RU22228U1

RU22228U1 - HYDRODYNAMIC FLUID HEATER

Info

Publication number: RU22228U1
Application number: RU2001125581/20U
Authority: RU
Inventors: Сергей Борисович Осипенко (UA); Сергей Борисович Осипенко
Original assignee: Сергей Борисович Осипенко
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-03-10

Description

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧИХ СРЕДHYDRODYNAMIC FLUID HEATER

Полезная модель относится к конструкции малогабаритных гидродинамических нагревателей текучих сред, которые лредназначены служить источниками тепла лреимущественно в замкнутых автономных системах теплоснабжения.The utility model relates to the design of small-sized hydrodynamic fluid heaters, which are intended to serve as heat sources mainly in closed autonomous heat supply systems.

Здесь и далее применительно к полезной модели обозначены:Hereinafter, as applied to a utility model, the following are indicated:

а)термином текучая среда - такие ньютоновские жидкие теплоносители, как вода и водные растворы веществ, которые предупреждают образование накипи на стенках деталей систем теплоснабжения, или иные подходящие жидкости с высокими удельными теплоёмкостью и теплотой парообразования;a) the term fluid means Newtonian liquid coolants such as water and aqueous solutions of substances that prevent the formation of scale on the walls of parts of heat supply systems, or other suitable liquids with high specific heat and heat of vaporization;

б)термином «гидродинамический нагрев - преобразование кинетической энергии турбулентного потока текучей среды в теплоту вследствие трения жидкости о жидкость, вследствие трения жидкости о стенки каналов при её протекании в пределах устройства и вследствие образования и схлопывания кавитационных пузырьков преимущественного на периферийной части рабочего колеса насоса.b) the term "hydrodynamic heating - the conversion of the kinetic energy of a turbulent fluid flow into heat due to friction of a liquid against a liquid, due to friction of a liquid against the walls of the channels when it flows within the device and due to the formation and collapse of cavitation bubbles predominant on the peripheral part of the pump impeller.

В экономически развитых странах наряду с урбанизацией наблюдается интенсивное переселение лкщей в пригородные зоны. Их обычно застраивают относительно небольшими отдельно стоящими домами, которые рассчитаны на одну семью. Прокладка теплотрасс к ним экономически невыгодна из-за существенных потерь тепла в фунт. Поэтому такие дома подключают только к электросети и для их отопления в зимний период используют электронагревательные приборы различных конструкций.In economically developed countries, along with urbanization, there is an intensive relocation of people to suburban areas. They are usually built up with relatively small detached houses that are designed for one family. Laying heating mains to them is economically disadvantageous due to significant heat losses per pound. Therefore, such houses are connected only to the mains and for their heating in winter they use electric heaters of various designs.

Естественно предположить, что такое отопление должно быть как можно более экономичным, а используемые электронагреватели должны бьпь как можно проще по конструкции, малогабаритны, надёжны в эксплуатации и доступны для потребитепей по цене.It is natural to assume that such heating should be as economical as possible, and the electric heaters used should be as simple as possible in design, small-sized, reliable in operation and affordable for consumers.

Первому условию явно не соответствуют обычные элеюрические калориферы, поскольку они не способны запасать достаточное количество тепла на случай отключения электропитания. Соответственно, в отопительный сезон их приходится держать включёнными практически круглосуточно, хотя известно, что дневной и ночной тарифы за элеюроэнергию существенно различаются. Оснащение таких калориферов регуляторами температуры позволяет лишь незначительно снизить суммарный расход электроэнергии на отопление.Conventional elemental heaters obviously do not correspond to the first condition, since they are not able to store enough heat in case of power failure. Accordingly, in the heating season they have to be kept turned on almost around the clock, although it is known that the daily and night tariffs for electricity are significantly different. Equipping such heaters with temperature regulators can only slightly reduce the total energy consumption for heating.

Более перспективно вкпючение элекгронафевателей в замкнутые автономные системы теплоснабжения, которые работают с использованием жидких теплоносителей и оснащены теплоаккумуляторами. Это позволяет использовать ночной избыток генерируемой электроэнерп/1И для отопления зданий днём.More promising is the inclusion of electric warmers in closed autonomous heat supply systems that operate using liquid heat carriers and are equipped with heat accumulators. This allows you to use the nightly excess of electricity generated / 1I for heating buildings during the day.

