RU70353U1 - Теплогенератор кавитационный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к жилищно-коммунальному хозяйству, а именно к отоплению и горячему водоснабжению. Полезная модель направлена на создание ее автономности, независимости от центрального отопления и горячего водоснабжения, экономичности, экологической безопасности при эксплуатации. Указанные технические результаты достигаются тем, что в генераторе тепловом навигационном электродвигатель и насос центробежного типа не имеют единого вала вращения и соединены между собой гибкой муфтой, кавитационный генератор имеет входной патрубок для прохождения жидкости, соединенный с камерой наполнения, служащей для создания избыточного давления жидкости в ней, по наружной окружности которой расположены семь симметричных завихрителей, имеющий каждый по входному и выходному диффузору, вихревых камер, которые соединяются с ламинарной камерой, имеющей форму усеченного конуса, внутри которой расположены семь полуцилиндров, каждый из которых соединен только с одной вихревой камерой, и выходной патрубок, внутренние поверхности которых покрыты слоем стекла, служащего для уменьшения трения жидкости и для предотвращения воздействия жидкости на рабочие поверхности, для выведения жидкости, а также адаптивный микропроцессорный блок контроля и управления режимами работы теплогенератора. 4 илл.

Description

Полезная модель относится к жилищно-коммунальному хозяйству, а именно к отоплению и горячему водоснабжению.

Известны вихревые теплогенераторы имеющие самые различные принципы их работы, а также их технические характеристики (ENERGOINFORM.ORG - Опыт профессионалов - Вихревые теплогенераторы. www.energoinform.org/professionals/vortexheatgenerator.aspx · 43 КБ, 2007 г.).

Известен вихревой гидравлический теплогенератор (Мустафаев Р.И. Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости. Патент №2132517, от 27 июля 1999 г, с приоритетом от 20.08.97), принятый в качестве прототипа, включающий электронасос, вихревой генератор. Недостатками этого устройства являются: а) низкий коэффициент передачи электрической энергии в тепловую из-за конструктивных особенностей вихревого генератора, а именно вихревых и ламинарной камер; б) малый срок службы электронасоса из-за того, что насос и якорь двигателя имеют общий вал; в) высокий коэффициент трения внутри вихревых камер из-за того, что поверхность трубы и самих камер имеют шероховатости; г) все вихревые потоки в ламинарной камере тормозятся, хаотически смешиваясь, из-за конструктивной особенности этой камеры.

Задачами полезной модели является создание ее автономности, независимости от центрального отопления и горячего водоснабжения, экономичности, экологической безопасности при эксплуатации.

Поставленные задачи достигаются тем, что теплогенератор кавитационный включает электронасос, вихревой генератор, отличающийся тем, что, электродвигатель и насос центробежного типа не имеют единого вала вращения и соединены между собой гибкой муфтой, кавитационный генератор имеет входной патрубок для прохождения жидкости, соединенный с камерой наполнения, служащей для создания избыточного давления жидкости в ней, по наружной

окружности которой расположены семь симметричных завихрителей, имеющий каждый по входному и выходному диффузору, вихревых камер, которые соединяются с ламинарной камерой, имеющей форму усеченного конуса, внутри которой расположены семь полуцилиндров, каждый из которых соединен только с одной вихревой камерой, и выходной патрубок, внутренние поверхности которых покрыты слоем стекла, служащего для уменьшения трения жидкости и для предотвращения воздействия жидкости на рабочие поверхности, для выведения жидкости, а также адаптивный микропроцессорный блок контроля и управления режимами работы теплогенератора.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид теплогенератора кавитационного; на фиг.2 - общий вид кавитационного генератора; на фиг.3 - поперечное сечение ламинарной камеры кавитационного генератора.

Электродвигатель - 1, насос центробежного типа - 2, гибкая муфта - 3; кавитационный генератор - 4, входной патрубок - 5, камера наполнения - 6, завихрители - 7, вихревые камеры - 8, ламинарная камера - 9, полуцилиндры - 10, выходной патрубок, адаптивный микропроцессорный блок контроля и управления - 12.

В таблице показан «Расчет экономического эффекта при отапливаемой площади S=250 м² и стоимость затрат на отопительный сезон».

Теплогенератор кавитационный работает следующим образом: жидкость через входной патрубок 5 поступает в насос центробежного типа 2, затем с ускорением выталкивается в камеру наполнения 6 кавитационного генератора 4, через входные диффузоры подается в вихревую камеру 8, образуя направленный вихревой поток имеющий форму вытянутого тоироида, затем жидкость поступает в ламинарную камеру 9, имеющей форму усеченного конуса, внутри которой расположены полуцилиндры, 10 для удержания вихревых потоков, которые образуют в центре ламинарной камеры 9 вихревой поток с обратным вращением, который выталкивается в систему отопления, и вся эта работа регулируется адаптивным микропроцессорным блоком контроля и управления 12, имеющего несколько режимов программирования, датчики контроля температуры жидкости (теплоносителя), температуры окружающего воздуха в помещении, и температуру наружного воздуха.

