RU2347154C1 - Small-sized rotor-type heat generator - Google Patents

Small-sized rotor-type heat generator Download PDF

Info

Publication number
RU2347154C1
RU2347154C1 RU2007120925/06A RU2007120925A RU2347154C1 RU 2347154 C1 RU2347154 C1 RU 2347154C1 RU 2007120925/06 A RU2007120925/06 A RU 2007120925/06A RU 2007120925 A RU2007120925 A RU 2007120925A RU 2347154 C1 RU2347154 C1 RU 2347154C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
cylindrical
holes
shaft
cylindrical surface
Prior art date
Application number
RU2007120925/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Мосалёв (RU)
Сергей Михайлович Мосалёв
Виктор Иванович Наумов (RU)
Виктор Иванович Наумов
Виктор Павлович Сыса (RU)
Виктор Павлович Сыса
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
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 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority to RU2007120925/06A priority Critical patent/RU2347154C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347154C1 publication Critical patent/RU2347154C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: small-sized rotor-type heat generator is designed for heat and hot water supply to the industrial and household facilities. A rotor-type heat generator comprises a cylindrical casing in which a hollow rotor is rigidly fixed on a hollow shaft with the possibility of rotation. At least one additional cylindrical surface of smaller diameter is mounted inside the rotor coaxially to its cylindrical surface as well as at least two radially set baffles are mounted evenly and circumferentially and adjoin the cylindrical and end-face surfaces of the inner rotor surface. Diametral rows of through holes are made on the rotor cylindrical surface and additional cylindrical surface. A diametral row of analogous through holes is made at the end-face rotor surfaces in close proximity to the hollow shaft; radial rows of blind slots are made at a greater distance from the shaft, analogous blind slots are made on the inner casing end-face surfaces. Such design provides for increasing efficiency and reliability of the device, reducing its production costs.
EFFECT: increasing efficiency and reliability of the device, reducing its production costs.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, содержащим вращающиеся элементы для нагревания текучих сред, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения.The invention relates to heat engineering, and in particular to devices containing rotating elements for heating fluids, and can be used for heat and hot water supply for industrial and domestic purposes.

Известно устройство для нагревания текучей среды (см. патент US N 5188090, F24C 9/00 от 23.02.93 г.), принятое за прототип. Устройство состоит из цилиндрического ротора, у которого цилиндрическая поверхность имеет определенное число отверстий. Ротор вращается внутри корпуса, чья внутренняя поверхность примыкает к цилиндрической и торцевой поверхности ротора. Корпус имеет по одному или несколько впускных и выпускных каналов, расположенных произвольно.A device for heating a fluid is known (see US patent No. 5188090, F24C 9/00 of 02.23.93), adopted as a prototype. The device consists of a cylindrical rotor, in which the cylindrical surface has a certain number of holes. The rotor rotates inside the housing, whose inner surface is adjacent to the cylindrical and end surface of the rotor. The housing has one or more inlet and outlet channels arranged arbitrarily.

Недостатками прототипа являются низкая теплопроизводительность, высокие массогабаритные показатели, низкая коррозионная и кавитационная стойкость.The disadvantages of the prototype are low heat production, high overall dimensions, low corrosion and cavitation resistance.

