RU2669442C2 - Vortex cavitator - Google Patents
Vortex cavitator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669442C2 RU2669442C2 RU2016150758A RU2016150758A RU2669442C2 RU 2669442 C2 RU2669442 C2 RU 2669442C2 RU 2016150758 A RU2016150758 A RU 2016150758A RU 2016150758 A RU2016150758 A RU 2016150758A RU 2669442 C2 RU2669442 C2 RU 2669442C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- vortex
- cyclone
- bearings
- cavitator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплогенераторам кавитационного типа для разогрева жидкостей в гидросистемах различного назначения, а также может быть использовано в качестве смесителей различных жидкостей, диспергирования, разрушения молекулярных связей в сложных жидкостях, изменения физико-механических свойств жидкостей, для воздействия на биологические объекты.The invention relates to cavitation-type heat generators for heating liquids in hydraulic systems for various purposes, and can also be used as mixers for various liquids, dispersing, breaking molecular bonds in complex liquids, changing the physicomechanical properties of liquids, for influencing biological objects.
Известна вихревая труба, содержащая камеру энергетического разделения с тангенциальным сопловым вводом, диафрагму с центральным отверстием и дроссель, на крестовине которого установлены радиально расположенные лопасти, а сама диафрагма выполнена заодно с расширяющимся к выходу раструбом, вход которого соединен с центральным отверстием (Патент РФ на изобретение №2098723, кл. 6 F25B 9/02, 1997 г.).A vortex tube is known that contains an energy separation chamber with a tangential nozzle inlet, a diaphragm with a central hole and a throttle on the cross of which radially arranged blades are installed, and the diaphragm itself is made in one piece with a bell extending to the outlet, the input of which is connected to the central hole (RF Patent for the invention No. 2098723,
Предлагаемая конструкция устраняет смешивание тангенциально входящего вихревого потока и идущего ему навстречу охлажденного приосевого потока, что повышает термодинамическую эффективность устройства. Причем в своей конструктивной версии (Фиг. 1, описания патента №2098723) авторы предлагают выполнить камеру энергетического разделения (корпус) в виде отдельного блока с возможностью его удаления и быстрой замены на другой с иными техническими характеристиками. Для этого на нем предусмотрены с разных концов резьбы и контрящие гайки.The proposed design eliminates the mixing of a tangentially incoming vortex flow and a cooled axial flow going towards it, which increases the thermodynamic efficiency of the device. Moreover, in their constructive version (Fig. 1, description of patent No. 2098723), the authors propose to perform an energy separation chamber (housing) in the form of a separate unit with the possibility of its removal and quick replacement with another with different technical characteristics. For this, threads and lock nuts are provided on it from different ends of the thread.
Однако данное устройство предназначено для работы с газовыми средами и поэтому не создает акустической кавитации.However, this device is designed to work with gaseous media and therefore does not create acoustic cavitation.
Известен теплогенератор, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным сопловым вводом по форме параллелограмма с выходом на одном конце, и тормозным устройством, и вторым выходом на другом конце, цилиндрическую теплообменную обойму, в которую помещен корпус, средство для придания вращательного движения жидкости в виде изогнутых пластин, жестко соединенных с внутренней поверхности трубопровода, установленным в тангенциальном тепловом вводе на заданном расстоянии от входа, на цилиндрической поверхности обоймы размещены герметизированное отверстие для тангенциального соплового ввода и выходной патрубок (патент РФ на изобретение №2177591, кл. 7 F25B 29/04, F25B 9/02, F25B 29/00).A heat generator is known, comprising a cylindrical body with a tangential nozzle input in the form of a parallelogram with an output at one end, and a braking device, and a second output at the other end, a cylindrical heat exchange sleeve in which the body is placed, means for imparting rotational movement of the fluid in the form of curved plates, tightly connected to the inner surface of the pipeline installed in the tangential thermal input at a predetermined distance from the inlet, a seal is placed on the cylindrical surface of the cage anced opening for the tangential entry nozzle and the outlet nozzle (RF patent №2177591, cl. 7
Задачи, поставленные авторами - интенсификация теплообмена, незначительное уменьшение энергозатрат, упрощение конструкции за счет исключения перепускного патрубка, в этом техническом предложении успешно решены, но не более. В данном изобретении не предусмотрено и не осуществлено более радикальное повышение эффективности за счет существенного снижения входной мощности путем исключение значительной части гидравлических сопротивлений.The tasks set by the authors - the intensification of heat transfer, a slight reduction in energy consumption, simplifying the design by eliminating the bypass pipe, have been successfully solved in this technical proposal, but no more. This invention does not provide for and does not implement a more radical increase in efficiency due to a significant reduction in input power by eliminating a significant part of the hydraulic resistance.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является вихревой нагреватель - теплогенератор (принятый за прототип) по патенту Российской Федерации №2045715, кл. F25B 29/00, 1995, содержащий цилиндрический корпус, ускоритель движения жидкости, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с корпусом, на выходе которого размещено тормозное устройство соединенное с выходным патрубком.The closest technical solution to the claimed is a vortex heater - heat generator (adopted as a prototype) according to the patent of the Russian Federation No. 2045715, class. F25B 29/00, 1995, comprising a cylindrical body, an accelerator of fluid movement, made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the body, at the output of which there is a brake device connected to the outlet pipe.
В рассматриваемом техническом решении в отличии от предыдущей конструкции наряду с вихревой составляющей реализованы и акустико кавитационные способности. Особенностью этой конструкции является циклон, выполненный в виде улитки, в которой при слиянии входящего потока и потока совершившего почти полный оборот возникает акустический сигнал. Образовавшаяся звуковая волна распространяется в корпус и усиливается в нем за счет преобразования в стоячую волну, что обуславливает в вакууметрическую фазу разрыв сплошности жидкости и образование кавитационных каверн, а в манометрическую - схлопывание этих каверн с выделением тепловой энергии (Фиг. 1).In the considered technical solution, in contrast to the previous design, along with the vortex component, acoustic-cavitation abilities are also implemented. A feature of this design is a cyclone made in the form of a cochlea, in which an acoustic signal arises when the incoming stream and the stream that completes an almost complete revolution merge. The resulting sound wave propagates into the casing and is amplified in it due to conversion to a standing wave, which causes the continuity of the liquid to break and the formation of cavitation cavities in the vacuum phase, and the collapse of these caverns with the release of thermal energy into the gauge phase (Fig. 1).
Однако и у этого устройства имеется ряд недостатков, присущих всем вышеперечисленным конструкциями - эти устройства имеют существенные гидродинамические потери на поворот жидкости, деформацию и трение об ограждающие поверхности. Особенно эти потери велики в корпусе, поскольку движение в нем сопровождается еще и вращением жидкости, что значительно увеличивает путь трения, а при скоростях более 20 метров в секунду эти потери составляют почти половину всех энергетических водящих затрат.However, this device also has a number of drawbacks inherent in all of the above structures - these devices have significant hydrodynamic losses due to fluid rotation, deformation and friction on the enclosing surfaces. Especially these losses are large in the case, since the movement in it is also accompanied by the rotation of the liquid, which significantly increases the friction path, and at speeds of more than 20 meters per second, these losses account for almost half of all energy driving costs.
Вращение жидкости обуславливает потери на многократное участие ее в трении о внутренние поверхности корпуса вследствие возникновения при этом встречного осевого течения Россби (Фиг. 2).The rotation of the liquid causes losses due to its repeated participation in friction against the inner surfaces of the housing due to the occurrence of a counter axial Rossby flow (Fig. 2).
При этом трение существенно повышает степень турбулентности потока, что не всегда является полезным. Например, при использовании устройства для сопутствующего одновременного разделения компонентов рабочей среды (в виде смесей) по удельным весам, легкие в центре, а тяжелые на периферии - интенсивное перемешивание часто исключает эту возможность разделения.In this case, friction significantly increases the degree of flow turbulence, which is not always useful. For example, when using a device for concomitant simultaneous separation of the components of the working medium (in the form of mixtures) by specific gravities, light in the center and heavy in the periphery - intensive mixing often eliminates this possibility of separation.
При добавлении в рабочую среду живых биологических объектов (семян) с целью их обработки в кавитационном поле, действие турбулентности и трения о внутренние поверхности корпуса эти живые объекты уничтожает.When living biological objects (seeds) are added to the working environment with the aim of processing them in a cavitation field, the action of turbulence and friction on the internal surfaces of the body destroys these living objects.
Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности рабочего процесса вихревого кавитатора за счет существенного снижения, вплоть до полного исключения, трения жидкости о внутреннюю поверхность корпуса, обеспечения постоянной структуры потока рабочей жидкости по длине корпуса.The aim of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the working process of the vortex cavitator due to a significant reduction, up to the complete elimination, of fluid friction on the inner surface of the housing, ensuring a constant structure of the working fluid flow along the length of the housing.
