RU2204090C2

RU2204090C2 - Heat generator

Info

Publication number: RU2204090C2
Application number: RU2001105708/06A
Authority: RU
Original assignee: Горлов Василий Алексеевич
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: heating of liquid media, vortex heat generators. SUBSTANCE: heat generator has frame having cylindrical part, motion accelerator coming in the form of cyclone which face is linked to cylindrical part of frame and which side is joined with the aid of injection branch pipe to electrically driven pump, braking units mounted: one in base of cylindrical part of frame in front of washer and another additional one in by-pass branch pipe after zone of its connection to cyclone communicating with inlet end of by-pass pipe- line. Inner face surface of washer has spherical shape and output end of by-pass pipe-line is linked to inlet branch pipe of pump. EFFECT: enhanced operational efficiency of heat generator. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплогенераторам, а именно к вихревым теплогенераторам, предназначенным для нагрева жидких сред, в частности, например, воды в системах водяного отопления или горячего водоснабжения, и могут быть использованы в других отраслях народного хозяйства. The invention relates to heat generators, namely to vortex heat generators designed to heat liquid media, in particular, for example, water in water heating systems or hot water supply, and can be used in other sectors of the economy.

Известен самый близкий из аналогов и принятый в качестве прототипа теплогенератор, содержащий корпус, имеющий цилиндрическую часть, ускоритель движения, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с цилиндрической частью корпуса /далее ЦЧК/, а боковая посредством инжекционного патрубка - с электроприводным насосом, тормозные устройства, смонтированные одно - в основании ЦЧК перед выходным отверстием шайбы /дна/, сообщающимся с выходным патрубком, другое, дополнительное, - в перепускном патрубке после зоны его соединения с циклоном, байпасный трубопровод, соединенный входным концом с перепускным патрубком, а выходным - с выходным патрубком ЦЧК, присоединяемым к системе водяного отопления или горячего водоснабжения /Далее к системе потребителя/ /См. патент 2045715, М. Кл. С. F 25 В 29/00/. Known for the closest of the analogues and adopted as a prototype heat generator, comprising a housing having a cylindrical part, a motion accelerator made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the cylindrical part of the housing / hereinafter CCC /, and the side by means of an injection pipe - with an electric drive pump, braking devices mounted one - at the base of the central control unit in front of the washer / bottom / outlet communicating with the outlet, another, additional - in the bypass after the zone is connected ia with a cyclone, a bypass pipeline connected by the inlet end to the bypass pipe, and the outlet pipe to the central pipe outlet pipe connected to the water heating or hot water supply system / Next to the consumer system / / See Patent 2045715, M. Cl. C. F 25 B 29/00 /.

Недостатком указанного теплогенератора является то, что в процессе его работы отсутствует отбор горячего потока воды от холодного поступающего из выходного патрубка ЦЧК, присоединяемого к систем потребителя. The disadvantage of this heat generator is that in the process of its operation there is no selection of a hot water stream from the cold central heating circuit coming from the outlet pipe, which is connected to the consumer systems.

Это обусловлено тем, что закономерное разделение потоков воды в цилиндрической части корпуса теплогенератора происходит на три вида потоков, перемещающихся в двух направлениях, а именно на горячий, теплый и холодный, где:
- горячий поток воды, удаляясь от ускорителя и прижимаясь силой центростремительного ускорения к внутренней поверхности ЦЧК, перемещается в направлении выхода через отверстие шайбы, выполняющей кроме дросселирования горячей воды и функцию дна противоположного конца ЦЧК;
- теплый поток воды, одна часть /внешняя/, контактируя с горячим потоком воды, перемещается параллельно с ним, удаляясь от ускорителя в направлении шайбы, другая часть /внутренняя/, контактируя с холодным потоком воды, перемещается также параллельно с ним против направления горячего потока, т.е. на выход через перепускной патрубок ускорителя, в байпасный трубопровод, сообщающийся выходным концом с выходным патрубком, присоединяемым к системе потребителя;
- холодный поток воды, контактируя с внутренней частью теплого потока, перемещается в ЦЧК против направлении горячего потока также на выход, через перепускной патрубок ускорителя, в байпасный трубопровод, сообщающийся своим выходным концом с выходным патрубком, где холодная вода смешивается вновь с горячей и охлажденная поступает в систему потребителя. В меньшей мере, но такому же эффекту способствует и форма внутренней поверхности шайбы, а именно когда горячий поток воды и контактируемый с ним теплый поток достигают плоскую внутреннюю поверхность шайбы, оба потока смешиваются и, накапливаясь, образуют перед площадью отверстия и шайбы стабильный слой, уже не такой горячий, препятствующий подходу холодному потоку, и через отверстие шайбы поступает в выходной патрубок, где смешивается с холодным потоком воды, поступающей из байпасного трубопровода, и далее поступает в систему потребителя более охлажденным.This is due to the fact that the natural separation of water flows in the cylindrical part of the heat generator body occurs into three types of flows moving in two directions, namely, hot, warm and cold, where:
- the hot water stream, moving away from the accelerator and pressing itself by centripetal acceleration force to the inner surface of the central circulating center, moves in the direction of exit through the hole of the washer, which, in addition to throttling hot water, also functions as the bottom of the opposite end of the central circulating center;
- a warm water stream, one part / external /, in contact with a hot water stream, moves in parallel with it, moving away from the accelerator in the direction of the washer, the other part / internal /, in contact with a cold water stream, moves also in parallel with it against the direction of the hot stream , i.e. to exit through the bypass pipe of the accelerator, into the bypass pipe, communicating with the output end with the output pipe connected to the consumer system;
- the cold water stream, in contact with the internal part of the warm stream, moves to the central control center against the direction of the hot stream also to the exit, through the bypass pipe of the accelerator, into the bypass pipe, which communicates with its output end to the output pipe, where cold water is mixed again with hot and cooled water enters into the consumer system. To a lesser extent, the shape of the inner surface of the washer contributes to the same effect, namely, when the hot water stream and the warm stream in contact with it reach the flat inner surface of the washer, both streams are mixed and, accumulating, form a stable layer in front of the hole and washer area, already not so hot, which prevents the cold flow from approaching, and through the washer hole it enters the outlet pipe, where it mixes with the cold stream of water coming from the bypass pipeline, and then enters the consumer system more chilled.