МПК F 25 в 29/00 F 24 D 3/04IPC F 25 at 29/00 F 24 D 3/04

сред, которые содержат электродвигатель, насос, по меньшей мере одно средство преобразования кинетической энергии потока текучей среды в теплоту и средства для подключения насоса к входу в систему теплоснабжения и выходу из неё.environments that contain an electric motor, a pump, at least one means of converting the kinetic energy of the fluid flow into heat and means for connecting the pump to the inlet and outlet of the heat supply system.

Например, из SU 1627790 А1 известен гидродинамический нагреватель, в котором температура текучей среды возрастает вследствие её трения о рабочие органы, приведимые во вращение от произвольного (обычно относительно тихоходного ветряного) двигателя.For example, a hydrodynamic heater is known from SU 1627790 A1, in which the temperature of the fluid increases due to its friction against the working bodies, driven by rotation from an arbitrary (usually relatively low-speed wind) engine.

Этот нагреватель, корпус которого с запасом теплоносителя служит аккумулятором тепла, работает в пракгически ламинарном режиме, что исключает кавитацию, и потому весьма надёжен в эксплуатации. Однако он фомоздок, имеет низкую удельную мощность и низкую же теплопроизводительность.This heater, whose casing serves as a heat accumulator with a supply of coolant, operates in a practically laminar mode, which eliminates cavitation, and therefore is very reliable in operation. However, it is a camshaft, has a low specific power and low heat output.

Существенно более мощный и производительный гидродинамический нагреватель известен из SU 1703924 А1. Он имеет контур рециркуляции жидкого теплоносителя с центробежным насосом для разгона и интенсивной турбулизации «внутренней текучей среды и, обычно, водо-ведяным кожухотрубчатым теплообменником для отбора тепла с применением «внешнего жидкого теплоносителя. При этом для подавления кавитации на центральном входном патрубке насоса такого нагревателя установлен эжекгор, который обеспечивает питание насоса жидкостью с повышенным, исключающим кавитацию давлением.A significantly more powerful and efficient hydrodynamic heater is known from SU 1703924 A1. It has a liquid coolant recirculation circuit with a centrifugal pump for accelerating and intensively turbulizing the “internal fluid” and, usually, a water-guided shell-and-tube heat exchanger for heat extraction using an “external liquid coolant”. At the same time, to suppress cavitation, an ejector is installed at the central inlet of the pump pump of such a heater, which provides power to the pump with a liquid with a high pressure that excludes cavitation.

Поскольку гидродинамический нагрев происходит лишь вследствие внутреннего трения в текучей среде и её трения о стенки теплообменника, постольку описанный нафеватель довольно долго выходит на рабочий режим, а подкпючение такого нагревателя к автономной сети теплоснабжения через указанный теплообменник существенно затрудняет аккумулирование запаса тепла «с ночи на день.Since hydrodynamic heating occurs only as a result of internal friction in the fluid and its friction against the walls of the heat exchanger, the mowing machine described for a long time enters the operating mode, and connecting this heater to an autonomous heat supply network through this heat exchanger significantly complicates the accumulation of heat from night to day.

Поэтому более эффективны такие нагреватели, которые, при необходимости, способны работать в режиме регулируемой гидродинамической кавитации.Therefore, such heaters are more effective, which, if necessary, are able to operate in a controlled hydrodynamic cavitation mode.

