CN109028549A - 热能泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热能泵，包括机座（7），所述机座（7）上依次固定设轴承座（5）、联轴器（6）和电动机（9）；电动机（9）的输出轴套设在联轴器（6）内；联轴器（6）上设防护罩（8）；所述轴承座（5）的主轴一端与联轴器（6）连接，另一端与空化发生器（2）连接；空化发生器（2）外壁与壳体（4）内壁网格之间形成空化发热区（15）；壳体（4）上端部设出口（3），壳体（4）一侧设法兰盖（1）。本发明以电能动力转换为热能；在动力高速运行中所产生的热能使水温迅速上升，高速离心热能转换效率高而且无法产生压力，该热能泵升温迅速、换热率高、无压力、操作简单、安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及加热设备技术领域，具体涉及热能泵。
背景技术
目前在国家严控环境污染的前提下发明的一种清洁环保绿色能源,该热能装置在电能动力的作用下产生的一种传热快无污染的高效益热能源,可应用于宾馆、游泳池、石油钻井工地、海岛哨所、易燃易爆场所、通信机房的采暖、也可用于海水淡化、易燃易爆物料的加热等,热能泵而且还具有采用梯度加热、分配单元加热,移动加热等特点，可完全取代目前燃煤锅炉，燃油燃气锅炉等重污染设备以及明火加热等危险设施。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供热能泵，包括机座，机座上依次设轴承座、联轴器和电动机；电动机的输出轴套设在联轴器内；所述联轴器上设防护罩；所述轴承座内设主轴，主轴一端与联轴器连接，另一端与空化发生器连接；空化发生器为多组。所述空化发生器和轴承座安装在壳体内；所述空化发生器外壁与壳体内壁网格之间形成空化发热区；所述壳体上端部设出口，所述壳体一侧设法兰盖。
进一步的，空化发生器包括空化发生器A组和空化发生器B组，空化发生器A组包括空化小叶轮，空化小叶轮通过空化分布器连接空化大叶轮，空化大叶轮通过档环连接空化齿轮；空化发生器B组包括空化大叶轮，空化大叶轮通过内部的档环连接空化齿轮，空化齿轮通过再次设置的空化大叶轮连接外侧的档环。
进一步的，空化齿轮的齿上设三个半圆弧空化区。
本发明采用空化发生器使流体产生大量的微小气泡，然后在真空负压中不断产生膨胀、压缩、溃灭等强烈微爆，这个爆炸过程的时间不到千分之六秒，瞬间释放出巨大能量使液体温度上升至沸点，同时由于“空化效应”的作用,破坏了水中易结垢的物质成分和结垢条件，因此，水中的杂质不会因为水分子链相互摩擦升温而团聚结垢,更不会在高速动能下产生湍流。本发明在马达高速旋转下液体之间相互摩擦,在空化发生装置高速离心力的作用下所产生的真空小气泡在壳体内侧网格区负压微爆,从而瞬间释放出巨大能量使液体温度上升至沸点,使水温迅速上升，再通过管道循环全封闭管道传输，避免了电能加热和明火加热的易燃易爆的现象，而且在电动机的驱动下，液体在空化发生器作用下温度迅速升高，如导热油温度可达到190°C，并且在高速旋转叶轮离心力的作用下将高温水速度与储罐的水进行混合循环,然后再次进入空化区加热升温循环,其换热率可达95%,。本发明以电能动力转换为热能；在动力高速运行中所产生的热能使水温迅速上升，高速离心热能转换效率高而且无法产生压力，真空气泡在液体负压作用下瞬间压缩、溃灭、爆炸、消失，并破坏了水中易结垢的物质成分和结垢条件，因此水中的杂质不会因为水分子链相互摩擦升温而团聚结垢、所以该热能泵升温迅速、换热率高、无压力、操作简单、安全可靠。
附图说明
图1为本发明结构图。
图2为本发明空化发生器分解图。
图3为本发明空化发热区示意图。
图4为本发明空化齿轮放大图。
图中，1. 法兰盖，2. 空化发生器，21. 空化发生器A组，22. 空化发生器B组，3.出口，4. 壳体，5. 轴承座，6. 联轴器，7. 机座，8. 防护罩，9. 电动机，10. 空化小叶轮，11. 空化分布器，12. 空化大叶轮，13. 档环，14.空化齿轮，15. 空化发热区,16. 半圆弧空化区，17. 主轴。
具体实施方式
如图1所示，热能泵，包括机座7，机座7上依次安装轴承座5、联轴器6和电动机9。电动机9固定在机座7上，电动机9的输出轴套设在联轴器6内；联轴器6通过防护罩8固定在机座7上；轴承座5内装有轴承及主轴17，主轴17一端安装空化发生器2，主轴17另一端穿设在壳体4内。壳体4内壁设有网格区。壳体4固定安装在轴承座5上。轴承座5固定安装在机座7上。空化发生器2的叶片外侧与壳体4内壁形成空化发热区15。壳体4顶部设出口3，壳体4一侧设法兰盖1。壳体4的出口处用螺丝固定在轴承座5的档环上。本发明的热能泵泵头与轴承座5连接处设有机械密封，便于检修。
如图2所示，空化发生器2包括空化发生器A组21和空化发生器B组22，空化发生器A组21包括空化小叶轮10，空化小叶轮10通过空化分布器11连接空化大叶轮12，空化大叶轮12通过档环13连接空化齿轮14；空化发生器B组22包括空化大叶轮12，空化大叶轮12通过内部的档环13连接空化齿轮14，空化齿轮14通过再次设置的空化大叶轮12连接外侧的档环13。