Теплогенератор кавитационный обладает следующими достоинствами:

- предназначен для отопления и снабжения горячей водой жилых домов, высотных зданий и сооружений, складов, больниц, школ, производственных помещений, теплиц, производственных цехов и других помещений площадью от 50 до 35000 м²;

- может быть без проблем подсоединен как к новой, так и к уже существующей системе отопления, а его конструкция и размеры упрощают его размещение в любом помещении;

- не требует согласований с Энергонадзором и котлонадзором;

- минимальное обслуживание (1 раз в 6 месяцев проверка подшипников и уплотнений теплогенератора). Обеспечивается высокими технологиями изготовления этих узлов;

- отсутствие затрат на прокладку теплотрасс и минимизация потерь тепла;

- отсутствие затрат на водоподготовку (качество воды, степень ее загрязнения в системе отопления и минерализации не влияет на работу нагревателя);

- благодаря технологии нагрева, накипь в системе отопления не появляется;

- безопасный в работе и экологически чистый:

- работа теплогенератора исключает использование загрязняющих окружающую среду веществ (газ, уголь, дрова, дизельное топливо) и, соответственно, исключает выделение продуктов горения и распада воздуха.

- вероятность взрыва или пожара исключена;

- применение современных приборов контроля безопасности полностью исключает неуправляемый рост температуры и давления в системе отопления;

- простой в монтаже и обслуживании: для монтажа достаточно присоединить подающий и обратный патрубки теплогенератора к соответствующим патрубкам системы отопления;

- простота обслуживания: процесс нагрева и контроль работы системы отопления осуществляется с помощью блока автоматического управления;

- специальной подготовки обслуживающего персонала не требуется;

- универсальный в применении, может быть использован: для отопления, в том числе и в системах с теплым полом;

- для систем горячего водоснабжения;

- как в новой, так и в уже существующей системе отопления и горячего водоснабжения;

- для жидкостей различного назначения;

- для нагрева жидкостей до температур намного выше 100°С.

Теплогенератор кавитационный является самостоятельным тепловым агрегатам с возможностью самостоятельно задавать режим работы.

Надежный:

- срок службы - не менее 10 лет, с сервисной заменой в течение работы генератора, сальников и подшипников;

- сверхнизкие затраты на отопление, в сравнении с другими технологиями, производящими тепловую энергию, необходимую для отопления помещений;

По выработке горячей воды у генератора нет конкурентов, даже технологии на дешевом природном газе (газовые котлы) уступают в производительности.

Наиболее эффективно применение теплогенератора кавитационного в местах, где отсутствует централизованная система теплоснабжения. Сейчас они экономичней котельных и электронагревательных элементов. По себестоимости электроэнергии модификации теплогенератора кавитационного приближаются к газовым котельным, которые сейчас являются самыми дешевыми производителями горячей воды. Отличие в том, что газовые котельные требуют наличия коммуникаций и обслуживающего персонала.

В частности, нашим предприятием была изготовлена и установлена система отопления на базе теплогенератора кавитационного (электрический двигатель W=30 кBт, насос центробежного типа 50/90) в гараже-стоянке площадью S=1000 м² (V=3000 м³), при этом затраты на отопление били снижены в 2.6 раза относительно централизованного теплоснабжения.

На этой системе были произведены испытания теплогенератора кавитационного с различными теплоносителями: вода; тосол; полиметилсиликоновые жидкости, в результате было установлено, что средняя скорость изменения температуры при использовании воды равна 2.3°С/мин, тосола - 2,9°C/мин, полиметилсиликоновой жидкости - 4.4°C/мин.

Установлено, что скорость подъема температуры теплоносителя прямо пропорциональна вязкости и обратно пропорциональна изменению давления, тока и удельных затрат электроэнергии. После 10 минут прокачивания теплоносителя энергетические затраты при использовании полиметилсиликоновой жидкости становятся почти в 1.5 раза меньше, чем при использовании тосола. Таким образом, результаты испытаний позволяют предлагать использование полиметилсиликоновых жидкостей как наиболее экономически перспективное.

В пользу этого теплоносителя говорят также:

- практическое отсутствие токсичных выделений при температурах использования (100-150°С);

- отсутствие коррозионного воздействия на рабочие органы преобразователя и трубопроводов;

- отсутствие опасности разрушения системы при низких температурах (температура замерзания ПМС (?) составляет -60°С);

- отсутствие испарения при указанных рабочих температурах.

Claims (1)

1. Теплогенератор кавитационный включает электронасос, вихревой генератор, отличающийся тем, что электродвигатель и насос центробежного типа не имеют единого вала вращения и соединены между собой гибкой муфтой, кавитационный генератор имеет входной патрубок для прохождения жидкости, соединенный с камерой наполнения, служащей для создания избыточного давления жидкости в ней, по наружной окружности которой расположены семь симметричных завихрителей, имеющий каждый по входному и выходному диффузору, вихревых камер, которые соединяются с ламинарной камерой, имеющей форму усеченного конуса, внутри которой расположены семь полуцилиндров, каждый из которых соединен только с одной вихревой камерой, и выходной патрубок, внутренние поверхности которых покрыты слоем стекла, служащего для уменьшения трения жидкости и для предотвращения воздействия жидкости на рабочие поверхности, для выведения жидкости, а также адаптивный микропроцессорный блок контроля и управления режимами работы термогенератора.