Предлагаемым изобретением решается задача: сокращение энергозатрат при отоплении, снижение материалоемкости и увеличение долговечности устройства.The proposed invention solves the problem: reducing energy consumption during heating, reducing material consumption and increasing the durability of the device.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности устройства, сокращении затрат при его изготовлении и в увеличении коррозионной и кавитационной стойкости основных узлов устройства.The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of the device, reduce costs in its manufacture and to increase the corrosion and cavitation resistance of the main components of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом малогабаритном теплогенераторе роторного типа, содержащем неподвижный корпус, имеющий впускные каналы, выпускной канал, в корпусе с возможностью вращения на вале установлен цилиндрический ротор, новым является то, что вал и цилиндрический ротор выполнены полыми, причем во внутренней полости цилиндрического ротора соосно его цилиндрической поверхности размещена, как минимум, одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра, равномерно по окружности размещены, как минимум, две радиально расположенные перегородки, примыкающие к цилиндрической и торцевым поверхностям внутренней полости ротора, на цилиндрической поверхности ротора и на цилиндрической соосной поверхности меньшего диаметра выполнены диаметральные ряды сквозных отверстий, на радиальных перегородках выполнены параллельные торцевым стенкам ротора ряды аналогичных сквозных отверстий, на торцевых поверхностях ротора в непосредственной близости от вала выполнен диаметральный ряд сквозных отверстий, а на большем удалении от вала выполнены радиальные ряды несквозных пазов, аналогичные несквозные пазы выполнены на внутренних торцевых поверхностях корпуса.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed small-sized rotor-type heat generator containing a stationary body having inlet channels, an exhaust channel, a cylindrical rotor is mounted on the shaft with the possibility of rotation on the shaft, it is new that the shaft and cylindrical rotor are made hollow, and the inner cavity of the cylindrical rotor coaxially with its cylindrical surface, at least one cylindrical surface of smaller diameter is placed, evenly spaced around the circumference, like m at least two radially located partitions adjacent to the cylindrical and end surfaces of the inner cavity of the rotor, diametrical rows of through holes are made on the cylindrical surface of the rotor and on the cylindrical coaxial surface of a smaller diameter, rows of similar through holes are made parallel to the end walls of the rotor on the radial walls, on the end surfaces In the immediate vicinity of the shaft, the rotor has a diametrical row of through holes, and at a greater distance from the shaft, enes radial rows of non-through grooves, similar non-through grooves formed on the inner end surfaces of the housing.

Внутренняя поверхность корпуса и поверхность цилиндрического ротора покрыты высокоустойчивым и термошумоизолированнным покрытием.The inner surface of the housing and the surface of the cylindrical rotor are coated with a highly resistant and thermo-noise-insulated coating.

Выполнение вала и цилиндрического ротора полыми обусловлено необходимостью снижения механических потерь в процессе функционирования малогабаритного теплогенератора, т.е. в процессе генерирования тепловой энергии. При снижении массы вращающихся деталей повышается не только эффективность, но и долговечность теплогенератора, улучшаются экономические показатели при его производстве.The execution of the shaft and the cylindrical rotor hollow is due to the need to reduce mechanical losses during the operation of the small heat generator, i.e. in the process of generating thermal energy. With a decrease in the mass of rotating parts, not only the efficiency but also the durability of the heat generator increases, and the economic indicators in its production improve.

Размещение во внутренней полости цилиндрического ротора, как минимум, одной соосной цилиндрической поверхности меньшего диаметра, а также размещение равномерно по окружности, как минимум, двух радиально расположенных перегородок, примыкающих к цилиндрической и торцевой поверхностям внутренней полости ротора, обусловлено следующими факторами:The placement in the inner cavity of the cylindrical rotor of at least one coaxial cylindrical surface of a smaller diameter, as well as the placement uniformly around the circumference of at least two radially located partitions adjacent to the cylindrical and end surfaces of the inner cavity of the rotor, is due to the following factors:

- необходимостью обеспечения наибольшей площади соприкосновения движущейся текучей среды с вращающимися поверхностями ротора, что позволяет увеличить потребляемую мощность теплогенератора, а следовательно, количество произведенной тепловой энергии без увеличения диаметра ротора;- the need to ensure the largest area of contact of the moving fluid with the rotating surfaces of the rotor, which allows to increase the power consumption of the heat generator, and therefore, the amount of thermal energy produced without increasing the diameter of the rotor;

- поток текучей среды претерпевает при продвижении от впускных каналов к выпускному каналу многократные разрывы сплошной среды, многократное изменение направления движения, что способствует интенсивному процессу нагрева, в т.ч. за счет схлопывания многочисленных кавитационных микрополостей;- the fluid flow undergoes, when moving from the inlet channels to the outlet channel, multiple discontinuities of the continuous medium, multiple changes in the direction of movement, which contributes to an intensive heating process, including due to the collapse of numerous cavitation microcavities;

- повышается жесткость полой конструкции ротора.- increases the rigidity of the hollow design of the rotor.

Выполнение на цилиндрической поверхности ротора, на цилиндрической соосной поверхности меньшего диаметра и на радиальных перегородках рядов сквозных отверстий позволяет получить большое количество сужающихся потоков текучей среды, находящихся под действием давления, приложенного на входе впускных каналов, и центробежных сил, что позволяет получить многократное перераспределение, ускорение и торможение потока, сопровождающееся его нагревом.Execution of rows of through holes on a cylindrical surface of the rotor, on a cylindrical coaxial surface of a smaller diameter and on the radial partitions allows a large number of tapering fluid flows under the action of pressure applied at the inlet of the inlet channels and centrifugal forces, which allows multiple redistribution, acceleration and deceleration of the flow, accompanied by its heating.

