RU2319911C1 - Heat-generating pump - Google Patents

Heat-generating pump Download PDF

Info

Publication number
RU2319911C1
RU2319911C1 RU2006130696/06A RU2006130696A RU2319911C1 RU 2319911 C1 RU2319911 C1 RU 2319911C1 RU 2006130696/06 A RU2006130696/06 A RU 2006130696/06A RU 2006130696 A RU2006130696 A RU 2006130696A RU 2319911 C1 RU2319911 C1 RU 2319911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
holes
heat pump
radii
housing
Prior art date
Application number
RU2006130696/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Николаевич Бритвин (RU)
Лев Николаевич Бритвин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ТГМ"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ТГМ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ТГМ"
Priority to RU2006130696/06A priority Critical patent/RU2319911C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319911C1 publication Critical patent/RU2319911C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: heat-generating pump comprises disks mounted on the shaft between the housing faces with a spaced relation one with respect to the other. The faces of the disks are provided with at least two rows of hollows arranged symmetrically with respect to the axis of the shaft at various radii from the shaft. The housing faces are also provided with at least two rows of same hollows at radii shifted with respect to the hollows in the disks by a value close to the half distance between the radii of disk hollows. The radius of a hollow is chosen for permitting the hollows in the housing faces partially overlap the hollows in the disks when disk rotates.
EFFECT: enhanced efficiency.
10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплогенераторам кавитационно-вихревого типа, которые одновременно могут выполнять функции насоса для перекачивания разогреваемого теплоносителя. Эти устройства также могут использоваться как смесители, гомогенезаторы, химические реакторы непрерывного действия, устройства обеззараживания воды от микробной флоры, активаторы технологических процессов различного типа и т.п.The invention relates to heat generators of cavitation-vortex type, which at the same time can act as a pump for pumping a heated coolant. These devices can also be used as mixers, homogenizers, continuous chemical reactors, devices for disinfecting water from microbial flora, process activators of various types, etc.

Известны теплогенераторы кавитационно-вихревого типа с рабочим колесом, перекачивающим жидкость за счет действия центробежных сил, которые обеспечивают кавитационно-вихревые процессы в своих дополнительных рабочих органах, а также создают напор между своим входными и выходным гидравлическими каналами, что позволяет осуществлять циркуляцию теплоносителя - см. патент Петракова - РФ №2159901 - аналог.Cavitation-vortex-type heat generators with an impeller pumping liquid due to the action of centrifugal forces, which provide cavitation-vortex processes in their additional working bodies, and also create a pressure between their inlet and outlet hydraulic channels, which allow circulation of the coolant, are known. Petrakov patent - RF №2159901 - analogue.

Недостаток аналога заключается в достаточно сложной конструкции, необходимости использования сложных технологических процессов, что в целом повышает стоимость изделия.The disadvantage of the analogue is a rather complicated design, the need to use complex technological processes, which generally increases the cost of the product.

Известен также теплогенератор с дисковым рабочим органом, установленным на валу между корпусными торцевыми поверхностями с гарантированными зазорами. На одной торцевой поверхности диска выполнены лунки - рабочие камеры в виде ячеек Григгса, см. книгу Л.П.Фоминского Роторные генераторы дарового тепла. Черкассы «ОКО-Плюс», 2003 г., стр.217, рис.7.5 - прототип.Also known heat generator with a disk working body mounted on a shaft between the housing end surfaces with guaranteed clearances. Wells are made on one end surface of the disk — working chambers in the form of Griggs cells, see the book by L.P. Fominsky Rotary generators of free heat. Cherkasy "OKO-Plus", 2003, p. 217, Fig. 7.5 - prototype.

Такой тип теплогенератора высокоэффективен с точки зрения тепловыделения, достаточно прост конструктивно и не требует сложных технологий для его производства. Однако из-за малого рабочего зазора между торцевой(ми) корпусной(ыми) поверхностями и диском расход теплоносителя через теплогенератор обычно недостаточен для многих случаев его возможного применения, что иногда требует применения дополнительного циркуляционного насоса, устанавливаемого на его входе или выходе.This type of heat generator is highly efficient in terms of heat dissipation, it is structurally simple enough and does not require complex technologies for its production. However, due to the small working gap between the end (s) of the housing (s) surfaces and the disk, the flow of heat carrier through the heat generator is usually insufficient for many cases of its possible use, which sometimes requires the use of an additional circulation pump installed at its inlet or outlet.

