RU2149180C1

RU2149180C1 - Disintegrating pump

Info

Publication number: RU2149180C1
Application number: RU98121919A
Authority: RU
Inventors: В.И. Тумченок
Original assignee: Тумченок Виктор Игнатьевич
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2000-05-20

Abstract

FIELD: equipment for disintegration of microorganisms and provision of conform temperature conditions in rooms with local heat supply of buildings and structures. SUBSTANCE: disintegrating pump operates in continuous automatic cycle as pressure building unit and heater. In heater function, pump operates with circulation through spiral chamber with bypass, and in function of pressure building unit, it operates with disconnection of spiral chamber by switch 10 and operating directly to heating system when water heating is effected directly in circular channel 7 with absence of retardation of time of transformations of dynamic and static pressures in circular channel 7 of spiral chamber and its disconnection by switch 10 and its gate 12. EFFECT: higher efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение предназначено для дезинтеграции микроорганизмов гидроударным, кавитационным воздействием и нагрева воды при трансформации напоров в локальных системах водяного отопления зданий и сооружений. The invention is intended for the disintegration of microorganisms by hydropercussion, cavitation and water heating during pressure transformation in local water heating systems of buildings and structures.

Известен дезинтеграторный насос, содержащий цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательными патрубками, по оси которого размещен ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой канал с выступами и впадинами корпуса, и переключатель его перевода в режимы работы нагнетателя и нагревателя /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, недостатком которого является сложность конструкции переключателя, что снижает эффективность его работы. Known disintegrator pump containing a cylindrical housing with suction and discharge nozzles, the axis of which is placed a rotor with alternating longitudinal protrusions and troughs, interacting through the annular channel with the protrusions and troughs of the housing, and a switch to translate it into operating modes of the supercharger and heater / RF patent N 2086641 , cl. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993 /, the disadvantage of which is the complexity of the design of the switch, which reduces its efficiency.

Цель изобретения - повышение эффективности его работы достигается тем, что нагнетательный патрубок снабжен отводом и перекидной заслонкой перекрытия сечений каналов нагнетательного патрубка и отвода по сигналам реле температуры, причем отвод сообщен с улиткообразной камерой ее раструба, а суженная часть улитки сообщена с установленной перпендикулярно к плоскости улитки трубой, во внутренней полости которой размещена плоская спираль, а труба сообщена байпасом с системой отопления здания или сооружения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of its operation is achieved by the fact that the discharge pipe is equipped with a tap and a flapper for shutting off the cross-sections of the channels of the discharge pipe and tap according to the signals of the temperature switch, the tap being communicated with the cochlear chamber of its bell, and the narrowed part of the cochlea is connected with the perpendicular to the plane of the cochlea a pipe, in the inner cavity of which a flat spiral is placed, and the pipe is communicated bypass with the heating system of a building or structure.

Улиткообразная камера является тормозом, затрудняющим переход воды из кольцевого канала между ротором и корпусом, что повышает продолжительность трансформации динамического давления в статическое, и наоборот, и соответственно сопровождающий трансформации давлений нагрев воды. Нагрев воды может вызвать нарушение комфортной температуры воздуха в помещениях и даже кипение воды в кольцевом канале ротора. При подключении через улиткообразную камеру насос работает в режиме нагревателя, а минуя ее, в режиме нагнетателя. The cochlear chamber is a brake that impedes the passage of water from the annular channel between the rotor and the casing, which increases the duration of the transformation of dynamic pressure into static pressure, and vice versa, and, accordingly, the heating of water that accompanies pressure transformation. Water heating can cause a violation of the comfortable indoor air temperature and even boiling water in the annular channel of the rotor. When connected through a cochlear-shaped chamber, the pump operates in heater mode, and bypassing it in supercharger mode.

На фиг. 1 чертежа схематически показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А улиткообразной камеры на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез отвода улиткообразной камеры по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - узел I переключателя на фиг. 2; на фиг. 6 - схема отопления с применением дезинтеграторного насоса. In FIG. 1 of the drawing schematically shows a longitudinal section of a device; in FIG. 2 - top view; in FIG. 3 is a section AA of the cochlear chamber of FIG. 2; in FIG. 4 is a sectional view of the discharge of the cochlear chamber according to BB in FIG. 2; in FIG. 5 - node I of the switch in FIG. 2; in FIG. 6 is a heating diagram using a disintegration pump.

