of any purity (for example, technical) with a pump that develops a pressure of up to 0.6 MPa is fed to the input of the heat generator, which is described in patent KP 2045715 C1, P 25 V29 / 00 and with its help heat water total mass of 200 kg in a closed loop with an initial temperature of 18-20 ° C to a temperature of 70 ° C using a 5.5 kW pump. The heat productivity of the heat generator is not indicated in the patent, and the efficiency is indicated without providing information about the outdoor temperature, thickness and material of the walls of the rooms that were heated with this device and this method, and also indicates the rate of periodic heating of the fluid in a closed circuit, which is 1 , 5 ° C per minute.

In the method of obtaining heat using the same device as indicated in the patent IL 47535 C2, R 24 13/00, 07/15/2002, Byul. No. 7, the task was set in the method of obtaining heat by changing and specifying the temperature range of water, which is used to generate heat in the heat generator and increase the efficiency of heat production.

The task was solved by illustrating the examples in which the water was preheated to a temperature of 63-70 ° C using an electric heater or heat generator with the same technical characteristics. After that, this working water was filled with the working circuit of the same heat generator and after its operation in a closed cycle, a heating temperature of 0.8 ° C was obtained for each minute, up to the boiling point of water. In another example, the power of the electric motor is increased to 11 kW, i.e. 2 times and in the working circuit of the heat generator they poured water of the same mass of 100 kg with a temperature above 63 ° С. However, as indicated in the patent IL 47535 C2, 15.07.2002, Byul. No. 7, the efficiency of the heat generator has reached 2.

Thus, the problem posed in the patent in its first part is unconditionally proven that the intensity of water heating increases when the temperature reaches 63 ° C and continues to the boiling state, but in another part of the task, real calculations of the efficiency of heat production did not take into account previous energy costs for heating water to a temperature above 63 ° C.

When using a more powerful pump and halving the mass of water relative to the previous example 1 of patent IL 47535 C2, 07.15.2002, Byul. No. 7, device efficiency has increased. Thus, it is confirmed that the intensity of heating of the working fluid in a closed circuit primarily depends on the increase in the rate of circulation of the flow in the device per unit of time, that is, the intensification of cavitation and shock-wave processes.

The disadvantages of this method are the low heat generation efficiency, provided that the volume of the working fluid increases without increasing the pump power and the frequent frequency of supplying the coolant (water) to the water heating system of rooms with an operating temperature of 70 ° C, where it gives off some of its heat and returns to the heat generator inlet 65-67 ° C and thus leads to frequent switching on of the pump, that is, to excessive energy costs and wear of the feed pump, the impossibility for a long enough time n Maintain the temperature of the coolant in the heating system, as well as the impossibility of using the method and device in technological processes that require the temperature of the overheated water.

Known means for heating a fluid, containing a heat generator with an input and output of the working fluid, a pump connected to the heat generator's inlet, a fluid flow amplifier, a tubular part with a braking device at the heat generator outlet, with which the return pipeline is connected (IL 7205 A, R 25 V29 / 00 , 30.06.1995, Bull. No. 2; VI 2045715 C1, R 25 V29 / 00, 10.10.1995, Bull. No. 28; IA 22003 A, 30.04.1998, Bull. No. 2).

The principle of operation of known devices is based on the use of pressure drops of the working fluid, as well as on the use of cavitation processes that occur in the fluid flow and lead to an increase in its temperature.

The closest analogue of the invention is a device for heating a fluid, containing a heat generator with inlet and outlet of the working fluid, a pump connected to the inlet of the heat generator, an accelerator of fluid movement, supply and return pipelines, a tubular part with a brake

- 1 008132 device at the outlet of the heat generator, with which the return pipeline is connected, injection pipes, consecutive unidirectional conical pipes, sleeves with cylindrical channels, conical liquid divider (IL 22003 A, R 25 V29 / 00, 30.04.1998, Bulletin No. 2) ).