Для обеспечения поступления текучей среды внутрь полого ротора на его торцевых поверхностях выполнен в непосредственной близости от вала диаметральный ряд сквозных отверстий. Причем текучая среда попадает внутрь полого ротора в зоне действия низкого давления, создаваемого за счет действия центробежных сил, что позволяет поддерживать высокий уровень расхода текучей среды.To ensure the flow of fluid into the hollow rotor on its end surfaces, a diametrical row of through holes is made in the immediate vicinity of the shaft. Moreover, the fluid enters the hollow rotor in the low pressure zone created by the action of centrifugal forces, which allows to maintain a high level of fluid flow.

Выполнение на торцевых поверхностях с большим удалением от вала радиальных рядов несквозных пазов и аналогичных несквозных пазов на внутренних торцевых поверхностях корпуса позволяет получить области с высокой теплопроизводительностью. Текучая среда перемещается внутри паза, тормозится о стенки и увлекается в дальнейшем в общий поток с выделением тепловой энергии.The execution on the end surfaces with a large distance from the shaft of the radial rows of non-through grooves and similar non-through grooves on the inner end surfaces of the housing allows to obtain areas with high heat production. The fluid moves inside the groove, is braked against the walls and subsequently carried away into the general flow with the release of thermal energy.

Обработка внутренней поверхности корпуса и поверхности цилиндрического ротора высокоустойчивым и термошумоизолированным покрытием позволяет решить следующие задачи:Processing the inner surface of the housing and the surface of the cylindrical rotor with a highly resistant and thermo-noise-insulated coating allows you to solve the following problems:

- предотвращение последствий коррозионного и кавитационного воздействия;- prevention of the effects of corrosion and cavitation;

- противодействие образованию накипи на рабочих поверхностях корпуса и ротора;- counteraction to the formation of scale on the working surfaces of the housing and rotor;

- создание шумопоглощающего эффекта за счет глушения шума в момент его возникновения;- creating a sound-absorbing effect due to damping of noise at the time of its occurrence;

- позволяет использовать теплогенератор для подогрева пищевых жидкостей, а также химически активных жидкостей.- allows you to use a heat generator for heating food liquids, as well as chemically active liquids.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где наThe invention is illustrated by drawings, where

фиг.1 показана общая схема малогабаритного теплогенератора роторного типа;figure 1 shows a General diagram of a small heat generator rotary type;

фиг.2 - схема размещения цилиндрической соосной поверхности меньшего диаметра и радиальных перегородок.figure 2 - layout of a cylindrical coaxial surface of smaller diameter and radial partitions.

Малогабаритный теплогенератор роторного типа состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого с возможностью вращения на полом вале 2 жестко установлен полый цилиндрический ротор 3. Внутри ротора 3 соосно его цилиндрической поверхности установлена, как минимум, одна дополнительная цилиндрическая поверхность 4 меньшего диаметра, а также равномерно по окружности размещены, как минимум, две радиально расположенные перегородки 5, примыкающие к цилиндрической и торцевым поверхностям внутренней поверхности ротора 3. На цилиндрической поверхности ротора 3 и дополнительной цилиндрической поверхности 4 выполнены диаметральные ряды сквозных отверстий 6. В непосредственной близости от полого вала 2 на торцевых поверхностях ротора 3 выполнен диаметральный ряд аналогичных сквозных отверстий 6, а на большем удалении от вала 2 выполнены радиальные ряды несквозных пазов 7, аналогичные несквозные пазы 7 выполнены на внутренних торцевых поверхностях корпуса 1. К торцевым поверхностям корпуса 1 прилегают опорные шайбы 8, в которых размещены подшипниковые опоры 9, в которых установлен вал 2, уплотнения 10, установленные в камерах 11, связанных с внутренней полостью корпуса 1. Отверстия, связанные с камерами 11, выполняют роль впускных каналов 12. Выпускной канал 13 размещен на цилиндрической поверхности корпуса 1. Вал 2 связан посредством муфты 14 с электродвигателем или иным приводом 15.The small-sized rotor-type heat generator consists of a cylindrical body 1, inside of which a hollow cylindrical rotor 3 is rigidly mounted on the hollow shaft 2 with a possibility of rotation. At least one additional cylindrical surface 4 of smaller diameter is installed inside the rotor 3 coaxially with its cylindrical surface, as well as uniformly circles are placed at least two radially located partitions 5 adjacent to the cylindrical and end surfaces of the inner surface of the rotor 3. On the cylindrical diametrical rows of through holes 6 are made of the surface of the rotor 3 and the additional cylindrical surface 4. In the immediate vicinity of the hollow shaft 2, a diametrical row of similar through holes 6 is made on the end surfaces of the rotor 3, and at a greater distance from the shaft 2 there are made radial rows of through holes 7, similar non-through grooves 7 are made on the inner end surfaces of the housing 1. Support washers 8 are adjacent to the end surfaces of the housing 1, in which bearing bearings 9 are located, in which al 2, seals 10 installed in the chambers 11 associated with the internal cavity of the housing 1. The holes associated with the chambers 11 act as inlet channels 12. The exhaust channel 13 is located on the cylindrical surface of the housing 1. The shaft 2 is connected via a coupling 14 to an electric motor or other drive 15.