Дезинтеграторный насос содержит цилиндрический корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, по оси которого размещен ротор 4 с чередующимися выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через кольцевой канал 7 с выступами и впадинами 8 и 9 корпуса, и переключатель 10 перевода насоса в режим работы нагнетателя и нагревателя. Нагнетательный патрубок 3 выполнен с отводом 11 и перекидной заслонкой 12 переключателя 10 перекрытия живых сечений каналов нагнетательного патрубка 3 и отвода 11 по сигналам реле температуры 13, причем отвод 11 сообщен с улиткообразной камерой 14 ее раструба 15, а суженная часть 16 улиткообразной камеры 14 сообщена с установленной перпендикулярно к плоскости суженной части 16 трубой 17, во внутренней полости которой размещена плоская спираль 18, а труба 17 сообщена байпасом 19 с системой отопления здания или сооружения, включающей теплообменники 20, запорную арматуру 21, обратный клапан 22. The disintegration pump contains a cylindrical housing 1 with suction 2 and discharge 3 nozzles, the axis of which is placed the rotor 4 with alternating protrusions 5 and troughs 6, interacting through the annular channel 7 with the protrusions and troughs 8 and 9 of the housing, and a switch 10 for putting the pump into operation supercharger and heater. The discharge pipe 3 is made with a bend 11 and a flapper 12 of the switch 10 to overlap the live sections of the channels of the discharge pipe 3 and a bend 11 according to the signals of the temperature switch 13, and the bend 11 is in communication with the cochlear chamber 14 of its socket 15, and the narrowed part 16 of the cochlear chamber 14 is in communication with installed perpendicular to the plane of the constricted part 16 by a pipe 17, in the inner cavity of which a flat spiral 18 is placed, and the pipe 17 is communicated by bypass 19 with a heating system of a building or structure, including heat exchangers 20, zap valves 21, check valve 22.

Дезинтеграторный насос 23 в системе отопления работает следующим образом. Disintegration pump 23 in the heating system operates as follows.

При вращении от электродвигателя 24 с частотой вращения, без учета скольжения, 3000 об/мин ротор 4 всасывает воду из системы отопления через патрубок 2 в кольцевой канал 7 выступами 5. При вращении ротора 4 воде во впадинах 6 сообщается динамическое давление, которое во впадинах 9 между выступами 8 корпуса 1 переходит в статическое, и вода вновь всасывается во впадины 6, которые освободились от предыдущей порции воды, но с более высоким потенциалом. При перемещении воды по кольцевому каналу 7 от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3 статическое давление возрастает многократно. При многократных трансформациях давлений часть энергии, сообщаемая электродвигателем 24, переходит в тепловую, обеспечивая нагрев воды. При опорожнении впадин 6, при выбросе воды в кольцевой канал 7 в ней создается разрежение, приводящее при понижении давления к выделению пузырьков пара из воды. При контакте пузырьков пара со стенками впадин, имеющих более низкую температуру в сравнении с водой, пузырьки конденсируются. Объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, из которого он образовался. В воде возникают пустоты, которые заполняются порциями воды с гидравлическим ударом. Чаще всего центрами конденсации являются микроорганизмы, в том числе железобактерии, оболочки которых разрушаются гидравлическими ударами, т.е. осуществляется дезинтеграция. Из нагнетательного патрубка 3 при перекрытии его живого сечения заслонкой 12 переключателя 10 вода уходит в улиткообразную камеру 14. При перемещении воды от раструба 15 к суженной части 16 происходит изменение эпюры скоростей потока с повышением в пристенной области. Повышение трения воды у стенок камеры 14 вызывает ее нагрев. Эффект трансформации скоростей продолжается в трубе 17 благодаря воздействию на воду плоской спирали 18 с образованием вогнутой параболы эпюры скоростей с максимумом возле стенок трубы 17. При работе устройства в режиме нагревателя температура воды повышается, что приводит к нагреву от теплообменников 20 температуры воздуха в помещении и дискомфорту. Срабатывает реле температуры 13, и заслонка перекрывает отвод 11 /пунктиром на фиг. 5/, и насос 23 при отключенном байпасе 19 начинает работать на систему отопления в режиме нагнетателя до температуры воды, охлаждаемой в теплообменниках 20, определяемой комфортными условиями. При охлаждении воздуха ниже оптимального значения от реле температуры 13 переключатель 10 переводит заслонку 12 в положение, перекрывающее выход воды через нагнетательный патрубок 3, и устройство 23 начинает работать в режиме нагревателя через байпас 19 с подъемом воды в системе отопления. When rotating from an electric motor 24 with a rotational speed of 3000 rpm without taking into account sliding, the rotor 4 draws water from the heating system through the pipe 2 into the annular channel 7 by the protrusions 5. When the rotor 4 rotates, dynamic pressure is communicated to the water in the cavities 6, which in the cavities 9 between the protrusions 8 of the housing 1 becomes static, and the water is again sucked into the troughs 6, which are freed from the previous portion of water, but with a higher potential. When moving water along the annular channel 7 from the suction pipe 2 to the discharge 3, the static pressure increases many times. With multiple pressure transformations, part of the energy communicated by the electric motor 24 goes into heat, providing heating of the water. When emptying the depressions 6, when water is ejected into the annular channel 7, a vacuum is created in it, resulting in the release of vapor bubbles from the water when the pressure is reduced. Upon contact of the vapor bubbles with the walls of the depressions having a lower temperature in comparison with water, the bubbles condense. The volume of condensate is one thousand times less than the volume of steam from which it was formed. Voids appear in the water, which are filled with portions of water with a water hammer. Most often, the centers of condensation are microorganisms, including iron bacteria, the shells of which are destroyed by hydraulic shocks, i.e. disintegration is carried out. From the discharge pipe 3, when its live section is closed by the shutter 12 of the switch 10, the water goes into the cochlear-shaped chamber 14. When the water moves from the bell 15 to the narrowed part 16, the diagram of the flow velocities changes with an increase in the near-wall region. An increase in the friction of water at the walls of the chamber 14 causes it to heat up. The effect of speed transformation continues in the pipe 17 due to the action of a flat spiral 18 on water with the formation of a concave parabola of the velocity plot with a maximum near the walls of the pipe 17. When the device is in the heater mode, the water temperature rises, which leads to heating of the room temperature from the heat exchangers 20 and discomfort . The temperature switch 13 activates and the shutter closes the outlet 11 / with a dashed line in FIG. 5 /, and the pump 23 with the bypass 19 off, starts to work on the heating system in the supercharger mode to the temperature of the water cooled in the heat exchangers 20, determined by comfortable conditions. When the air is cooled below the optimal value from the temperature switch 13, the switch 10 puts the shutter 12 in the position that blocks the water outlet through the discharge pipe 3, and the device 23 starts to work in heater mode through bypass 19 with the rise of water in the heating system.

