RU2221935C2 - Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method - Google Patents

Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method Download PDF

Info

Publication number
RU2221935C2
RU2221935C2 RU2002107689/06A RU2002107689A RU2221935C2 RU 2221935 C2 RU2221935 C2 RU 2221935C2 RU 2002107689/06 A RU2002107689/06 A RU 2002107689/06A RU 2002107689 A RU2002107689 A RU 2002107689A RU 2221935 C2 RU2221935 C2 RU 2221935C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid medium
water heating
heating device
heat
flow
Prior art date
Application number
RU2002107689/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002107689A (en
Inventor
В.В. Фисенко
Original Assignee
Фисенко Владимир Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фисенко Владимир Владимирович filed Critical Фисенко Владимир Владимирович
Priority to RU2002107689/06A priority Critical patent/RU2221935C2/en
Publication of RU2002107689A publication Critical patent/RU2002107689A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2221935C2 publication Critical patent/RU2221935C2/en

Links

Landscapes

  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

FIELD: liquid handling facilities. SUBSTANCE: invention is designed for heating transferred liquid media. Proposed method of operation includes heating of liquid medium is water heating device, delivering heated liquid medium into heat consuming device and delivery of cooled liquid medium from heat consuming device for heating into water heating device, thus forming liquid medium circulating circuit. Cooled liquid medium is delivered into water heating device through restricting device. Plant contains water heating device connected from side of heated liquid medium flow outlet to heat consuming device and the latter is connected by cooled liquid medium outlet to water heating device to form liquid medium circulating circuit. Water heating device is provided with restricting device from side of inlet of cooled liquid medium from heat consuming device. EFFECT: improved reliability and safety of plant in operation. 8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к струйным установкам, в которых возможно организовать процесс нагрева перекачиваемой в контуре жидкой среды. The invention relates to the field of inkjet technology, mainly to inkjet installations in which it is possible to organize the process of heating the liquid medium pumped in the circuit.

Известен способ работы струйной тепловыделяющей установки, включающий подачу в сопло струйного аппарата жидкого теплоносителя, смешение его с охлажденным теплоносителем, подачу смеси в устройство преобразования кинетической энергии потока в тепловую энергию нагрева жидкости и последующую подачу нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство (см. SU, авторское свидетельство 306322, F 25 В 29/00, 1971). A known method of operation of an inkjet fuel plant, comprising supplying a heat transfer fluid to a nozzle of an inkjet apparatus, mixing it with a cooled heat transfer fluid, supplying a mixture to a device for converting kinetic energy of a flow into heat energy of heating a liquid and subsequent supply of heated liquid medium to a heat consuming device (see SU, author Certificate 306322, F 25 B 29/00, 1971).

Из этого же авторского свидетельства 306322 известна тепловыделяющая установка, содержащая струйный аппарат, подключенный выходом к устройству преобразования кинетической энергии потока в тепловую энергию нагрева жидкости, которое в свою очередь подключено к теплопотребляющему устройству, а последнее выходом охлажденного теплоносителя подключено к струйному аппарату. From the same copyright certificate 306322, a fuel device is known comprising a jet apparatus connected to an output device for converting kinetic energy of a flow into heat energy of heating a liquid, which in turn is connected to a heat consuming device, and the latter is connected to the jet apparatus by the exit of a cooled heat carrier.

Однако данный способ нагрева и установка для его реализации имеют невысокую эффективность, что связано с большими затратам энергии на прокачку жидкой среды через устройство преобразования кинетической энергии в тепловую, в связи с чем эти устройства не нашли широкого применения. However, this method of heating and installation for its implementation have low efficiency, which is associated with large energy costs for pumping a liquid medium through a device for converting kinetic energy into thermal energy, and therefore these devices have not been widely used.

Наиболее близким к способу работы как объекту изобретения является по технической сущности и достигаемому результату способ работы струйной тепловыделяющей установки, включающий нагрев жидкой среды в водонагревательном устройстве, подачу из водонагревательного устройства нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды для нагрева в водонагревательное устройство с формированием таким образом контура циркуляции жидкой среды (см. книгу Ю.П. Соскина и др. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального дома. М.: Стройиздат, 1991, с. 10-18). The closest to the method of operation as an object of the invention is the technical essence and the achieved result, the method of operation of an inkjet fuel plant, comprising heating a liquid medium in a water heating device, supplying a heated liquid medium from a water heating device to a heat consuming device, and discharging a cooled liquid medium from the heat consuming device to heat in a water-heating device with the formation in this way of a circulation of a liquid medium (see the book by Yu.P. Soskin and others. Heating and hot water supply of individual houses. M .: Stroyizdat, 1991, pp. 10-18).