В этой связи целью данного технического решения является существенное повышение расхода жидкости и напора теплогенератора (при одинаковых диаметрах диска и торцевых зазорах) для получения возможности его работы в гидросистеме без дополнительного насоса и без существенного усложнения конструкции.In this regard, the purpose of this technical solution is to significantly increase the flow rate of the fluid and the pressure of the heat generator (with the same disk diameters and end gaps) to obtain the possibility of its operation in the hydraulic system without an additional pump and without significant structural complexity.

Дополнительной целью является принудительное генерирование в лунках и торцевых зазорах электрохимических и вихревых процессов повышенной интенсивности (частоты вращения) при одновременном наложении на них периодически генерируемых с задаваемой конструктивно и за счет регулирования частоты вращения диска импульсов давления в протекающем через торцевые зазоры потоке жидкости, что приводит в целом к дополнительной интенсификации рабочих кавитационно-вихревых процессов, режимов смешения, гомогенезации, диспергации, химических реакций в перекачиваемой жидкости (режим химического реактора непрерывного действия), разрушения внутримолекулярных связей (например, в микробах, вирусах и др.), а также повышает удельную энергоемкость рабочего органа при заданных его диаметральных габаритах и частоте вращения. Поставленная задача решается тем, что:An additional goal is the forced generation of electrochemical and vortex processes of increased intensity (rotational speed) in the wells and end gaps, while simultaneously applying pressure pulses periodically generated from them, which are set constructively and by controlling the rotational speed of the disk, in the fluid flow that flows through the end gaps, which leads to as a whole to the additional intensification of working cavitation-vortex processes, mixing modes, homogenization, dispersion, chemical reactions minutes in the pumped liquid (the chemical reactor a continuous mode), the destruction of intermolecular bonds (e.g., microbes, viruses, etc.), and increases the energy density of the working body with given diametral dimensions, and its speed. The problem is solved in that:

- в насосе-теплогенераторе кавитационно-вихревого типа с входным осевым и выходным периферийным гидравлическими каналами, на валу которого между корпусными торцевыми поверхностями с гарантированным зазором расположен по меньшей мере один диск, по меньшей мере на одной торцевой поверхности которого выполнены лунки (рабочие камеры), симметрично расположенные относительно оси вала, дополнительно на торце диска выполнено по меньшей мере два ряда лунок на различных относительно вала радиусах, на прилегающих к торцам диска с лунками корпусных торцевых поверхностях также выполнено по меньшей мере по два ряда подобных лунок на радиусах, смещенных относительно лунок дисков на величину, близкую половине расстояния между радиусами расположения лунок диска, а радиальный размер лунок, например их диаметр, выполнен из условия частичного перекрытия лунок диска лунками торцевых корпусных поверхностей в процессе поворота диска при его вращении валом;- in a cavitation-vortex-type heat pump with an axial inlet and outlet peripheral hydraulic channels, on the shaft of which between the housing end surfaces with a guaranteed clearance there is at least one disk, at least one end surface of which has holes (working chambers), symmetrically located relative to the axis of the shaft, additionally at least two rows of holes are made at the end of the disk at radii different with respect to the shaft and at the housing adjacent to the ends of the disk with holes at least two rows of similar holes at radii offset from the disk holes by an amount close to half the distance between the radii of the disk holes, and the radial size of the holes, for example, their diameter, is made from the condition of partial overlapping of the disk holes with the end surfaces case surfaces during the rotation of the disk during its rotation by the shaft;

- частичное перекрытие лунок диска и корпуса выполнено только при ряде углов поворота диска относительно корпуса, в общем случае различных для лунок, расположенных на различных радиусах диска;- partial overlap of the holes of the disk and the casing is performed only for a number of angles of rotation of the disk relative to the casing, generally different for the holes located at different radii of the disk;

- угловые относительно оси ротора сдвиги лунок на роторе и корпусе выполнены из условия кратковременного одновременного перекрытия в радиальном направлении части или всех лунок диска и корпуса на всех или части радиусах их расположения относительно оси диска;- angular relative to the axis of the rotor shifts of the holes on the rotor and the casing are made from the condition of short-term simultaneous overlap in the radial direction of part or all of the holes of the disk and the casing on all or part of the radii of their location relative to the axis of the disk;

- гарантированный зазор между диском и прилегающими к нему корпусными поверхностями выполнен переменным, например уменьшающимся с увеличением радиуса его расположения от оси вала;- the guaranteed clearance between the disk and adjacent body surfaces is made variable, for example, decreasing with increasing radius of its location from the axis of the shaft;

- лунки выполнены в виде глухих осесимметричных углублений, например, в виде сверлений;- the holes are made in the form of blind axisymmetric recesses, for example, in the form of drilling;

- лунки корпусных поверхностей выполнены равного или отличного размера от лунок диска, например, меньшего диаметра, чем лунки диска.- the holes of the housing surfaces are made of equal or different size from the holes of the disk, for example, a smaller diameter than the holes of the disk.

