RU2132517C1 - Heat generator and device for heating liquid - Google Patents

Heat generator and device for heating liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2132517C1
RU2132517C1 RU97114262/06A RU97114262A RU2132517C1 RU 2132517 C1 RU2132517 C1 RU 2132517C1 RU 97114262/06 A RU97114262/06 A RU 97114262/06A RU 97114262 A RU97114262 A RU 97114262A RU 2132517 C1 RU2132517 C1 RU 2132517C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat generator
pipe
vortex tube
vortex
silencer
Prior art date
Application number
RU97114262/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97114262A (en
Inventor
Р.И. Мустафаев
Original Assignee
Мустафаев Рафаэль Измайлович
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 Мустафаев Рафаэль Измайлович filed Critical Мустафаев Рафаэль Измайлович
Priority to RU97114262/06A priority Critical patent/RU2132517C1/en
Publication of RU97114262A publication Critical patent/RU97114262A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2132517C1 publication Critical patent/RU2132517C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: liquid heating systems; public utilities; farming; transport. SUBSTANCE: heat generator is provided with vortex tubes connected with liquid motion accelerator unit made in form of volutes. Each volute is provided with accelerating bush of definite sizes. Vortex tubes are provided with braking devices. Devices for heating liquid includes heat generator, working pump, supply and return pipe lines with shut-off valves which are used for connecting the consumer with heat generator provided with liquid motion accelerator unit. Injector branch pipes are connected to lateral side of this unit. They include conoid nozzle with cylindrical part, throttle and vortex branch pipe with swirler which are mounted coaxially and are rigidly interconnected. Pressure pipe line connected to working pump is provided with silencer on its opposite side. Ratio of arms of silencer relative to point of its connection with pressure pipe is equal to 3/5. One outlet of silencer is connected with upper collector and other outlets are connected with liquid motion accelerator unit through injector tubes. Vortex tubes are communicated with lower collector which is connected with supply pipe line and lateral side of collector is connected with pump and with return pipe line through side branch. EFFECT: enhanced efficiency; reduced lever of noise and vibrations. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева жидкости в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве, строительстве и транспорте. The invention relates to heat engineering and can be used for heating liquids in industry, housing and communal services, agriculture, construction and transport.

Известен теплогенератор "Рязань", используемый для нагрева жидкости путем превращения механической энергии вращения рабочего колеса сначала в гидравлическую, а затем в тепловую. Из нагнетателя через напорный патрубок жидкость поступает в трубопровод. Затем часть ее направляется в струйный аппарат и через сопло и всасывающий патрубок возвращается в нагреватель. Другая часть жидкости направляется в теплообменник, где отдает часть тепла потребителю, затем отсасывается струйным аппаратом и с повышенным давлением, предотвращающим кавитацию, подается к нагнетателю. Отвод и подвод жидкости осуществляются через два патрубка. Нагревание происходит за счет потерь гидравлической энергии на вихреобразование и трение в потоке оборотной жидкости /авт.св. N 1703924, МПК F 24 H 3/02/. Known heat generator "Ryazan", used to heat the liquid by converting the mechanical energy of rotation of the impeller, first into hydraulic and then into thermal. From the supercharger, through the discharge pipe, fluid enters the pipeline. Then part of it is sent to the jet apparatus and through the nozzle and suction pipe returns to the heater. Another part of the liquid is sent to the heat exchanger, where it gives off part of the heat to the consumer, then it is sucked off by the jet apparatus and, with increased pressure preventing cavitation, is supplied to the supercharger. The drainage and supply of fluid is carried out through two nozzles. Heating occurs due to the loss of hydraulic energy due to vortex formation and friction in the flow of circulating fluid / autowork. N 1703924, IPC F 24 H 3/02 /.

Недостатками данной конструкции являются низкий КПД установки, повышенный уровень шума. The disadvantages of this design are the low efficiency of the installation, the increased noise level.

Наиболее близким техническим решением к заявленному относится теплогенератор, позволяющий генерировать тепловую энергию путем изменения давления и скорости рабочей среды, в качестве которой используется вода. Конструкция состоит из корпуса с цилиндрической частью. Ускоритель движения жидкости выполнен в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с цилиндрической частью корпуса. В основании цилиндрической части, противолежащей циклону, смонтировано тормозное устройство, вслед за которым установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, соединенным с циклоном с помощью перепускного патрубка. Соединение выполнено на торце циклона, противолежащем цилиндрической части корпуса и соосно с последним. Тормозное устройство выполнено из двух радиально расположенных ребер, закрепленных на центральной втулке. В перепускном патрубке установлено дополнительное тормозное устройство /патент N 2045715, МПК F 25 B 29/00/. The closest technical solution to the claimed one is a heat generator that allows you to generate thermal energy by changing the pressure and speed of the working medium, which is used as water. The design consists of a housing with a cylindrical part. The fluid motion accelerator is made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the cylindrical part of the housing. A brake device is mounted at the base of the cylindrical part opposite the cyclone, followed by a bottom with an outlet opening in communication with the outlet pipe connected to the cyclone by the bypass pipe. The connection is made at the end of the cyclone, the opposite cylindrical part of the body and coaxially with the latter. The brake device is made of two radially spaced ribs mounted on a central hub. An additional brake device is installed in the bypass pipe / patent N 2045715, IPC F 25 B 29/00 /.