Для достижения поставленной цели в теплогенераторе, содержащем цилиндрический корпус, ускоритель движения жидкости, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с корпусом, на выходе которого размещено тормозное устройство, соединенное с выходным патрубком, корпус выполнен вращающимся за счет установки по торцам в подшипниках, один из которых размещен в торцевой стенке циклона, примыкающей к корпусу, а другой во фланце, дополнительно установленном на выходном патрубке или подшипники могут быть размещены за пределами рабочего пространства на осях, соединенных с корпусом спицами, корпус также снабжен уплотнениями в местах подвижных соединений с торцовой стенкой циклона и фланцем выходного патрубка, например, в виде фланцев по концам с концентричными оси корпуса канавками, входящими в скользящее сопряжение с концентричными выступами торцовой стенки циклона и фланца выходного патрубка.To achieve this goal in a heat generator containing a cylindrical housing, the fluid accelerator, made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the housing, at the output of which is placed a brake device connected to the outlet pipe, the housing is made rotating by installing ends in bearings, one of which is located in the end wall of the cyclone adjacent to the housing, and the other in the flange, additionally mounted on the outlet pipe or bearings can be placed outside the working space on the axes connected to the housing by knitting needles, the housing is also equipped with seals in the places of movable connections with the end wall of the cyclone and the flange of the outlet pipe, for example, in the form of flanges at the ends with the concentric axis of the housing by grooves that enter into sliding interface with the concentric protrusions of the end wall of the cyclone and outlet flange.
При этом:Wherein:
• уплотнения корпуса могут быть выполнены:• housing seals can be made:
• - в виде магнитожидкостных уплотнений;• - in the form of magneto-liquid seals;
• - контактными торцовыми;• - contact end;
• - в виде вращающихся вместе с корпусом гидродинамических лопастных систем;• - in the form of hydrodynamic blade systems rotating together with the housing;
• теплогенератор может быть снабжен обоймой, охватывающей корпус;• the heat generator can be equipped with a cage covering the housing;
• подшипники могут быть выполнены гидростатическими, дополнительно исполняющими уплотнительные функции;• bearings can be hydrostatic, additionally performing sealing functions;
- один из фланцев корпуса может быть снабжен приводом, выполненным: - one of the flanges of the housing can be equipped with a drive made:
- - в виде ременной передачи;- - in the form of a belt drive;
- - в виде агрегатированного вокруг корпуса статора электродвигателя, а фланец ротора выполнен из магнитного материала, или снабжен на фланце обмоткой с образованием короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя;- - in the form of an electric motor aggregated around the stator housing, and the rotor flange is made of magnetic material, or provided with a winding on the flange with the formation of a squirrel cage rotor of the asynchronous electric motor;
- корпус с внутренней и наружной сторон может иметь оребрение.- the housing on the inside and outside can have fins.
Выполнение корпуса вращающимся за счет его установки по торцам в подшипниках, один из которых размещен в торцевой стенке циклона, примыкающей к корпусу, а другой во фланце, дополнительно установленном на выходном патрубке (Фиг. 3), обеспечивает снижение до минимума трения жидкости о корпус, поскольку закрученная в циклоне рабочая жидкость, попадая с торцового направления в корпус, взаимодействует с внутренней поверхностью, раскручивая его. Между вращающейся жидкостью и вращающимся с небольшим отставанием от жидкости корпусом относительное движение минимально, следовательно, силы трения также минимальны, минимальны потери напора жидкости, циркулирующей внутри вихревого кавитатора, требуется меньший напор насоса. Это обстоятельство обуславливает меньший крутящий момент на валу насоса и, в результате, меньшую потребляемую мощность электродвигателя привода по сравнению с прототипом.The execution of the housing rotating due to its installation at the ends in the bearings, one of which is placed in the end wall of the cyclone adjacent to the housing, and the other in the flange, additionally mounted on the outlet pipe (Fig. 3), minimizes the friction of fluid against the housing, since the working fluid swirling in the cyclone, falling from the end direction into the housing, interacts with the inner surface, untwisting it. The relative motion between the rotating fluid and the casing rotating with a slight lagging behind the fluid is minimal, therefore, the friction forces are also minimal, the pressure losses of the fluid circulating inside the vortex cavitator are minimal, less pump head is required. This circumstance leads to less torque on the pump shaft and, as a result, lower power consumption of the drive motor compared to the prototype.
Величина существующих гидравлических потерь в предлагаемом устройстве соответствует мощности, требуемой для вращения корпуса, и определяется энергетическими затратами в подшипниках и уплотнительных устройствах - чем она меньше, тем вихревой кавитатор эффективнее.The magnitude of the existing hydraulic losses in the proposed device corresponds to the power required to rotate the housing, and is determined by the energy costs in the bearings and sealing devices - the smaller it is, the more vortex cavitator is more efficient.
Наличие зазоров между неподвижными элементами (торцевая стенка циклона, примыкающая к корпусу, а также фланец, дополнительно установленный на выходном патрубке) и вращающимися торцовыми кромками корпуса обуславливает возможный переток под давлением из внутреннего объема вихревого кавитатора в окружающее пространство рабочей жидкости, а значит и ее потери.The presence of gaps between the stationary elements (the end wall of the cyclone adjacent to the housing, as well as a flange additionally mounted on the outlet pipe) and the rotating end edges of the housing determines the possible flow under pressure from the internal volume of the vortex cavitator into the surrounding space of the working fluid, and hence its loss .
Для предупреждения этого процесса сквозной зазор между вращающимся корпусом и неподвижными конструктивными элементами целесообразно закрыть уплотняющим устройством, например, в виде фланцев по концам корпуса с концентричными оси корпуса канавками, входящими в скользящее сопряжение с концентричными выступами торцовой стенки циклона и дополнительно установленного фланца выходного патрубка (Фиг. 3). В этом случае перетекающая под давлением жидкость из внутреннего объема в окружающее пространство движется по лабиринту, образованному впадинами и выступами сопрягаемых деталей в каждом из уплотнений, теряет свою энергию и замедляется, образуя подпор следующим объемам жидкости. Чем больше длина лабиринта, тем больше величина противодавления создается на нем, тем меньшая доля рабочей жидкости без пользы покинет внутренний объем вихревого кавитатора. Однако, в этом случае все же предполагается небольшая доля перетечек.To prevent this process, it is advisable to close the end-to-end gap between the rotating case and the fixed structural elements with a sealing device, for example, in the form of flanges at the ends of the case with grooves concentric to the axis of the body, which enter into sliding interface with the concentric protrusions of the cyclone end wall and the additionally installed outlet pipe flange (Fig. . 3). In this case, the fluid flowing under pressure from the internal volume to the surrounding space moves along the labyrinth formed by the depressions and protrusions of the mating parts in each of the seals, loses its energy and slows down, forming a backwater to the following volumes of liquid. The longer the labyrinth is, the greater the amount of back pressure created on it, the smaller the proportion of the working fluid will leave the internal volume of the vortex cavitator without any benefit. However, in this case, a small proportion of flows is still expected.
Следовательно, трение рабочей жидкости о внутреннюю поверхность корпуса при скоростях больше 20 м/с по длинной винтовой траектории в этом случае заменяется значительно меньшей величиной трения в подшипниках, причем, при условии предупреждения потерь жидкости через зазоры между подвижным корпусом и неподвижными фланцем и циклоном.Therefore, the friction of the working fluid on the inner surface of the housing at speeds greater than 20 m / s along a long helical path in this case is replaced by a significantly lower amount of friction in the bearings, moreover, provided that fluid losses through the gaps between the movable housing and the stationary flange and cyclone are prevented.
При наполнении рассматриваемых лабиринтов минеральным маслом в сочетании с мелкодисперсным ферромагнитным порошком и при изготовлении фланцев из магнитного материала герметичность лабиринта значительно повысится, поскольку ферромагнитные частицы будут удерживаться магнитным полем, что обеспечит возможность противостоять перепаду давления в несколько атмосфер (Фиг. 4). Удерживающее магнитное поле можно также создать дополнительным соленоидом, расположенным концентрично корпусу, рядом с фланцами. Такое уплотнение называется магнитожидкостным и оно в течение многих лет зарекомендовало себя, как надежное (то есть исключающее утечки жидкости), простое и создающее малое сопротивление вращению уплотнение.When filling the labyrinths with mineral oil in combination with finely divided ferromagnetic powder and in the manufacture of flanges from magnetic material, the tightness of the labyrinth will increase significantly, since the ferromagnetic particles will be held by a magnetic field, which will make it possible to withstand the pressure drop in several atmospheres (Fig. 4). A holding magnetic field can also be created by an additional solenoid located concentrically to the housing, next to the flanges. Such a seal is called magneto-liquid and for many years it has established itself as a reliable (that is, eliminating fluid leakage), simple and creating little resistance to rotation seal.
Другим вариантом исполнения уплотнений является торцовое уплотнение, которое включает два трущихся кольца из твердого сплава, одно из которых установлено на неподвижном элементе, а другое на вращающемся. Высокая твердость сплава существенно снижает износы, а определенная степень прижима колец предупреждает перетечку жидкости. Однако, для того, чтобы исключить нагрев, спекание подвижного и неподвижного колец торцовое уплотнение предусматривает все же небольшой расход рабочей жидкости через трущееся сопряжение (Фиг. 5). Такой тип уплотнения в настоящее время получил широкое распространение в центробежных насосах, что повышает серийность производства и в результате обуславливает его малую стоимость.Another embodiment of the seals is a mechanical seal, which includes two rubbing rings of hard alloy, one of which is mounted on a fixed element, and the other on a rotating one. The high hardness of the alloy significantly reduces wear, and a certain degree of clamping rings prevents fluid overflow. However, in order to exclude heating, sintering of the movable and fixed rings, the mechanical seal still provides a small flow rate of the working fluid through the friction mating (Fig. 5). This type of seal is now widely used in centrifugal pumps, which increases serial production and as a result causes its low cost.
