RU2149181C1

RU2149181C1 - Heating disintegrator

Info

Publication number: RU2149181C1
Application number: RU98121921A
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: heating disintegrators used in local heating systems with water heating during its transfer due to energy liberated in transition of dynamic head to static one, friction between liquid and disintegrator walls, and in disintegration of microorganisms by hydraulic impact and cavitation effect. SUBSTANCE: rotation of liquid in disintegrator spiral insert and in spiral plate results in increase of friction between liquid and spiral members and its perpendicular branch pipe with simultaneous increase of duration of its treatment in circular channel between rotor and body. Temperature is regulated without stopping of disintegrator by means of liquid circulation bypassing the spiral insert and reducing the time of liquid treatment in circular channel, its heating. Heating disintegrator operates automatically from thermal relay. EFFECT: higher efficiency of device operation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов, в том числе железобактерий, и может быть использовано в системах локального отопления зданий и сооружений потоком циркулирующей через теплообменники воды напором нагнетателя. The invention relates to techniques for the disintegration of microorganisms, including iron bacteria, and can be used in local heating systems of buildings and structures with a stream of water circulating through heat exchangers with a supercharger pressure.

Известен дезинтегратор отопления, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, установленный по оси корпуса ротор, выполненный с нагнетательными элементами в виде чередующихся выступов и впадин, взаимодействующих через кольцевой канал с чередующимися выступами и впадинами корпуса /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, G 02 F 3/00, 1993/, недостатком является сложность конструкции узла перевода дезинтегратора из режима работы нагревателя в режим нагнетателя и совместной работы нагревателя-нагнетателя, что снижает эффективность работы дезинтегратора отопления. A known heating disintegrator comprising a cylindrical housing with suction and discharge nozzles, a rotor mounted along the axis of the housing, is made with discharge elements in the form of alternating protrusions and depressions interacting through an annular channel with alternating protrusions and depressions of the housing / RF patent N 2086641, cl. C 12 M 1/33, G 02 F 3/00, 1993 /, the disadvantage is the design complexity of the unit for converting the disintegrator from the heater to the supercharger and the joint operation of the heater-supercharger, which reduces the efficiency of the heating disintegrator.

Цель изобретения - повышение эффективности работы дезинтегратора отопления достигается тем, что корпус выполнен с двумя нагнетательными патрубками, один из которых снабжен улиткообразной вставкой, присоединенной патрубком улитки, а суженный конец улитки выполнен с отводящим патрубком, перпендикулярным к плоскости улитки, причем внутри перпендикулярного патрубка установлена плоская спираль, а второй нагнетательный патрубок корпуса через переключатель, взаимодействующий через реле температуры, сообщен байпасом с системой. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the heating disintegrator by the fact that the housing is made with two discharge nozzles, one of which is equipped with a cochlear insert connected by a snail nozzle, and the narrowed end of the snail is made with a discharge nozzle perpendicular to the plane of the snail, and a flat one is installed inside the perpendicular nozzle a spiral, and the second discharge pipe of the housing through a switch interacting via a temperature relay is communicated bypass with the system.

При выбросе воды из впадин ротора при его вращении в кольцевой канал, а из него во впадины корпуса динамический напор переходит в статический, а затем при более высоком статическом напоре вода попадает во впадины ротора, освободившиеся от выброженной воды, и статический напор переходит в динамический при более высоком статическом потенциале. Трансформация напоров динамического в статический, и наоборот, сопровождается диссипацией энергии с переходом в тепловую. Под действием разрежений, возникающих при опорожнении впадин ротора, в воде во впадинах ротора возникают пузырьки пара, которые могут вызвать вскипание воды и нарушение режима работы отопительной системы. Продолжительность - кратность циркуляции воды в кольцевом канале между ротором и корпусом определяется гидравлическими сопротивлениями в улиткообразной вставке. При повышении температуры выше оптимального значения переключатель от реле температуры переводит циркуляцию полностью или частично через байпасную линию системы отопления. Такие переключения обеспечивают достижение цели изобретения - оптимизации температурного режима в помещении при непрерывной циркуляции воды в системе непрерывной работы дезинтегратора. When water is ejected from the hollows of the rotor during its rotation into the annular channel, and from it into the hollows of the housing, the dynamic pressure becomes static, and then at a higher static pressure, water enters the hollows of the rotor, freed from the fermented water, and the static pressure becomes dynamic when higher static potential. The transformation of dynamic pressure into static pressure, and vice versa, is accompanied by energy dissipation with transition to heat. Under the action of rarefactions arising from the emptying of the rotor cavities, vapor bubbles appear in the water in the rotor cavities, which can cause water to boil and disrupt the operation of the heating system. Duration - the frequency of water circulation in the annular channel between the rotor and the housing is determined by the hydraulic resistances in the cochlear insert. When the temperature rises above the optimum value, the switch from the temperature switch transfers the circulation completely or partially through the bypass line of the heating system. Such switches ensure the achievement of the goal of the invention is to optimize the temperature regime in the room with continuous circulation of water in the continuous system of the disintegrator.

