RU23098U1 - Насос-теплогенератор - Google Patents

Abstract

1. Насос-теплогенератор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого с возможностью вращения от привода установлено роторное колесо, выполненное в виде диска, имеющего внутреннюю полость с лопатками и периферийную часть с каналами, отличающийся тем, что в периферийной части роторного колеса выполнены аксиальные цилиндрические резонаторы, каналы периферийной части роторного колеса выполнены в виде входных в резонаторы, выходных из резонаторов участков, входные участки каналов расположены тангенциально резонаторам, а выходные - радиально.2. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что направление входных участков каналов периферийной части роторного колеса совпадает с направлением касательной к концам лопаток внутренней полости роторного колеса.3. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности периферийной части роторного колеса в местах выхода выходных участков каналов выполнены лыски.

Description

Насос-теплогенератор

Полезная модель относится к устройствам пол)ения тепла и может быть использована в различных отраслях промышленности для нагрева жидкотекучих сред.

Известен роторный насос-теплогенератор, имеющий полый корпус с всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости, расположенные внутри корпуса ротор в виде центробежного колеса с отверстиями по периферии и статор с отверстиями, отверстия в роторе выполнены в виде круглоцилиндрических насадков Вентури, а отверстия в статоре - в виде внезапно расширяющихся насадков (см. патент РФ .№ 2159901, МПК F24J3/OO, F25B3O/OO, опубл. 27.11.2000г.).

Известный насос-теплогенератор является динамическим акустическим излучателем, действие которого основано на периодическом прерывании потока жидкости. При этом за счет акустической и гидродинамической кавитации в проточной жидкотекучей среде происходит интенсивный нагрев среды. Насос-теплогенератор имеет коэффициент полезного действия 98%.

Недостатком известного теплогенератора является низкая надежность, обусловленная сложностью конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является насос-теплогенератор, содержащий полый корпус с всасывающим патрубком для подвода нагреваемой жидкости и нагнетательным патрубком для отвода нагретой жидкости и расположенные

внутри корпуса ротор в виде центробежного колеса с отверстиями по периферии и статор с отверстиями, установленными коаксиально ротору, при этом отверстия в роторе выполнены в виде коноидальных насадок, сужающихся в сторону статора, а отверстия последнего - в виде внезапно расширяющихся насадков с переходом в конические расширяющиеся насадки с углом расширения равным 90 градусам (см. патент РФ № 2160417, МПК F24J3/OO, F25B3O/OO, опубл. 10.12.2000г.) Насос-теплогенератор имеет коэффициент полезного действия 98%.

Недостатком известного насоса-теплогенератора является низкая надежность, обусловленная сложностью конструкции.

Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является повышение надежности насоса-теплогенератора за счет упрощения его конструкции без снижения коэффициента полезного действия.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в насосетеплогенераторе, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого с возможностью вращения от привода установлено роторное колесо, выполненное в виде диска, имеющего внутреннюю полость с лопатками и периферийную часть с каналами, согласно полезной модели, в периферийной части роторного колеса выполнены аксиальные цилиндрические резонаторы, каналы периферийной части роторного колеса выполнены в виде входных в резонаторы, выходных из резонаторов участков, входные з астки каналов расположены тангенциально резонаторам, а выходные радиально, при этом направление входных участков каналов периферийной части роторного колеса совпадает с направлением касательной к концам лопаток внутренней полости роторного колеса, а на наружной поверхности периферийной части роторного колеса в местах выхода выходных участков каналов выполнены лыски.

Технический результат, получаемый при использовани полезной модели, состоит в исключении из совокупности деталей насоса-теплогенератора достаточно сложной детали - статора с отверстиями. В аксиальных цилиндрических резонаторах энергия струи жидкости преобразуется в энергию акустических колебаний с возникновением кавитации и интенсивным нагревом жидкости. В данной полезной модели генерация акустических колебаний производится без статора с каналами, что упрощает конструкцию и повышает надежность насоса-теплогенератора. Заявляемый насос-теплогенератор имеет коэффициент полезного действия не менее 98%.