The disadvantages of the known device are the low efficiency of heat generation provided the volume of the working fluid increases, the low speed of the thermal diffusion process that occurs in the working fluid, which limits the technical capabilities of the device.

Summary of Invention

The basis of the invention is the task of creating a method of obtaining heat, providing for an increase in the efficiency of obtaining heat, provided that the total mass of the coolant is increased without increasing energy consumption, and the method by which it is possible to simultaneously supply the coolant to consumers and heat it with a single heat generator.

The task is achieved by the fact that in the water, which is located in a closed loop-tank for the heat carrier (36), ethylene glycol (ethanediol) HOCH is supplied 2 -SN 2 OH in an amount up to 7% in solution, the boiling point of which is 114 ° C under normal conditions. The total volume of coolant in the tank (36) consists of the volume that is required to fill the heating system and heat exchangers (44), plus an additional volume of water equal to 0.7 volume of the heating system and shown in FIG. 9 dotted line - 1st water level.

The presence of ethylene glycol in water provides, in addition to the possibility of raising the boiling point of the working fluid, the possibility of continuity of the air-water phase, provided that the flow rate increases to supersonic, for a given environment, in the gap space of the accelerator-activator and heat generator, and also provides a longer non-freezing of the heating system when it occurs emergency situations and disconnection of the heat generator.

The task is also achieved by the fact that in the method an increase in the efficiency of heat generation takes place due to the use of an additional device, which is a stainless steel tube (39), which by its upper end goes into the space of the air cap of the coolant tank (36), and the lower end is immersed in the intake manifold (34) of the pump (35) and has in the lower part vertical holes (53) located evenly around the perimeter of the tube, but which do not extend in height beyond the limits of the intake manifold (34) of the pump (35). The presence of this device makes it possible, by pumping an appropriate amount of air along with the flow of working fluid into the heat generator system, to intensify the heat exchange process by saturating the fluid flow with air buds of the flow of cavitation bubbles and reducing the partial pressure of water, which in turn affects the heat transfer rate, which under such conditions increases to 20% in the heat generator, and allows you to further increase the boiling point of the working fluid by 5% - up to 120 ° C.

Thus, the task is achieved in the method of obtaining heat, providing for increasing the efficiency of its production and raising the boiling point of the working fluid without changing the atmospheric pressure.

The second part of the task involves a method by which the simultaneous supply of coolant to consumers and its heating by means of one heat generator is achieved.

The task is achieved by the fact that the working fluid capacity (36) has a layer of material with low specific thermal conductivity corresponding to the required calculation, and allows you to keep the temperature of the heated coolant for a long time without a significant decrease in its temperature. The working fluid capacity (36) is structurally designed in such a way that it has two compartments with a partition (37) of material that has a low heat transfer coefficient, interconnected by a flow channel for the working fluid (38) in the lower part, which are also connected through a partition (37) in the space of the air cap of the tank (36) by means of a steel tube, which makes it possible to equalize the pressure balance in the tank compartments and maintain the same level of working fluid in the tank. The presence of two compartments makes it possible to heat up more actively the working fluid in which the heat generator is located, and to prevent the long process of thermal diffusion on a large mass of heat carrier. In another part there is a working fluid with a lower temperature, which is taken by the intake manifold (34) of the pump (35) together with air in a ratio of 0.002 volume by weight of the withdrawn working fluid, which passes per unit of time through the intake manifold of the pump that supplies water to the heat generator from passage channel (38). The heat generator (10) and the container for the working fluid (36) are connected to the heating system (or hot water supply) through the discharge pipe (21) and the return pipe (45), which flows through the flange into the zone of the air cap of the working liquid tank, but not touches its surface. The container is also equipped with a thermocouple (40) for taking readings of the temperature of the working fluid, as well as monitoring and control through a block of control and regulating devices (49) with a normally closed electro-hydraulic valve (41). The container for the working fluid (36) is additionally equipped with a tap (51) to feed the system, if necessary, with the working fluid, or it can be used to connect to the water supply system for the continuous supply of water to the tank. To drain the working fluid