Целью настоящего изобретении является повышение кпд теплогенератора и качества отбора горячего потока воды от холодного, поступающего из выходного патрубка в систему потребителя. The aim of the present invention is to increase the efficiency of the heat generator and the quality of the selection of the hot water stream from the cold coming from the outlet pipe into the consumer system.

Указанная цель достигается тем, что в известном теплогенераторе, содержащем корпус, имеющий цилиндрическую часть, ускоритель движения, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с цилиндрической частью корпуса, а боковая посредством инфекционного патрубка - с электроприводным насосом, тормозные устройства, смонтированные одно - в основании цилиндрической части корпуса, перед шайбой, другое, дополнительное, - в перепускном патрубке, после зоны его соединения с циклоном, сообщающимся с входным концом байпасного трубопровода, а выходной конец этого трубопровода соединен с входным патрубком нacoca. This goal is achieved by the fact that in a known heat generator containing a housing having a cylindrical part, the accelerator is made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the cylindrical part of the housing, and the side by means of an infectious branch pipe - with an electric drive pump, brake devices mounted one - at the base of the cylindrical part of the housing, in front of the washer, another, additional, in the bypass pipe, after the zone of its connection with the cyclone in communication with the inlet end of the bypass pipe rovoda and the outlet end of the conduit connected to the inlet nacoca.

С той же целью внутренняя поверхность шайбы может быть выполнена, например, в виде сферической формы. For the same purpose, the inner surface of the washer can be made, for example, in the form of a spherical shape.

Кроме того, теплогенератор может быть снабжен компенсатором расширения жидкости. In addition, the heat generator can be equipped with a compensator for expansion of the liquid.

На чертеже изображена схема теплогенератора с частичными разрезами для лучшего представления. The drawing shows a diagram of a heat generator with partial cuts for a better view.

Теплогенератор содержит корпус 1, имеющий цилиндрическую часть с выходным патрубком 2, ускоритель 3 движения, выполненный в виде циклона, соединенного торцевой поверхностью с цилиндрической частью корпуса 1, инжекционный патрубок 4 с круглым входным отверстием 5 и выходным отверстием 6 прямоугольного сечения, соединенным с входным отверстием прямоугольного сечения ускорителя 3, водяной центробежный насос 7, своим выходным круглым отверстием патрубка соединенный с круглым входным отверстием 5 инжекционного патрубка 4, байпасный трубопровод 8, входной конец которого соединенный с перепускным патрубком 9 ускорителя 3, а выходной - с входным патрубком 10 насоса 7, для привода последнего электродвигатель 11 и для гашения вращения вихревых штоков тормозные устройства 12 и 13, шайбу 14, патрубок 15 возврата и расширитель 16 жидкости. The heat generator comprises a housing 1 having a cylindrical part with an outlet pipe 2, an accelerator 3 made in the form of a cyclone connected by an end surface to a cylindrical part of the housing 1, an injection pipe 4 with a round inlet 5 and an outlet 6 of a rectangular section connected to the inlet a rectangular section of the accelerator 3, a water centrifugal pump 7, with its output round hole in the pipe connected to the round inlet 5 of the injection pipe 4, a bypass pipe 8, the input end of which is connected to the bypass pipe 9 of the accelerator 3, and the output end is connected to the input pipe 10 of the pump 7, to drive the last electric motor 11 and to dampen the rotation of the vortex rods, the brake devices 12 and 13, the washer 14, the return pipe 15 and the liquid expander 16 .

Работает теплогенератор следующим образом. The heat generator operates as follows.