- лунки на различных радиусах их расположения выполнены одинаковыми или различными по диаметру и глубине;- holes at different radii of their location are made the same or different in diameter and depth;

- на диске крайние по радиусу лунки расположены в непосредственной близости от его периферийной поверхности, а крайние по радиусу корпусные лунки расположены на радиусе, большем радиуса периферийной поверхности диска, и выполнены выходящими в окружающий периферию диска отвод, например, кольцевого или спирального типа, сообщенный с выходным гидравлическим каналом;- on the disk, the most radially dimples are located in the immediate vicinity of its peripheral surface, and the most radially dimpled holes are located on a radius larger than the radius of the peripheral surface of the disk, and are designed to exit, for example, an annular or spiral type, connected with output hydraulic channel;

- лунки диска, расположенные наиболее удалено от оси вала, выполнены частично выходящими (раскрытыми) на его периферийную поверхность;- the holes of the disk located farthest from the axis of the shaft are partially extending (open) to its peripheral surface;

- по меньшей мере один диск выполнен из электропроводящего материала и расположен между полюсами магнита, например электромагнита;- at least one disk is made of electrically conductive material and is located between the poles of a magnet, such as an electromagnet;

- по меньшей мере один диск по своей оси подключен к электроисточнику, например. регулируемого постоянного или переменного потенциала, к земле и т.п., а корпус к потребителю тока, например к обмотке электромагнита, например, через регулируемое электрическое сопротивление.- at least one disk along its axis is connected to an electric source, for example. adjustable constant or alternating potential, to earth, etc., and the housing to a current consumer, for example to an electromagnet winding, for example, through an adjustable electrical resistance.

На фиг.1 показан пример выполнения описываемого устройства с различными вариантами выполнения лунок на обеих торцевых поверхностях диска и двумя рабочими дисками.Figure 1 shows an example implementation of the described device with various options for performing holes on both end surfaces of the disk and two working disks.

На фиг.2 показаны примеры расположения лунок на диске и корпусных поверхностях в момент одновременного их перекрытия с образованием проточного радиально направленного канала(ов) между входным и выходным гидравлическими каналами.Figure 2 shows examples of the location of the holes on the disk and the housing surfaces at the time of their simultaneous overlap with the formation of a flowing radially directed channel (s) between the inlet and outlet hydraulic channels.

На фиг.3 показан пример выполнения насоса-теплогенератора с одним диском с возможностью его работы в режиме униполярного генератора, обеспечивающего электрохимическое воздействие на перекачиваемую и обрабатываемую устройством жидкость и процесс энерговыделения в подключенную гидросистему.Figure 3 shows an example of a pump-heat generator with one disk with the possibility of its operation in unipolar generator mode, which provides electrochemical effect on the liquid pumped and processed by the device and the energy release process in the connected hydraulic system.

Насос-теплогенератор кавитационно-вихревого типа снабжен входным 1, см. фиг.1, осевым и выходным 2 периферийным гидравлическими каналами, на валу 3 которого между корпусными торцевыми поверхностями 4 и 5 с гарантированным зазором расположены диски 6 и 7, на торцевых поверхностях которых выполнены лунки (рабочие камеры) 8, симметрично расположенные относительно оси вала 3. При этом на каждом торце дисков 6 и 7 выполнено по меньшей мере по два ряда лунок 8 на различных относительно вала 3 радиусах. На прилегающих к диску корпусных торцевых поверхностях 4 и 5 также выполнено по меньшей мере по два ряда подобных лунок 8 на радиусах, смещенных относительно лунок дисков на величину, близкую половине расстояния между радиусами расположения лунок 8 диска 6 и диска 7, а радиальный размер лунок 8, например их диаметр, выполнен из условия частичного перекрытия лунок диска лунками торцевых корпусных поверхностей в процессе поворота диска при его вращении валом, см. фиг.2, где сплошными линиями показаны лунки на дисках, а пунктирными положение лунок на корпусных поверхностях 4, 5 в момент их одновременного пересечения с образованием радиально-направленных сквозных каналов для прохода жидкости через лунки (даже в случае очень малых гарантированных зазоров между дисками и корпусными поверхностями).The cavitation-vortex-type heat pump is equipped with an input 1, see Fig. 1, axial and output 2 peripheral hydraulic channels, on the shaft 3 of which there are disks 6 and 7 located between the housing end surfaces 4 and 5 with a guaranteed clearance, on the end surfaces of which are made holes (working chambers) 8, symmetrically located relative to the axis of the shaft 3. At the same time, at each end of the disks 6 and 7, at least two rows of holes 8 are made at different radii relative to the shaft 3. At least two rows of similar holes 8 at radii offset from the disk holes by an amount close to half the distance between the radii of the holes 8 of the disk 6 and disk 7 and the radial size of the holes 8 are also made on the housing end surfaces 4 and 5 adjacent to the disk , for example, their diameter is made from the condition of partial overlapping of the disc holes by the holes of the end housing surfaces during the rotation of the disk during its rotation by the shaft, see figure 2, where the solid lines show the holes on the disks, and the dotted position of the moon on hull surfaces 4, 5 at the time of their simultaneous intersection to form a radially directed passages therethrough for passage of liquid through the wells (even in case of very small clearance between the discs and a body surfaces).