- 2 008132 of the tank is provided with a valve (52), which is located in the lower part of the tank. For the independence of the system from the centralized power supply networks and in the event of an emergency shutdown, a diesel generator (54) of the required power is provided, which is connected to the pump and the control-regulating unit (49). The system is also equipped with manually operated valves for operating the system (42) and manually draining the working fluid from the heating system and heat exchangers (44). To prevent a hydraulic shock, the pipeline system is provided with a hydraulic shock absorbing capacity (43), which is located after the cranes (41, 42). The return pipeline is equipped with a thermocouple (46) connected to the control-regulation unit (49), which makes it possible to take temperature readings in the return pipeline and control the operation of the normally-closed electro-hydraulic valve (47) through the control-regulation unit. The control instrumentation unit (49) automatically controls the operation of all system components.

The invention is also based on the task of improving the device for heating a liquid, in which, by changing its design and adding new devices, a large amount of thermal energy is produced, the thermal diffusion process is intensified, and the cavitational heat generator is continuous for heating a significant volume of working fluid and simultaneously supplying it to the supply pipeline .

The problem is solved by the fact that the cavitation heat generator of continuous action with the input and output of the working fluid, pump, feed and return pipelines, in accordance with the invention further comprises an accelerator-activator of the working fluid (Fig. 2) connected to the pump (35) and transition junction fluid supply (33), which consists of at least three serially connected nozzles with different diameters of flow channels, interconnected by means of flanges changing the direction of the main flow of the liquid bones (27), with a tapered bevel and an ejection acceleration channel (29) located tangentially to the nozzle passage channel (26). The accelerator-activator of the working fluid, also supplemented by static cavitators (24, 31) with radially located holes, generating a stream of calibrated cavitation bubbles, which enter the slotted flow zone to grind the cavitation bubbles and create their secondary flow. The accelerator activator of the working fluid is additionally equipped with a slit ejector (23) and a chamber of increased pressure of the working flow (1), which has a slit ejector accelerator channel located tangentially to the flow channel of the central nozzle (2) of the heat generator (Fig. 1). The central nozzle (2) of the heat generator is connected to its central part (7), which contains a static cavitator (3) with radial holes (4), generating a flow of calibrated cavitation bubbles, and has radial channels (5) in the slotted flow zone. The static cavitator (3) also has a Laval cavitating nozzle (6), which ensures an instantaneous constriction and expansion of the main fluid flow and contributes to the formation of a secondary flow of crushed cavitation bubbles.

The continuous cavitational heat generator additionally contains separation flanges (10, 11) of the main fluid flow with a conical divider, which evenly distributes the working fluid through the slotted tangentially directed channels (12, 23) into the heat generator outlet pipes 14 concentrically located from the central pipe (2) of the heat generator, of which at least five, and the supply pipe (21) of the heating system, or hot water supply to consumers. Outlets (14) are equipped with static cavitators (15) with radially arranged holes (16), generating a flow of calibrated cavitation bubbles, annular channels (17) in the body of nozzles (19), and Laval cavitation nozzles (18), which crush cavitation bubbles. Outlet pipes (19) are additionally equipped with nozzle outlets (20) of the heat generator, which have an inclination angle of 45 ° to the axis of the pipe and are directed away from the central pipe (2) of the heat generator.

Brief Description of the Drawings

The drawings show a schematic depiction of a continuous cavitational heat generator and its parts, as well as a diagram (Fig. 9) illustrating the implementation of the claimed method according to the invention.

The best embodiment of the invention

A system that implements a method of simultaneously supplying a coolant to consumers and heating it with a single heat generator operates as follows.