На фиг. 1 показан продольный разрез дезинтегратора; на фиг. 2 - разрез А-А нагнетательного патрубка корпуса на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б улиткообразной вставки; на фиг. 4 - схема отопления с применением дезинтегратора. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a disintegrator; in FIG. 2 is a section AA of the discharge nozzle of the housing of FIG. 1; in FIG. 3 - section BB of the cochlear insert; in FIG. 4 - heating scheme using a disintegrator.

Дезинтегратор отопления содержит цилиндрический корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, установленный по оси корпуса 1 ротор 4, выполненный с нагнетательными элементами в виде чередующихся выступов 5 и впадин 6, взаимодействующих через кольцевой канал 7 с чередующимися выступами 8 и впадинами 9 корпуса 1. Корпус 1 выполнен с двумя нагнетательными патрубками, основным 3 и дополнительным 10, основной 3 снабжен улиткообразной вставкой 11, присоединенной раструбом 12 улитки, а суженный конец 13 улитки выполнен с отводным патрубком 14, перпендикулярным к плоскости улитки, причем внутри перпендикулярного патрубка 14 установлена плоская спираль 15, а второй дополнительный патрубок 10 через переключатель 16, взаимодействующий через реле температуры 17, сообщен байпасом 18 с системой отопления, включающей отопительные батареи 19, запорную арматуру 20, в том числе обратный клапан 21. The heating disintegrator comprises a cylindrical housing 1 with suction 2 and discharge 3 nozzles, a rotor 4 mounted along the axis of the housing 1, made with discharge elements in the form of alternating protrusions 5 and depressions 6, interacting through an annular channel 7 with alternating protrusions 8 and depressions 9 of the housing 1. The housing 1 is made with two discharge nozzles, the main 3 and additional 10, the main 3 is equipped with a cochlear insert 11 connected by a snail socket 12, and the narrowed end 13 of the snail is made with a branch pipe 14, p perpendicular to the plane of the cochlea, and inside the perpendicular pipe 14 a flat spiral 15 is installed, and the second additional pipe 10 through the switch 16, which interacts via the temperature switch 17, is communicated by bypass 18 with the heating system, including heating batteries 19, shutoff valves 20, including non-return valves valve 21.

Дезинтегратор 22 в системе отопления работает следующим образом. The disintegrator 22 in the heating system operates as follows.

