BG113191A - Устройство за бързо произвеждане на пара с високи и ниски температурни градиенти, създаващо условия за саморегулиращ се процес за производство на парата и непрекъснат режим на работа - Google Patents

Abstract

Устройството за бързо произвеждане на пара с високи и ниски температурни градиенти, създаващо условия за саморегулиращ се процес за производство на парата и непрекъснат режим на работа се характеризира с това, че вода (1) от съд (16) е свързана чрез хидравлична (смукателно нагнетяваща) помпа (2) със стабилизатор на налягане (3). След стабилизатора на налягане (3) е монтиран еднопосочен клапан (4), който е пряко свързан с входна дюза (5), която е завита в горната част на камера (6). Към долната част на камера (6) е закрепена работна плоча (7), под която е захванат високочестотен индукционен спираловиден равнинен нагревател (14). В долната част на камера (6) е оформен изход Ф1, свързан с работна дюза (11), насочена към обработваем обект (10).

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Устройството е приложимо за почистване в златарската индустрия, зъботехническото производство , инструменталното и всякакви други производства изискващи пара с конкретни температурни параметри. Същевременно устройството може да се използва / като превенция в медицината/ чрез хомогенизиране на високо температурна пара с биологичен дезинфектант ,за унищожаване на вредни микроби и вируси както и други вредители. Мобилни / подвижни / варианти на това устройство могат да се използват за почистване и дезинфекция на училища, ресторанти, офиси, кина, театри, самолетни и влакови салони, тоалетни, кухни , бани и каквото е необходимо за перфектно почистване и обеззаразяване.

Устройството работи с ниски и безопасни нива на температура и налягане, по причина на малките обеми на работа както и липса на натрупана енергия в обема на работната камера и благодарение на саморегулираща се система между: температура, вода, налягане, пара. Отличава се с висока оперативност / кратко времето за създаване готовност на устройството за работа /в рамките на секунди /, с възможности за непрекъснат термодинамичен режим на работа и с ръчно или автоматично доливане на вода , както и на вода смесена с течна биологична субстанция по време на процеса на работа. Същевременно устройството има възможност / чрез промяна диаметрите на изхода на парата / „ да засмуква „ и смесва биологична субстанция по време на процеса на производство на пара .

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известни са устройства изградени на принципа на парогенератор.Недостатък на тези устройства са :

- изисква се продължително време от първоначалното стартиране нагряването на водата до получаване на пара.

- при работа се получава голяма разлика в температурния градиент на парата и в резултат не се отговаря на технологични изисквания

- обикновено имат голям габарит, с енергийна загуби при необходимост от кратко време за експлоатация

- сложни и многостепенни системи за защита

- икономически неефективни при необходимост от малко количества пара

Известно е устройство за получаване на пара състоящо се от нагряващ блок, монтиран на метален участък от водния шланг, като датчик следи температурата на шланга. Недостатъци на това устройство са:

-сложна система от пропорционално интегрални регулатори за следене: температурата на нагревателя, нивото на налягането, дебита и температурата на входящата вода, както и температурата на нагрявания шланг.

- невъзможност за взимане на качествено решение за управление по причина високата инертност на процесите

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ПАТЕНТА

Задача на Патента е да създаде устройство с възможности за:

- бързо произвеждане на пара с високи и ниско температурни градиенти .

- създаване на условия за саморегулиращ се процес между параметрите: вода, налягане, температура, пара.

- доливане / автоматично или ръчно/ на вода или водна субстанция по време на процеса

- хомогенизиране на пара с дезинфектант или друг течен материал

- работа при безопасно енергийно налягане - компактност

- непрекъснат и неограничен във времето режим на работа

Задачата се решава чрез устройство за бързо произвеждане на пара, с високи и ниски температурни градиенти, създаващо условия за саморегулиращ се процес за производство на парата и възможност за непрекъснат режим на работа , съдържащо съд с вода ,свързан през хидравлична / смукателно нагнетяваща / помпа със регулируем стабилизатор на налягане на водата. След стабилизатора на налягането на водата е монтиран еднопосочен клапан, пряко свързан с входна дюза , която дюза е завита в горната част на камера. В долния край на камерата неподвижно херметично е закрепена работна плоча, под която е захванат високочестотен, индукционен, спираловиден,равнинен нагревател. Камерата през изход е свързана с работна дюза насочена към обработван обект.

