RU2201560C2 - Теплогенерирующая установка - Google Patents

Теплогенерирующая установка Download PDF

Info

Publication number
RU2201560C2
RU2201560C2 RU2001109444A RU2001109444A RU2201560C2 RU 2201560 C2 RU2201560 C2 RU 2201560C2 RU 2001109444 A RU2001109444 A RU 2001109444A RU 2001109444 A RU2001109444 A RU 2001109444A RU 2201560 C2 RU2201560 C2 RU 2201560C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
heat
generator
vortex chamber
outlet
Prior art date
Application number
RU2001109444A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001109444A (ru
Inventor
Л.Н. Бритвин
Original Assignee
Бритвин Лев Николаевич
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 Бритвин Лев Николаевич filed Critical Бритвин Лев Николаевич
Priority to RU2001109444A priority Critical patent/RU2201560C2/ru
Publication of RU2001109444A publication Critical patent/RU2001109444A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2201560C2 publication Critical patent/RU2201560C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплогенерирующим установкам кавитационного типа и может быть использовано для нагрева воды или другой жидкости, а также для отопления помещений. Теплогенерирующая установка состоит из, по меньшей мере, одного рециркуляционного гидравлического контура, содержащего, по меньшей мере, один теплообменный аппарат и последовательно сообщенные насос и гидротеплогенератор, причем между выходом из гидротеплогенератора и насосом установлена вихревая камера, периферийная область которой сообщена с входом в насос, а центральная - с выходом гидротеплогенератора, выход из насоса дополнительно через задатчик расхода тангенциально сообщен с вихревой камерой. При таком выполнении упрощается управление процессом тепловыделения в широком диапазоне температур и давлений в рециркуляционном контуре при одновременном повышении эффективности процесса тепловыделения. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к теплогенерирующим установкам кавитационного (гидравлического) типа для нагрева воды или другой жидкости, а также для отопления помещений посредством жидкостных или воздушных теплообменных аппаратов.
Известен способ получения тепловой энергии путем подачи жидкости в кавитационную зону с пульсирующим давлением, что вызывает процесс тепловыделения в жидкость, см. , например, патент РФ 2054604, опубл. 20.02.1996 (аналог).
Известны также теплогенераторы, содержащие центробежный насос, включенный в циркуляционный контур, содержащий проточный гидротеплогенератор и сообщенный с ним теплообменный аппарат, см. , например, тепловые котлы "Юсмар", выпускаемые фирмой "НОТЕКА-С", г. Жуковский (прототип).
В прототипе гидротеплогенератор установлен последовательно в напорный патрубок насоса, и поэтому его рабочие параметры по давлению существенно зависят от гидравлического сопротивления подключенных к выходу гидротеплогенератора трубопроводов, радиаторов отопления и регулирующей арматуры, т.е. от гидравлического сопротивления циркуляционного контура, которое в процессе эксплуатации регулируется в широких пределах, а также и от абсолютного давления в контуре, которые существенно изменяются от используемой системы обогрева.
В этих условиях настройка оптимального режима тепловыделения в гидротеплогенераторе весьма затруднительна. Управление гидротеплогенератором существенно упрощается при его установке непосредственно на входе в насос, поскольку в этом случае существенно проще стабилизировать рабочее давление в гидротеплогенераторе на уровне максимального тепловыделения в заданном диапазоне температур перекачиваемой насосом жидкости (обычно это давление близко в рабочей зоне гидротеплогенератора к давлению насыщенных паров жидкости). Однако при указанных давлениях практически невозможно обеспечить безкавитационную, т.е. надежную, работу насоса.
В этой связи с целью улучшения (упрощения) управления процессом тепловыделения в широком диапазоне температур и давлений в рециркуляционном контуре при одновременном повышении эффективности рабочего процесса тепловыделения и обеспечения защиты насоса от кавитационного разрушения между выходом из гидротеплогенератора и насосом установлена вихревая камера, периферийная область которой сообщена с входом в насос и центральная ее область - с выходом гидротеплогенератора, а выход насоса дополнительно через задатчик расхода тангенциально сообщен с вихревой камерой.
Для эффективности управления процессом генерирования тепла независимо от среднего давления в циркуляционном контуре и температуры жидкости, т.е. независимо от обогреваемой системы и условий ее эксплуатации, задатчик расхода вихревой камеры выполнен регулируемым по меньшей мере по рабочему давлению гидрогенератора и температуре проходящего через него потока жидкости. При этом также на входе гидрогенератора может быть установлен корректор режима работы по расходу.
Для эффективного отвода воздуха из контура циркуляции или системы обогрева в целом вихревая камера снабжена перегородкой с проходными клапанами и отверстием в торцевой стенке, например, сообщенным с расширительным бачком системы отопления или клапаном сброса воздуха.
Для дополнительного тепловыделения по оси вихревой камеры напротив входного центрального отверстия установлен изолированный от корпуса электрод, сообщенный с источником электрического потенциала.
На фиг.1, 2 и 3 даны варианты выполнения описываемой установки.
Теплогенерирующая установка, см. фиг.1, состоит из по меньшей мере одного теплогенерирующего гидравлического контура, содержащего по меньшей мере один теплообменный аппарат 1 и последовательно сообщенные насос 2 и гидротеплогенератор 3, например, кавитационного проточного типа, см. патент РФ 2144627. Между выходом 4 гидротеплогенератора 3 и входом 5 насоса 2 установлена вихревая камера 6, периферийная область которой сообщена с входом 5 в насос 2, например, посредством направленного навстречу потоку в вихревой камере заборника 7.