Еще один вид уплотнения - гидродинамическое уплотнение может представлять собой венец из лопаток на периферии диска, за которым располагается уплотняемый зазор. При вращении диска с лопатками, они за счет гидродинамического воздействия отгоняют жидкость от зазора и создают уплотняющее действие, причем только при условии, что кинетическая энергия создаваемого потока будет больше энергии давления перед уплотняемым зазором. Однако, недостатком рассматриваемого уплотнения является отсутствие его работоспособности в состоянии покоя (Фиг. 6).Another type of seal - a hydrodynamic seal can be a crown of blades on the periphery of the disk, behind which there is a sealed gap. When the disk with the blades rotates, they, due to the hydrodynamic effect, drive the liquid away from the gap and create a sealing effect, and only if the kinetic energy of the generated stream is greater than the pressure energy in front of the sealing gap. However, the disadvantage of this seal is the lack of its operability at rest (Fig. 6).
Для возврата к использованию потерь рабочей жидкости целесообразно ниже уплотнений расположить поддон для ее сбора, который может быть выполнен в виде обоймы, охватывающей корпус. Снабжение вихревого кавитатора обоймой (Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8), охватывающей корпус, дает возможность собирать утечки жидкости через зазоры по торцам корпуса и возвращать их снова в рабочий цикл. Причем, наличие неподвижной обоймы, охватывающей корпус, позволяет работать вихревому кавитатору даже без системы уплотнений. В этом случае, весь рабочий объем, в том числе, и обойма заполняются жидкостью (Фиг. 7). Во время рабочего процесса жидкость движется из насоса в циклон, где получает вращение и в виде вихревого течения далее входит в начало корпуса. За счет трения вращающаяся жидкость приводит корпус во вращение вокруг его оси, причем, вращение корпуса в этом случае предполагает так же и трение его внешней поверхности о жидкость в обойме. Однако, расчет показывает (Фиг. 9),To return to the use of losses of the working fluid, it is advisable to place a pan for collecting it below the seals, which can be made in the form of a cage covering the housing. The supply of the vortex cavitator holder (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8), covering the housing, makes it possible to collect fluid leaks through the gaps at the ends of the housing and return them again to the working cycle. Moreover, the presence of a fixed cage covering the housing allows the vortex cavitator to operate even without a sealing system. In this case, the entire working volume, including the clip, are filled with liquid (Fig. 7). During the working process, the fluid moves from the pump to the cyclone, where it receives rotation and then enters the beginning of the housing in the form of a vortex flow. Due to friction, the rotating fluid causes the housing to rotate around its axis, and the rotation of the housing in this case also involves the friction of its outer surface against the fluid in the cage. However, the calculation shows (Fig. 9),
что гидравлические потери от суммы двух трений на половинах значений скоростей меньше, чем потери от одного трения при суммарной скорости, то есть в этом случае также имеется ресурс повышения эффективности за счет снижения гидравлических потерь на трение жидкости о корпус.that hydraulic losses from the sum of two frictions at half the speed values are less than losses from one friction at the total speed, that is, in this case there is also a resource for increasing efficiency by reducing hydraulic losses due to fluid friction against the body.
В случае обоймы, заполненной воздухом (Фиг. 8), в ней можно создать противодавление, равное давлению во внутреннем объеме корпуса и, таким образом, предупредить переток жидкости через зазор во время рабочего процесса и в тоже время исключить гидравлические потери на трение о жидкость в обойме. Однако, при этом следует предупредить попадание воздуха в рабочий цикл, например, во время паузы, поскольку, за счет разности столбов жидкости для верхней и нижней частей кольцевого зазора возникнет и разная разность давлений между полостью корпуса и внутренним пространством обоймы. В этом случае в нижней части потечет вода из корпуса в обойму, а в верхней воздух в корпус из обоймы.In the case of a cage filled with air (Fig. 8), it is possible to create a backpressure equal to the pressure in the internal volume of the casing and, thus, prevent fluid flow through the gap during the working process and at the same time eliminate hydraulic friction losses against the liquid in clip. However, this should prevent air from entering the duty cycle, for example, during a pause, because, due to the difference in the liquid columns for the upper and lower parts of the annular gap, a different pressure difference will also arise between the body cavity and the inner space of the cage. In this case, water will flow from the casing into the cage in the lower part, and air from the cage in the upper part.
Установка разного вида уплотнений и обоймы обеспечивает возможность повышения эффективности рабочего процесса при реализации основного мероприятия - замены протяженного трения скольжения жидкости о внутренние поверхности корпуса на трение качения в подшипниках.The installation of different types of seals and cages provides the opportunity to increase the efficiency of the working process during the implementation of the main measure - replacing extended sliding fluid friction on the inner surface of the housing with rolling friction in the bearings.
Другим функциональным назначением обоймы является ее каркасная функция. Она обеспечивает постоянство положений и жесткость позиционирования фланцев уплотнений, а также соосность этих фланцев (торцевая стенка циклона, примыкающая к корпусу, и фланец, дополнительно установленный на выходном патрубке) во время использования их в качестве корпусов подшипников, а это в свою очередь обеспечивает правильную работу уплотнений и подшипников, исключая перекос, и способствует достижению главной цели - повышения эффективности рабочего процесса.Another functional purpose of the clip is its frame function. It ensures constant position and rigidity of positioning of the sealing flanges, as well as the alignment of these flanges (the cyclone end wall adjacent to the housing and the flange additionally mounted on the outlet pipe) during their use as bearing housings, and this, in turn, ensures correct operation seals and bearings, eliminating skew, and contributes to the achievement of the main goal - improving the efficiency of the workflow.
Следует особо отметить, что подшипники внутренними кольцами могут быть размещены и на осях, соединенных с корпусом спицами (Фиг. 10, Фиг. 11), в том числе и за пределами рабочего пространства, то есть с наружных сторон циклона и выходного патрубка, выполненного, например, в виде отвода. Этот вариант установки подшипников снижает момент сопротивления от трения в подшипниках, поскольку в этом случае можно использовать подшипники меньших размеров, во-вторых, они будут размещены отдельно от рабочей жидкости, следовательно, не будут подвергаться коррозии и в итоге продлится их ресурс. Снижение потерь в подшипниках обеспечивает более полную реализацию преимуществ от вращающегося корпусаIt should be specially noted that bearings with inner rings can be placed on axes connected to the housing by spokes (Fig. 10, Fig. 11), including outside the working space, that is, from the outer sides of the cyclone and the outlet pipe, made for example, in the form of a tap. This option of installing bearings reduces the moment of resistance from friction in the bearings, since in this case it is possible to use smaller bearings, secondly, they will be placed separately from the working fluid, therefore, they will not corrode and, as a result, their life will last. Reduced bearing loss provides more complete realization of the benefits of a rotating housing
Спицы в этом случае не будут создавать сопротивления окружной компоненте скорости потока, и несущественно будут влиять только на осевую, которая в разы меньше окружной.In this case, the spokes will not create resistance to the circumferential component of the flow velocity, and will only slightly affect the axial component, which is several times smaller than the circumferential one.
Заслуживающим внимания вариантом конструктивного исполнения подшипника является гидростатический вариант, выполняющий одновременно функции подшипника и узла уплотнения (Фиг. 12). В классическом варианте он представляет из себя неподвижный корпус в виде п-образного профиля обернутый вокруг вала, к которому подключен гидронасос. Гидронасос забирает жидкость из емкости и под высоким давлением нагнетает ее в кольцевой карман, образованный п-образным профилем и создает в нем давление. За счет разности давлений в кольцевом кармане и внешними пространствами с двух сторон образуется перетекание жидкости между валом и боковыми стенками п-образного кольцевого канала, что обеспечивает смазывающее и поддерживающее вал действия.A noteworthy embodiment of the bearing is a hydrostatic version that simultaneously performs the functions of a bearing and a seal assembly (Fig. 12). In the classic version, it is a fixed body in the form of a p-shaped profile wrapped around a shaft to which a hydraulic pump is connected. The hydraulic pump takes fluid from the tank and pumps it under high pressure into an annular pocket formed by an u-shaped profile and creates pressure in it. Due to the pressure difference in the annular pocket and the external spaces on both sides, fluid flows between the shaft and the side walls of the u-shaped annular channel, which provides lubricating and supporting action shaft.
В предлагаемом конструктивном варианте (Фиг. 12) число сопрягаемых поверхностей относительно вышерассмотренной схемы значительно увеличено. Их функции выполняют каждая пара сопрягаемых выступов и впадин герметизируемых фланцев. При этом каждая наружная поверхность выполняет роль шипа, а каждая внутренняя - роль цапфы. Следовательно, нагрузочная способность такого подшипника в разы больше вышеописанного классического варианта, что позволяет сократить расход через него рабочей жидкости, и тем самым повысить и его уплотняющие качестваIn the proposed structural embodiment (Fig. 12), the number of mating surfaces relative to the above scheme is significantly increased. Their functions are performed by each pair of mating protrusions and depressions of the sealed flanges. Moreover, each outer surface acts as a spike, and each inner surface plays the role of a pin. Therefore, the load capacity of such a bearing is several times greater than the above-described classic version, which allows to reduce the flow rate of the working fluid through it, and thereby increase its sealing properties
При этом одна часть жидкости освободившейся из зазора между шипом и цапфой устремляется во внутренние объемы вихревого кавитатора и вновь участвует в его рабочем процессе, а другая стекает во внешнее пространство, далее во всасывающую линию насоса вихревого кавитатора или специального насоса и вновь участвует в рабочем процессе подшипника и уплотнения.In this case, one part of the liquid freed from the gap between the spike and the pin rushes into the internal volumes of the vortex cavitator and again participates in its working process, and the other flows into the outer space, then into the suction line of the vortex cavitator pump or a special pump and again participates in the bearing working process and seals.