Недостатком известного теплогенератора является низкая эффективность обводной трубки, не позволяющая получить максимальную тангенциальную скорость движения жидкости в цилиндрической части корпуса, что в свою очередь снижает общий КПД установки. A disadvantage of the known heat generator is the low efficiency of the bypass tube, which does not allow to obtain the maximum tangential velocity of the fluid in the cylindrical part of the housing, which in turn reduces the overall efficiency of the installation.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению относится устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор, подающие и обратные трубопроводы. Ускоритель движения жидкости связан с насосом посредством инжекционного патрубка, соединенного с боковой стороной ускорителя движения жидкости /патент N 2045715, МПК F 25 B 29/00/. Closest to the claimed technical solution relates to a device for heating a liquid containing a heat generator, supply and return pipelines. The fluid accelerator is connected to the pump by means of an injection pipe connected to the side of the fluid accelerator / patent N 2045715, IPC F 25 B 29/00 /.

Недостатком устройства является то, что прямоточный принцип движения жидкости не позволяет в полной мере гасить пульсации жидкости, создаваемые насосом. Это приводит к недостаточному извлечению энергии, движения жидкости и повышенной вибрации и уровню шума при использовании установки. The disadvantage of this device is that the direct-flow principle of fluid motion does not fully suppress the pulsations of the fluid created by the pump. This leads to insufficient extraction of energy, fluid movement and increased vibration and noise levels when using the installation.

Задачей создания предлагаемой конструкции является повышение КПД, снижение вибраций и уровня шума за счет использования принципа многоканальной организации движения жидкости по разветвленной системе. The task of creating the proposed design is to increase efficiency, reduce vibration and noise levels through the use of the principle of multichannel organization of fluid movement in a branched system.

Технический эффект достигается созданием дополнительных зон нагрева жидкости и образования мест шумоподавления потока и гашение волнового движения жидкости. The technical effect is achieved by creating additional zones of heating the liquid and the formation of places of noise reduction of the flow and damping the wave motion of the liquid.

Поставленная задача выполняется благодаря тому, что в теплогенераторе установлены вихревые трубы, каждая из которых соединена с торцевой стороной блока ускорителей движения жидкости, в котором каждая улитка оснащена расположенной соосно с осевой линией вихревой трубы ускорительной втулкой. Нижний торец втулки расположен в плоскости верхнего торца вихревой трубы, а верхний - в нижней плоскости верхнего коллектора, герметично установленного над блоком ускорителей движения жидкости. Площадь поперечного сечения ускорительной втулки равна 0,2-0,25 от площади поперечного сечения улитки. Тормозные устройства, размещенные в основаниях вихревых труб, выполнены в виде пластин трапецеидальной формы, жестко прикрепленных в нижней своей части к боковым стенкам вихревой трубы с возможностью возвратно-поступательного перемещения верхнего конца пластины относительно стенок вихревых труб, и дна с отверстием, площадь поперечного сечения которого равна 1,5-2,0 площади поперечного сечения вихревой трубы. The task is carried out due to the fact that vortex tubes are installed in the heat generator, each of which is connected to the end side of the block of liquid accelerators, in which each cochlea is equipped with an accelerator bush located coaxially with the axial line of the vortex tube. The lower end of the sleeve is located in the plane of the upper end of the vortex tube, and the upper one is in the lower plane of the upper collector, hermetically mounted above the block of accelerators of fluid movement. The cross-sectional area of the accelerator sleeve is 0.2-0.25 of the cross-sectional area of the cochlea. The brake devices placed at the base of the vortex tubes are made in the form of trapezoidal plates rigidly attached in their lower part to the side walls of the vortex tube with the possibility of reciprocating movement of the upper end of the plate relative to the walls of the vortex tubes, and the bottom with a hole, the cross-sectional area of which equal to 1.5-2.0 cross-sectional area of the vortex tube.

Устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор, рабочий сетевой насос с электроприводом, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, имеющим блок укорителей жидкости в виде улиток. С боковой стороной блока ускорителей движения жидкости соединены инжекционные патрубки, каждый из которых состоит из соосно установленных и жестко соединенных между собой коноидального насадка с цилиндрической частью, дросселя и вихревого патрубка с размещенным внутри него завихрителем. Завихритель выполнен в виде шнека с переменным шагом, уменьшение которого направлено в сторону цилиндрической части коноидального насадка, а направление винтовой линии завихрителя совпадает с направлением входной части улики. A device for heating a fluid containing a heat generator, a working electric pump with electric drive, supply and return piping with shut-off valves, providing the interconnection of the heat exchanger with a heat generator having a block of liquid accelerators in the form of snails. Injection nozzles are connected to the lateral side of the block of fluid motion accelerators, each of which consists of a coaxially mounted and rigidly connected conoidal nozzle with a cylindrical part, a throttle and a vortex nozzle with a swirl placed inside it. The swirl is made in the form of a screw with a variable pitch, the decrease of which is directed towards the cylindrical part of the conoidal nozzle, and the direction of the swirl line of the swirl coincides with the direction of the input part of the evidence.

К сетевому насосу присоединен напорный трубопровод, на противоположном конце которого установлен глушитель, один выход которого соединен верхним трубопроводом с верхним коллектором, а другие выходы через инфекционные патрубки - с блоком ускорителя движения жидкости. Каждый выходной патрубок вихревых труб сообщается с нижним коллектором. Площадь поперечного сечения глушителя составляет 1,5-2,0 площади поперечного сечения одной вихревой трубы, а отношение плеч глушителя l1/l2 относительно места присоединения напорной трубы составляет 3/5. Торец нижнего коллектора через фланец и задвижку соединен с подающим трубопроводом, а боковая сторона коллектора соединена с входным отверстием насоса трубой с размещенной в ней заслонкой, за которой установлен боковой отвод с фланцем и задвижкой, соединенный с обратным трубопроводом.A pressure pipe is connected to the network pump, at the opposite end of which there is a silencer, one outlet of which is connected by the upper pipe to the upper collector, and other outputs through infectious pipes to the fluid accelerator block. Each outlet pipe of the vortex tubes communicates with the lower manifold. The cross-sectional area of the silencer is 1.5-2.0 of the cross-sectional area of one vortex tube, and the ratio of the silencer arms l 1 / l 2 relative to the point of attachment of the pressure pipe is 3/5. The bottom of the lower manifold is connected via a flange and a valve to the supply pipe, and the side of the collector is connected to the pump inlet by a pipe with a shutter placed in it, behind which a side outlet with a flange and a valve connected to the return pipe is installed.

Сочетание теплогенератора с глушителем, инжекционными патрубками с завихрителями и ускорительными втулками позволило превратить указанную систему не только в источник тепловой энергии, но и в мощный вакуумный насос (насосы). Это дало возможность существенно снизить нагрузку на привод сетевого насоса, уменьшить вибрации и повысить КПД установки. Введение в устройство глушителя с одним входом и несколькими выходами позволило разделить поток жидкости на отдельные потоки, следующие по верхнему трубопроводу в верхний коллектор к инжекционным патрубкам в улитки вихревых труб (фиг. 4). Тем самым дополнительно гасятся пульсации жидкости, создаваемые насосом, и выделяется дополнительное тепло. Замена конического патрубка коноидальными насадками позволила снизить гидравлические потери и повысить эффективность системы. Введение завихрителя позволило увеличить тангенциальную скорость вращения жидкости в вихревой трубе. Установка ускорительных втулок способствует подавлению осевого противотока жидкости, возникающего в вихревой трубе, и тем самым дополнительно снизить нагрузку на силовой насос, способствуя повышению КПД установки. The combination of a heat generator with a silencer, injection pipes with swirls and accelerator bushings made it possible to turn this system not only into a source of thermal energy, but also into a powerful vacuum pump (pumps). This made it possible to significantly reduce the load on the drive of the mains pump, reduce vibration and increase the efficiency of the installation. The introduction of a silencer with one inlet and several outlets into the device made it possible to divide the liquid flow into separate flows following the upper pipe into the upper manifold to the injection tubes into the coils of vortex tubes (Fig. 4). Thus, the pulsations of the liquid created by the pump are additionally suppressed, and additional heat is generated. Replacing the conical nozzle with conoidal nozzles made it possible to reduce hydraulic losses and increase the efficiency of the system. The introduction of the swirl made it possible to increase the tangential velocity of rotation of the fluid in the vortex tube. The installation of accelerator bushings helps to suppress the axial countercurrent of the fluid that occurs in the vortex tube, and thereby further reduce the load on the power pump, thereby increasing the efficiency of the installation.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - разрез по основным элементам и схема движения жидкости; на фиг.4 - разрез Б-Б по блоку ускорителей движения жидкости; на фиг.5 - схема разделения потока жидкости в глушителе. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a device, side view; figure 2 is the same front view; figure 3 is a section along the main elements and the scheme of fluid motion; figure 4 - section BB on the block of accelerators of the fluid; figure 5 is a diagram of the separation of the fluid flow in the muffler.