Центральная область 8 камеры 6 сообщена с выходом 4 гидротеплогенератора 3, причем выход из насоса 2 дополнительно через задатчик расхода 9 тангенциально сообщен с вихревой камерой, например соплом 10. Задатчик 9 и сопло 10 конструктивно могут быть объединены в один узел для уменьшения потерь энергии при преобразовании давления на выходе насоса 2 в скоростной напор струи, поступающей в камеру 6, для закрутки находящейся в ней жидкости, см. фиг.2.
Работает установка следующим образом. При включении насоса 2 выходящий из него поток жидкости поступает в теплообменный аппарат 1 и далее на вход гидротеплогенератора 3 и далее в центральную область 8 вихревой камеры, в которую одновременно через задатчик 9 с соплом 10 отводится часть расхода насоса 2 для закрутки жидкости в объеме вихревой камеры 6. Поскольку оптимальное для тепловыделения давление в рабочем объеме теплогенератора 3 прямо связано с давлением на его выходе 4 и температурой жидкости, поступающей на вход теплогенератора 3, то регулируя задатчик расхода 9 и тем самым изменяя давление на выходе 4, легко задавать оптимальный режим тепловыделения по температуре жидкости на входе в теплогенератор вручную или автоматически, посредством регулятора 11, см. фиг.2, управляемого по сигналам датчика давления 12 и датчика температуры 13. Датчик 12 может быть установлен и во внутренние полости гидротеплогенератора, см. фиг.1.
Теплогенерирующая установка может выполняться с дополнительными параллельными контурами циркуляции жидкости, например, обеспечивающими:
а) шунтирование теплообменного аппарата 1 каналом 14, см. фиг.2, для регулирования теплообмена в помещении по датчику температуры 15 дроссельным регулятором 16;
б) регулирование потока жидкости, походящей через гидротеплогенератор, за счет его шунтирования регулируемым каналом 17 и/или установленным на входе в гидротеплогенератор корректором режима его работы по расходу 18, которые также могут быть включены в общую систему автоматического управления установкой, например, для поддержания заданной средней температуры жидкости в установке или на выходе насоса 5 по датчику температуры 19.
Теплогенерирующая установка для компенсации утечек, стабилизации в ней давления и поддержания его в требуемом диапазоне может быть подключена к источнику жидкости под давлением, например к водопроводной магистрали 20, гидропневмоаккумулятору 21 или расширительному бачку, связанному с атмосферой. Места подключения указанных устройств к контуру циркуляции жидкости в установке могут быть разнообразными, зависящими от условий эксплуатации установки. Подключение этих устройств к вихревой камере, где давление существенно различно по радиусу R, дает дополнительные возможности оптимизации рабочих параметров установки по давлению в рабочей зоне гидротеплогенератора 3, см. фиг.1.
Для удаления воздуха из жидкости могут использоваться различные известные средства. Наличие вихревой камеры позволяет ее использовать для активной сепарации воздуха из камеры. С этой целью по оси вихревой камеры напротив входного ее центрального отверстия 22, см. фиг.3, сообщенного с выходом 4 гидротеплогенератора 3, установлена поперечная оси перегородка 23 с по меньшей мере одним проходным каналом, а в торцевой стенке 24, оппозитной входному центральному отверстию 22 (в варианте исполнения на фиг.3, совмещающему отверстие 8 и выход 4 гидротеплогенератора 3), выполнено сепарационное отверстие 25, сообщенное с расширительным бачком (не показан) или поплавковым воздушным клапаном 26.
При вращении жидкости в камере 6 воздух, выделяющийся из жидкости в зоне минимального давления (по оси) камеры, попадает через проходной канал в перегородке 23 в область камеры, расположенной между стенками 23 и 24, сепарируется к оси камеры и выдавливается в сепарационные отверстия 25 и далее через клапан 26 выходит наружу.
По оси вихревой камеры 6 находится зона пониженного давления, куда поступает из гидротеплогенератора 3 нагретая и содержащая пар жидкость, вовлекаемая в вихревое движение. В связи с этим в этой зоне происходит ионизация паров жидкости, обеспечивающая относительно высокую электрическую проводимость этой зоны. В зависимости от типа гидротеплогенератора 3 эта ионизированная зона может соединяться с аналогичной расположенной по оси зоной в самом теплогенераторе, см. фиг.3, образуя общую электропроводящую цепь, что позволяет получать дополнительную тепловую энергию за счет сообщения ее с источником электрического потенциала через изолированный от корпуса центрально расположенный по оси вихревой камеры 6 электрод 27.
На фиг.3 собственно гидротеплогенератор и вихревая камера 6 объединены в одном моноблоке, что упрощает конструкцию, снижает гидравлические потери в контуре циркуляции и позволяет создать общий, расположенный вдоль оси вихревой камеры 6 и гидротеплогенератора 3 вихревой ионизированный жгут рабочей среды, позволяющий получать дополнительную тепловую энергию за счет пропускания через него электрического тока, например, используя расположенные по оси электроды 27 и 28.
В целом данная установка позволяет минимизировать приводную мощность насоса, необходимую для создания энерговыделяющих кавитационных и других процессов в рабочей зоне гидротеплогенератора, начинающихся и идущих при давлениях, близких к давлению насыщенных паров жидкости, обеспечивая при этом как безкавитационную работу насоса 2, так и простое управление рабочими режимами установки.