Дополнительные затраты мощности на прокачивание жидкости через лабиринты, образованные подвижными и неподвижными частями подшипников (десятки Вт), в десятки раз меньше, чем затраты на трение вихревого течения жидкости о неподвижный корпус (десятки кВт), что способствует достижению главной цели - повышению эффективности рабочего процесса вихревого кавитатора.The additional cost of power for pumping fluid through labyrinths formed by moving and stationary parts of bearings (tens of watts) is ten times less than the cost of friction of the vortex fluid flow on a stationary body (tens of kW), which helps to achieve the main goal - to increase the efficiency of the working process vortex cavitator.
Использование принудительного вращения корпуса от специального, отдельного привода позволяет полностью устранить отставание вращения корпуса от вращения жидкости, что полностью исключает затраты гидравлической мощности на трение жидкости внутреннюю поверхность корпуса (Фиг. 13, Фиг. 14).The use of forced rotation of the housing from a special, separate drive allows you to completely eliminate the backlog of rotation of the housing from the rotation of the fluid, which completely eliminates the cost of hydraulic power for friction of the fluid inner surface of the housing (Fig. 13, Fig. 14).
Вращение корпуса в этом случае может быть осуществлено, например, от ременной передачи (при мелкосерийном способе изготовления вихревых кавитаторов), или в виде агрегатируемого вокруг корпуса статора электродвигателя и обмотки ротора - при массовом производстве вихревых кавитаторов. Второй вариант, то есть совмещение привода с корпусом кавитатора исключает ременную передачу, повышая тем самым надежность и снижая стоимость устройства.In this case, the rotation of the housing can be carried out, for example, from a belt drive (with a small-scale method for manufacturing vortex cavitators), or in the form of an electric motor aggregated around a stator housing and a rotor winding - in the mass production of vortex cavitators. The second option, that is, combining the drive with the housing of the cavitator eliminates belt transmission, thereby increasing reliability and reducing the cost of the device.
В этом случае реализуются два дополнительных преимущества. Во-первых, дополнительный выигрыш в энергетике процесса, поскольку та гидравлическая мощность, участвующая во вращении корпуса без привода, превышает мощность которая дойдет до этого этапа по цепочке преобразования энергии от равной ей доли входной механической мощности. Следовательно, гидравлическая мощность создаст большую полезную функцию (например, при нагреве), чем та же величина в виде входной механической мощности привода. Во-вторых, при равных угловых скоростях вращающегося корпуса и жидкости в нем имеет место стабильная структура потока без существенных взаимных перемещений разных объемов рабочей жидкости, что также с пособствует снижению гидравлических потерь (повышению эффективности) и дополнительно дает возможность осуществления целого набора дополнительных технологических функций: разделения компонентов рабочей жидкости по удельным весам; более полно отбирать выделившийся из рабочей жидкости газ в приосевой области, а также дополнительно усиливать амплитуду стоячей волны в корпусе за счет его внутреннего продольного оребрения (Фиг. 15).In this case, two additional advantages are realized. Firstly, an additional gain in the energy of the process, since the hydraulic power involved in the rotation of the housing without a drive exceeds the power that reaches this stage in the energy conversion chain from an equal fraction of the input mechanical power. Consequently, hydraulic power will create a greater useful function (for example, during heating) than the same value in the form of input mechanical power of the drive. Secondly, at equal angular velocities of the rotating body and the fluid, a stable flow structure takes place without significant mutual displacements of different volumes of the working fluid, which also contributes to the reduction of hydraulic losses (increased efficiency) and additionally makes it possible to carry out a whole set of additional technological functions: separation of the components of the working fluid by specific gravity; more fully select the gas released from the working fluid in the axial region, and also additionally increase the amplitude of the standing wave in the housing due to its internal longitudinal fins (Fig. 15).
В этом случае ребра работает как камертоны, что увеличивает добротность рассматриваемой акустической системы, и в тоже время они не препятствуют продольному движению жидкости. Этому же эффекту способствует и наружное оребрение.In this case, the ribs work like tuning forks, which increases the quality factor of the acoustic system under consideration, and at the same time they do not interfere with the longitudinal movement of the liquid. External finning also contributes to the same effect.
Повышение добротности (снижение декремента затухания) в данном случае также способствует снижению потребной входной мощности и повышению эффективности рабочего процесса, поскольку уменьшение затухания предполагает меньшую необходимость пополнения энергии при протекании технологических процессов на постоянном энергетическом уровне.An increase in the quality factor (decrease in the attenuation decrement) in this case also contributes to a decrease in the required input power and an increase in the efficiency of the working process, since a decrease in the attenuation implies a lesser need for replenishment of energy during technological processes at a constant energy level.
В итоге все вышеперечисленные мероприятия либо непосредственно обеспечивают повышение эффективности рабочего процесса вихревого кавитатора за счет существенного снижения трения жидкости о внутреннюю поверхность корпуса, либо создают условия для достижения больших результатов этого повышения.As a result, all of the above measures either directly provide an increase in the efficiency of the working process of the vortex cavitator due to a significant reduction in the friction of the liquid on the inner surface of the housing, or create conditions for achieving great results of this increase.
Предлагаемое техническое решение пояснено следующими чертежами:The proposed technical solution is illustrated by the following drawings:
Фиг. 1. Схема процесса акустической кавитации;FIG. 1. Diagram of the process of acoustic cavitation;
Фиг. 2. Структура осевых течений в корпусе известных теплогенераторов вихревого типа;FIG. 2. The structure of axial flows in the body of known vortex type heat generators;
Фиг. 3. Вихревой кавитатор с вращающимся корпусом;FIG. 3. Vortex cavitator with a rotating body;
Фиг. 4. Вихревой кавитатор с магнито-жидкостным уплотнением вращающегося корпуса с неподвижными каркасными элементами;FIG. 4. Vortex cavitator with magneto-liquid seal of the rotating casing with fixed frame elements;
Фиг. 5. Вихревой кавитатор с торцовыми уплотнениями вращающегося корпуса;FIG. 5. Vortex cavitator with mechanical seals of the rotating body;
Фиг. 6. Вихревой кавитатор с гидродинамическими уплотнениями вращающегося корпуса;FIG. 6. Vortex cavitator with hydrodynamic seals of the rotating body;
Фиг. 7. Вихревой кавитатор с обоймой, охватывающей вращающийся корпус, и заполненной жидкостью;FIG. 7. Vortex cavitator with a clip covering a rotating body and filled with liquid;
Фиг. 8. Вихревой кавитатор с обоймой, охватывающей вращающийся корпус, и заполненной воздухом;FIG. 8. Vortex cavitator with a clip covering the rotating body and filled with air;
Фиг. 9. Расчетная схема сопоставления затрат на потери во вращающемся со скоростью V2 или неподвижном корпусе, заключенном в обойму с жидкостью, (разрез А-А Фиг. 3, разрез В-В на Фиг. 7);FIG. 9. The calculation scheme for comparing the costs of losses in a rotating with a speed of V 2 or a stationary body enclosed in a cage with a liquid (section aa of Fig. 3, section bb of Fig. 7);
Фиг. 10. Конструктивный вариант установки вращающегося корпуса на оси в подшипниках малых размеров;FIG. 10. A constructive option for installing a rotating housing on an axis in small bearings;
Фиг. 11. Конструктивный вариант установки вращающегося корпуса на полуосях в подшипниках;FIG. 11. A constructive version of the installation of a rotating housing on the axle shafts in the bearings;
Фиг. 12. Конструктивный вариант установки вращающегося корпуса в гидростатических подшипниках;FIG. 12. A design version of the installation of a rotating housing in hydrostatic bearings;
Фиг. 13. Вихревой кавитатор с принудительным вращением корпуса ременной передачей;FIG. 13. Vortex cavitator with forced rotation of the housing by a belt drive;
Фиг. 14. Вихревой кавитатор с принудительным вращением корпуса от агрегатируемого вокруг корпуса статора электродвигателя и обмотки ротора;FIG. 14. Vortex cavitator with forced rotation of the housing from the electric motor aggregated around the stator housing and the rotor winding;
Фиг. 15. Вихревой кавитатор с принудительным вращением корпуса и его внутренним продольным оребрением.FIG. 15. Vortex cavitator with forced rotation of the housing and its internal longitudinal finning.