Выступы 5 ротора 4 при его вращении всасывают воду через патрубок 2 в кольцевой канал 7. Вода в канале 7 подвергается трансформационным воздействиям скоростного и статического напоров. Во впадинах 6 жидкости сообщается скоростной напор, а во впадинах 9 корпуса 1 скоростной напор переходит в статический. При выбросе жидкости из впадины 6 в ней создается разрежение, и в нее засасываются новые порции из кольцевого канала, но при более высоком статическом напоре, который был при выбросе. За время движения жидкости от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3 статический напор возрастает многократно. При выбросе жидкости из впадины 6 в условиях разрежения образуются пузырьки пара, которые конденсируются новыми порциями воды, поступающей во впадину 6, объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, и во впадине 6 образуются пустоты, в которые устремляется жидкость и гидравлическими ударами разрушает оболочки бактерий, т.е. осуществляется дезинтеграция микроорганизмов, в том числе железобактерий. При переходах скоростного напора в статический, и наоборот, часть энергии напоров переходит в тепловую, и жидкость нагревается. Дополнительный нагрев жидкости происходит в улиткообразной вставке 11 за счет трения о ее стенки. При перемещении жидкости по винтовым каналам, образованным плоской спиралью 15 в патрубке 14, она отбрасывается к стенкам патрубка 14, и внутрижидкостное трение переходит в трение между жидкостью и стенкой. Трение на границе по величине существенно выше и сопровождается нагревом жидкости. Одновременно улиткообразная вставка 11 является гидравлическим сопротивлением, увеличивающим продолжительность обработки жидкости в кольцевом канале 7 и ее нагрев. При повышении температуры в помещениях выше комфортных условий от теплообменников 19 реле температуры осуществляет изменение положения переключателя /положение на фиг. 2/, и жидкость поступает в систему по дополнительному патрубку 10 и байпасу 18, минуя улиткообразную вставку 11. Исключение торможения жидкости во ставке 11 сокращает продолжительность ее обработки в кольцевом канале 7, а соответственно, нагрев. На фиг. 4 не показаны расширительный бачок, грязевики и другие элементы системы отопления. The protrusions 5 of the rotor 4 during its rotation suck water through the pipe 2 into the annular channel 7. Water in the channel 7 is subjected to the transformational effects of high-speed and static pressure. In the hollows 6 of the fluid, a high-pressure head is reported, and in the hollows 9 of the housing 1, the high-pressure head becomes static. When the liquid is ejected from the cavity 6, a vacuum is created in it, and new portions from the annular channel are sucked into it, but with a higher static pressure, which was during the ejection. During the movement of the fluid from the suction pipe 2 to the discharge 3, the static pressure increases many times. When the liquid is ejected from the cavity 6 under vacuum conditions, vapor bubbles form which condense with new portions of water entering the cavity 6, the condensate volume is a thousand times smaller than the vapor volume, and voids form in the cavity 6, into which the liquid rushes and destroys the bacterial shell by hydraulic shock , i.e. disintegration of microorganisms, including iron bacteria, is carried out. When transitions of the pressure head to static, and vice versa, part of the energy of the pressure goes into heat, and the liquid heats up. Additional heating of the liquid occurs in the cochlear insert 11 due to friction against its walls. When the fluid moves along the helical channels formed by the flat spiral 15 in the nozzle 14, it is discarded to the walls of the nozzle 14, and the intrafluid friction passes into the friction between the fluid and the wall. The friction at the boundary is significantly higher in magnitude and is accompanied by heating of the liquid. At the same time, the cochlear insert 11 is a hydraulic resistance that increases the duration of the liquid treatment in the annular channel 7 and its heating. When the temperature in the rooms rises above comfortable conditions from the heat exchangers 19, the temperature relay changes the position of the switch / position in FIG. 2 /, and the liquid enters the system through an additional nozzle 10 and bypass 18, bypassing the cochlear insert 11. The elimination of the braking of the liquid in the rate 11 reduces the duration of its processing in the annular channel 7, and, accordingly, heating. In FIG. 4 does not show the expansion tank, sumps and other elements of the heating system.

Отказ от отопления с использованием ТЭЦ позволяет устанавливать температуру в помещениях в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, т.е. обеспечивать тепловую комфортность в помещениях. Дезинтеграция микроорганизмов, в том числе железобактерий, сокращает биообрастание внутренних поверхностей системы отопления, что сокращает расход энергии на перемещение жидкости, повышает коэффициенты передач от жидкости к воздуху помещений. Непрерывность эксплуатации устройства 22 устраняет осаждение взвесей в теплообменниках. Отсутствие теплотрасс от ТЭЦ к потребителям тепла устраняет расходы на перекачку, потери в окружающую среду. Refusal of heating using a thermal power plant allows you to set the temperature in the premises depending on the change in the temperature of the outdoor air, i.e. provide thermal comfort in the rooms. The disintegration of microorganisms, including iron bacteria, reduces the biofouling of the internal surfaces of the heating system, which reduces the energy consumption for moving the fluid, increases the transmission coefficients from the fluid to the indoor air. The continuous operation of the device 22 eliminates the deposition of suspended matter in heat exchangers. The absence of heating pipelines from the CHP to heat consumers eliminates the cost of pumping, losses to the environment.

Claims

A heating disintegrator comprising a cylindrical housing with suction and discharge nozzles, a rotor mounted along the axis of the housing, made with discharge elements in the form of alternating protrusions and depressions interacting through an annular channel with alternating protrusions and depressions of the housing, characterized in that the housing is made with two discharge nozzles , the main and additional, the main one is equipped with a cochlear insert connected by a cochlear bell, and the narrowed end of the cochlea is made with a branch pipe, not twin being perpendicular to the plane of the cochlea, which is installed inside the pipe perpendicular to the flat spiral, and the second additional discharge pipe via a switch, which interacts via a thermostat, communicates with bypass heating.