Claims (5)

1. Теплогенерирующая установка, состоящая из по меньшей мере одного рециркуляционного гидравлического контура, содержащего по меньшей мере один теплообменный аппарат и последовательно сообщенные насос и гидротеплогенератор, отличающаяся тем, что между выходом из гидротеплогенератора и насосом установлена вихревая камера, периферийная область которой сообщена с входом в насос, а центральная - с выходом гидротеплогенератора, причем выход из насоса дополнительно через задатчик расхода тангенциально сообщен с вихревой камерой.
2. Теплогенерирующая установка по п. 1, отличающаяся тем, что задатчик расхода вихревой камеры выполнен регулируемым по меньшей мере по рабочему давлению гидротеплогенератора и температуре проходящей через него жидкости.
3. Теплогенерирующая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на входе гидротеплогенератора установлен корректор режима его работы по расходу.
4. Теплогенерирующая установка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что по оси вихревой камеры напротив ее входного центрального отверстия, сообщенного с выходом гидротеплогенератора, установлен изолированный от корпуса электрод, сообщенный с источником электрического потенциала.
5. Теплогенерирующая установка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что вихревая камера имеет поперечную ее оси перегородку с проходным каналом, а в торцевой стенке камеры, оппозитно ее входному центральному каналу, выполнено сепарационное отверстие отвода воздуха.
RU2001109444A 2001-04-10 2001-04-10 Теплогенерирующая установка RU2201560C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001109444A RU2201560C2 (ru) 2001-04-10 2001-04-10 Теплогенерирующая установка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001109444A RU2201560C2 (ru) 2001-04-10 2001-04-10 Теплогенерирующая установка

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001109444A RU2001109444A (ru) 2003-03-10
RU2201560C2 true RU2201560C2 (ru) 2003-03-27

Family

ID=20248174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001109444A RU2201560C2 (ru) 2001-04-10 2001-04-10 Теплогенерирующая установка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201560C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008033047A1 (fr) * 2006-09-14 2008-03-20 Yury Semionovitch Potapov Procédé et installation de génération d'énergie
WO2008111923A1 (fr) * 2007-03-14 2008-09-18 Sergey Borisovich Osipenko Réchauffeur hydrodynamique pour milieux fluides

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008033047A1 (fr) * 2006-09-14 2008-03-20 Yury Semionovitch Potapov Procédé et installation de génération d'énergie
WO2008111923A1 (fr) * 2007-03-14 2008-09-18 Sergey Borisovich Osipenko Réchauffeur hydrodynamique pour milieux fluides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3072186C (en) Water heater
RU2201560C2 (ru) Теплогенерирующая установка
CN103779048B (zh) 一种以sf6为冷媒介质的主变散热装置及方法
US4399657A (en) Steam generation system
KR101719206B1 (ko) 인덕션 보일러를 이용한 가열시스템
RU2001109444A (ru) Теплогенерирующая установка
CN210241527U (zh) 电磁水雾直喷蒸汽装置
CN113566414A (zh) 一种等离子火焰热水器
CN211650183U (zh) 一种高效蒸汽发生装置
CN219120769U (zh) 一种带烟温补偿结构的燃气采暖热水炉
CN217978752U (zh) 一种新能源蒸汽锅炉装置
CN212456785U (zh) 蒸汽发生器
SU1728574A1 (ru) Электрический котел
CN219775696U (zh) 一种即热式电蒸汽发生器
CN109404885A (zh) 超临界燃煤机组供水系统
US3934574A (en) Heat exchanger
CN212227499U (zh) 高安全性加热冷却控温系统
CN111336846B (zh) 用于壁挂炉的板式换热器和壁挂炉
CN217585073U (zh) 一种太阳能烘房
CN220789176U (zh) 一种多通道蒸汽发生装置
CN217464890U (zh) 一种热空气暖管系统
KR100649981B1 (ko) 직수 순간 가열식 전기 난방장치
SU1661461A1 (ru) Паротурбинна установка
KR950004502B1 (ko) 가스보일러의 열량가변장치
RU2134384C1 (ru) Нагревательная установка

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110411