На фиг.1 лунки 8 показаны по сечению А-А на фиг.2, а вихри, имеющие место в лунках и простирающиеся на гарантированный зазор, по сути образуют в зазоре подобие динамической «лопатки» центробежного насоса, что позволяет для работы в насосном режиме выполнять относительно большие зазоры для получения повышенных расходов жидкости. На фиг.2 показаны направления вращения вихрей в корпусных лунках и лунках диска, относительные соответственно корпуса и диска. При указанных направлениях вращения вихрей и их взаимодействии при обмене протекающей через них жидкостью осуществляется процесс повышения скорости вращения вихрей в лунках по мере увеличения радиусов их расположения.In Fig. 1, wells 8 are shown along section AA in Fig. 2, and the vortices that occur in the wells and extend to a guaranteed gap essentially form in the gap a kind of dynamic "blade" of a centrifugal pump, which allows operation in the pump mode perform relatively large gaps to obtain increased fluid flow rates. Figure 2 shows the directions of rotation of the vortices in the casing holes and the holes of the disk, respectively, relative to the casing and the disk. With the indicated directions of rotation of the vortices and their interaction during the exchange of the fluid flowing through them, the process of increasing the speed of rotation of the vortices in the holes is carried out as their radii increase.

Преимущественно указанное частичное перекрытие лунок диска и корпуса выполнено только при фиксированном ряде углов поворота диска относительно корпуса, в общем случае различных для лунок, расположенных на различных радиусах диска, что позволяет создавать импульсы давления в лунках и гарантированных торцевых зазорах. Для работы преимущественно в насосном режиме количество лунок на радиусах их расположения может быть увеличено для обеспечения состояния практически постоянного перекрытия лунок, при котором импульсы давления будут существенно сглажены, при этом будет увеличен расход устройства при его использовании как насоса.Advantageously, the indicated partial overlap of the holes of the disk and the casing is performed only for a fixed number of angles of rotation of the disk relative to the casing, generally different for the holes located at different radii of the disk, which allows creating pressure pulses in the holes and guaranteed end gaps. To work mainly in the pump mode, the number of wells at the radii of their location can be increased to ensure a state of almost constant overlap of the wells, in which pressure pulses will be substantially smoothed out, while the flow rate of the device when it is used as a pump will be increased.

Для увеличения эффективности работы устройства в режиме теплогенератора, когда желательно интенсифицировать импульсы давления при одновременном увеличении расхода через торцевые зазоры, угловые относительно оси ротора сдвиги лунок на роторе и корпусе выполнены из условия кратковременного одновременного перекрытия в радиальном направлении преимущественно всех лунок диска и корпуса на части или на всех радиусах их расположения относительно оси диска так, как это показано на фиг.2.To increase the efficiency of the device in the heat generator mode, when it is desirable to intensify pressure pulses while increasing the flow rate through the end gaps, the angle shifts of the holes on the rotor and the casing, angular with respect to the rotor axis, are made from the condition of short-term simultaneous radial overlap of mainly all the holes of the disk and the casing in parts or on all the radii of their location relative to the axis of the disk as shown in Fig.2.

Для повышения всасывающей способности устройства гарантированный зазор между диском и прилегающими к нему корпусными поверхностями выполнен переменным, например уменьшающимся с увеличением радиуса его расположения от оси вала, см. выполнение крайней правой ступени устройства, где конусность зазоров 9 позволяет проходное сечение торцевых зазоров по радиусу от вала 3 выполнить постоянным или конфузорным.To increase the suction capacity of the device, the guaranteed clearance between the disk and the adjacent body surfaces is made variable, for example, decreasing with increasing radius of its location from the shaft axis, see the execution of the rightmost stage of the device, where the taper of the gaps 9 allows the passage section of the end gaps along the radius from the shaft 3 perform permanent or confused.