Вихревой кавитатор состоит из циклона 1 в виде улитки с тангенциальным входом 2, торцовая стенка 3 которого подвижно соединена с корпусом 4. На корпусе 4 по концам установлены подшипники 5, размещенные: - один в торцовой стенке 3, а другой во фланце 6 выходного патрубка 7. Вихревой кавитатор может иметь направляющий аппарат 8 в виде консольных пластин, закрепленных либо на неподвижном фланце 6 выходного патрубка 7, либо внутри самого выходного патрубка 7 боковым креплением 8 к его стенкам (Фиг. 10, Фиг. 11, Фиг. 12).The vortex cavitator consists of a
Рабочий процесс вихревого кавитатора предполагает его присоединение к насосному агрегату, включающему насос 9 и привод 10. При этом, напорный патрубок 11 насоса 9 присоединен к тангенциальному входу 2 циклона 1, а всасывающий 12 к выходному патрубку 7 через циркуляционный трубопровод 13.The workflow of the vortex cavitator assumes its connection to the pump unit, which includes the
Торцовая стенка 3 циклона 1 и фланец 6 выходного патрубка 7 сопряжены с фланцами 14 и 15 корпуса 4 по концентричным его оси канавкам 16, входящими в скользящие сопряжение с концентрическими выступами 17 торцовой стенки 3 циклона 1 и фланца 6 выходного патрубка 7.The
При исполнении уплотнения вихревого кавитатора в виде уплотнения магнитожидкостного типа (Фиг. 4) неподвижные фланцы 3 и 6 снабжены кольцевыми канавками 19 концентричными корпусу 4, которые соединены с питающим трубопроводом 20 через радиальный канал 21, и сопряжены с кольцевыми канавками, образованными выступами 17. На своем входе питающий трубопровод 20 снабжен бункером-питателем 22, содержащим резервные запасы магнитореалогической жидкости, расход которой регулируется для каждого из фланцев 3 и 6 вентилями 23. Излишки магнитореалогической жидкости 24 собираются в обойме 25 и могут быть удалены из нее через кран 26.When performing the seal of the vortex cavitator in the form of a magneto-liquid type seal (Fig. 4), the fixed
Детали 3, 6, 14, 15 имеют при этом способе герметизации остаточную намагниченность для удержания ферроммагнитной (магнитореалогической) жидкости 24 в лабиринтах, образованных выступами 17 и впадинами 16 перечисленных деталей.
При исполнении уплотнения вихревого кавитатора в виде уплотнения контактного типа (Фиг. 5) герметизация обеспечивается двумя контактирующими подвижными относительно друг друга кольцами 27, 28, одно из которых упруго поджато, например, втулкой 29 из губчатого материала.When performing the seal of the vortex cavitator in the form of a contact type seal (Fig. 5), the sealing is provided by two contacting
При исполнении уплотнения вихревого кавитатора в виде уплотнения гидродинамического типа (Фиг. 6) корпус 4 должен быть снабжен приводом активного вращения 30, включающим двигатель 31 и ременную передачу, состоящую из ведущего шкива 32, ремня 33 и ведомого шкива 34. Функциональным элементом гидродинамического уплотнения являются лопастные венцы 35, установленные по обоим концам вращающегося корпуса 4. Для сбора возможных протечек рабочей жидкости 36 (в данном случае жидкости, участвующей в рабочем процессе вихревого кавитатора) через уплотнение служит обойма 25, дополнительно фиксирующая детали 3 и 6, а для возврата в рабочий процесс этой жидкости служит трубопровод 37. Трубопровод 37 соединяет обойму 25 со всасывающим патрубком 12 насоса 9.When performing the seal of the vortex cavitator in the form of a hydrodynamic type seal (Fig. 6), the
При этом могут иметь место различные режимы вращения корпуса 4:In this case, there may be various modes of rotation of the housing 4:
- при полном заполнении обоймы 25 рабочей жидкостью 37 (Фиг. 7, разрез Б-Б на Фиг. 9);- when the
- при отсутствии обоймы 25 (Фиг. 3, Фиг. 5, Фиг. 10, Фиг. 11, Фиг. 14 разрез А-А на Фиг. 9).- in the absence of clip 25 (Fig. 3, Fig. 5, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 14 section aa in Fig. 9).
При исполнении уплотнения вихревого кавитатора в виде уплотнения гидростатического типа (Фиг. 12) неподвижные фланцы 3 и 6 так же, как и в случае уплотнения магнитожидкостного типа снабжены кольцевыми канавками 19, концентричными корпусу 4, соединенными на входе с питающим трубопроводом 20, снабженном вентилями 23. Питающий трубопровод 20 соединен с насосом 38, всасывающая линия которого соединена с полостью обоймы 25. При этом, напорная часть трубопровода 20 может быть соединена магистралью 39 с напорным патрубком 11 насоса 9, а всасывающая его часть может быть соединена с всасывающим патрубком 12 насоса 9 с помощью трубопровода 37.When performing the seal of the vortex cavitator in the form of a hydrostatic type seal (Fig. 12), the fixed
При выполнении привода вращения корпуса 4 в виде встроенного электродвигателя фланец 6 (или 3) снабжается статором 40 с обмоткой 41, а фланец 15 (или 14) достраивается якорем, состоящим из сердечника 42 и обмотки 43 (Фиг. 14).When performing the rotation drive of the
При активном способе вращения корпуса 4 его целесообразно дополнить ребрами 44, как изнутри (Фиг. 15), так и снаружи.With the active method of rotation of the
В предлагаемом техническом решении рассмотрены так же конструктивные варианты (Фиг. 10, Фиг. 11) вращающегося корпуса 4, предполагающие его размещение с помощью спиц 45 на оси 46 (Фиг. 10), установленной в подшипниках 47, или на двух полуосях 48, установленных так же в подшипниках 47 (Фиг. 11).The proposed technical solution also considers constructive options (Fig. 10, Fig. 11) of the
В качестве полезной функции агрегата, содержащего предлагаемый вихревой кавитатор, можно рассматривать выработку тепла и передачу его или в теплообменник, или в радиатор 49.As a useful function of the unit containing the proposed vortex cavitator, we can consider the generation of heat and its transfer either to the heat exchanger or to the
Вихревой кавитатор работает следующим образом. Насос 9 через напорный патрубок 11 нагнетает рабочую жидкость 36 во входной патрубок 2 циклона 1 (Фиг. 3). Вошедши в циклон 1 (Фиг. 9, разрез В-В) рабочая жидкость участвует во вращательном движении, и совершив при этом почти полный оборот, вступает во взаимодействие с входящим через входной патрубок 2 уже другими объемами этого же потока. Конкуренция двух сходящихся под острым углом потоков порождает периодический процесс их взаимодействия. Это взаимодействие выражается в виде перекрытия одного потока вторым, и далее за счет возрастания при этом статической составляющей напора первого потока отжатие им второго потока сследующим частичным его перекрытием и т.д.Vortex cavitator works as follows. The
В результате периодических упругих взаимодействий возникают импульсы давления, распространяющиеся по внутреннему объему во всех направлениях, в том числе и в корпус 4 со скоростью звука в рабочей жидкости. Распространяясь вдоль корпуса 4 импульс давления (звуковая волна) отражается от противоположного его конца и движется навстречу первоначальному направлению до встречи с началом корпуса, где вновь меняет направление на противоположное, то есть первоначальное. Фланцы, 14, 15 расположенные по концам корпуса 4, способствуют лучшему отражению звуковых волн, поскольку звуковая волна при этом распространяется и в жидкости и по стенкам корпуса 4.As a result of periodic elastic interactions, pressure pulses arise, propagating in the internal volume in all directions, including into the
При длине корпуса 4, кратной целому числу полудлин волн λ/2, проходящая волна преобразуется в стоячую с узлами по окончаниям корпуса и пучностями - между узлами. Возникновение стоячей волны предполагает удвоенную амплитуду колебаний, что способствует при данной частоте колебаний большему размеру и большему количеству кавитационных каверн в вакуумметрическую фазу волны. В манометрическую фазу волны эти каверны схлопываются, выделяя тепловую энергию, вызывая измельчение твердых включений (если таковые имеются), обеспечивая тщательное перемешивание (на молекулярном уровне) и т.д., что вызывает возможность выполнения различных технологических операций.With the length of the
Рабочая жидкость при этом из циклона 1, участвуя одновременно в окружном и центростремительном движении, попадает в корпус 4, где так же участвуя в двух движениях - вихревом и осевом поступательном, достигает окончания корпуса 4. При движении по корпусу 4 вихревая (окружная) составляющая движения жидкости за счет трения о внутреннюю поверхность вращает его.In this case, the working fluid from
Такое взаимодействие окружной составляющей вихревого потока, распространяющегося в осевом направлении, с внутренней поверхностью корпуса снижает относительную скорость между периферийными объемами и стенкой. При этом момент сопротивления от трения в уплотнениях и подшипниках 5, в которых установлен корпус 4, определяет интенсивность его вращения.This interaction of the circumferential component of the vortex flow propagating in the axial direction with the inner surface of the housing reduces the relative velocity between the peripheral volumes and the wall. In this case, the moment of resistance to friction in the seals and
Так при минимальном трении в подшипниках и уплотнениях окружная скорость вращения корпуса (его внутренней поверхности) близка к окружной скорости периферийных областей вращающихся объемов рабочей жидкости (Фиг. 3). Затраты энергии в этом случае на трение жидкости между жидкостью и корпусом во время рабочего процесса минимальны, что существенно повышает его эффективность (на 35-45%). Так по мере продвижения вдоль корпуса 4 жидкость имеет только осевую относительно его составляющую, что при значительных диаметрах обуславливает малые скорости продольного перемещения ≈ 3 м/с и низкий уровень гидравлических потерь - 0,06 м при поступательном вместо 20 м при вихревом относительно корпуса режиме течения.So with minimal friction in the bearings and seals, the peripheral speed of rotation of the housing (its inner surface) is close to the peripheral speed of the peripheral regions of the rotating volumes of the working fluid (Fig. 3). The energy costs in this case for the friction of the liquid between the liquid and the body during the working process are minimal, which significantly increases its efficiency (by 35-45%). So, as you move along the
На выходном участке корпуса 4 рабочая жидкость взаимодействует с пластинами 8, образующими спрямляющее устройство, (а также выполняющими функцию камертона) и проходит выпрямленным потоком в патрубок 7, далее по трубопроводу 13 через технологическую нагрузку 49 поступает в насос 9 через его всасывающий патрубок 12. В насосе 9 от двигателя 10 рабочая жидкость вновь приобретает энергию и по напорному патрубку 11 поступает в вихревой кавитатор для участия в новых циклах. Причем, в случае вращающегося корпуса 4 рабочей жидкости в насосе 9 требуется для пополнения в следующий цикл меньшее количество энергии по сравнению с неподвижным корпусом, следовательно, в этом случае имеет смысл использовать насос меньшей мощности при исходных показателях технологического процесса.At the output section of the
В противоположной ситуации возрастание сопротивлений в подшипниках и уплотнениях создает момент сопротивления, который снижает окружную скорость вращения корпуса и вызывает усиление вращательного движения жидкости относительно корпуса. Относительное смещение рабочей жидкости и корпуса влечет затраты энергии на трение, изменяет структуру потоков, вызывая появление течения Россби, что в итоге увеличивает гидравлические потери в циркуляционном контуре снижая подачу насоса, смещает рабочий процесс с оптимального режима, и тем самым уменьшает коэффициент полезного действия насоса 9.In the opposite situation, an increase in the resistances in the bearings and seals creates a moment of resistance, which reduces the circumferential speed of rotation of the housing and causes an increase in the rotational motion of the fluid relative to the housing. The relative displacement of the working fluid and the housing entails friction energy consumption, changes the flow structure, causing the appearance of a Rossby flow, which ultimately increases hydraulic losses in the circulation circuit, reducing the pump flow, shifts the working process from the optimal mode, and thereby reduces the
Вихревой кавитатор работает с меньшей эффективностью, как сам по себе (за счет снижения скорости движения жидкости), так и за счетсмещения работы насоса с оптимального на менее экономичный режим.Vortex cavitator works with less efficiency, both on its own (by reducing the speed of the fluid), and by shifting the pump from optimal to less economical mode.