After filling the tank with the working fluid (36) in the required quantity, as it was mentioned earlier, with its initial temperature above 5 ° С, the pump (35) is turned on without the participation of the control-regulating unit (49), and the working fluid is heated to temperature of 90 ° C, thermocouple (40) controls the heating progress. After reaching a temperature of 90 ° C with working fluid, the manual control valve (42) opens smoothly and the working fluid enters the heating circuit with heat exchangers (44) with the heat generator turned on, and the valves (48, 51) should be open. Thermocouple (46) reads the coolant in the return pipe (45). After the heating system is filled with the working fluid, the valves (42, 48, 51) are closed, the pump is turned off and the working temperature of the coolant is set to the control

- 3 008132 control devices in the supply and return pipelines of the heating system. The upper closing temperature of the electrohydraulic valve (41) is set lower than the temperature of the working fluid of 90 ° C in the tank (36), for example 80 ° C, and the pump is turned off (35) by synchronous, the opening temperature of the electrohydraulic valve (47) is set, for example 60 ° C , and automatically turning on the pump (35) to start the operation of the heat generator. The temperature of the opening of the electrohydraulic valve is also set at 90 ° С (41). After that, the pump and heat source automatically turn on. When the temperature of the working fluid in the tank reaches 90 ° С, the valves (41) and (47) open and the heat generator pumps water into the system, while it continues to heat the working fluid in the tank. When the temperature in the return pipe reaches 80 ° C, the valves (41, 47) automatically close, the pump shuts off to a system cooling level of 60 ° C, after which the valve (47) opens and the pump and heat generator automatically turn on, which supplies water to the system through open valve (41) after it has been properly heated. The time required to reach the required heating temperature will be insignificant due to the fact that the mass of water that comes with a temperature of 60 ° C from the return pipe (45) is insignificant compared to the mass of water that is in the tank and has a temperature not lower than 80 ° C. Thus, it quickly heats up to a temperature above 63 ° C, at which, as indicated in the patent IL 47535 C2, T 24 13/00, 07.15.2002, Byul. No. 7, there is a sharp intensification of the heating rate of the working fluid. After heating the working fluid in the tank to a temperature of 90 ° C, the system enters an automatic mode of operation and the whole cycle repeats in the same order, while the operating time of the heat generator will depend on the set temperature parameters of the heating system, and the frequency of switching on the heat generator will automatically depend on the external temperature environment that affects the temperature of the room that is heated.

Thus, the method of simultaneous supply of coolant to consumers and its heating with the help of one heat generator is implemented.

Changing pump power parameters, increasing or decreasing the total capacity of the working fluid and the ratio of its parts, which are variable, as well as the consistent connection of heat-generating systems using this method is obvious to specialists in this field and cannot be a basis for improving the method with respect to of the present invention.

Cavitation heat generator of continuous action together with the described devices works as follows.

The flow of fluid (water) through the pump (35) enters the passage channel of the nozzle (32) of the accelerator-activator (Fig. 2) at a speed of 7 m / s. Then it gets into the conical part of the static cavitator (31), where it twists and gains speed up to 9 m / s. With such a speed, the fluid flow enters the internal channel of the static cavitator (31), whose diameter is 2.4 times smaller than the diameter of the passage channel of the nozzle (32), while the velocity of the fluid flow will increase to 14 m / s. The internal channel of the static cavitator is impassable; therefore, the main flow, reaching its conical end, is additionally twisted and acquires a reverse movement, thus a primary process of occurrence of cavitation bubbles occurs due to turbulization and heat generation due to the conversion of the kinetic energy of the flow into thermal energy. Then, through two rows of radial holes, which are generators of a uniform flow of calibrated cavitation bubbles of the same diameter, the main flow, abruptly changing the direction of motion, with additional thermal energy released, enters the slit flow zone at a speed of 24 m / s and enters the radial channels pipe (30), where there is an active process of collapsing cavitation bubbles with the release of energy and a local increase in the speed of cumulative streams up to 700 m / s, as well as the grinding of primary bubbles in their saturated stream with a smaller diameter up to 20-25 · 10 -6 In this case, in the gap gap formed by the outer diameter of the static cavitator (31) - b to , and the internal diameter of the nozzle (30) - I) determines the compression ratio of the flow by the formula ν κ · Ο 2 = ν · <ο 2 - but 2 from)

where ν Β χ - the initial flow rate of the fluid, which is communicated to him by the pump;

V is the flow rate of the fluid that it acquires when entering the gap;

B is the coefficient of continuity (compression) of the air-water mixture flow.