Например, из публикации WO 98/42987 Международной заявки PCT/UA 97/00003 (особенно фигур 8 и 9) известен нагреватель, имеющий отдельно стоящие насос с приводом вращения и вертикальный проточный резервуар-аккумулятор тепла, который подключён питающим и отводящим патрубками - соответственно к источнику холодной и к потребителям горячей воды, придонной частью - к всасывающему патрубку насоса, а верхней частью - через средство возбуткдения гидродинамической кавитации - к выходу из насоса. Указанным средством служит напорный патрубок сравнительно большого диаметра с двумя существенно меньшими по диаметру симметричными байпасными патрубками для отбора части текучей среды из нагнетательного патрубка насоса и её возврата в основной поток этой же среды в виде возмущающих струй. . НИИ и/или горячем водоснабжении многоквартирных жилых домов или крупных общественных зданий. Однако оно сложно по конструкции, громоздко и не приспособлено для систем отопления односемейных жилых домов. Следует также отметить, что тепло, генерируемое работающим электродвигателем насоса и самим насосом, безвозвратно теряется. Поэтому желательно, чтобы по меньшей мере один из этих узлов был пофужён в жидкий теплоноситель внутри аккумулятора тепла. Из числа гидродинамических нагревателей такого типа к предлагаемому далее устройству по технической сути наиболее близко устройство для нагрева жидкостей согласно UA Patent на полезную модель № 99. Оно имеет: проточный полый корпус-аккумулятор тепла с патрубками для подключения к напорной (горячей) и возвратной (холодной) ветвям системы теплоснабжения, по меньшей мере одноступенчатый центробежный насос для нагнетания нагреваемой текучей среды, установленный внутри корпуса-аккумулятора тепла, электродвигатель, жёстко закреплённый на торце корпуса-аккумулятора тепла и кинематически связанный с валом рабочего колеса насоса муфтой, которая установлена в собственном герметичном корпусе с уплотнениями по местам ввода валов, внешнее средство турбулизации потока нагреваемой текучей среды (теплогенератор), которое подключено к нагнетательному и всасывающему патрубкам насоса и - через указанный корпус-аккумулятор - к системе теплоснабжения. Введение насоса внутрь корпуса-аккумулятора тепла позволило сократить осевой габарит этого корпуса и размеры описанного нагревателя в целом. Однако внешнее расположение теплогенератора и электродвигателя относительно корпуса-аккумулятора тем заметнее увеличивает потери тепла, чем больше выходная мощность известного нагревателя. Далее, соединение валов электредвигателя и насоса через муфту тем более снижает надёжность нагревателя, чем выше температура в зоне уплотнений. И, наконец, внешняя трубопроводная обвязка, необходимая для рециркуляции текучей среды между теплогенератором и корпусом-аккумулятором тепла, также оказывается тем менее надёжной, чем больше выходная мощность нагревателя и, соответственно, выше гидромеханические нафузки. В основу полезной модели положена задача усовершенствованием формы корпусааккумулятора тепла и взаиморасположения и взаимосвязи насоса и электродвигателя, создать такой гидродинамический нагреватель текучих сред, который обладал бы как можно меньшей теплоизлучающей поверхностью и как можно более высокой надёжностью. Поставленная задача решена тем, что в гидродинамическом нагревателе текучих сред, включающем:For example, from the publication WO 98/42987 of the International application PCT / UA 97/00003 (especially figures 8 and 9), a heater is known having a freestanding pump with a rotation drive and a vertical flow-through heat storage tank, which is connected to the supply and outlet pipes, respectively, to the source of cold water and to consumers of hot water, the bottom part - to the suction pipe of the pump, and the upper part - through the means of excitation of hydrodynamic cavitation - to the outlet of the pump. The indicated means is a pressure nozzle of a relatively large diameter with two symmetric bypass nozzles that are substantially smaller in diameter to select a part of the fluid from the pump discharge nozzle and return it to the main stream of the same medium in the form of disturbing jets. . Research institutes and / or hot water supply for multi-apartment residential buildings or large public buildings. However, it is complex in design, bulky and not suitable for heating single-family residential buildings. It should also be noted that the heat generated by the running pump motor and the pump itself is irretrievably lost. Therefore, it is desirable that at least one of these nodes be shaken in the liquid coolant inside the heat accumulator. Among the hydrodynamic heaters of this type, according to the technical essence, the closest device for heating liquids according to UA Patent to utility model No. 99 is the closest to the proposed technical device. It has: a flowing hollow heat storage casing with nozzles for connection to pressure (hot) and return (cold ) branches of the heat supply system, at least a single-stage centrifugal pump for pumping a heated fluid, installed inside the heat storage casing, an electric motor, rigidly fixed to the end a heat accumulator housing and kinematically connected to the pump impeller shaft by a coupling, which is installed in its own sealed housing with seals at the shaft entry points, an external means of turbulence of the heated fluid flow (heat generator), which is connected to the discharge and suction nozzles of the pump and through battery case - to the heat supply system. The introduction of the pump into the heat storage casing made it possible to reduce the axial dimension of this casing and the dimensions of the described heater as a whole. However, the external arrangement of the heat generator and the electric motor relative to the battery case increases the heat loss more noticeably, the greater the output power of the known heater. Further, the connection of the shafts of the electric motor and the pump through the coupling all the more reduces the reliability of the heater, the higher the temperature in the seal area. And finally, the external piping necessary for the recirculation of the fluid between the heat generator and the heat storage casing also turns out to be less reliable, the higher the output power of the heater and, accordingly, the higher the hydromechanical hubs. The utility model is based on the task of improving the shape of the heat accumulator body and the relative position and relationship of the pump and the electric motor, to create such a hydrodynamic fluid heater that would have the smallest possible heat-emitting surface and the highest possible reliability. The problem is solved in that in a hydrodynamic fluid heater, including:

l -fLl -fL

(горячей) и возвратной (холодной) ветвям системы теплоснабжения,(hot) and return (cold) branches of the heat supply system,

по меньшей мере одноступенчатый центробежный насос для нагнетания нагреваемой текучей среды, установленный внутри корпуса-аккумулятора тепла, иat least a single-stage centrifugal pump for pumping a heated fluid mounted inside a heat storage housing, and

электродвигатель, жёстко закреплённый относительно корпуса-аккумулятора тепла и кинематически связанный с валом рабочего колеса насоса,an electric motor rigidly fixed relative to the heat storage casing and kinematically connected to the pump impeller shaft,

согласно изобретательскому замыслуaccording to inventive concept

полый корпус-аккумулятор тепла разделён поперечной перегородкой на две камеры, которые сообщаются между собой по меньшей мере через один П-образный байпасный трубопровод,the hollow heat storage casing is divided by a transverse partition into two chambers that communicate with each other via at least one U-shaped bypass pipe,

насос расположен в той камере корпуса-аккумулятора тепла, которая оснащена по меньшей мере одним патрубком дпя подключения к напорной (горячей) ветви системы теплоснабжения,the pump is located in the chamber of the heat storage casing, which is equipped with at least one pipe for connecting to the pressure (hot) branch of the heat supply system,

электродвигатель расположен внутри второй камеры корпуса-аккумулятора тепла и его рабочий вал свободно пропущен через указанную поперечную перегородку и жёстко связан с валом рабочего колеса насоса.the electric motor is located inside the second chamber of the heat accumulator body and its working shaft is freely passed through the specified transverse partition and is rigidly connected to the pump impeller shaft.

В таком гидродинамическом нагревателе кинетическая энергия текучей среды преобразуется в тепловую энергию вследствие срыва её турбулизованного потока с рабочего колеса насоса (в том числе с эффектом регулируемой кавитации), трения жидкости о жидкость внутри камеры, где установлен насос, и трения жидкости о стенки тракта рециркуляции между камерами. Указанные форма выполнения корпуса-аккумулятора тепла и взаиморасположение и взаимосвязь насоса и электродвигателя не только обеспечивают утилизацию тепловыделения в электродвигателе, но и существенно сокращают общую теплоизлучающую поверхность и, соответственно, потери тепла в окружающую среду, а жёсткая связь валов насоса и электродвигателя существенно повышает надёжность нагревателя в целом.In such a hydrodynamic heater, the kinetic energy of the fluid is converted into thermal energy due to the disruption of its turbulized flow from the impeller of the pump (including the effect of controlled cavitation), the friction of the liquid on the liquid inside the chamber where the pump is installed, and the friction of the liquid on the walls of the recirculation path between cameras. The indicated form of execution of the heat accumulator body and the relative position and relationship of the pump and the electric motor not only provide heat recovery in the electric motor, but also significantly reduce the total heat-emitting surface and, consequently, heat loss to the environment, and the rigid connection of the pump and electric motor shafts significantly increases the reliability of the heater generally.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что полый корпус-аккумулятор тепла выполнен круглым в поперечном сечении и его геометрическая ось совпадает с геометрическими осями рабочего колеса насоса и ротора электродвигателя. Такая конструкция наиболее удобна в изготовлении, монтаже и эксплуатации.The first additional difference is that the hollow body-heat accumulator is made round in cross section and its geometric axis coincides with the geometric axes of the impeller of the pump and the rotor of the electric motor. This design is most convenient in the manufacture, installation and operation.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что поперечная перегородка камерами имеет по меньшей мере одно перфорационное отверстие. Это облегчает перетекание нагреваемой текучей среды из «насосной камеры в «двигательную камеру.The second additional difference is that the transverse partition with cameras has at least one perforation hole. This facilitates the flow of the heated fluid from the "pump chamber to the" motor chamber.