Устройството създава условия за получаване на пара , чрез саморегулиращ се динамичен процес . Процеса за получаване на пара започва когато върху нагрята работна плоча от високочестотен нагревател , влива вода от входна дюза.. Започва бурно изпарение на водата при което молекулите в течно състояние спонтанно преминават в газообразно и като резултат в камерата се произвежда пара с динамично повишаващо се налягане. Капацитета на произвежданата пара е поголям от капацитета и възможността на изхода да пропуска произведената пара. В резултат налягането в камерата нараства. Когато налягането в камерата стане повисоко от стабилизираното входно налягане на водата, еднопосочния клапан спира прихода на вода. Същевременно през изхода изтича пара и като динамичен процес налягането на парата в камерата започва да намалява. Когато налягането в камерата стане по ниско от стабилизираното налягане на водата, еднопосочния вентил пропуска ново количество вода и започва непрекъснат, динамичен, саморегулиращ се процес на производство на пара.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНАТА ФИГУРА

На фиг.1 е показана принципната схема на устройството

ПРИМЕРНО ИЗПЪЛНЕНИЕ НА УСТРОЙСТВОТО

Устройството / фиг.1 / се състои от смукателно- нагнетяваща водна помпа 2 , засмукваща вода 1 от съд 16.Помпата 2 повдига налягането на водата 1 до ниво на налягане Р. Водата 1 след помпа 2 с налягане Р ,се ориентира към регулируем стабилизатор на налягане 3, от който стабилизатор 3 водата 1 излиза със стабилизирано налягане Р1, /Ре по-високо от Р1 / През еднопосочен клапан 4 и входна дюза 5 водата 1 с налягане Р1 влиза в камера 6 . В долната част на камера 6 е монтирана бързо температурно нагряваща се работна плоча 7, изолационно контактуваща с високочестотен, индукционен, спираловиден , равнинен нагревател 14, като чрез температурен датчик 15 и блок управление 13 следи и поддържа постоянно зададена технологична температура на работната плоча 7.

В долната част на камерата 6 е оформен изход Ф1, който през връзка Ф2 отново продължава като изход Ф1 .През гъвкава връзка 8, камерата 6 е свързана с работна дюза 11 , насочен към обекта за обработка 10. Връзката Ф2 е свързана с течна субстанция 12. В края на гъвкавата връзка 8 е монтиран оперативен бутон 9 свързан с блок управление 13.

ДЕЙСТВИЕ НА УСТРОЙСТВОТО

Действието на устройството започва с команда от блок управление 13, който блок 13 захранва с напрежение високо честотен, индукционен, спираловиден, равнинен нагревател 14, който нагревател 14 бързо повишава температурата на работна плоча 7 , монтирана в камера 6 . Температурата на работната плоча се следи от датчик 15 и се контролира и поддържа чрез блок управление13. За подготовката за работа / достигане технологично зададената стойност на температура на нагревателната плоча 7/ се изисква кратко време. След постигане технологично зададените параметри, устройството се стартира за работа от оперативен бутон 9. Сработва смукателно нагнетяващата помпа 2 . Помпата 2 подава вода 1 с налягане Р, през стабилизатор на водното налягане 4 с ниво на стабилизиране Р 1. През еднопосочен клапан 4 и входна дюза 5 водата 1 се насочва към работната плоча 7. Започва бурен процес на изпарение. Налягането в камерата 6 започва да се повишава и започва да се произвежда пара с динамично повишаващо се и променящо се налягане Р2 . В долния край на камерата 6 е оформен изход Ф1. Капацитета на произвежданата пара е поголям от капацитета на изхода Ф1 да пропуска произведената пара. Това води до възможността за кратко време на температурно динамичния процес на изпарение в камерата 6, налягането Р2 да се повиши . Когато наляганото Р2 стане по-високо от налягането Р1 еднопосочния клапан 4 спира вливане на вода1 към работната 7. В резултат се намалява динамизма на процеса на изпарение, респективно намалява се нивото налягането Р2, поради изтичането на пара от камера 6 . Получава се разлика в наляганията / Р1 по-високо от Р2 / и в резултат клапана 4 се отваря, като се влива нова вода 1. Реално започва балансиран, саморегулиращ се процес на създаване на пара.