Теплогенератор содержит блок 1 ускорителей движения жидкости, выполненных в виде улиток 2, расположенных в блоке 1 параллельно друг другу на равном расстоянии. Торцевая сторона блока 1 соединена с вихревыми трубами 3, в основаниях которых, противолежащих улиткам 2, размещены тормозные устройства, состоящие из трапецеидальной пластины 4 и дна 5. Каждая улитка 2 оснащена ускорительной втулкой 6, закрепленной в верхней крышке блока 1 и установленной соосно с осевой линией вихревой трубы 3. Площадь поперечного сечения ускорительной втулки 6 составляет 0,2-0,25 от площади входного сечения улитки 2. При отношении площади поперечного сечения ускорительной втулки 6, меньшем чем 0,2 от площади входного сечения улитки 2, противоток жидкости в вихревой трубе не заглушается. При отношении площади поперечного сечения ускорительной втулки 6, большем чем 0,25 от площади входного сечения улитки 2, уменьшается тангенциальная скорость жидкости в вихревой трубе 3. Нижний торец ускорительной втулки 6 расположен в плоскости верхнего торца вихревой трубы 3, а верхний торец ускорительной втулки 6 расположен в нижней плоскости верхнего коллектора 7, который герметично установлен над блоком 1 ускорителей движения жидкости. Каждое тормозное устройство состоит из пластины трапецеидальной формы 4 и дна 5. Пластина 4 жестко прикреплена в нижний своей части к боковым стенкам вихревой трубы 3 с возможностью возвратно поступательного перемещения относительно стенок вихревой трубы 3. The heat generator contains a block 1 of fluid accelerators, made in the form of snails 2, located in block 1 parallel to each other at an equal distance. The end face of block 1 is connected to vortex tubes 3, at the bases of which, opposite to the cochlea 2, are brake devices consisting of a trapezoidal plate 4 and a bottom 5. Each cochlea 2 is equipped with an acceleration sleeve 6 fixed in the upper cover of the block 1 and mounted coaxially with the axial vortex tube line 3. The cross-sectional area of the accelerator sleeve 6 is 0.2-0.25 of the input section of the cochlea 2. When the ratio of the cross-sectional area of the accelerator sleeve 6 is less than 0.2 of the input section of the street ki 2, countercurrent fluid in the vortex tube is not muted. When the ratio of the cross-sectional area of the accelerator sleeve 6 is greater than 0.25 of the input sectional area of the scroll 2, the tangential velocity of the liquid in the vortex tube 3 decreases. The lower end of the accelerator sleeve 6 is located in the plane of the upper end of the vortex tube 3, and the upper end of the accelerator sleeve 6 located in the lower plane of the upper manifold 7, which is hermetically mounted above the block 1 of the fluid accelerators. Each brake device consists of a trapezoidal plate 4 and a bottom 5. The plate 4 is rigidly attached in its lower part to the side walls of the vortex tube 3 with the possibility of reciprocating movement relative to the walls of the vortex tube 3.