Последний рассмотренный вариант режима работы кавитатора возможен при отсутствии дополнительного активного привода (Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 7, Фиг. 8, Фиг. 10, Фиг. 11, Фиг. 12) по причине некачественного изготовления сопрягаемых фланцев 3-14, 6-15, их перекоса при монтаже, попадания между ними инородных включений, износа и перекоса подшипников 5, 47. Однако, даже незначительное сокращение относительного движения между вращающейся жидкостью и корпусом приводит к положительному результату - выигрышу в общем балансе мощности.The last considered variant of the operating mode of the cavitator is possible in the absence of an additional active drive (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12) due to poor-quality manufacturing of mating flanges 3-14 , 6-15, their misalignment during installation, the inclusion of foreign inclusions, wear and misalignment of
Активный же привод (Фиг. 6, Фиг. 13, Фиг. 14, Фиг. 15) обеспечивает гарантированное, управляемое влияние на характер и степень взаимодействия корпуса 4 и рабочей жидкости 36.The active drive (Fig. 6, Fig. 13, Fig. 14, Fig. 15) provides a guaranteed, controlled effect on the nature and degree of interaction of the
Работа каждого из предлагаемых конструктивных вариантов вихревых кавитаторов по подшипниковым узлам и элементам уплотнения происходит следующим образом:The work of each of the proposed design options for vortex cavitators on the bearing units and sealing elements is as follows:
- наиболее простым по конструкции является исполнение опорно-уплотняющего узла в виде подшипника (качения или скольжения) 5 и лабиринтным уплотнением в виде фланца (14 или 15) по каждому из концов корпуса 4 с концентричными оси корпуса канавками 16, входящими в скользящее сопряжение с концентричными выступами 17 торцовой стенки 3 циклона 1 или дополнительно установленного фланца 6 выходного патрубка 7 (Фиг. 3). В этом случае перетекающая под давлением жидкость 36 из внутреннего объема в окружающее пространство движется по лабиринту, образованному впадинами 16 и выступами 17 сопрягаемых деталей 3-14 и 6-15 в каждом из уплотнений, теряет свою энергию и замедляется, образуя подпор следующим объемам жидкости. Чем больше глубина лабиринта и их количество, тем больше величина противодавления создается на нем, тем меньшая доля рабочей жидкости 36 без пользы покинет внутренний объем вихревого кавитатора. Однако, в этом случае все же предполагается небольшая доля перетечек.- the simplest in design is the design of the support-sealing assembly in the form of a bearing (rolling or sliding) 5 and a labyrinth seal in the form of a flange (14 or 15) on each end of the
- Вихревой кавитатор с магнито-жидкостным уплотнением вращающегося корпуса с неподвижными каркасными элементами (Фиг. 4) является развитием предыдущей конструкции. Так, при наполнении рассматриваемых лабиринтов (образованных впадинами 16 и выступами 17) магнитореалогической жидкостью 24 из бункера-питателя 22 в виде сочетания минерального масла с мелкодисперсным ферромагнитным порошком и при изготовлении фланцев 14, 15, 6, 3 из магнитного материала герметичность лабиринта значительно повысится. Это достигается за счет того, что ферромагнитные частицы будут удерживаться магнитным полем фланцев 14, 15, 6, 3 из магнитного материала, а это обеспечит возможность противостоять перепаду давления в несколько атмосфер (Фиг. 4). Однако, за счет избыточного давления во внутреннем пространстве вихревого кавитатора, его возможных скачков в силу случайных причин часть магнитореалогической жидкости 24 со временем может выдавливаться из лабиринтов, образованных впадинами 16 и выступами 17. Поэтому при работе устройства магнитореалогическая жидкость 24 из бункера-питателя 22 по трубопроводам 20 через вентили 23 подводится к радиальным каналам 21 далее к окружным каналам 19, касающимся впадин 16, и пополняет их, как при первоначальном заполнении, так и во время рабочего процесса. Утечки этой жидкости 24 собираются в поддоне 25 и далее через кран 26 либо утилизируются, либо вновь возвращаются в рабочий процесс путем перелива ее снова в бункер-питатель 22 для участия в следующих циклах рабочего процесса. Более сильное удерживающее магнитное поле можно также создать дополнительным соленоидом, расположенным концентрично корпусу, рядом с фланцами (на фигурах не показано).- A vortex cavitator with a magneto-liquid seal of a rotating body with fixed frame elements (Fig. 4) is a development of the previous design. So, when filling the labyrinths under consideration (formed by
Вышерассмотренное уплотнение в течение многих лет зарекомендовало себя, как надежное (то есть почти исключающее утечки жидкости), простое и создающее малое сопротивление относительному вращению уплотняемых деталей. В итоге, оно обеспечивает возможность вращения рабочей жидкости 36 вместе с корпусом 4, что значительно снижает затраты энергии на их относительное движение и повышает эффективность всего рабочего процесса вихревого кавитатора.For many years, the above seal has established itself as reliable (that is, almost eliminating fluid leakage), simple and creating little resistance to the relative rotation of the parts being sealed. As a result, it provides the possibility of rotation of the working
- Другим вариантом исполнения уплотнений, еще более простым по конструкции, является торцовое уплотнение, которое включает два трущихся кольца из твердого сплава 27, 28, одно из которых установлено на неподвижном элементе 27, а другое на вращающемся 28. Высокая твердость сплава существенно снижает износы, а определенная степень прижима колец 27, 28 предупреждает перетечку жидкости. Для обеспечения поджатия колец 27, 28 с целью создания напряжений, превышающих перепад давления и тем самым исключения перетока через уплотнение, кольцо 28 подпружинено упругим элементом 29. В этом случае давление рабочей жидкости во внутреннем пространстве кавитатора воздействует на каждое из колец 27, 28. По одной из торцовых сторон каждое из колец посажено к соответствующим деталям 3 и 29 на клей или герметик. Торцовый стык колец 27, 28 поджат упругим элементом 29 до контакта с нормальным давлением (напряжением), превышающим давление в кавитаторе, следовательно, переток через стык отсутствует, как во время покоя, так и во время движения. Однако, для того, чтобы исключить нагрев, спекание подвижного и неподвижного колец торцовое уплотнение предусматривает, с целью обеспечения смазки и охлаждения, все же небольшой расход рабочей жидкости через трущееся сопряжение (Фиг. 5).- Another embodiment of the seals, even simpler in design, is a mechanical seal, which includes two rubbing rings of
Гидродинамическое уплотнение (Фиг. 6) представляет собой венец 35 из лопаток на периферии торца корпуса 4, за которым располагается уплотняемый зазор. При вращении корпуса 4 с лопатками 35, они за счет гидродинамического воздействия отгоняют жидкость от зазора в районе подшипника 5 и создают уплотняющее действие, причем только при условии, что кинетическая энергия создаваемого потока будет больше энергии давления перед уплотняемым зазором. Это условие достигается превышением наружного диаметра лопаток по отношению к диаметру кольца зазора, что обеспечивает большую энергии жидкости, образующей завесу перед зазором. Однако, недостатком рассматриваемого уплотнения является, во-первых, отсутствие его работоспособности в состоянии покоя, во-вторых, уплотняющий поток жидкости требует, как на себя расход энергии, так и расход на порождаемые им вихреобразования внутри корпуса 4 и циклона 3. Поэтому этот вид уплотнения в меньшей степени, чем другие виды вышеперечисленных уплотнений способствует достижению главной цели повышения эффективности рабочего процесса, поскольку в этом случае один вид гидродинамических потерь частично заменяется другим.The hydrodynamic seal (Fig. 6) is a