There is an air-water mass of bubbles, which is compressible (as opposed to a liquid), with a volume content of air of 0.8, which leads to the appearance of additional shock waves and supersonic flow. The speed of sound for the air-water mass is calculated using the Wood formula

- 4 008132

where P is the pressure in the air-water mixture;

α is the volumetric air content;

R Well - bulk density of the liquid.

Thus, α = 0.8; α (1-α) = 0.16, and the speed of sound for this medium is 25 m / s.

For further activation of the process of heat generation due to the appearance of shock waves of ultrasonic and shock cavitation, with the closing of bubbles with a diameter of up to 20-25 · 10 -6 m during their slamming, the supersonic flow rate for the air-water mixture is necessary, which is achieved in the slit gap and in the cavalating Laval nozzle located at the end of the static cavitator (31), which provides instant narrowing and expansion of the main fluid flow. Next, the main fluid flow enters the flow part of the channel of increased pressure of the nozzle (30), where the full point collapse of microbubbles occurs without the formation of cumulative streams and, thus, there is an intense heating of the liquid.

Next, the main fluid flow enters the conical channel of the nozzle (28), where its speed again increases to 5 m / s, and into the cylindrical bore of the nozzle (28) with a diameter equal to 0.5 of the diameter of the bore of the nozzle (32), where the speed increases to 9 m / s and there is a sharp change in the direction of flow due to the guiding conical bevel of the flange (27) in the ejection acceleration channel (29), which is tangentially located to the nozzle passage channel (26), while the velocity of the main fluid flow increases to 14 m / s. With the passage of the flow channel of the pipe (26), it is twisting and as a result - the release of thermal energy. Subsequently, the main fluid flow enters the conical channel of the nozzle (25), where it again acquires a speed of 9 m / s and enters the internal channel of the static cavitator (24), where the same physical phenomena occur as during the passage of a stream of static cavitator (31) with the release of thermal energy. Later, when passing through the nozzle (28), the flange of changing the direction of flow and the channels (25, 26) and the static cavitator (24) of the nozzle (22), the temperature of the main fluid flow gradually increases.

At the output of the accelerator-activator (Fig. 2), a slit ejector (23) with holes is installed, when passing through which the main stream receives acceleration and cavitation bubbles are formed, which collapse in the increased pressure chamber (1) and thermal energy is released. Through the slotted ejector acceleration channel, located tangentially to the passage channel of the nozzle (2), the main fluid flow at a speed of 9 m / s enters the passage channel (2) of the central nozzle of the heat generator, twists and releases thermal energy. With the passage of the static cavitator (3) and the bubble-generating holes, the radial channels (5) and Laval nozzles (6), the main flow also generates thermal energy and the flow enters the conical channel of the nozzle (8), where it is twisted and heat is released again . When the main fluid flow enters the distribution flange (10) with a conical divider, the main flow is divided into flows that enter the slotted tangentially directed channels (12, 13) and flow channels of the outlet pipes (14), of which at least five and also into the flow channel of the supply pipeline (21) of the heating system, or the supply of hot water to consumers and reaches a speed of 8 m / s.