Устройство для нагрева жидкости содержит электрический сетевой насос 8, соединенный с напорным трубопроводом 9, на противоположном конце которого установлен глушитель 10. Последний представляет собой цилиндр с глухими торцами. Напорный трубопровод 9 присоединен к глушителю 10 (фиг.5) со смещением, так что соотношение плеч l1 /k2 глушителя составляет 3/5. При изменении этой величины в ту или иную сторону ухудшается скорость гашения волн в глушителе 10, что уменьшает количество выделяемой тепловой энергии. Глушитель 10 соединен верхним трубопроводом 11 с верхним коллектором 7 и через инжекционные патрубки - с блоком 1 ускорителя движения жидкости. Инжекционный патрубок состоит из вихревого патрубка 12, к торцевой стороне которого жестко прикреплен дроссель 13, который в свою очередь жестко соединен с коноидальным насадком 14 с цилиндрической частью. Внутри вихревого патрубка 12 размещен завихритель 15 в виде шнека с переменным шагом. Уменьшение шага направлено в сторону цилиндрической части коноидального насадка 14, а направление винтовой линии завихрителя 15 совпадает с направлением входной части улитки 2, что обеспечивает дополнительную подкрутку потока жидкости. Отношение площади поперечного сечения глушителя 10 к площади поперечного сечения вихревой трубы 3 составляет 1,5-2,0, что позволяет создать дополнительный импульс движению потока в сторону вихревой трубы 3. При отношении, меньшем 1,5, ухудшается динамика движения жидкости из глушителя 10 в вихревые трубы 3. При отношении, большем 2,0, увеличивается металлоемкость установки, а динамика процесса не изменяется. На нижних концах вихревых труб 3 установлены выходные патрубки 16. Площадь поперечного сечения патрубка 16 выбирается из расчета 1,5-2,0 площади поперечного сечения вихревой трубы 3. При отклонении площади поперечного сечения патрубка 16 от указанного нарушается гидродинамика процесса. Выходные патрубки 16 соединены с нижним коллектором 17, на торце которого установлены фланец 18 и задвижка (не показана) для подключения подающего трубопровода. К нижней боковой части коллектора 17 крепится труба 19 с установленной в ней заслонкой 20, соединяющая нижний коллектор 17 с входным отверстием насоса 8. После заслонки 20 перед входом в насос 8 установлен боковой отвод 21 с фланцем 22 и задвижкой (не показана) для соединения с обратным трубопроводом (не показан).The device for heating the liquid contains an electric network pump 8 connected to a pressure pipe 9, at the opposite end of which a muffler 10 is installed. The latter is a cylinder with blind ends. The pressure pipe 9 is connected to the muffler 10 (Fig. 5) with an offset, so that the ratio of the arms l 1 / k 2 of the muffler is 3/5. When this value changes in one direction or another, the speed of wave quenching in the muffler 10 deteriorates, which reduces the amount of thermal energy released. The muffler 10 is connected by the upper pipe 11 to the upper manifold 7 and through the injection nozzles to the block 1 of the fluid accelerator. The injection pipe consists of a vortex pipe 12, to the end side of which a throttle 13 is rigidly attached, which in turn is rigidly connected to the conoidal nozzle 14 with a cylindrical part. Inside the vortex tube 12 posted by a swirl 15 in the form of a screw with a variable pitch. The decrease in pitch is directed towards the cylindrical part of the conoidal nozzle 14, and the direction of the helical line of the swirl 15 coincides with the direction of the inlet part of the cochlea 2, which provides additional twisting of the fluid flow. The ratio of the cross-sectional area of the muffler 10 to the cross-sectional area of the vortex tube 3 is 1.5-2.0, which allows you to create an additional impulse to the movement of the flow towards the vortex tube 3. At a ratio of less than 1.5, the dynamics of the fluid from the muffler 10 deteriorates into vortex tubes 3. With a ratio greater than 2.0, the metal consumption of the installation increases, and the dynamics of the process does not change. At the lower ends of the vortex tubes 3, outlet pipes 16 are installed. The cross-sectional area of the pipe 16 is selected at a rate of 1.5-2.0 of the cross-sectional area of the vortex pipe 3. When the cross-sectional area of the pipe 16 deviates from the indicated, the process dynamics is disturbed. The outlet pipes 16 are connected to the lower manifold 17, at the end of which a flange 18 and a valve (not shown) for connecting the supply pipe are installed. A pipe 19 is attached to the lower side of the manifold 17 with a shutter 20 installed in it, connecting the lower collector 17 to the pump inlet 8. After the shutter 20, a side outlet 21 with a flange 22 and a valve (not shown) is installed for connecting to return pipe (not shown).

Работают теплогенератор и устройство следующим образом. При включении электрического сетевого насоса 8 жидкость по напорному трубопроводу 9 под давлением поступает в глушитель 10, в котором периодические колебания жидкости, создаваемые лопатками насоса 8, образуют волновое движение, имеющее пучности и разрежения в продольном направлении. Так как напорная труба 9 смещена относительно торцев глушителя 10 в отношении 3/5, то волны после отражения от торцев глушителя 10 встречаются пучностями, несущими основную энергию волны, в противофазе. Происходит гашение волн и выделение основной доли теплоты. Выходящая из глушителя 10 жидкость разделяется на отдельные потоки. Часть жидкости по верхнему трубопроводу 11 поступает в верхний коллектор 7, а другая часть инжекционным патрубкам проходит в блок 1 ускорителя движения жидкости. Проходя по вихревым патрубкам 12, жидкость закручивается завихрителем 15 в сторону вращения потока в вихревой трубе 3. После прохождения через отверстие дросселя 13 вода отбрасывается центробежными силами к цилиндрической части коноидального насадка 14. Создаваемое при этом разрежение способствует возникновению организованной акустической кавитации. При схлопывании кавитационных пузырьков в сужающейся части коноидального насадка 14 происходит выделение тепловой энергии. Выделение тепла происходит и при движении потока по улиткам 2 и вихревым трубам 3, перемещаясь по которым жидкость также дополнительно нагревается за счет интенсивного перемещения и трения. При соударении вихревого потока с пластиной 4 тормозного устройства происходит не только преобразование кругового движения в прямолинейное, но и образование несплошностей в жидкости, а следовательно, и кавитационных каверн. Вибрации верхней части тормозной пластины 4 тормозного устройства вследствие автоколебаний приводят к возникновению дополнительной акустической кавитации. При прохождении потока жидкости в выходном патрубке 16, имеющем меньшее поперечное сечение, пузырьки схлопываются и происходит выделение тепловой энергии. Меньшее поперечное сечение выходного патрубка 16 по сравнению с поперечным сечением вихревой трубы 3 способствует также возрастанию скорости потока, который, ударяясь о боковую стенку коллектора 17, приводит к дополнительному тепловыделению вследствие удара и перемешивания жидкости. При частично открытой заслонке 20 часть жидкости поступает во входное отверстие насоса 8, а оттуда в напорную трубу 9. Охлажденная жидкость, вернувшаяся от потребителя, также попадает во входное отверстие насоса 8, а затем снова в напорную трубу 9. The heat generator and device operate as follows. When you turn on the electric mains pump 8, the liquid through the pressure pipe 9 under pressure enters the muffler 10, in which the periodic oscillations of the liquid created by the blades of the pump 8 form a wave motion having antinodes and rarefactions in the longitudinal direction. Since the pressure pipe 9 is displaced relative to the ends of the silencer 10 with respect to 3/5, the waves after reflection from the ends of the silencer 10 are met by antinodes that carry the main wave energy in antiphase. The waves are damped and the main part of the heat is released. The liquid exiting the muffler 10 is divided into separate streams. Part of the fluid through the upper pipe 11 enters the upper manifold 7, and the other part of the injection nozzles passes into the unit 1 of the fluid accelerator. Passing through the vortex tubes 12, the fluid swirls by the swirl 15 in the direction of rotation of the flow in the vortex tube 3. After passing through the orifice of the throttle 13, the water is discarded by centrifugal forces to the cylindrical part of the conoidal nozzle 14. The resulting vacuum creates organized acoustic cavitation. When the cavitation bubbles collapse in the tapering part of the conoidal nozzle 14, heat energy is released. Heat is generated when the flow moves along the coils 2 and vortex tubes 3, moving along which the liquid also heats up due to intensive movement and friction. In the collision of the vortex flow with the plate 4 of the braking device, not only is the conversion of circular motion into rectilinear, but also the formation of discontinuities in the fluid, and therefore cavitation cavities. Vibrations of the upper part of the brake plate 4 of the brake device due to self-oscillations lead to the occurrence of additional acoustic cavitation. With the passage of a fluid flow in the outlet pipe 16 having a smaller cross section, the bubbles collapse and heat is released. A smaller cross section of the outlet pipe 16 compared with the cross section of the vortex tube 3 also contributes to an increase in the flow rate, which, hitting the side wall of the manifold 17, leads to additional heat generation due to shock and mixing of the liquid. When the shutter 20 is partially open, part of the liquid enters the inlet of the pump 8, and from there to the pressure pipe 9. The cooled liquid that has returned from the consumer also enters the inlet of the pump 8, and then again into the pressure pipe 9.