Для возврата к использованию потерь рабочей жидкости 36 через уплотнения является целесообразным ниже них расположить поддон для ее сбора, который может быть выполнен в виде обоймы 25, охватывающей корпус 4. Снабжение вихревого кавитатора обоймой 25 (Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8), охватывающей корпус 4, дает возможность собирать утечки 24 жидкости 36 через зазоры по торцам корпуса 4 и возвращать их снова в рабочий цикл. В этом случае рабочая жидкость 36 из обоймы 25 по трубопроводу 37 сливается с циркуляционным потоком трубопровода 13 и попадает через всасывающий патрубок 12 в насос 9 для участия в новых циклахTo return to the use of losses of the working
Причем, наличие неподвижной обоймы 25, охватывающей корпус 4, позволяет работать вихревому кавитатору даже без системы уплотнений. В этом случае, весь рабочий объем, в том числе, и обойма 25 может быть заполнена жидкостью 36 (Фиг. 7).Moreover, the presence of a fixed
Во время рабочего процесса жидкость 36 движется из насоса 9 через патрубок 11 в циклон 3, где получает вращение и в виде вихревого течения, далее входит в начало корпуса 4. За счет трения вращающаяся жидкость 36 приводит корпус 4 во вращение вокруг его оси, причем, вращение корпуса 4 в этом случае предполагает так же и трение его внешней поверхности о жидкость 36 в обойме 25. Однако, этот вариант (Фиг. 9; В-В) относительного вращения жидкости 36 и корпуса 4 по интенсивности в два раза слабее, чем при неподвижном корпусе (Фиг. 9; А-А). Расчет, выполненный согласно выражениям на странице 6 показывает, что гидравлические потери от суммы двух трений на половинах значений скоростей меньше, чем потери от одного трения при суммарной скорости, то есть в этом случае также имеется ресурс повышения эффективности за счет снижения гидравлических потерь на трение жидкости о корпус, хотя и не в полной мере. При этом, за счет первоначальных перетечек в герметичной обойме 25 создается противодавление, которое препятствует дальнейшему перетоку через зазоры уплотнений. Для создания незначительной циркуляции рабочей жидкости через зазоры уплотнений с целью, например, удаления технологических сгустков рабочей жидкости, или при настройке и отладке уплотнений кран 26 (Фиг. 4) позволяет менять степень герметизации обоймы 25 и задавать требуемую величину циркуляции.During the working process, the liquid 36 moves from the
В случае обоймы 25, заполненной воздухом (Фиг. 8), в ней можно создать противодавление, равное давлению во внутреннем объеме корпуса 4 и, таким образом, предупредить переток жидкости 36 через зазор во время рабочего процесса и в тоже время исключить гидравлические потери на трение о жидкость внешней поверхности корпуса 4 в обойме 25. Однако, при этом следует предупредить попадание воздуха в рабочий цикл, например, во время паузы, поскольку, за счет разности столбов жидкости для верхней и нижней частей кольцевого зазора возникнет и разная разность давлений между полостью корпуса и внутренним пространством обоймы 25. В этом случае в нижней части потечет вода из корпуса 4 в обойму 25, а в верхней воздух в корпус 4 из обоймы 25. Для удаления рабочей жидкости 36 из обоймы 25 при поднятии ее уровня до касания с корпусом 4 следует также открыть кран 26 (Фиг. 4).In the case of a
Установка разного вида уплотнений и обоймы 25 обеспечивает возможность повышения эффективности рабочего процесса при реализации основного мероприятия - замены протяженного трения скольжения жидкости 36 о внутренние поверхности корпуса 4 на трение качения в подшипниках 5 или 47, которое на порядок меньше исходного.The installation of different types of seals and
Другим функциональным назначением обоймы 25 является ее каркасная функция. Она обеспечивает постоянство положений и жесткость позиционирования фланцев уплотнений 3 и 6, а также соосность этих фланцев (торцевая стенка циклона 3, примыкающая к корпусу, и фланец 6 дополнительно установленный на выходном патрубке 7) во время использования их в качестве корпусов подшипников 5. То есть обойма 25 обеспечивает правильную работу уплотнений и подшипников, исключая их перекос, и способствует достижению главной цели - повышения эффективности рабочего процесса.Another functional purpose of the
Заслуживающим внимания вариантом конструктивного исполнения подшипника является гидростатический вариант, выполняющий одновременно функции подшипника и узла уплотнения (Фиг. 12). Работает гидростатический подшипник следующим образом. Гидронасос 38 забирает жидкость из выхода поддона 25 вихревого кавитатора и под высоким давлением по трубопроводу 20 через вентили 23, далее радиальные каналы 21, окружные каналы 19 нагнетает ее в лабиринты, образованные впадинами 16 и сопрягаемыми с ними выступами 17. Перетекающая под высоким давлением в лабиринте жидкость 36 на каждом цилиндрическом фрагменте создает смазывающее и поддерживающее действие элементов типа вал, то есть каждая наружная поверхность выполняет роль шипа, а каждая внутренняя - роль цапфы.A noteworthy embodiment of the bearing is a hydrostatic version that simultaneously performs the functions of a bearing and a seal assembly (Fig. 12). The hydrostatic bearing operates as follows. The
В предлагаемом конструктивном варианте (Фиг. 12) можно создать значительное число сопрягаемых элементов 16 и 17, что обеспечит повышенную нагрузочную способность такого подшипника, позволит сократить расход через него рабочей жидкости, снизить мощность, реализуемую на это мероприятие, а также повысить еще и его уплотняющие качества.In the proposed constructive embodiment (Fig. 12), it is possible to create a significant number of
При этом одна часть жидкости освободившейся из зазора между шипом и цапфой (элементы 16, 17) устремляется во внутренние объемы вихревого кавитатора и вновь участвует в его рабочем процессе. Другая часть рабочей жидкости стекает во внешнее пространство, в обойму 25 далее в трубопровод 20 и, получая приращение энергии в специальном насосе 38, течет снова трубопровод 20, чтобы вновь участвовать в рабочем процессе подшипника и уплотнения.In this case, one part of the liquid freed from the gap between the spike and the pin (
Кроме того, вышедшая из обоймы 25 жидкость может быть направлена через трубопровод 37 во всасывающую линию 13 насоса 9 вихревого кавитатора для участия в повторных рабочих циклах при условии отсутствия специального насоса 38 (пунктирные линии). Создаваемого насосом 9 напора будет достаточно для преодоления противодавления в этой части рабочего пространства вихревого кавитатораIn addition, the liquid emerging from the
Дополнительные затраты мощности на прокачивание жидкости через лабиринты, образованные подвижными и неподвижными частями подшипников (десятки Вт), в десятки раз меньше, чем затраты на трение вихревого течения жидкости о неподвижный корпус (десятки кВт), что способствует достижению главной цели - повышению эффективности рабочего процесса вихревого кавитатора.The additional cost of power for pumping fluid through labyrinths formed by moving and stationary parts of bearings (tens of watts) is ten times less than the cost of friction of the vortex fluid flow on a stationary body (tens of kW), which helps to achieve the main goal - to increase the efficiency of the working process vortex cavitator.