The arrangement of the input of the slotted channels (12, 13) relative to the nozzles (14, 21) is shown in FIG. 4, for the northern and southern hemisphere associated with the action of the Earth’s magnetic field on water, which is diamagnetic and has a magnetic susceptibility χ = -13.0 · 10 6 during the spiral movement of the main fluid flow, which is directed in the same direction as the action of the vector of the magnetic field strength of the Earth in different hemispheres, to increase the speed of the main flow. In addition, the flow of fluid that rotates in the outlet nozzles (14) will be influenced by the Coriolis force, which will deflect the outer layers of the fluid in a direction perpendicular to its relative velocity, and exert pressure on the walls of the nozzle passage channel (14), which will cause heat release.

The cross-sectional area of the slotted channel (13) depends on the volume of the coolant, which must be fed into the supply pipe (21) and is a variable value, thereby regulating the flow rate of the coolant.

After that, the fluid flow enters the internal flow channels of static cavitators (15), passes through radial channels (16), a slit flow zone with annular channels (17) in the body of nozzles (19), and Laval cavitation nozzles (18). the same physical processes and the release of thermal energy as with the passage of fluid flow through the static cavitators of the accelerator-activator (Fig. 2) and the central nozzle (2) of the heat generator. With the passage of fluid flow through nozzle outlets (20) of nozzles (19), which have an angle of inclination of the ribs of 45 ° to the axis of the nozzle, additional thermal energy is released and the total area of thermal diffusion increases

- 5 008132 of the onnogo process five times (minimum) relative to the design of heat generators with a single nozzle outlet of the working fluid.

Thus, the task set to improve the device by changing the design and adding new devices ensures the production of a large amount of thermal energy by a cavitation heat generator for heating a significant volume of liquid and its continuity while simultaneously supplying it to the supply pipeline.

The change in the number of elements of the accelerator activator and the number of nozzles of the working fluid outlet, which are located concentrically relative to the central nozzle of the heat generator, or a change in the cross-sectional area of the feed channel is obvious to experts in this industry and cannot be a basis for improving the device with respect to this invention.

Industrial Applicability

The continuous cavitational heat generator and the claimed method for producing heat in accordance with the present invention can be used for autonomous heating of buildings and structures for various purposes, in agriculture, in technological working processes or for generating energy.

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения тепла для отопления зданий и сооружений путем формирования вихревого потока воды и обеспечения кавитационного режима его течения при резонансном усилении возникающих в этом потоке звуковых и ударных колебаний, отличающийся тем, что в воду добавляют этиленгликоль в количестве 7% от массы воды и насыщают поток рабочей жидкости воздухом, что составляет 0,002 объема к массе воды, при этом путем изменения конструкции емкости для подачи жидкости и изменения конструкции теплогенератора осуществляют одновременную подачу рабочей жидкости и ее нагрев.1. A method of generating heat for heating buildings and structures by forming a vortex water stream and providing a cavitation mode of its flow with resonant amplification of sound and shock vibrations arising in this stream, characterized in that ethylene glycol is added to water in an amount of 7% by weight of the water and saturated the flow of the working fluid by air, which is 0.002 volume to the mass of water, while by changing the design of the tank for supplying fluid and changing the design of the heat generator, the working fluid is simultaneously supplied her fluid and her heat. 2. Кавитационный теплогенератор непрерывного действия, содержащий вход и выход рабочей жидкости, насос, соединенный со входом теплогенератора, ускоритель движения жидкости, подающий и обратный трубопроводы, однонаправленные конические патрубки, конический рассекатель жидкости, отличающийся тем, что кавитационный теплогенератор дополнительно содержит ускоритель-активатор рабочей жидкости, состоящий по меньшей мере из трех последовательно соединенных патрубков с различными диаметрами проходных каналов и соединенных между собой посредством фланцев изменения направления движения основного потока жидкости с коническим скосом (27) и эжекционным ускорительным каналом (29), а также содержит внутри статические кавитаторы (24, 31) с радиально расположенными отверстиями (4, 16) для генерации потока калиброванных кавитационных пузырьков, а также кавитационные сопла Лаваля (6, 18), камеру повышенного давления жидкости (1) и статические кавитаторы (3, 15), расположенные в центральном (7) и выходных патрубках (19) теплогенератора, которых по меньшей мере пять, распределительные фланцы основного потока жидкости (10), которая поступает одновременно в выходные патрубки теплогенератора (19) и в патрубок подающего трубопровода (21).2. A continuous cavitation heat generator containing an input and output of a working fluid, a pump connected to a heat generator inlet, a fluid accelerator, supply and return pipelines, unidirectional conical tubes, a conical fluid splitter, characterized in that the cavitation heat generator further comprises a working accelerator-activator liquid, consisting of at least three series-connected nozzles with different diameters of passage channels and interconnected between using flanges to change the direction of movement of the main fluid flow with a conical bevel (27) and an ejection accelerator channel (29), it also contains static cavitators (24, 31) with radially located holes (4, 16) to generate a flow of calibrated cavitation bubbles, and Laval cavitation nozzles (6, 18), a fluid pressure chamber (1), and static cavitators (3, 15) located in the central (7) and outlet pipes (19) of the heat generator, of which there are at least five, distribution flanges are mainly a fluid flow (10) which enters into both outlet pipes of the heat generator (19) and a nozzle supply conduit (21).
EA200601256A 2003-12-31 2004-03-31 Method for producing heat for heating buildings and constructions and a continuous cavitation heat generator EA008132B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031213218A UA66334C2 (en) 2003-12-31 2003-12-31 Method to obtain heat for heating buildings and constructions and cavitation heat generator with continuous operation
PCT/UA2004/000019 WO2005064244A1 (en) 2003-12-31 2004-03-31 Method for producing heat for heating building and constructions and a continuous cavitation heat generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601256A1 EA200601256A1 (en) 2006-10-27
EA008132B1 true EA008132B1 (en) 2007-04-27