Устройство может работать в автоматическом режиме. The device can work in automatic mode.

Был изготовлен опытный образец устройства. В установке был использован насос марки КМ 80-50-200 Щелковского насосного завода. Объем воды в системе 30 л. Установка испытывалась по малому кругу без радиаторной системы отопления. Давление воды в системе составляло 3,2 атмосферы. Скорость нагрева воды - 7o в 1 мин, что соответствует теплой мощности процесса 15,7 кВт (225 Ккал/мин). Измеренная мощность двигателя насоса составляла 11,2 кВт.A prototype device was manufactured. In the installation, a pump of the KM 80-50-200 brand of the Shchelkovo pump plant was used. The volume of water in the system is 30 liters. The installation was tested in a small circle without a radiator heating system. The water pressure in the system was 3.2 atmospheres. The water heating rate is 7 o in 1 min, which corresponds to a warm process power of 15.7 kW (225 Kcal / min). The measured power of the pump motor was 11.2 kW.

Предлагаемый теплогенератор может быть использован для автономного водяного отопления взамен централизованного. Это позволяет ликвидировать затраты на транспортировку теплоносителей, избавиться от низкоэффективных мелких котельных, снизить затраты на содержание обслуживающего персонала, транспортировку топлива, улучшить экологию окружающей среды. Теплогенератор может быть использован для отопления железнодорожных вагонов, нагрева воды и других технологических нужд. The proposed heat generator can be used for autonomous water heating instead of centralized. This allows you to eliminate the cost of transporting coolants, get rid of low-efficiency small boiler houses, reduce the cost of maintaining maintenance personnel, transporting fuel, and improve the environment. The heat generator can be used for heating railway cars, heating water and other technological needs.

Claims (7)