В качестве подшипников так же могут быть использованы обычные подшипники качения 5, которые установливаются как на наружной поверхности корпуса 4 (Фиг. 4 - Фиг. 6), так и внутренними кольцами 47 на осях 46, соединенных с корпусом 4 спицами 45 (Фиг. 10, Фиг. 11). Этот вариант установки подшипников позволяет их размещать за пределами рабочего пространства, то есть с наружных сторон циклона 3 и выходного патрубка 7, выполненного например, в виде отвода. Этот вариант установки снижает момент сопротивления от трения в подшипниках, во-первых, потому, что можно использовать подшипники меньших размеров, во-вторых, они будут размещены отдельно от рабочей жидкости, следовательно, не будут подвергаться коррозии и в итоге продлится их ресурс. Снижение потерь в подшипниках 47 обеспечивает более полную реализацию преимуществ от вращающегося корпуса.As bearings,
Циркуляционный поток рабочей жидкости 36 при вхождении из улитки 3 в корпус 4, а также при выходе из корпуса 4 в патрубок 7 будет взаимодействовать со спицами 45. Однако, спицы в этом случае не будут создавать сопротивления окружной компоненте скорости потока, и несущественно будут влиять только на осевую составляющую движения жидкости, которая в разы меньше окружной. Соответственно энергетические затраты на влияние спиц 45 и на сопротивление подшипников 47 будут несущественны. Омываемый рабочей жидкостью входной участок оси 46 расположен в центре вихревого потока и совсем не создает гидродинамических потерь, а его выходной участок омывается косым выходным потоком, и как хорошо обтекаемое тело создает минимальные гидродинамические сопротивления. Консольные пластины направляющего аппарата 8 с целью исключения препятствия для вращения спиц 45 вынесены в расширенный выходной патрубок 7.The
В варианте исполнения вала 46 только в виде полуосей 48 (Фиг. 11) увеличивается свободное пространство в корпусе 4 и имеется возможность использовать входную полуось 46 корпуса 4 для подачи в него обрабатываемого материала (на фигурах не показано).In the embodiment of the
Использование принудительного вращения корпуса 4 от специального, отдельного привода позволяет полностью устранить отставание вращения корпуса 4 от вращения жидкости 36, что полностью исключает затраты гидравлической мощности на трение жидкости 36 внутреннюю поверхность корпуса 4 (Фиг. 13, Фиг. 14, Фиг. 15).The use of forced rotation of the
Работает устройство в таком качестве следующим образом. Сам вихревой кавитатор работает в своем штатном режиме, рабочая жидкость совершает циркуляцию: насос 9 - входной патрубок 2 циклона 3 - создание вихревого потока в циклоне 3 - движение этого вихревого потока вдоль корпуса 4 с одновременным вращением последнего - взаимодействие и последующее выправление потока на направляющем аппарате 8 - переход рабочей жидкости через выходной патрубок 7 в циркуляционный трубопровод 13 - вход рабочей жидкости через патрубок 12 в насос 9 и т.д.The device operates in this capacity as follows. The vortex cavitator itself operates in its normal mode, the working fluid circulates: pump 9 —
Вращение корпуса в этом случае может быть осуществлено, например, от ременной передачи 30 (при мелкосерийном способе изготовления вихревых кавитаторов), или в виде агрегатируемого вокруг корпуса 4 статора электродвигателя, состоящего из сердечника 40 и обмотки 41 и ротора, состоящего из сердечника 42 и обмотки 43. Второй вариант, то есть совмещение привода с корпусом 4 кавитатора исключает ременную передачу, повышая тем самым надежность и снижая стоимость устройства, что целесообразно использовать при крупносерийном производстве.In this case, the rotation of the housing can be carried out, for example, from a belt drive 30 (with a small-scale method for manufacturing vortex cavitators), or in the form of an electric motor aggregated around the
В этом случае реализуются два дополнительных преимущества. Во-первых, дополнительный выигрыш в энергетике процесса, поскольку та гидравлическая мощность, участвующая во вращении корпуса 4 без привода, превышает мощность, которая дойдет до этого этапа по цепочке преобразования энергии от равной ей доли входной механической мощности. Следовательно, гидравлическая мощность создаст большую полезную функцию (например, при нагреве), чем та же величина в виде входной механической мощности привода. Во-вторых, при равных угловых скоростях вращающегося корпуса 4 и жидкости 36 в нем имеет место стабильная структура потока без существенных взаимных перемещений разных объемов, что также способствует снижению гидравлических потерь (повышению эффективности) и дополнительно дает возможность осуществления целого набора дополнительных технологических функций: разделения компонентов рабочей жидкости по удельным весам; более полно отбирать выделившийся из рабочей жидкости газ в приосевой области, а также дополнительно усиливать амплитуду стоячей волны в корпусе за счет его внутреннего продольного оребрения (Фиг. 15).In this case, two additional advantages are realized. Firstly, an additional gain in the energy of the process, since the hydraulic power involved in the rotation of the
В этом случае ребра 44 работают, как камертоны, что увеличивает добротность рассматриваемой акустической системы, и в тоже время они не препятствуют продольному движению жидкости. Этому же эффекту способствует и наружное оребрение.In this case, the
Повышение добротности (снижение декремента затухания) в данном случае также способствует снижению потребной входной мощности и повышению эффективности рабочего процесса, поскольку уменьшение затухания предполагает меньшую необходимость пополнения энергии при протекании технологических процессов на постоянном энергетическом уровне.An increase in the quality factor (decrease in the attenuation decrement) in this case also contributes to a decrease in the required input power and an increase in the efficiency of the working process, since a decrease in the attenuation implies a lesser need for replenishment of energy during technological processes at a constant energy level.
Кроме того, управление частотой вращения корпуса 4 предполагает получение различных режимов по признаку отставание-опережение, что дополнительно расширит технологические возможности вихревого кавитатора.In addition, the control of the rotational speed of the
В итоге можно констатировать, что создание вращающегося корпуса 4, а также все вышеизложенные предложенные мероприятия обеспечивают во время его рабочего процесса снижение потребляемой мощности, либо наиболее полно способствуют достижению этого результата, что повышает эффективность использования таких вихревых кавитаторов.As a result, it can be stated that the creation of a
Полученный технический результат позволит также достигать проектные значения вышеуказанных процессов, но при меньшей входной мощности, то есть использовать при этом силовые насосы с меньшим напором и с меньшей мощностью приводных двигателей.The obtained technical result will also allow achieving the design values of the above processes, but with a lower input power, that is, use power pumps with lower head and lower power of the drive motors.
Использование предлагаемого технического решения в значительной мере расширяет область применения вихревых кавитаторов, поскольку многие технологические возможности не были реализованы ранее по причине высокой энергоемкости их выполнения, следовательно, и высокой себестоимости операций по сравнению с хотя и менее производительными, но более дешевыми традиционными технологиями.The use of the proposed technical solution significantly expands the scope of application of vortex cavitators, since many technological capabilities have not been realized earlier due to the high energy intensity of their implementation, and therefore, the high cost of operations compared to although less productive, but cheaper traditional technologies.
Кроме того, рассматриваемое техническое решение дает возможность (по причине отсутствия интенсивных вихревых движений) выполнять щадящее воздействие внутри рабочего объема корпуса вихревого кавитатора при кавитационной обработке биологических объектов, например семян, что в значительной мере повышает актуальность использования этого устройства и дополнительно обеспечивает расширение его области использованияIn addition, the technical solution under consideration makes it possible (due to the absence of intense vortex movements) to perform a gentle effect inside the working volume of the vortex cavitator body during cavitation processing of biological objects, for example seeds, which significantly increases the relevance of using this device and further ensures the expansion of its field of use
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150758A RU2669442C2 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Vortex cavitator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150758A RU2669442C2 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Vortex cavitator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150758A3 RU2016150758A3 (en) | 2018-06-22 |
| RU2016150758A RU2016150758A (en) | 2018-06-22 |
| RU2669442C2 true RU2669442C2 (en) | 2018-10-11 |
Family
ID=62713270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150758A RU2669442C2 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Vortex cavitator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669442C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190168U1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА) | Vortex Cavitator |
| RU2796979C1 (en) * | 2022-06-28 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Cavitation-vortex disperser for magnetic materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2045715C1 (en) * | 1993-04-26 | 1995-10-10 | Юрий Семенович Потапов | Heat generator and device for heating liquids |
| RU2171434C1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-07-27 | Еськов-Сосковец Владимир Михайлович | Method for liquid heating |
| WO2005003641A2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | Patch, Robert, J. | Apparatus and method for heating fluids |
| RU2431087C1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Two-phase vortex heat generator |
-
2016
- 2016-12-22 RU RU2016150758A patent/RU2669442C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2045715C1 (en) * | 1993-04-26 | 1995-10-10 | Юрий Семенович Потапов | Heat generator and device for heating liquids |
| RU2171434C1 (en) * | 2000-02-16 | 2001-07-27 | Еськов-Сосковец Владимир Михайлович | Method for liquid heating |
| WO2005003641A2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-13 | Patch, Robert, J. | Apparatus and method for heating fluids |
| RU2431087C1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Two-phase vortex heat generator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190168U1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА) | Vortex Cavitator |
| RU2796979C1 (en) * | 2022-06-28 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Cavitation-vortex disperser for magnetic materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150758A3 (en) | 2018-06-22 |
| RU2016150758A (en) | 2018-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US1061142A (en) | Fluid propulsion | |
| US3771900A (en) | Graduated screw pump | |
| EP3072579B1 (en) | Cavitation device | |
| WO2014166128A1 (en) | Dynamic-pressure suspension-type double-flow pump | |
| RU2669442C2 (en) | Vortex cavitator | |
| RU57393U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP WITH TWO-SIDED INPUT WHEEL | |
| JP2016522357A (en) | Centrifugal rotor | |
| RU2422733C1 (en) | Heat cavitation generator | |
| RU59752U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
| RU2503856C1 (en) | Method of electrically driven pump unit production and electrically drive pump unit thus made (versions) | |
| RU2527545C1 (en) | Multi-functional vortex heat generator (versions) | |
| RU190168U1 (en) | Vortex Cavitator | |
| RU160243U1 (en) | DEVICE FOR HEATING THE HEAT | |
| RU2279018C1 (en) | Vortex type heat generator of hydraulic system | |
| RU2503851C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2503853C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU101157U1 (en) | HYDRODYNAMIC LIQUID HEATING UNIT | |
| US4357797A (en) | Unified action hydrocentrifugal machines | |
| RU2509926C1 (en) | Method of making electrically driven pump of model series and model series of electrically driven pump thus made | |
| RU23098U1 (en) | PUMP HEAT GENERATOR | |
| RU2411423C2 (en) | Method for obtaining steam-gas mixture and hot heat carrier from liquid and turbo-rotary steam-gas generator for its implementation | |
| RU2234016C1 (en) | Hydrodynamic transmission | |
| RU2503852C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2623611C2 (en) | Vortex hydropulsor | |
| JP2017160997A (en) | Method for driving transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191223 |