Третье дополнительное отличие состоит в том, что полый корпус-аккумулятор тепла снабжён промежуточной смесительной камерой, выход из которой расположен напротив всасывающего отверстия в рабочем колесе насоса и в которую совместно открыты выходной патрубок по меньшей мере одного П-образного байпасного трубопровода и патрубок дпяA third additional difference is that the hollow heat storage casing is equipped with an intermediate mixing chamber, the outlet of which is located opposite the suction port in the impeller of the pump and into which the outlet pipe of at least one U-shaped bypass pipe and the nozzle are open

подключения нагревателя к возвратной (холодной) ветви системы теплоснабжения. Это способствует регулированию температуры теплоносителя с учётом реальных потребностей в отоплении в зависимости от сезона, времени суток и присутствия или отсутствия лкэдей в отапливаемых помещениях.connecting the heater to the return (cold) branch of the heat supply system. This helps to control the temperature of the coolant, taking into account the real needs for heating, depending on the season, time of day and the presence or absence of lcd in heated rooms.

Четвёртое дополнительное отличие состоит в том, что полый корпус-аккумулятор тепла снабжён несколькими П-образными байпасными трубопроводами, по меньшей мере один из которых оснащён регулятором проходного сечения. Это позволяет регулировать расход текучей среды в контуре её рециркуляции относительно камер корпуса-аккумулятора тепла.A fourth additional difference is that the hollow body-heat accumulator is equipped with several U-shaped bypass pipelines, at least one of which is equipped with a through-flow regulator. This allows you to adjust the flow rate of the fluid in its recirculation circuit relative to the chambers of the heat storage battery.

Пятое дополнительное отличие состоит в том, что П-образные байпасные трубопроводы расположены в радиальных плоскостях и подключены вблизи торцевых крышек корпуса.The fifth additional difference is that the U-shaped bypass pipelines are located in radial planes and are connected near the end caps of the housing.

Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы предлагаемого нагревателя со ссылками на приложенные чертежи, где изображены на:Further, the essence of the utility model is illustrated by a detailed description of the design and operation of the proposed heater with links to the attached drawings, which depict:

фиг.1 - гидродинамический нафеватель текучих сред (продольный разрез);figure 1 - hydrodynamic nacelle fluid (longitudinal section);

фиг. 2 - схема потоков жидкости относительно рабочего колеса насоса.FIG. 2 is a diagram of fluid flows relative to the impeller of a pump.

Гидродинамический нагреватель текучих сред может быть изготовлен в широком наборе частных конструктивных вариантов, различных по выходной мощности габаритам и количеству вспомогательных узлов и деталей. Однако независимо от конструюивного выполнения все нагреватели согласно полезной модели имеют следующие части (см. фиг.1):A hydrodynamic fluid heater can be made in a wide range of particular design options, different in output power, dimensions and the number of auxiliary units and parts. However, regardless of the design, all heaters according to the utility model have the following parts (see figure 1):

проточный полый корпус-аккумулятор 1 тепла с патрубками 2 и 3 для подключения соответственно к напорной (горячей) и возвратной (холодной) ветвям системы теплоснабжения, который разделён поперечной перегородкой 4 на две камеры, сообщающиеся по меньшей мере через один П-образный байпасный трубопровод 5, который обычно расположен в радиальной плоскости и подключён преимущественно вблизи торцевых крышек указанного корпуса 1,flow-through hollow heat accumulator housing 1 with nozzles 2 and 3 for connecting respectively to the pressure (hot) and return (cold) branches of the heat supply system, which is divided by a transverse partition 4 into two chambers communicating through at least one U-shaped bypass pipe 5 , which is usually located in the radial plane and is connected mainly near the end caps of the specified housing 1,

