RU8052U1

RU8052U1 - STEAM-LIQUID PUMP-HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU8052U1
Application number: RU98103674/20U
Authority: RU
Inventors: Федор Максимович Черномуров; Феликс Сергеевич Югай; Михаил Христофорович Александров; Геннадий Сидорович Захаров; Николай Михайлович Таран
Original assignee: Федор Максимович Черномуров; Феликс Сергеевич Югай; Михаил Христофорович Александров; Геннадий Сидорович Захаров; Николай Михайлович Таран
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1998-10-16

Abstract

1. Парожидкостный насос-теплообменник, содержащий рабочий цилиндр со всасывающим и нагнетательным обратными клапанами, патрубки и нагревательные элементы, отличающийся тем, что он снабжен снаружи дополнительной емкостью, сообщающейся с рабочим цилиндром посредством кольцевого зазора, образованного между цилиндрической вставкой, закрепленной в днище рабочего цилиндра, и входной трубой.2. Насос-теплообменник по п.1, отличающийся тем, что дополнительная емкость расположена ниже рабочего цилиндра и сообщается с ним посредством одного или нескольких патрубков.3. Насос-теплообменник по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительная емкость расположена соосно с рабочим цилиндром, а цилиндрическая вставка сверху снабжена насадкой для распыливания рабочей жидкости.1. A vapor-liquid heat exchanger pump containing a working cylinder with suction and discharge check valves, nozzles and heating elements, characterized in that it is provided externally with an additional tank communicating with the working cylinder through an annular gap formed between a cylindrical insert fixed to the bottom of the working cylinder , and the inlet pipe. 2. A heat exchanger pump according to claim 1, characterized in that the additional tank is located below the working cylinder and communicates with it through one or more nozzles. A heat exchanger pump according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the additional tank is located coaxially with the working cylinder, and the cylindrical insert on top is equipped with a nozzle for spraying the working fluid.

Description

((

Паро-жидкостный насос-теплообшншк ; Steam-liquid pump-heat pump;

Полезная модель от носит йя к комуналь ной, xiuvaa ческой, -горнохиья1ческоЁ и другим отраслям промышленности и-может быть использована для прокачивания и подогрева различных жидкостей и суспензий,The utility model ranges from communal, xiuvaic, mountainous and other industries and can be used for pumping and heating various liquids and suspensions,

, ,- -г 1 ;.,, . .,, - - r 1;. ,,. .

Предлагаёшя полезНЕЯ . модель обеспешвает -прока швание рабочей жвдкости и ее подогрев в антономных:систеш тевдоснабжения небольших производственных и жилых помещений -г Offers useful. the model provides —the sewing of the working fluid and its heating in antonomic: a system for supplying small industrial and residential premises ––

Известно уотройетвр,содержащее резервуар-jiпаровой котел,и рабочий цилиндр с ки:апанами 1. Изобретение.;относился к-использованию солнечной энергии дан подьема воды изколодцев; екважиН; каналов и рек. Недостатком этого устройства яваяетея.шаа глубина подьема жидкости из скважины,(до.Ю метров}и.периодичность работы, которая зависит от мощности концентратора солнечной энергии и ее натшчия.It is known that a water tank containing a tank-steam boiler, and a working cylinder with ki: apans 1. The invention.; Related to the use of solar energy given the rise of water from the wells; New York; canals and rivers. The disadvantage of this device is the depth of the fluid from the well, (up to. Meters) and the frequency of work, which depends on the power of the solar energy concentrator and its pressure.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является преобразователь энергии, состоящий из-камер, .кавдая.из которых.разделена вертикальной перегородкой на две сообщакщиеся полости неравного , при этом, в каждой полости меньшего обьеь/ а установлены электрические сопротивлений, подключенные- к источнику тока через переключатели, а большая по ©бьему полость сообщена с обратными клапанами; Sj.Closest to the proposed device is an energy converter, consisting of chambers, each of which is divided by a vertical partition into two interconnected cavities of unequal, while in each cavity of a smaller volume / a there are electrical resistances connected to the current source through switches , and the large cavity is connected with non-return valves; Sj.

Не достаткомЭТОГО устройства является-невозможность изменения такого параметра, как температураПерекачиваемой жидкости при постоянной установленной мсщностипре©бразователся энергии, длительный цикл срабатывания-устройства при выключении.The disadvantage of this device is the impossibility of changing such a parameter as the temperature of the pumped liquid with a constant installed power and energy, a long cycle of operation of the device when it is turned off.