Непрерывность циркуляции воды исключает отложение взвесей в теплообменниках 20, которые отделяются в грязевике /не показан/. Разрушение железобактерий предупреждает биообрастание внутренних поверхностей системы, что повышает коэффициенты теплопередачи от воды к воздуху помещений. Система работает в автоматическом режиме и чутко реагирует на изменения температуры наружного воздуха. Отказ от услуг ТЭЦ в десятки раз сокращает расходы на отопление. Установка может быть использована для отопления как отдельных зданий, так и жилых микрорайонов. Отказ от использования нагрева воды твердым, жидким и газообразным топливом улучшает экологическую обстановку. Установка способствует отделению воздуха от воды, что замедляет коррозию внутренних поверхностей отопительной системы 4 и повышает эксплуатационный ресурс. The continuity of the water circulation eliminates the deposition of suspended solids in the heat exchangers 20, which are separated in the sump / not shown /. The destruction of iron bacteria prevents biofouling of the internal surfaces of the system, which increases the coefficients of heat transfer from water to air in the premises. The system operates in automatic mode and is sensitive to changes in outdoor temperature. The refusal from the heat and power plant services reduces heating costs by tens of times. The installation can be used for heating both individual buildings and residential neighborhoods. Refusal to use water heating with solid, liquid and gaseous fuels improves the ecological situation. The installation contributes to the separation of air from water, which slows down the corrosion of the internal surfaces of the heating system 4 and increases the operating life.

Claims

A disintegrator pump containing a cylindrical housing with suction and discharge nozzles, the axis of which is placed a rotor with alternating protrusions and troughs, interacting through an annular channel with the protrusions and troughs of the housing, and a switch to switch the pump into operating modes of the supercharger and heater, characterized in that the discharge nozzle made with the tap and the flap of the switch overlapping the live sections of the channels of the discharge pipe and tap on the signals of the temperature switch, and tap community n with a cochlear chamber of its bells, and the narrowed part is connected with the pipe installed perpendicular to the plane of the narrowed part, in the inner cavity of which a flat spiral is placed, and the pipe is communicated bypass with the heating system of the building or structure.