по меньшей мере одноступенчатый центробежный насос 6 дпя нагнетания нагреваемой текучей среды, установленный внутри той камеры корпуса 1, которая оснащена по меньшей мере одним патрубком 2 для подключения к напорной ветви системы теплоснабжения, иat least a single-stage centrifugal pump 6 for pumping a heated fluid installed inside the chamber of the housing 1, which is equipped with at least one pipe 2 for connection to the pressure branch of the heat supply system, and

электродвигатель 7 с герметичным корпусом, который жёстко прикреплён к перегородке 4 внутри второй камеры корпуса-аккумулятора 1 тепла и установлен с практически равномерным зазором относительно стенок этой камеры. Рабочий вал этого элеюродвигателя 7 пропущен сквозь отверстие в перегородке 4 по меньшей мере по скользящей посадке и жёстко связан с валом рабочего колеса насоса 6 (а в оптимальном случае непосредственно служит валом этого колеса).an electric motor 7 with a sealed housing, which is rigidly attached to the partition 4 inside the second chamber of the heat accumulator housing 1 and is installed with an almost uniform gap relative to the walls of this chamber. The working shaft of this electric motor 7 is passed through the hole in the partition 4 at least in a sliding fit and is rigidly connected to the shaft of the impeller of the pump 6 (and in the optimal case it directly serves as the shaft of this wheel).

Для удобства изготовления, монтажа и эксплуатации целесообразно, чтобы полый корпус-аккумулятор 1 тепла имел круглое поперечное сечение и чтобы его геометрическая осьFor the convenience of manufacture, installation and operation, it is advisable that the hollow housing-accumulator 1 of heat had a circular cross section and that its geometric axis

совпадала с геометрическими осями рабочего колеса центробежного насоса 6 и ротора электродвигателя 7.coincided with the geometric axes of the impeller of the centrifugal pump 6 and the rotor of the electric motor 7.

Если патрубок 3 для подкпючения корпуса-аккумулятора 1 тепла к возвратной ветви системы теплоснабжения присоединён к камере, где расположен электродвигатель 7, то поперечная перегородка 4 должна иметь по меньшей мере одно перфорационное отверстие 8 для перетекания нагреваемой текучей среды из «насосной камеры в «двигательную камеру. На практике желательно иметь не менее двух-трёх таких отверстий 8. которые, как правило, расположены концентрично геометрической оси вала электродвигателя 7 на равных угловых расстояниях одно от другого.If the pipe 3 for connecting the heat accumulator body 1 to the return branch of the heat supply system is connected to the chamber where the electric motor 7 is located, then the transverse partition 4 must have at least one perforation hole 8 for the heated fluid to flow from the “pump chamber to the” motor chamber . In practice, it is desirable to have at least two or three such holes 8. which are usually located concentrically to the geometric axis of the shaft of the electric motor 7 at equal angular distances from one another.

Если же патрубок 3 для подключения корпуса-аккумулятора 1 тепла к возвратной (холодной) ветви системы теплоснабжения присоединён к камере, где расположен центробежный насос 6, то желательно оснастить эту «насосную камеру промежуточной смесительной камерой 9. Выход из неё обычно расположен напротив всасывающего отверстия в рабочем колесе насоса бив неё должны бьпь совместно открьпы выходной патрубок по меньшей мере одного П-образного байпасного трубопровода 5 и упомянутый патрубок 3.If the pipe 3 for connecting the heat storage battery 1 to the return (cold) branch of the heat supply system is connected to the chamber where the centrifugal pump 6 is located, it is advisable to equip this “pump chamber with an intermediate mixing chamber 9. The outlet from it is usually located opposite the suction port in The impeller of the pump must be broken together and the output pipe of at least one U-shaped bypass pipe 5 and the pipe 3 mentioned must be open.