Ь/Ж F 01 / 08 k , нагревательных элементов, невозможность использования устройства при больших давлениях. В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача по устранению указанных недостатков. Указанная задача достигается тем, что устройство, содержащее рабочий цилиндр со всасывающим и нагнетательным обратными клапанами, патрубки и нагревательные элементы, снабжено снаружи дополнительной емкостью, сообщающейся с рабочим цилиндром посредством кольцевого зазора, образованного между цилиндрической вставкой, закрепленной в днище рабочего цилиндра и входной трубой. На фиг. I показано устройство паро-жидкостного насоса-теплообменника. Он состоит из рабочего цилиндра I, дополнительной емкости 2, всасывающего обратного клапана 3, входной трубы 4, электродного парогенератора (нагревательного элемента) 5, выпускной трубы 6, нагнетательного обратного клапана 7, цилиндрической вставки 8, предохранительного клапана 9, насадки распыливающей 10. Принцип работы паро-жидкостного насоса-теплообменника основан на процессе нагрева рабочей жидкости за счет теплоты конденсащи пара при его контакте с поверхностью рабочей жидкости и её выталкивания из полости рабочего цилиндра I в линию нагнетания с помоцью так называемого парового поршня. Устройство работает следующим образом. При включении электродного парогенератора 5 осуществляется нагревание и кипение рабочей жидкости. Образующийся пар поступает из парогенератора 5 в верхнюю часть рабочего цилиндра I, где нагревает остальную часть рабочей жидкости за счет конденсации пара на её относительно х рмгодной поверхности. - По мере образования такого количества пара, которого будет достаточно для его конденсации и для создания избыточного давления над поверхностью рабочей жидкости в пространстве рабочего цилиндра I, начинается процесс вытеснения нагретой жидкости через выпускную трубу 6, нагнетательный обратный клапан 7 в напорный трубопровод 20. После достижения минимально-допустимого уровня жидкости-теплоносителя в рабочем цилиндре I, с помощью управляющих электродов и электронного блока управления (на фиг. I не показаны) производится отключение электродного парогенератора 5, при этом образование пара прекращается. Во время вытеснения жидкости из рабочего цилиндра I, часть её через кольцевой Зазор 18 попадает в дополнительную емкость 2 и сжимает находящийся в ней воздух. После выключения электродного парогенератора 5 и снижения давления пара в пространстве рабочего цилиндра I, из дополнительной емкости 2 под действием избыточного давления через кольцевой зазор 18выбрасывается более холодная рабочая жидкость, которая инициирует интенсивную конденсацию пара во всем объеме рабочего цилиндра I, т.е. в нем создается разрежение, достаточное для того, чтобы открылся всасыващий обратный клапан 3 и жидкость через входную трубу 4 засосалась и заполнила все внутрен нее пространство рабочего цилиндра и частично пространство дополни-г тельной емкости 2. Для интенсификации процесса конденсации пара в рабочего цилиндра на цилиндрическую вставку 8 сверло устанавливается распыливающая насадка 10«снабженная дэумя или несколькими цилиндрическими или щелевыми каналами 19. Подбор числа и размеров каналов обеспечивают скоростное струйное истечение жидкости с последующим дроблением струй на кашш и развитием поверхности контакта фаз. Дополнительная емкость 2 конструктивно может йсполагаться соосно и ниже рабочего цилиндра I и сообщаться с ним посредством одного или нескольких патрубков (на граф, материале не изображено). Устройство для прокачивания и подогрева жидкости может состоять из одного, двух или нескольких паро-струйных насосов-теплообменников (насосных блоков) П.работанщих по параллельной или последовательной схеме включения. Например, при последовательной схеме включения, после выключения электродного парогенератора 5 одного из насосных блоков II, электронный блок управления включает в работу другой насосный блок и рабочий цикл нагрева и выталкивания нагретой жидкости повторяется. На фиг. 2 показана принципиальная схема устройства, состоящего из двух блоков паро-жидкостного насоса-теплообменника и предназначенного для установки в автономных системах теплоснабжения небольших производственных и жилых помещений. Он состоит из двух насосных блоков II, электронного блока управления 12, терморегулятора температуры воздуха обогреваемого помещения 13, корпуса 14 со встроенным баком-аккумулятором 15, соединительных трубопроводов 16, поплавкового крана 17. Включением и отключением поочередно парогенераторов 5 насосных блоков II управляет электронный блок 12. После того, как жидкость-теплоноситель отдает с помощью радиаторов или других приборов (на граф, материале не изображено) тепло окружающей среде, охлажденный теплоноситель возвращается в бак-аккумулятор 15, из которого снова поступает в какой-либо насосный блок II для нагрева. Ниже приведена тезшическая характеристика опытного образца паро-жидкостного насоса-теплообменника, предназначенного для установки в автономных системах теплоснабжения небольщих производственных и жилых помещений.L / F F 01/08 k, heating elements, the inability to use the device at high pressures. The proposed utility model is based on the task of eliminating these shortcomings. This task is achieved in that the device containing the slave cylinder with suction and discharge check valves, nozzles and heating elements is provided externally with additional capacity communicating with the slave cylinder through an annular gap formed between the cylindrical insert fixed in the bottom of the slave cylinder and the inlet pipe. In FIG. I shows the arrangement of a steam-liquid heat exchanger pump. It consists of a working cylinder I, additional capacity 2, a suction check valve 3, an inlet pipe 4, an electrode steam generator (heating element) 5, an exhaust pipe 6, a pressure check valve 7, a cylindrical insert 8, a safety valve 9, a spray nozzle 10. Principle the operation of the steam-liquid pump-heat exchanger is based on the process of heating the working fluid due to the heat of condensing steam when it comes into contact with the surface of the working fluid and expelling it from the cavity of the working cylinder I into a line on Netanya pomotsyu so-called steam piston. The device operates as follows. When you turn on the electrode steam generator 5, the heating and boiling of the working fluid. The resulting steam comes from the steam generator 5 to the upper part of the working cylinder I, where it heats the rest of the working fluid due to condensation of the steam on its relatively suitable surface. - As the amount of steam is generated, which will be enough to condense it and to create excess pressure above the surface of the working fluid in the space of the working cylinder I, the process of displacing the heated fluid through the exhaust pipe 6, pressure check valve 7 into the pressure pipe 20 begins. the minimum allowable level of the heat-transfer fluid in the working cylinder I, using the control electrodes and the electronic control unit (not shown in Fig. I), the electric bottom of the steam generator 5, while the formation of steam stops. During the displacement of fluid from the working cylinder I, part of it through the annular gap 18 enters the additional tank 2 and compresses the air in it. After turning off the electrode steam generator 5 and reducing the vapor pressure in the space of the working cylinder I, a colder working fluid is ejected from the additional tank 2 through the annular gap 18, which initiates intense vapor condensation in the entire volume of the working cylinder I, i.e. it creates a vacuum sufficient to open the suction check valve 3 and the liquid through the inlet pipe 4 to be sucked in and fill the entire internal space of the working cylinder and partially the space of the additional tank 2. To intensify the process of condensation of steam in the working cylinder to a cylindrical insert 8 drill a spray nozzle 10 "is installed equipped with a deumium or several cylindrical or slotted channels 19. The selection of the number and size of channels provide high-speed jet outflow liquids, followed by crushing the jets into porridge and the development of a phase contact surface. Additional capacity 2 can be structurally located coaxially and below the working cylinder I and communicate with it through one or more nozzles (not shown on the graph, material). A device for pumping and heating the liquid may consist of one, two or more steam-jet pumps-heat exchangers (pump units) of P. working on a parallel or serial circuit. For example, with a sequential switching circuit, after turning off the electrode steam generator 5 of one of the pump units II, the electronic control unit switches on another pump unit and the working cycle of heating and pushing out the heated liquid is repeated. In FIG. 2 shows a schematic diagram of a device consisting of two blocks of a steam-liquid pump-heat exchanger and intended for installation in autonomous heat supply systems of small industrial and residential premises. It consists of two pumping units II, an electronic control unit 12, an air temperature thermostat of a heated room 13, a housing 14 with an integrated storage tank 15, connecting pipes 16, a float valve 17. The electronic unit 12 controls the switching on and off of the steam generators 5 of the pumping unit II After the heat-transfer fluid transfers heat to the environment using radiators or other devices (not shown on the graph, the material is not shown), the cooled heat-transfer agent is returned to the storage tank 15 , from which it again enters any pump unit II for heating. The following is the thesis characteristic of a prototype steam-liquid pump-heat exchanger, designed for installation in autonomous heat supply systems of small industrial and residential premises.

ТЕХШЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТЛО-ПРОМШТЕШОГО. ПАРО-ЖИДКОСТНОГО НАСОСА-ТЕПЛООаЛЕНШКА,TECHNICAL CHARACTERISTICS OF EXPERIENCE AND INDUSTRY. STEAM-LIQUID PUMP-HEAT PUMP,

Преимуществом предлагаемого, устройства является возможность одновременного нагрева и регу:лирования те шературы перекачиваемой рабочей жидкости, отсутствие движущихся часугеи, возможность вшолнения элемевтов конструкции из дешевых и коррозионностойких в различных агрессивных средах „материалов (резина, пласт У1асск, кералшка и др., .The advantage of the proposed device is the possibility of simultaneous heating and regulation of the temperature of the pumped working fluid, the absence of moving clocks, the possibility of embedding structural elements from cheap and corrosion-resistant materials in various aggressive environments (rubber, U1assk layer, keralshka, etc.,.

Изделие сертифицировано, налажен серийный.выпуск парожидкостного насоса--геплообменщка, проведены опытно-цроьшленные испытания, в частности, для его использования в автономных систешх теплоснабжения небольших производственных и жилых помещений.The product is certified, serial production has been established. The release of a vapor-liquid pump is geplo-exchange, pilot tests have been carried out, in particular for its use in autonomous heat supply systems of small industrial and residential premises.

Claims

1. A vapor-liquid heat exchanger pump containing a working cylinder with suction and discharge check valves, nozzles and heating elements, characterized in that it is provided externally with an additional tank communicating with the working cylinder through an annular gap formed between a cylindrical insert fixed to the bottom of the working cylinder , and the inlet pipe.

2. The heat exchanger pump according to claim 1, characterized in that the additional tank is located below the working cylinder and communicates with it through one or more nozzles.

3. The heat exchanger pump according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the additional tank is aligned with the working cylinder, and the cylindrical insert on top is equipped with a nozzle for spraying the working fluid.