Для упрощения изготовления лунок при механообработке лунки выполняются в виде глухих осесимметричных углублений, например в виде сверлений или фрезеровок. При изготовлении методом литья лунки 8 достаточно просто выполнять по форме, облегчающей формирование вихревого потока в лунках. Возможно выполнение лунок и в виде ячеек Григгса, когда их глубина приблизительно равна диаметру. Однако, поскольку рабочий процесс в лунках данного устройства существенно отличен от имеющего место в ячейках Григгса, глубина лунок может быть и существенно меньшей, а также и различной по радиусам их расположения как на диске, так и на корпусных поверхностях, см. варианты выполнения на фиг.1.To simplify the manufacture of holes during machining, the holes are made in the form of blind axisymmetric recesses, for example, in the form of drilling or milling. In the manufacture by casting, the wells 8 are quite simple to perform in a form that facilitates the formation of a vortex flow in the wells. It is possible to make holes in the form of Griggs cells, when their depth is approximately equal to the diameter. However, since the working process in the wells of this device is significantly different from that occurring in the Griggs cells, the depth of the holes can be significantly less, as well as different radii of their location both on the disk and on the housing surfaces, see embodiments in FIG. .one.

Исходя из особенностей рабочего процесса данного устройства (для некоторых возможных применений описываемого устройства) для увеличении скорости вращения вихревого потока в корпусных лунках их рационально выполнять меньшего диаметра, чем диаметр лунок диска.Based on the features of the working process of this device (for some possible applications of the described device) to increase the speed of rotation of the vortex flow in the housing wells it is rational to perform a smaller diameter than the diameter of the holes of the disk.

Действительно, пусть согласно обозначениям на фиг.1 Дк=14 мм, Дд=16 мм, Rд1=120 мм, δ1=δ2=4 мм, об/мин диска = 3000, то за счет переносного совместно с диском движения вихря в лунке 8 диска и передачи его энергии в лунку корпуса число оборотов вихревого потока в лунке корпуса будет по меньшей мере равным около 72000, что характеризует особенности и высокую эффективность рабочего процесса данного устройства.Indeed, according to the notation in Fig. 1, let Dk = 14 mm, Dd = 16 mm, Rd1 = 120 mm, δ1 = δ2 = 4 mm, rpm of the disk = 3000, then due to the vortex movement portable with the disk in the hole 8 the disk and transferring its energy to the well of the housing, the number of revolutions of the vortex flow in the well of the housing will be at least equal to about 72000, which characterizes the features and high efficiency of the working process of this device.

В общем случае лунки корпусных поверхностей могут быть выполнены равного или отличного размера от лунок диска, а лунки на различных радиусах их расположения могут быть также выполнены одинаковыми или отличными от лунок на других радиусах их расположения.In the General case, the holes of the housing surfaces can be made equal or different in size from the holes of the disk, and the holes at different radii of their location can also be made the same or different from the holes in other radii of their location.

Радиусы расположения корпусных лунок R1, R2, R3 находятся между радиусами расположения лунок на диске Rд1, Rд2, Rд3 так, что приблизительно δ1=δ2, причем величины δ1 и δ2 могут быть и неравными, но, как правило, не большими чем Дк/2 и/или Дд/2.The radii of the location of the housing holes R1, R2, R3 are between the radii of the location of the holes on the disk Rд1, Рд2, Rд3 so that approximately δ1 = δ2, and the values of δ1 and δ2 can be unequal, but, as a rule, not greater than D to / 2 and / or DD / 2.

Рационально на диске 6 и/или 7 крайние по радиусу лунки 8 располагать в непосредственной близости от его периферийной поверхности, а крайние по радиусу корпусные лунки располагать на радиусе, большем радиуса периферийной поверхности диска, и выполнять выходящими в окружающий периферию диска отвод 10, например, кольцевого или спирального типа, сообщенный с выходным гидравлическим каналом 2, что образует в отводе 10 встречные или рядом расположенные вихревые «сверхвысокооборотные» жгуты, «обкатывающие» периферийную поверхность дисков, что снижает дисковое трение на рабочем органе, дополнительно энергетически воздействуя на перекачиваемую жидкость.Rationally on the disk 6 and / or 7, the radial holes 8 with the radii of the radius should be located in the immediate vicinity of its peripheral surface, and the body cavities with the radii of the radii should be located at a radius greater than the radius of the peripheral surface of the disk, and a tap 10 extending into the periphery surrounding the disk, for example, annular or spiral type, in communication with the output hydraulic channel 2, which forms in the branch 10 opposed or adjacent vortex "ultra-high-speed" tows that "run around" the peripheral surface of the disks, which lowers disk friction on the working body, additionally energetically affecting the pumped liquid.