Если полый корпус-аккумулятор 1 тепла снабжён несколькими, в частности, расположенными в разных радиальных плоскостях П-образными байпасными трубопроводами 5, то по меньшей мере один из этих трубопроводов 5 (а по желанию - все трубопроводы 5) следует оснастить регулятором 10 проходного сечения.If the hollow housing-accumulator 1 of heat is equipped with several, in particular, U-shaped bypass pipelines 5 located in different radial planes, then at least one of these pipelines 5 (and, if desired, all pipelines 5) should be equipped with a regulator 10 of the cross-section.

И, наконец, следует отметить, что в обращённой к электродвигателю 7 части рабочего колеса насоса 6 (см. фиг.2) могут быть выполнены по меньшей мере два оппозитных разфузочных отверстия 11, которые должны стабилизировать давление текучей среды на входе в «двигательную камеру корпуса-аккумулятора 1 тепла.And finally, it should be noted that in the part of the impeller of the pump 6 facing the electric motor 7 (see FIG. 2), at least two opposed defocusing holes 11 can be made, which should stabilize the pressure of the fluid at the inlet to the “motor chamber of the housing -battery 1 heat.

Описанный плдродинамический нагреватель текучих сред работает таким образом.The described fluid dynamic fluid heater operates in this way.

После монтажа, подкпючения к системе отопления и/или горячего водоснабжения и заполнения всех полостей гидравлической системы выбранной текучей средой включают электродвигатель 7. Рабочее колесо насоса 6 при вращении создаёт повышенное давление на периферии и пониженное давление в центральной части (см. соответствующие стрелки на фиг.2). Соответственно текучая среда с относительно низким напором входит в полость рабочего колеса насоса б и покидает эту полость под давлением, достаточным для работы на любом из возможных режимов.After installation, connection to the heating system and / or hot water supply, and filling all the hydraulic system cavities with the selected fluid, the electric motor 7 is turned on. The impeller of the pump 6 during rotation generates increased pressure on the periphery and reduced pressure in the central part (see the corresponding arrows in FIG. 2). Accordingly, a fluid with a relatively low head enters the cavity of the impeller of pump b and leaves the cavity under pressure sufficient to operate in any of the possible modes.

Так, в режиме запуска, когда весь заполненный текучей средой объём гидродинамического нагревателя отключён от системы отопления, турбулизованная (и, в частности, кавитирующая) текучая среда циркулирует «в малом контуре, переходя из «насосной камеры сквозь отверстия 8 и/или через кольцевой зазор валом электродвигатепя 7 и стенкойSo, in the startup mode, when the entire volume of the hydrodynamic heater filled with the fluid is disconnected from the heating system, the turbulized (and, in particular, cavitating) fluid circulates "in a small circuit, passing from the" pump chamber through openings 8 and / or through an annular gap electric motor shaft 7 and wall

соответствующего отверстия в перегородке 4 в «двигательную камеру, омывая корпус электродвигателя 7 (с отбором тепла) и возвращаясь через по меньшей мере один П-образный байпасный трубопровод 5 в зону всасывания рабочего колеса насоса 6.a corresponding hole in the partition 4 into the “motor chamber, washing the motor housing 7 (with heat extraction) and returning through at least one U-shaped bypass pipe 5 to the suction zone of the impeller of the pump 6.

После достижения заданной исходной температуры нагреватель через патрубки 2 и 3 соединяют с системой отопления. В этом основном рабочем режиме лишь малая часть текучей среды циркулирует через описанный малый контур, а большая её часть вьпесняется насосом 6 через напорный патрубок 2 в систему отопления и, охладившись, возвращается через патрубок 3 либо прямо в зону всасывания насоса 6, либо в смесительную камеру 9, либо непосредственно в «двигательную камеру корпуса-аккумулятора 1 тепла.After reaching the specified initial temperature, the heater is connected to the heating system through pipes 2 and 3. In this main operating mode, only a small part of the fluid circulates through the described small circuit, and most of it is pumped by the pump 6 through the discharge pipe 2 to the heating system and, having cooled, returns through the pipe 3 either directly to the suction zone of the pump 6 or to the mixing chamber 9, or directly into the “motor chamber of the heat accumulator housing 1.

Для выключения нагревателя достаточно отключить электродвигатель 7.To turn off the heater, just turn off the motor 7.