1. Теплогенератор, содержащий снабженный цилиндрической частью корпус, в основании которого размещено тормозное устройство и блок ускорителей движения жидкости, отличающийся тем, что в нем дополнительно установлен по крайней мере еще один корпус с цилиндрической частью, причем цилиндрические части всех установленных корпусов выполнены в виде вихревых труб, соединенных с торцевой стороной блока ускорителей движения жидкости, выполненного в виде улитки, каждая из которых оснащена расположенной соосно осевой линии вихревой трубы ускорительной втулкой, нижний торец последней расположен в плоскости верхнего торца вихревой трубы, а верхний - в нижней плоскости верхнего коллектора, герметично установленного над блоком ускорителей движения. 1. A heat generator comprising a housing provided with a cylindrical part, at the base of which is placed a braking device and a block of fluid accelerators, characterized in that at least one more housing with a cylindrical part is additionally installed in it, and the cylindrical parts of all installed housings are made in the form of vortex pipes connected to the end side of the block of fluid accelerators, made in the form of a cochlea, each of which is equipped with an accelerated vortex tube located coaxially Yelnia sleeve, the lower end of the latter is located in the upper end of the vortex tube plane and the top - in the underside of the upper reservoir plane, sealingly mounted on the block motion accelerators. 2. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения ускорительной втулки равна 0,2 - 0,25 от площади входного сечения улитки. 2. The heat generator according to claim 1, characterized in that the cross-sectional area of the accelerator sleeve is 0.2 - 0.25 of the inlet section of the cochlea. 3. Теплогенератор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждое тормозное устройство выполнено в виде пластины трапецеидальной формы, жестко прикрепленной в нижней своей части к боковым стенкам вихревой трубы с возможностью возвратно-поступательного перемещения верхнего конца пластины относительно стенок вихревой трубы и дна с выходным отверстием площадью поперечного сечения 1,5 - 2,0 к площади поперечного сечения вихревой трубы. 3. The heat generator according to claims 1 and 2, characterized in that each brake device is made in the form of a trapezoidal plate rigidly attached in its lower part to the side walls of the vortex tube with the possibility of reciprocating movement of the upper end of the plate relative to the walls of the vortex tube and the bottom with an outlet a cross-sectional area of 1.5 - 2.0 to the cross-sectional area of the vortex tube. 4. Устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор, рабочий сетевой насос с электроприводом, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, имеющим блок ускорителей движения жидкости в виде улиток, инжекционные патрубки, соединенные с боковой стороной блока ускорителей движения жидкости, отличающееся тем, что каждый инжекционный патрубок состоит из соосно установленных и жестко соединенных между собой коноидального насадка с цилиндрической частью, дросселя, вихревого патрубка с размещенным внутри него завихрителем, а к сетевому насосу присоединен напорный трубопровод, на противоположном конце которого установлен глушитель, один выход которого соединен верхним трубопроводом с верхнем коллектором, а другие выходы через инжекционные патрубки - с блоком ускорителей движения жидкости, причем каждый выходной патрубок вихревой трубы теплогенератора сообщается с нижним коллектором. 4. A device for heating a fluid containing a heat generator, a working network pump with an electric drive, supply and return pipelines with shut-off valves, ensuring the interconnection of the heat exchanger with a heat generator having a block of liquid accelerators in the form of snails, injection nozzles connected to the side of the block of liquid accelerators characterized in that each injection nozzle consists of a coaxially mounted and rigidly interconnected conoidal nozzle with a cylindrical part, etc a donkey, a vortex tube with a swirl placed inside it, and a pressure pipe is connected to the network pump, at the opposite end of which there is a silencer, one outlet of which is connected by the upper pipe to the upper manifold, and the other outputs through injection pipes are connected to the block of fluid accelerators, each the outlet pipe of the vortex tube of the heat generator communicates with the lower manifold. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что завихритель выполнен в виде шнека с переменным шагом, уменьшение шага которого направлено в сторону цилиндрической части коноидального насадка, а направление винтовой линии завихрителя совпадает с направлением входной части улитки. 5. The device according to claim 4, characterized in that the swirl is made in the form of a screw with a variable pitch, the decrease in pitch of which is directed towards the cylindrical part of the conoidal nozzle, and the direction of the swirl spiral line coincides with the direction of the input part of the cochlea. 6. Устройство по пп.4 и 5, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения глушителя составляет 1,5 - 2,0 площади поперечного сечения одной вихревой трубы, а отношение плеч глушителя относительно места присоединения к нему напорной трубы составляет 3/5. 6. The device according to claims 4 and 5, characterized in that the cross-sectional area of the silencer is 1.5 - 2.0 of the cross-sectional area of one vortex tube, and the ratio of the silencer arms relative to the point of attachment of the pressure pipe to it is 3/5. 7. Устройство по пп.4 - 6, отличающееся тем, что торец нижнего коллектора через фланец и задвижку соединен с подающим трубопроводом, а боковая сторона коллектора соединена с входным отверстием насоса трубой с размещенной в ней заслонкой, за которой установлен боковой отвод с фланцем и задвижкой, соединенный с обратным трубопроводом. 7. The device according to claims 4 to 6, characterized in that the end of the lower collector is connected to the supply pipe through the flange and valve, and the side of the collector is connected to the pump inlet by a pipe with a shutter in it, behind which a side outlet with a flange and a valve connected to the return pipe.
RU97114262/06A 1997-08-20 1997-08-20 Heat generator and device for heating liquid RU2132517C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114262/06A RU2132517C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Heat generator and device for heating liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114262/06A RU2132517C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Heat generator and device for heating liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97114262A RU97114262A (en) 1999-06-10
RU2132517C1 true RU2132517C1 (en) 1999-06-27