Рационально также крайние по радиусу лунки выполнять частично выходящими на периферийную поверхность диска, см. фиг.3. При этом в отводе 10 также образуются вихревые потоки, интенсивно перемещающиеся в отводе 10 за вращающимся диском.It is also rational to perform the holes with the most extreme radius partially extending to the peripheral surface of the disk, see Fig. 3. In this case, vortex flows are also formed in the branch 10, which are intensively moving in the branch 10 behind the rotating disk.

Этот режим отличается от предыдущего, что позволяет получать гидравлические и энергетические характеристики устройства, отличные от описанного выше выполнения, см. фиг.2, где показано стрелкой направление вытекания жидкости из периферийной лунки 8д1, приводящее к возникновению силы, уменьшающей момент на валу диска.This mode differs from the previous one, which allows obtaining hydraulic and energy characteristics of the device that are different from the execution described above, see FIG. 2, where the arrow shows the direction of fluid flow from the peripheral hole 8 d1 , which leads to the appearance of a force that reduces the moment on the disk shaft.

Для дополнительного уравновешивания диска от осевых усилий на дисках могут быть выполнены сообщающие их торцевые поверхности каналы 11, которые могут проходить и через часть лунок 8, см. фиг.3. Такое выполнение лунок на малых радиусах их расположения существенно повышает всасывающую способность устройства как насоса.For additional balancing of the disk from axial forces on the disks, channels 11 that communicate with their end surfaces can be made, which can also pass through part of the holes 8, see Fig. 3. This embodiment of the holes at small radii of their location significantly increases the suction capacity of the device as a pump.

В качестве текучей рабочей среды в данном устройстве может быть использован пар или насыщенный паром воздух.As a fluid working medium in this device, steam or steam saturated air can be used.

Диски 6 и 7 (или только один диск), выполненные из хорошо электропроводящего материала, могут быть расположены между полюсами 12 постоянного магнита, см. фиг.1, что обеспечивает работу диска в режиме, подобном режиму униполярного генератора.Disks 6 and 7 (or only one disk) made of well-conductive material can be located between the poles 12 of the permanent magnet, see figure 1, which ensures the operation of the disk in a mode similar to that of a unipolar generator.

В этом случае при работе на электропроводящей жидкости через нее в торцевых зазорах будет проходить электрический ток из-за возникновения относительно малого и различного по радиусу перепада потенциалов между торцевыми поверхностями диска и противостоящими торцевыми корпусными поверхностями, что при наличии вихревого движения в лунках диска и корпуса оказывает интенсивное физико-химическое воздействие на протекающую жидкость. Это ускоряет процессы ионизации, протекание химических реакций в жидкости и в зависимости от ее свойств способствует процессам энергообмена и энерговыделения. Магнит может быть выполнен в виде электромагнита, иметь магнитопровод с катушкой 13, см. фиг.3, подключенной к источнику возбуждения 14 с различными типами рабочих характеристик, который может быть подключен и к центральному низкопотенциальному электроду 15 или кольцевому коллектору 16. Электрод 15 может быть подключен к земле или источнику с более высоким (положительным или отрицательным) потенциалом по отношению к земле. В качестве электроисточника в частном случае применения может быть использовано и само описываемое устройство при подключении периферии диска через периферийное контактное устройство 17 к катушке 13 через, например, регулируемое электрическое сопротивление 18. Таким образом, насос-теплогенератор дополнительно выполняет функции униполярного генератора, питая катушку 13 (или иной потребитель, в том числе рабочую жидкость, протекающую через описываемое устройство), обеспечивает процесс электролиза протекающей рабочей среды, интенсификацию физико-химических и энергетических процессов в этой среде и др.In this case, when working on an electrically conductive liquid, an electric current will pass through it in the end gaps due to the occurrence of a relatively small and different in potential radius difference between the end surfaces of the disk and the opposing end body surfaces, which, in the presence of vortex movement in the holes of the disk and the case, intense physico-chemical effect on the flowing fluid. This accelerates the processes of ionization, the flow of chemical reactions in a liquid and, depending on its properties, promotes the processes of energy exchange and energy release. The magnet can be made in the form of an electromagnet, have a magnetic circuit with a coil 13, see figure 3, connected to an excitation source 14 with various types of operating characteristics, which can be connected to a central low-potential electrode 15 or an annular collector 16. The electrode 15 can be connected to earth or a source with a higher (positive or negative) potential in relation to the earth. As the electrical source in a particular application, the described device can be used when connecting the periphery of the disk through the peripheral contact device 17 to the coil 13 through, for example, an adjustable electrical resistance 18. Thus, the heat pump additionally functions as a unipolar generator, feeding the coil 13 (or another consumer, including the working fluid flowing through the described device), provides the process of electrolysis of the flowing working medium, intensification Physico-chemical processes and energy in this environment and others.