Перечень фигур чертежей насоса-теплогенератора. Фиг.1 - главный вид насоса-теплогенератора Фиг.2 - вид сбоку в разрезе Фиг.З - вид по А

Насос-теплогенератор включает корпус 1 с патрубками входа 2 и выхода 3 жидкотекучей среды. Внутри корпуса 1 с возможностью вращения от привода (на чертежах не показано) установлено роторное колесо 4, выполненное в виде диска, имеющего внутреннюю полость 5 с лопатками 6 и периферийную часть 7. В периферийной части 7 роторного колеса 4 выполнены аксиальные цилиндрические резонаторы 8 и каналы ъ виде входных 9 в резонаторы 8 и выходных 10 из резонаторов 8 участков. Входные 9 участки каналов расположены тангенциально резонаторам 8, а выходные 10 участки каналов радиально и перпендикулярно входным 9 З асткам каналов. На наружной поверхности 11 периферийной части 7 роторного колеса 4 в местах выхода выходных 10 участков каналов выполнены лыски 12. Направление входных 9 участков каналов периферийной части 7 роторного колеса 4 совпадает с направлением касательной к концам лопаток 6 внутренней полости 5 роторного колеса 4. Входные 9 и выходные 10 участки каналов могут быть выполнены различной формы и сечения, например, входные 9 - сужающимися.

выходные 10 - внезапно расширяющимися. На каждый аксиальный цилиндрический резонатор 8 выполнено по два входных и выходных участков каналов. Размеры резонаторов 8 влияют на частоту следования акустических колебаний и для расширения полосы частот этих колебаний резонаторы могут иметь различные диаметры.

Насос-теплогенератор работает следующим образом. Нри вращении роторного колеса 4 от привода (на чертежах не показано) жидкотекучая среда поступает через патрубок входа 2 корпуса 1 во внутреннюю полость 5 роторного колеса 4, где, взаимодействуя с лопатками 6, вращательное движение. Нод действием центробежных сил жидкотекучая среда получает значительное приращение радиальной скорости, зависящее от диаметра роторного колеса 4 и частоты его вращения. Нри движении по входным 9 участкам каналов жидкотекучая среда получает дополнительное приращение скорости, как за счет действия центробежных сил, так и за счет возможного выполнения входных 9 участков каналов сужающимися. Нри тангенциальном входе среды в аксиальные цилиндрические резонаторы 8, она соверщает, по меньшей мере, один оборот в резонаторе, прежде чем покидает его по выходным 10 участкам каналов. Нри этом выход среды периодически прерывает вход очередной порции жидкотекучей среды из входных 9 участков каналов. Таким образом, возникают акустические колебания в среде и явление кавитации, при котором происходит интенсивный разогрев жидкотекз ей среды за счет «схлопывания кавитационных пузырьков. Нри вращении роторного колеса 4 в зоне лысок 12 возникает дополнительная зона кавитации, которая вносит свой вклад в нагрев жидкотекучей среды. Направление входных 9 участков каналов, совпадающее с направлением касательной к концам лопаток б, обеспечивает снижение гидравлических сопротивлений, следовательно, и мощности, затрачиваемой на сообщение

жидкотекучей среде кинетической энергии, переходящей затем в энергию акустических колебаний, и далее - в тенловую.

Таким образом, заявляемая совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение поставленной технической задачи: конструкция насоса-теплогенератора упрощается за счет исключения статора с каналами, что повышает его надежность, при этом насос-теплогенератор имеет коэффициент полезного действия не менее 98%.

Claims (3)

1. Насос-теплогенератор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого с возможностью вращения от привода установлено роторное колесо, выполненное в виде диска, имеющего внутреннюю полость с лопатками и периферийную часть с каналами, отличающийся тем, что в периферийной части роторного колеса выполнены аксиальные цилиндрические резонаторы, каналы периферийной части роторного колеса выполнены в виде входных в резонаторы, выходных из резонаторов участков, входные участки каналов расположены тангенциально резонаторам, а выходные - радиально.

2. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что направление входных участков каналов периферийной части роторного колеса совпадает с направлением касательной к концам лопаток внутренней полости роторного колеса.

3. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности периферийной части роторного колеса в местах выхода выходных участков каналов выполнены лыски.