Малогабаритный теплогенератор роторного типа работает следующим образом. После заполнения текучей средой внутренней полости корпуса 1 включается электродвигатель или иной привод 15. Вращение через муфту 14 передается на вал 2 с жестко установленным на нем ротором 3. Текучая среда под давлением подается через впускные каналы 12, камеры 11 внутрь цилиндрического корпуса 1 и тормозится с выделением тепловой энергии о торцевые стенки ротора 3. Далее часть текучей среды поступает в зазор между торцевыми поверхностями ротора 3 и корпуса 1 и перемещается с выделением тепловой энергии в зонах сквозных отверстий 6 и несквозных пазов 7 к выпускному каналу 13, где происходит столкновение встречных потоков, сопровождающееся нагревом текучей среды. Другая часть текучей среды через ряд сквозных отверстий 6 попадает внутрь полого ротора 3 и перемещается к сквозным отверстиям 6 сначала дополнительной цилиндрической поверхности 4 и далее к цилиндрической поверхности ротора 3. Текучая среда при движении внутри полого ротора 3 многократно преодолевает отверстия 6 в радиальных пластинах, что также сопровождается ее нагревом. В конечном итоге поток текучей среды через сквозные отверстия 6 на цилиндрической поверхности ротора 3 смешивается с двумя потоками, перемещающимися снаружи ротора 3, и поступает к выпускному каналу 13.Small-sized heat generator rotary type operates as follows. After filling the internal cavity of the housing 1 with fluid, the electric motor or other drive 15 is turned on. The rotation through the clutch 14 is transmitted to the shaft 2 with the rotor 3 rigidly mounted on it. Fluid is supplied under pressure through the inlet channels 12 of the chamber 11 into the cylindrical housing 1 and brakes with the release of thermal energy on the end walls of the rotor 3. Next, part of the fluid enters the gap between the end surfaces of the rotor 3 and the housing 1 and moves with the release of thermal energy in the zones of the through holes 6 and through x grooves 7 to the exhaust channel 13, where there is a collision of oncoming flows, accompanied by heating of the fluid. Another part of the fluid through a series of through holes 6 enters the hollow rotor 3 and moves to the through holes 6 first of the additional cylindrical surface 4 and then to the cylindrical surface of the rotor 3. The fluid when moving inside the hollow rotor 3 repeatedly overcomes the holes 6 in the radial plates, which also accompanied by its heating. Ultimately, the fluid flow through the through holes 6 on the cylindrical surface of the rotor 3 is mixed with two streams moving outside the rotor 3, and enters the outlet channel 13.