Family

ID=20196529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114262/06A RU2132517C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Heat generator and device for heating liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2132517C1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005008147A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Evgueni Yurievich Mourychev Heating device
CN100414215C (en) * 2003-04-09 2008-08-27 北京光慧晓明声能技术研究所 Fluid power type sound energy heating device
RU2471130C1 (en) * 2011-08-03 2012-12-27 Лев Ефимович Герцман Method of heat release in liquid
RU2534198C2 (en) * 2012-12-26 2014-11-27 Юрий Семенович Потапов Heat energy generation method and device
US8936202B2 (en) 2010-07-30 2015-01-20 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Hyper-condensate recycler
RU2588298C1 (en) * 2015-02-12 2016-06-27 Евгений Геннадьевич Иванов Hydrodynamic cavitator
RU2606293C2 (en) * 2015-02-12 2017-01-10 Евгений Геннадьевич Иванов Vortex cavitator
RU2609553C2 (en) * 2015-04-20 2017-02-02 Евгений Геннадьевич Иванов Device for heating fluid
RU2614306C1 (en) * 2016-01-27 2017-03-24 Олег Владимирович Назаров Vortex heat generator
US9739508B2 (en) 2010-07-30 2017-08-22 Hudson Fisonic Corporation Apparatus and method for utilizing thermal energy
RU2653796C2 (en) * 2003-07-18 2018-05-14 Евгений Юрьевич Мурышев Heating device
RU184044U1 (en) * 2017-12-27 2018-10-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Mobile installation for disinfection and water purification
US10184229B2 (en) 2010-07-30 2019-01-22 Robert Kremer Apparatus, system and method for utilizing thermal energy

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100414215C (en) * 2003-04-09 2008-08-27 北京光慧晓明声能技术研究所 Fluid power type sound energy heating device
WO2005008147A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Evgueni Yurievich Mourychev Heating device
RU2653796C2 (en) * 2003-07-18 2018-05-14 Евгений Юрьевич Мурышев Heating device
US9739508B2 (en) 2010-07-30 2017-08-22 Hudson Fisonic Corporation Apparatus and method for utilizing thermal energy
US8936202B2 (en) 2010-07-30 2015-01-20 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Hyper-condensate recycler
US9506659B2 (en) 2010-07-30 2016-11-29 Robert Kremer Hyper-condensate recycler
US10184229B2 (en) 2010-07-30 2019-01-22 Robert Kremer Apparatus, system and method for utilizing thermal energy
RU2471130C1 (en) * 2011-08-03 2012-12-27 Лев Ефимович Герцман Method of heat release in liquid
RU2534198C2 (en) * 2012-12-26 2014-11-27 Юрий Семенович Потапов Heat energy generation method and device
RU2534198C9 (en) * 2012-12-26 2015-01-20 Юрий Семенович Потапов Heat energy generation method and device
RU2588298C1 (en) * 2015-02-12 2016-06-27 Евгений Геннадьевич Иванов Hydrodynamic cavitator
RU2606293C2 (en) * 2015-02-12 2017-01-10 Евгений Геннадьевич Иванов Vortex cavitator
RU2609553C2 (en) * 2015-04-20 2017-02-02 Евгений Геннадьевич Иванов Device for heating fluid
RU2614306C1 (en) * 2016-01-27 2017-03-24 Олег Владимирович Назаров Vortex heat generator
RU184044U1 (en) * 2017-12-27 2018-10-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Mobile installation for disinfection and water purification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2132517C1 (en) Heat generator and device for heating liquid
RU2275245C2 (en) Device and method of treatment of fluid media
US4067665A (en) Turbine booster pump system
RU97114262A (en) HEAT GENERATOR AND LIQUID HEATING DEVICE
KR100955701B1 (en) A heating generator of cyclone type
RU171497U1 (en) Jet mixing device
CN108704599B (en) Heterogeneous reaction device
US8376699B1 (en) Vortex hydro turbine
CN110998087B (en) Vortex generator
US20060051215A1 (en) Residential water pressure booster
RU2357162C1 (en) Cavitation-vortex energy converter
RU172010U1 (en) Jet mixing device
RU2489597C1 (en) Device for improvement of operating stability of radial-axial hydraulic turbine
RU111270U1 (en) CONTACT HEAT EXCHANGE INJECT UNIT
RU2415350C1 (en) Cavitation-vortex heat generator
RU2231004C1 (en) Rotary cavitation pump-heat generator
US6932029B2 (en) Coolant pump cavitation suppressor
JP4791691B2 (en) Gas outlet unit for large blower assembly
RU28759U1 (en) Heat generator and module for heating fluid
US1108700A (en) Fluid-motor.
RU2279018C1 (en) Vortex type heat generator of hydraulic system
RU195477U1 (en) Cavitation-vortex heat generator
RU2210043C2 (en) Kinetic pump-heat exchanger
SU1746076A2 (en) Centrifugal compressor outlet device
RU57435U1 (en) HEAT GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Notice of change of address of a patent owner
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20061226

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20100225

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100720

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120821