При включенным электродвигателе 11 центробежный насос 7 подает воду под давлением 5 - 6 атм в инжекционный патрубок 4, и из его выходного отверстия 6 прямоугольного сечения вода поступает во входное отверстие прямоугольного сечения ускорителя 3, где подаваемый тангенциально водяной поток ускоряется и закрученный поступает в вихревую трубу, т.е. в цилиндрическую часть корпуса 1, внутренний диаметр которой больше, чем прямоугольное отверстие 6 инфекционного патрубка 4. When the motor 11 is turned on, the centrifugal pump 7 delivers water under a pressure of 5-6 atm to the injection pipe 4, and from its outlet 6 of rectangular cross-section, water enters the inlet of the rectangular cross-section of the accelerator 3, where the tangentially supplied water flow is accelerated and swirling enters the vortex tube , i.e. in the cylindrical part of the housing 1, the inner diameter of which is larger than the rectangular hole 6 of the infectious pipe 4.

При этом в цилиндрической части корпуса 1 водяной поток, превращенный в вихревой, перемещается от ускорителя 3 в виде винтовой спирали по внутренней стенки, где и происходит закономерное разделение потока воды на три вида концентричных потоков, а именно наружный горячий, средний теплый и внутренний /центральный/ холодный, и, достигнув противоположного конца ЦЧК 1, закрученный поток воды встречает препятствие сферической торцевой поверхности шайбы - 14 с отверстием, сообщающимся с выходным патрубком 2, и, изменяя свое направление кривизной сферы к центру отверстия, горячий водяной поток, прижимаясь к сферической поверхности шайбы 14 силой центростремительного ускорения большей, чем к стенки ЦЧК1, тем самым горячий поток воды, скапливаясь перед площадью отверстия и шайбы, образует плотный стабильный слой горячей воды, препятствующей подходу не только холодному, но и теплому потоку воды, и через отверстие шайбы поступает в выходной патрубок 2 в чисто горячем виде и таким же поступает в систему потребителя. Moreover, in the cylindrical part of the housing 1, the water flow, turned into a vortex, moves from the accelerator 3 in the form of a helical spiral along the inner wall, where the regular flow of the water flow into three types of concentric flows occurs, namely, external hot, medium warm and internal / central / cold, and having reached the opposite end of CCC 1, the swirling flow of water meets an obstacle on the spherical end surface of the washer - 14 with an opening in communication with the outlet pipe 2, and changing its direction with the curvature of the sp Xer to the center of the hole, a hot water stream, clinging to the spherical surface of the washer 14 with a centripetal acceleration force greater than that of the wall of CCC1, thereby the hot water stream, accumulating in front of the area of the hole and the washer, forms a dense stable layer of hot water, which prevents not only cold , but also to a warm stream of water, and through the washer hole it enters the outlet pipe 2 in a purely hot form and also enters the consumer system in the same way.

Тем временем теплый поток воды, скапливаясь в центральной части корпуса 1, перемешивается с холодным потоком и оба потока образуют противоток, т.е. вытесняются в обратном направлении к ускорителю 3 и, изменив свое направление, входят во власть тормозного устройства 12, которое гасит вихревое вращение, превращая энергию вращения в тепло- и прямолинейное перемещение смешанных потоков к ускорителю 3, к выходу через перепускной патрубок 9, где смешанный поток дополнительно выпрямляется тормозным устройством 13 и поступает в байпасный трубопровод 8, который подогретый смешанный поток направляет во входной патрубок 10 насоса 7 на повторный цикл нагрева теплогенератором. Meanwhile, a warm stream of water, accumulating in the central part of the housing 1, is mixed with a cold stream and both streams form a countercurrent, i.e. are displaced in the opposite direction to the accelerator 3 and, changing their direction, enter the power of the braking device 12, which dampens the vortex rotation, turning the rotation energy into the heat and rectilinear movement of the mixed flows to the accelerator 3, to the outlet through the bypass pipe 9, where the mixed flow it is additionally rectified by the brake device 13 and enters the bypass pipe 8, which directs the heated mixed stream into the inlet pipe 10 of the pump 7 for a repeated heating cycle by the heat generator.

Экономическая эффективность от применения изобретения состоит в том, что снижается затрата электроэнергии и время и повышается скорость нагрева системы потребителя. The economic efficiency of the application of the invention consists in the fact that the energy consumption and time are reduced and the heating rate of the consumer system is increased.

Claims

1. A heat generator comprising a body having a cylindrical part, a motion accelerator made in the form of a cyclone, the end side of which is connected to the cylindrical part of the body, and the side by means of an injection pipe - with an electric drive pump, brake devices mounted one in the base of the cylindrical part of the body before washer, other, additional - in the bypass pipe after the zone of its connection with the cyclone in communication with the input end of the bypass pipeline, characterized in that the inner end The surface of the washer is made in the form of a spherical shape, and the output end of the bypass pipe is connected to the pump inlet.

2. The heat generator according to claim 1, characterized in that it is equipped with a compensator for expansion of the liquid.