Claims (2)

1. Малогабаритный теплогенератор роторного типа, содержащий неподвижный корпус, имеющий впускные каналы, выпускной канал, в корпусе с возможностью вращения на валу установлен цилиндрический ротор, отличающийся тем, что вал и цилиндрический ротор выполнены полыми, причем во внутренней полости цилиндрического ротора соосно его цилиндрической поверхности размещена как минимум одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра, равномерно по окружности размещены как минимум две радиально расположенные перегородки, примыкающие к цилиндрической и торцевым поверхностям внутренней полости ротора, на цилиндрической поверхности ротора и на цилиндрической соосной поверхности меньшего диаметра выполнены диаметральные ряды сквозных отверстий, на радиальных перегородках выполнены параллельные торцевым стенкам ротора ряды аналогичных сквозных отверстий, на торцевых поверхностях ротора в непосредственной близости от вала выполнен диаметральный ряд сквозных отверстий, а на большем удалении от вала выполнены радиальные ряды несквозных пазов, аналогичные несквозные пазы выполнены на внутренних торцевых поверхностях корпуса.1. A small rotor-type heat generator containing a stationary housing having inlet channels, an exhaust channel, a cylindrical rotor mounted on the shaft rotatably mounted on the shaft, characterized in that the shaft and cylindrical rotor are hollow, and in the inner cavity of the cylindrical rotor coaxially with its cylindrical surface at least one cylindrical surface of smaller diameter is placed, at least two radially located partitions adjacent to the cylinder are evenly distributed around the circumference diametrical rows of through holes were made on the cylindrical and end surfaces of the inner cavity of the rotor, on the cylindrical surface of the rotor and on the cylindrical coaxial surface of a smaller diameter, rows of similar through holes were made parallel to the end walls of the rotor on the radial walls, on the end surfaces of the rotor in the immediate vicinity of the shaft a diametrical row was made through holes, and at a greater distance from the shaft, radial rows of through holes are made, similar to through holes ying on the inner end surfaces of the housing. 2. Малогабаритный теплогенератор роторного типа по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса и поверхность цилиндрического ротора покрыты высокоустойчивым и термошумоизолированным покрытием. 2. The small-sized rotor-type heat generator according to claim 1, characterized in that the inner surface of the housing and the surface of the cylindrical rotor are coated with a highly stable and thermally noise-insulated coating.
RU2007120925/06A 2007-06-04 2007-06-04 Small-sized rotor-type heat generator RU2347154C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120925/06A RU2347154C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Small-sized rotor-type heat generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120925/06A RU2347154C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Small-sized rotor-type heat generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2347154C1 true RU2347154C1 (en) 2009-02-20

Family

ID=40531854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007120925/06A RU2347154C1 (en) 2007-06-04 2007-06-04 Small-sized rotor-type heat generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347154C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197412U1 (en) * 2019-12-17 2020-04-23 Общество с ограниченной ответственностью «НС Сервис» DEVICE FOR CAVITATION PROCESSES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197412U1 (en) * 2019-12-17 2020-04-23 Общество с ограниченной ответственностью «НС Сервис» DEVICE FOR CAVITATION PROCESSES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7089886B2 (en) Apparatus and method for heating fluids
KR101134388B1 (en) electric boiler for making heat by dissoving motion of water molecule
KR20110027157A (en) Boiler utlizing rotary power
WO2015138381A1 (en) Method and apparatus for heating liquids
KR20120122442A (en) a multiplex heating producer which using centrifugal force and friction force
RU2347154C1 (en) Small-sized rotor-type heat generator
KR20100098913A (en) Boiler apparatus using friction heat
KR101238544B1 (en) The centrifugal foot heats and the centrifugal generation of heat way that used a bidirectional revolution
KR100489760B1 (en) Heat generating Device using Rotatory force
RU2308648C1 (en) Rotor heat generator
RU2293931C1 (en) Arrangement for heating liquid
RU2413906C1 (en) Hydraulic mechanical heat generator
RU2527545C1 (en) Multi-functional vortex heat generator (versions)
RU2290573C1 (en) Liquid heating apparatus
RU2310799C1 (en) Liquid heating device
KR20110132008A (en) High efficiency heat generator
RU2357160C1 (en) Rotary-cavitation type heat generator
RU2235950C2 (en) Cavitation-vortex heat generator
RU61015U1 (en) CAVITATION-VORTEX HEAT GENERATOR
RU2308646C1 (en) Device for heating liquid
RU2366870C1 (en) Hydrocavitation mechanical heat generator
RU61852U1 (en) DRIVING CAVITATION HEAT AND STEAM GENERATOR
RU2632021C2 (en) In-line heater of rotary type
RU2332618C1 (en) Heating device for fluid medium
RU2296276C1 (en) Liquid heater

Legal Events

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

Effective date: 20090605