На фиг.3 также показан пример выполнения подключаемой гидросистемы, где 19 - теплообменник, 20 - дроссель регулирования давления во входном канале 1, 21 - центробежный сепаратор для отбора из системы выделяемых газов, 22 - выходной канал системы подпитки гидросистемы.Figure 3 also shows an example of a plug-in hydraulic system, where 19 is a heat exchanger, 20 is a pressure regulating throttle in the inlet channel 1, 21 is a centrifugal separator for extracting gases from the system, 22 is the output channel of the hydraulic system recharge system.

Предложенный насос-теплогенератор является многофункциональным устройством, способным работать в режимах насоса или газодувки с характеристиками, близкими к вихревым гидромашинам, в режимах теплогенератора, химического реактора непрерывного действия, активатора технологических процессов и др., обладая простой и технологичной конструкцией.The proposed pump heat generator is a multifunctional device capable of operating in pump or gas blowing modes with characteristics similar to vortex hydraulic machines, in the modes of a heat generator, continuous chemical reactor, process activator, etc., having a simple and technological design.

Claims (11)

1. Насос-теплогенератор кавитационно-вихревого типа с входным осевым и выходным периферийным гидравлическими каналами, на валу которого между корпусными торцевыми поверхностями с гарантированным зазором расположен по меньшей мере один диск, на по меньшей мере одной торцевой поверхности которого выполнены лунки (рабочие камеры), симметрично расположенные относительно оси вала, отличающийся тем, что на торцевой поверхности диска выполнено по меньшей мере по два ряда лунок на различных относительно вала радиусах, на прилегающей к торцевой поверхности диска с лунками корпусных торцевых поверхностях также выполнено по меньшей мере по два ряда подобных лунок на радиусах, смещенных относительно лунок дисков на величину, близкую половине расстояния между радиусами расположения лунок диска, а радиальный размер лунок, например их диаметр, выполнен из условия частичного перекрытия лунок диска лунками торцевых корпусных поверхностей в процессе поворота диска при его вращении валом.1. A cavitation-vortex-type heat pump with an axial inlet and outlet peripheral hydraulic channels, on the shaft of which at least one disk is located between the housing end surfaces with a guaranteed clearance, the holes (working chambers) are made on at least one end surface thereof, symmetrically arranged relative to the axis of the shaft, characterized in that at least two rows of holes are made on the end surface of the disk at radii different with respect to the shaft, adjacent to the end face at least two rows of similar holes at radii offset from the disk holes by an amount close to half the distance between the radii of the disk holes, and the radial size of the holes, for example, their diameter, is made from the condition of partial overlapping of the holes of the disk with the holes of the end housing surfaces during the rotation of the disk during its rotation by the shaft. 2. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что частичное перекрытие лунок диска и корпуса выполнено только при ряде углов поворота диска относительно корпуса, в общем случае различных для лунок, расположенных на различных радиусах диска.2. The heat pump according to claim 1, characterized in that the partial overlap of the holes of the disk and the housing is made only for a number of angles of rotation of the disk relative to the housing, generally different for the wells located at different radii of the disk. 3. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что угловые относительно оси ротора сдвиги лунок на роторе и корпусе выполнены из условия кратковременного одновременного перекрытия в радиальном направлении части или всех лунок диска и корпуса на всех или части радиусах их расположения относительно оси диска.3. The heat pump according to claim 1, characterized in that the displacements of the holes on the rotor and the housing angular with respect to the rotor axis are made from the condition of short-term simultaneous overlap in the radial direction of part or all of the holes of the disk and the housing at all or part of their radii relative to the axis of the disk . 4. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что гарантированный зазор между диском и прилегающими к нему корпусными поверхностями выполнен переменным, например уменьшающимся с увеличением радиуса его расположения от оси вала.4. The heat pump according to claim 1, characterized in that the guaranteed clearance between the disk and adjacent housing surfaces is variable, for example, decreasing with increasing radius of its location from the axis of the shaft. 5. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что лунки выполнены в виде глухих осесимметричных углублений, например в виде сверлений.5. The heat pump according to claim 1, characterized in that the wells are made in the form of blind axisymmetric recesses, for example in the form of drilling. 6. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что лунки корпусных поверхностей выполнены равными или отличными по размеру от лунок диска, например меньшего диаметра, чем лунки диска.6. The heat pump according to claim 1, characterized in that the wells of the casing surfaces are made equal or different in size from the holes of the disk, for example of a smaller diameter than the holes of the disk. 7. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся, тем, что лунки на различных радиусах выполнены различных диаметра и глубины.7. The heat pump according to claim 1, characterized in that the wells at different radii are made of different diameters and depths. 8. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что на диске крайние по радиусу лунки расположены в непосредственной близости от его периферийной поверхности, а крайние по радиусу корпусные лунки расположены на радиусе, большем радиуса периферийной поверхности диска, и выполнены выходящими в окружающий периферию диска отвод кольцевого или спирального типа, сообщенный с выходным гидравлическим каналом.8. The heat pump according to claim 1, characterized in that on the disk the most radially dimples are located in the immediate vicinity of its peripheral surface, and the most radially radial wells are located on a radius greater than the radius of the peripheral surface of the disk and are made to surround the periphery of the disk is an annular or spiral outlet connected to the output hydraulic channel. 9. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что лунки диска, расположенные наиболее удалено от оси вала, выполнены частично выходящими (раскрытыми) на его периферийную поверхность.9. The heat pump according to claim 1, characterized in that the disk wells located farthest from the axis of the shaft are made partially extending (open) to its peripheral surface. 10. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один диск выполнен из электропроводящего материала и расположен между полюсами магнита, например электромагнита.10. The heat pump according to claim 1, characterized in that at least one disk is made of electrically conductive material and is located between the poles of a magnet, such as an electromagnet. 11. Насос-теплогенератор по п.1, отличающийся, тем, что по меньшей мере один диск по своей оси подключен к электроисточнику, например, регулируемого постоянного или переменного напряжения, к земле и т.п., а корпус к потребителю тока, например к обмотке электромагнита, например, через регулируемое электрическое сопротивление.11. The heat pump according to claim 1, characterized in that at least one disk along its axis is connected to an electric source, for example, an adjustable direct or alternating voltage, to earth, etc., and the housing to a current consumer, for example to an electromagnet winding, for example, through an adjustable electrical resistance.
RU2006130696/06A 2006-08-25 2006-08-25 Heat-generating pump RU2319911C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130696/06A RU2319911C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Heat-generating pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130696/06A RU2319911C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Heat-generating pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2319911C1 true RU2319911C1 (en) 2008-03-20