Специалисту понятно, что приведенные примеры осуществления полезной модели и типовое описание работы не исчерпывают все конкретные конструкции и все возможные аспекты применения гидродинамического нагревателя и никоим образом не офаничивают объём прав изобретателя. Действительно:The specialist understands that the examples of the implementation of the utility model and the typical description of the work do not exhaust all specific designs and all possible aspects of the use of a hydrodynamic heater and in no way limit the scope of the rights of the inventor. Really:

все контактирующие с офужающей средой части нагревателя должны иметь подходящую теплоизоляцию, которая условно не показана и не обозначена на фиг.1;all parts of the heater in contact with the ambient medium must have suitable thermal insulation, which is not conventionally shown and not indicated in FIG. 1;

поперечные размеры «насосной и «двигательной камер, как это, в час1 ности, и показано на фиг.1, могут быть неодинаковыми и зависеть от конкретных поперечных размеров рабочего колеса насоса 6 и корпуса электродвигателя 7 и от желаемой суммарной теплоёмкости нагревателя;the transverse dimensions of the "pump and" motor chambers, as this is, in particular, shown in Fig. 1, may be unequal and depend on the specific transverse dimensions of the impeller of the pump 6 and the motor housing 7 and on the desired total heat capacity of the heater;

на патрубках 2 и 3 могут бьп-ь установлены собственные краны и/или вентили, которые, ради упрощения, не показаны и не обозначены на фиг.1;own nozzles and / or valves can be installed on nozzles 2 and 3, which, for the sake of simplification, are not shown and are not indicated in FIG. 1;

патрубки 2 и 3 могут иметь произвольные подходящие средства дпя соединения с соответствующими ветвями системы отопления, причём возвратный патрубок 3 может быть подкпючён либо к «насосной, либо к «двигательной камере, как это показано на фиг.1;branch pipes 2 and 3 can have arbitrary suitable means for connecting to the corresponding branches of the heating system, and the return pipe 3 can be connected either to the “pumping chamber” or to the “motor chamber, as shown in FIG. 1;

в блоке с нагревателем может быть поставпен (с соответствующей трубопроводной обвязкой) дополнительный бак-аккумулятор нагретого теплоносителя, который используют в ночное время для накопления тепла, а в дневное - для его отдачи.in the block with the heater, an additional tank-accumulator of the heated coolant can be supplied (with the corresponding piping), which is used at night to accumulate heat, and in the daytime to return it.

U)o-f /,гг57/U) o-f /, gg57 /

Claims

1. Hydrodynamic fluid heater having a flow-through hollow heat storage casing with nozzles for connecting to pressure (hot) and return (cold) branches of the heat supply system, at least a single-stage centrifugal pump for pumping a heated fluid installed inside the heat storage casing and an electric motor rigidly fixed relative to the heat storage casing and kinematically connected to the pump impeller shaft, characterized in that the hollow heat storage casing is divided it is divided by a transverse partition into two chambers that communicate with each other through at least one U-shaped bypass pipe, the pump is located in that chamber of the heat storage casing, which is equipped with at least one pipe for connecting to the pressure branch of the heat supply system, the electric motor is located inside the second chamber of the heat accumulator housing and its working shaft are freely passed through the indicated transverse partition and rigidly connected to the pump impeller shaft.

2. The hydrodynamic heater according to claim 1, characterized in that the hollow body-heat accumulator is made round in cross section and its geometric axis coincides with the geometric axes of the impeller of the pump and the rotor of the electric motor.

3. The hydrodynamic heater according to claim 1, characterized in that the transverse partition between the chambers has at least one perforation hole.

4. The hydrodynamic heater according to claim 1, characterized in that the hollow body-heat accumulator is equipped with an intermediate mixing chamber, the outlet of which is opposite the suction hole in the impeller of the pump and into which the outlet pipe of at least one U-shaped bypass pipe is open and a pipe for connecting the heater to the return branch of the heat supply system.

5. The hydrodynamic heater according to claim 1, characterized in that the hollow body-heat accumulator is equipped with several U-shaped bypass pipelines, at least one of which is equipped with a through-flow regulator.

6. The hydrodynamic heater according to claim 1 or 5, characterized in that the U-shaped bypass pipelines are located in radial planes and are connected near the end caps of the housing.