Методологията на това устройство предполага /чрез емпирични промени на параметрите : входящо налягане Р1 , ниво на температура на нагряване на работната плоча 7, промяна и само стабилизиране на налягането Р2, както и необходими съпътстващи промени на геометрични параметри и размери на механичната конструкция / създаване на различен клас устройства 'за производство на пара с различни, но стабилни температурни градиенти, различни обеми на произведената и технологично необходима пара по изисквания на потребителя.

Достойнствата на предложения Патент дава възможности за:

.След консумацията на вода 1 в процеса на работа, доливането на вода 1 в съд 16 да се извършва ръчно / през вход 18 / ,или чрез система от поплавък 17 и пуск - стоп кран 19, свързан със захранващ шланг 20, като допълването на съда 16 да става автоматично и да се извършва без спиране на процеса.

1. Чрез разлика между диаметъра на изхода Ф1 спрямо диаметъра на връзката Ф 2 / диаметъра на изхода Ф1 по-голям от диаметъра на връзкатаФ2/ , във връзка Ф2 се създава под налягане / вакуум /, което под налягане може да засмуче течната маса 12 / или дезинфектант / и да ги хомогенизира с изходната пара. / В хидродинамиката има закон че при движение на флуид в хидравлична връзка, че произведението на параметър на налягане Р с параметър на скоростта на движение на флуида V в даден участък е равно на всяко едно налягане Ру по трасето на флуида, умножено по неговата скорост Vy и са равни на константа: Р X V = Ру X Vy = Константа /.

Използването на това устройство за дезинфекция притежава редица позитивни качества :

1. Създава върху обработваната повърхност тънък слой / парата бързо се трансформира в течност /

2. Като се има в предвид, че вирусите са с размери на нанометри / микрона е една хилядна от милиметъра, а нанометъра една хилядна от микрона / не е необходимо да се поливат с дезинфектант чрез течна водна струя

3. Не е необходимо от допълнително механично почистване на обработваната повърхност, по причина, че тънкия слой бързо се изпарява.

4. Перфектен достъп за обработка и най-трудно достъпните места

Claims (2)

1 .Устройство за бързо произвеждане на пара,с високи и ниски температурни градиенти, създаващо условия за саморегулиращ се процес за производството на парата с непрекъснат режим на работа характеризиращо се с това че, вода 1 от съд16 е свързана чрез хидравлична / смукателно нагнетяваща / помпа 2 със стабилизатор на налягане 3 . След стабилизатора на налягането 3 е монтиран еднопосочен клапан 4 пряко свързан с входна дюза 5. Входната дюза 5 е завита в горната част на камера 6. В долната част на камерата 6 неподвижно и херметично е закрепена работна плоча 7, под която плоча 7 е захванат високочестотен, индукционен ,спираловиден,равнинен нагревател 14. В долната част на камерата 6 е оформен изход Ф1, свързан с работна дюза 11 насочена към обработваем обектЮ .

2 .Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо с това че, устройството създава условия за произвеждане на пара чрез саморегулиращ се динамичен процес. Процеса за получаване на пара започва, когато върху нагрятата работна плоча 7 от нагревателя 14 , се влива вода 1 от входна дюза 5 . Започва бурно изпарение на водата 1, при което молекулите в течно състояние спонтанно преминават в газообразно и като резултат в камерата 6 се произвежда пара, която пара създава в камерата 6 динамично променящо се налягане Р2. Капацитета на произвежданата пара е по-голям от капацитета и възможността на изхода Ф1 да пропуска цялото количество произведена пара. В резултат налягането Р2 в камерата 6 нараства. Когато налягането Р2 в камерата 6 стане по-високо от стабилизираното входно налягането Р1 на водата 1, еднопосочния клапан 4 спира прихода на водата1, респективно производство на нова пара. Същевременно през изхода Ф1 изтича пара и налягането Р2 в камерата 6 започва да намалява. Когато налягането Р2 в камерата 6 стане по-ниско от налягането Р1 на водата 1, еднопосочния клапан 4 пропуска ново количество вода 1 и започва непрекъснат , динамично саморегулиращ се процес на производство на пара.