Family

ID=39279837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006130696/06A RU2319911C1 (en) 2006-08-25 2006-08-25 Heat-generating pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319911C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484388C2 (en) * 2011-05-20 2013-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" System for heating of process liquids and obtaining gas mixture
EA025943B1 (en) * 2013-03-14 2017-02-28 Сергей Валерьевич Котов Heat-generator pump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484388C2 (en) * 2011-05-20 2013-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" System for heating of process liquids and obtaining gas mixture
EA025943B1 (en) * 2013-03-14 2017-02-28 Сергей Валерьевич Котов Heat-generator pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011031007A2 (en) Boiler employing rotational force
RU2451214C1 (en) Device with motor and pump
WO2005081766A2 (en) Bladeless conical radial turbine and method
EP1821392A3 (en) High power generator with enhanced heat removal
EP3072579B1 (en) Cavitation device
RU2319911C1 (en) Heat-generating pump
JP4795144B2 (en) Hydroelectric generator
AU2015363802A1 (en) Centrifugal pressure booster and method for modifying or constructing a centrifugal pressure booster
JP2008069681A (en) Side channel pump and fuel battery
CN108730199A (en) A kind of single motor driving pumps axial flow rotary
US3972653A (en) In-line pump device
RU2438769C1 (en) Rotor-type hydrodynamic cavitator for fluids processing (versions)
CN101534031A (en) Suspended impeller-type direct current (DC) motor
US20160053770A1 (en) Dynamic pressure bearing pump
US6425732B1 (en) Shrouded rotary compressor
CN106925147B (en) Hydrodynamic rotor type cavitation device
CN105536595B (en) Efficient permanent magnet diving mixer containing pre-washing function
RU2329862C2 (en) Disperser-activator
CN214577901U (en) Water throwing groove sealing structure for centrifugal pump
KR101610587B1 (en) Fluid heating apparatus
RU2290573C1 (en) Liquid heating apparatus
RU2269075C1 (en) Cavitation-turbulent heat generator
RU2224957C2 (en) Cavitation energy converter
RU160243U1 (en) DEVICE FOR HEATING THE HEAT
RU2235950C2 (en) Cavitation-vortex heat generator

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140528

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160826