Family

ID=34513818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601256A EA008132B1 (en) 2003-12-31 2004-03-31 Method for producing heat for heating buildings and constructions and a continuous cavitation heat generator

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20070152077A1 (en)
EP (1) EP1706679B1 (en)
CN (1) CN1918440B (en)
AT (1) ATE416350T1 (en)
CA (1) CA2554673A1 (en)
DE (1) DE502004008603D1 (en)
EA (1) EA008132B1 (en)
PL (1) PL1706679T3 (en)
UA (1) UA66334C2 (en)
WO (1) WO2005064244A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006006161A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 Juri Steinhauer Device for producing cavitations in fluids by heating up has two chambers, and fluid arrives into chamber of impeller by feed pump
KR100802475B1 (en) * 2007-03-08 2008-02-12 (주) 볼텍스웨어 Method for generating high temperature using cavitation and apparatus thereof
RU2490556C2 (en) * 2011-04-05 2013-08-20 Александр Семенович Фролов Heat generator of device for room heating
WO2013102247A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-11 Ioel Dotte Echart Rubem Hydrodynamic and hydrosonic cavitation generator
WO2018030967A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Sabanci Üniversitesi An energy harvesting device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2045715C1 (en) * 1993-04-26 1995-10-10 Юрий Семенович Потапов Heat generator and device for heating liquids
RU2142604C1 (en) * 1998-01-26 1999-12-10 Петраков Александр Дмитриевич Heat energy production process and resonant heat pump/generator unit
RU2160417C2 (en) * 1998-05-29 2000-12-10 Петраков Александр Дмитриевич Heat generating pump
WO2001096793A1 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Antropov, Andrey Valerievich Method for heat production