空化发生器A组21和空化发生器B组22是几个独立叶轮组合成的集成结构，在水进入空化小叶轮10时由于离心力的作用下，水由空化分布器11进入空化发生器A组21的空化大叶轮12。空化发生器A组21的空化大叶轮12、档环13和空化齿轮14三个小单元先由粗加工后焊接然后再精加工装配组成,水在强径离心力的作用下被空化大叶轮12甩出叶片，在水甩出叶片根底部的同时产生一种的高压真空微小气泡,这个就空化现象，进入空化发热区15后在高速空化发生器内不断得到高速剪切、相互碰撞、摩擦撞击，其产生的微气泡不断得到生长、膨胀、压缩、溃灭等空化微爆过程，简称为空化效应。这个爆炸过程的时间不到千分之六秒，同时瞬间释放出巨大能量使液体温度上升。由于空化大叶轮12和空化齿轮14之间设有隔断档环13,并在壳体4的内壁设置网格区阻止水流体在壳体内壁湍流而影响发热效果,水流体必须先进入空化发热区15通过曲线运动在高压下才能进入空化齿轮14。空化齿轮14是一种特级越强的空化装置，在这种圆孔空化结构中再设计三个半圆狐空化区16,因为水流体在高压及离心力的作用下在通过空化齿轮14时产生强烈旋涡流，三个半圆狐中会更产生强烈的空化现象，在高速空化发生器内不断得到高速剪切、相互碰撞、摩擦撞击，其产生的微气泡不断得到生长、膨胀、压缩、溃灭等空化微爆过程，同时瞬间释放出巨大能量使液体温度上升至沸点,然后在旋流的作用下将热水送入空化发生器B组22，空化发生器B组22再次空化加热后输出。
空化发生器2为大于等于二组，增加加热效率。
本发明通过空化发生器的流体必须为低粘度的无杂质自来水，柴油，导热油，化学助剂，防冻液等,物料接触部分采用的是优质304不锈钢,电机为品牌普通或防爆电机。
本发明热能泵工作时，在电动机9的高速驱动时液体在热能空化发生器2的作用下不断得到高速剪切、相互碰撞、摩擦撞击中所产生形成的微气泡不断得到生长、膨胀、压缩、溃灭，将其称之为空化微爆过程。而这个瞬间微爆过程的时间不超过千分之六秒,由于空化泡在急剧崩溃中产生巨大的超微射流，这种超微射流在喷射时会产生超声空化现象并向液体中辐射声波，频率一般在16KHz-100KHz的超声波段。这种光空化超声波段现象所产生的高强度光辐射(如激光)不断割裂连续产生的空化气泡,使不断生长的微小气泡承受液体周围的负压，使气泡产生瞬间压缩、溃灭、爆炸的“空化效应”，在这个过程中所释放出巨大的能量使微小液滴瞬间达到沸点状态。同时，由于“空化效应”的作用,破坏了水中易结垢的物质成分和结垢条件，因此，水中的杂质不会因为水分子链相互摩擦升温而团聚结垢,更不会在高速动能下产生湍流。本发明热能泵产出的高温水输送至蓄热水箱由高温水泵送到各个散热装置，然后再回流到蓄热水箱依次循环，热能泵的热能转换效率达到 95%。
具体实施方式
热能泵可以运用于建筑采暖、加油站采暖、生活用水加热、泳池加热等。
一、可以按照建筑实际利用时间采暖，低谷用电：8小时,蓄存热量可以满足～800m²办公室采暖，～500m²住宅采暖，～600m²商业设施的采暖。
二、中石化某加油站～800m2建筑面积，一个4m³保温水箱，组成一个蓄热式采暖系统。加油站利用夜间低谷电力运行蓄热，将水箱加温到90℃进行保温，白天使用这些热水供暖，当天气过冷时启动加热器在白天补偿部分能量，其成本费用明显降低。
三、利用低谷电力使用热能泵生产生活热水,低谷用电：8小时,蓄存热量可以满足250～300人的淋浴。
四、游泳池使用热能泵也非常方便，一般游泳池每天平均损失～2℃左右，在低谷用电的夜间将水温提高进行保温,也可以采用低谷和平峰两段对水温进行加热。
Claims (3)
1.热能泵，其特征在于：包括机座（7），所述机座（7）上依次设轴承座（5）、联轴器（6）和电动机（9）；电动机（9）的输出轴套设在联轴器（6）内；所述联轴器（6）上设防护罩（8）；所述轴承座（5）内的主轴（17）一端与联轴器（6）连接，另一端与空化发生器（2）连接；所述空化发生器（2）为多组；所述空化发生器（2）和轴承座（5）安装在壳体（4）内；所述空化发生器（2）的外壁与壳体（4）的内壁之间形成空化发热区（15）；所述壳体（4）上端部设出口（3），所述壳体（4）一侧设法兰盖（1）。
2.按照权利要求1所述的热能泵，其特征在于：所述空化发生器（2）包括空化发生器A组（21）和空化发生器B组（22），所述空化发生器A组（21）包括空化小叶轮（10），所述空化小叶轮（10）通过空化分布器（11）连接空化大叶轮（12），所述空化大叶轮（12）通过档环（13）连接空化齿轮（14）；所述空化发生器B组（22）包括空化大叶轮（12），所述空化大叶轮（12）通过内部的档环（13）连接空化齿轮（14），所述空化齿轮（14）通过再次设置的空化大叶轮（12）连接外侧的档环（13）。
3.按照权利要求1所述的热能泵，其特征在于：所述空化齿轮（14）的齿上设三个半圆弧空化区（16）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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