Из этого же патента известна наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигаемому результату струйная тепловыделяющая установка, содержащая водонагревательное устройство, подключенное со стороны выхода из него потока нагретой жидкой среды к теплопотребляющему устройству, а последнее выходом из него охлажденной жидкой среды подключено к водонагревательному устройству с формированием, таким образом, контура циркуляции жидкой среды. From the same patent, the jet heat generating unit closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is known, comprising a water heating device connected from the outlet side of it from a flow of heated liquid medium to a heat consuming device, and the latter exiting from it cooled liquid medium connected to a water heating device with the formation, therefore, of the circulation circuit of the liquid medium.

Данные способ работы струйной тепловыделяющей установки и установка для его осуществления позволяют организовать контур циркуляции жидкой среды для обогрева различного рода помещений. These method of operation of the jet fuel plant and the installation for its implementation allow you to organize the circulation of the liquid medium for heating various types of premises.

Однако реализация этих технических решений не позволяет в полной мере использовать возможности системы автономного водяного отопления, что, в конечном итоге, сужает область использования данных способа работы и установки для его реализации. However, the implementation of these technical solutions does not allow the full use of the capabilities of an autonomous water heating system, which ultimately narrows the scope of the use of data from the method of operation and installation for its implementation.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности и безопасности способа работы струйной тепловыделяющей установки, упрощение конструкции струйной тепловыделяющей установки и повышение эффективности ее работы. The problem to which the present invention is directed is to increase the reliability and safety of the method of operation of an inkjet fuel plant, simplify the design of an inkjet fuel plant and increase its efficiency.

В части способа как объекта изобретения указанная задача решается за счет того, что способ работы струйной тепловыделяющей установки включает нагрев жидкой среды в водонагревательном устройстве, подачу из водонагревательного устройства нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды для нагрева в водонагревательное устройство с формированием таким образом контура циркуляции жидкой среды, при этом охлажденную жидкую среду в водонагревательное устройство подают через сужающее устройство, где снижают расход жидкой среды с формированием в водонагревательном устройстве, преимущественно на выходе из него, критического режима течения, при котором давление в потоке жидкой среды падает до величины не выше давления насыщенных паров данной жидкой среды, и охлажденный жидкостной поток одновременно с нагревом в котле преобразуют, за счет вскипания части жидкой среды, в двухфазный поток с переводом потока, за счет этого, на сверхзвуковой режим течения, затем в потоке нагреваемой двухфазной среды организуют скачок давления и в этом скачке давления преобразуют двухфазный поток в жидкостной поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками с дополнительным нагревом жидкой среды в скачке давления, далее подают нагретую жидкую среду с микроскопическими пузырьками из водонагревательного устройства в теплопотребляющее устройство с отдачей последним части тепловой энергии нагретой жидкой среды потребителю тепла, и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды через сужающее устройство в водонагревательное устройство. In the part of the method as an object of the invention, this problem is solved due to the fact that the method of operation of the jet fuel plant includes heating a liquid medium in a water heating device, supplying a heated liquid medium from a water heating device to a heat consuming device, and discharging a cooled liquid medium from the heat consuming device to heat the water heating device with the formation in this way of a circulation loop of the liquid medium, while the cooled liquid medium is supplied to the water heating device through a narrowing device, where the flow rate of the liquid medium is reduced with the formation of a critical flow regime in the water heating device, mainly at the exit from it, in which the pressure in the liquid flow drops to a value not higher than the saturated vapor pressure of the given liquid medium, and the cooled liquid flow simultaneously with By heating in the boiler, they transform, due to boiling of a part of the liquid medium, into a two-phase flow with the transfer of the flow, due to this, to a supersonic flow regime, then to the organization of the flow of the heated two-phase medium pressure jump, and in this pressure jump, the two-phase flow is converted into a liquid flow with microscopic vapor-gas bubbles with additional heating of the liquid medium in the pressure jump, then the heated liquid medium with microscopic bubbles from the water-heating device is supplied to a heat-consuming device with the last part of the heat energy released by the heated liquid medium heat consumer, and the removal of the cooled liquid medium from the heat-consuming device through the constriction device to the water-heating device.