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721521A (en) * 1971-04-30 1973-03-20 Us Army Apparatus for converting pressure energy to thermal energy
US3961485A (en) * 1973-11-06 1976-06-08 Michael Eskeli Turbine with heat intensifier
FR2485169B1 (en) * 1980-06-20 1986-01-03 Electricite De France IMPROVEMENTS ON HOT WATER SUPPLY INSTALLATIONS INCLUDING A THERMODYNAMIC CIRCUIT
US4344567A (en) * 1980-12-31 1982-08-17 Horne C James Hydraulic heating system
US4372254A (en) * 1981-01-23 1983-02-08 Edmund Hildebrandt Hydraulic heat generator
UA7205A (en) 1994-09-15 1995-06-30 Юрій Семенович Потапов Device for liquid heating and heat generator used in it
US6493507B2 (en) * 1997-01-30 2002-12-10 Ival O. Salyer Water heating unit with integral thermal energy storage
UA47535C2 (en) 2000-05-18 2002-07-15 Леонід Павлович Фоминський Method of heat producing
AT410591B (en) * 2001-10-04 2003-06-25 Newtech Innovations & Technolo Heat generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2045715C1 (en) * 1993-04-26 1995-10-10 Юрий Семенович Потапов Heat generator and device for heating liquids
RU2142604C1 (en) * 1998-01-26 1999-12-10 Петраков Александр Дмитриевич Heat energy production process and resonant heat pump/generator unit
RU2160417C2 (en) * 1998-05-29 2000-12-10 Петраков Александр Дмитриевич Heat generating pump
WO2001096793A1 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Antropov, Andrey Valerievich Method for heat production

Also Published As

Publication number Publication date
EP1706679B1 (en) 2008-12-03
WO2005064244A1 (en) 2005-07-14
ATE416350T1 (en) 2008-12-15
PL1706679T3 (en) 2009-07-31
DE502004008603D1 (en) 2009-01-15
CN1918440A (en) 2007-02-21
UA66334C2 (en) 2008-12-10
CN1918440B (en) 2010-06-16
EP1706679A1 (en) 2006-10-04
UA66334A (en) 2004-04-15
CA2554673A1 (en) 2005-07-14
EA200601256A1 (en) 2006-10-27
US20070152077A1 (en) 2007-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015284297B2 (en) An apparatus, system and method for utilizing thermal energy
Makhmud et al. Hydraulic operating mode of the water receiving structure of the polygonal cross section
TW201224376A (en) Apparatus and method for utilizing thermal energy
RU2526550C2 (en) Heat generating jet apparatus
CN104828884B (en) Multilayer nested cavitator capable of forming large-range cavitation
EA008132B1 (en) Method for producing heat for heating buildings and constructions and a continuous cavitation heat generator
CN101144616A (en) Dynamic adjustment type sonic velocity variable supercharging heat-exchanging device
CN106669584A (en) Intense shearing annular jet cavitation generator
CN103239877B (en) High-efficiency hot air source evaporator
RU2652666C2 (en) Method of production of thermal energy and installation for its implementation
RU2231004C1 (en) Rotary cavitation pump-heat generator
RU145825U1 (en) LIQUID HEATING UNIT
RU2629104C2 (en) Jet steam-water heating device
CN201121886Y (en) Dynamic regulation type sound velocity changing supercharging heat converter
JP2019218944A (en) Liquid pumping and circulating device
RU51403U1 (en) CAVITATION TYPE HEAT GENERATOR
RU123119U1 (en) DEVICE FOR THE PRODUCTION OF HEAT ENERGY
CN209367830U (en) A kind of vertical waterpower supercavity reaction unit of dual-jet
RU2614306C1 (en) Vortex heat generator
RU2223452C1 (en) Heat generator for heating liquid medium
RU2232356C2 (en) Method of generation of thermal energy and device for realization of this method
RU2630952C1 (en) Jet heat pump
RU2541299C2 (en) Hydraulic heat generator and liquid heating device
RU2096691C1 (en) Hot water preparation plant
SU952309A1 (en) Plant for preparing water containing liquid fuel for combustion

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY RU

QB4A Registration of a licence in a contracting state
QB4A Registration of a licence in a contracting state
QB4A Registration of a licence in a contracting state
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ RU

QB4A Registration of a licence in a contracting state