В части устройства как объекта изобретения указанная задача решается за счет того, что струйная тепловыделяющая установка содержит водонагревательное устройство, подключенное со стороны выхода из него потока нагретой жидкой среды к теплопотребляющему устройству, а последнее выходом из него охлажденной жидкой среды подключено к водонагревательному устройству с формированием, таким образом, контура циркуляции жидкой среды, при этом водонагревательное устройство снабжено со стороны входа в него из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды сужающим устройством. In the part of the device as an object of the invention, this problem is solved due to the fact that the jet fuel plant contains a water heating device connected from the outlet of the heated liquid medium stream to the heat consuming device, and the latter, by leaving the cooled liquid medium from it, is connected to the water heating device with the formation of thus, the circulation circuit of the liquid medium, while the water-heating device is equipped with cooling on the input side of the heat-consuming device ennoy fluid narrowing device.

Кроме того, водонагревательное устройство с сужающим устройством, предпочтительно, расположено ниже теплопотребляющего устройства, установка снабжена подключенными к контуру циркуляции жидкой среды устройством для газоудаления и баком подпитки и выравнивания давления в контуре циркуляции жидкой среды, установка снабжена подключенным к контуру циркуляции жидкой среды баком поддержания давления в контуре циркуляции жидкой среды, площадь отверстия сужающего устройства, предпочтительно, не превышает 0,5 площади патрубка на входе в водонагревательное устройство, при этом сужающее устройство выполнено с возможностью изменения площади отверстия, ось отверстия сужающего устройства и ось патрубка на входе в водонагревательное устройство составляют с осью проточной части водонагревательного устройства в зоне нагрева жидкой среды, предпочтительно, угол не более 91o.In addition, the water heating device with a constricting device is preferably located below the heat consuming device, the installation is equipped with a gas removal device connected to the circulation circuit of the liquid medium and a pressure feed and pressure balancing tank in the circulation circuit of the liquid medium, the installation is equipped with a pressure maintenance tank connected to the circulation circuit of the liquid medium in the circulation circuit of the liquid medium, the opening area of the constriction device, preferably does not exceed 0.5 of the area of the pipe at the entrance to the water a heating device, wherein the constriction device is configured to change the area of the hole, the axis of the opening of the constriction device and the axis of the nozzle at the inlet of the water heating device comprise an angle of not more than 91 ° with the axis of the flow part of the water heating device in the heating zone of the liquid medium.

Как показал анализ работы струйной тепловыделяющей установки, имеется возможность организовать циркуляцию нагретой жидкой среды от места ее нагрева до места потребления тепла и обратно без использования специального устройства, например парового котла или циркуляционного насоса. Вместо него в контур циркуляции жидкой среды-теплоносителя может быть включено водонагревательное устройство, в частности, электрический водогрейный котел. Желательно, чтобы это был проточный котел, например котел электродного типа, который имеет небольшое гидравлическое сопротивление и обеспечивает быстрый нагрев протекающей через него жидкой среды. На снижение гидравлических потерь направлено выполнение отверстия в сужающем устройстве со стенками, составляющими с проточной частью водонагревательного устройства, расположенной за сужающим устройством, угол не более 91o.As the analysis of the operation of the jet fuel plant showed, it is possible to organize the circulation of the heated liquid medium from the place of its heating to the place of heat consumption and vice versa without the use of a special device, such as a steam boiler or circulation pump. Instead, a water heating device, in particular, an electric boiler, can be included in the circulation circuit of the liquid coolant. It is desirable that this be a flow-through boiler, for example, an electrode-type boiler, which has a small hydraulic resistance and provides rapid heating of the fluid flowing through it. To reduce hydraulic losses, an opening is made in the constriction device with walls constituting an angle of not more than 91 o with the flow part of the water heating device located behind the constriction device.

Принципиальным моментом является размещение сужающего устройства перед водонагревательным устройством. Это связано с тем, что процесс преобразования потока в водонагревательном устройстве в двухфазный поток с последующим скачком давления и преобразованием потока в однофазный жидкостной поток, заполненный микроскопическими парогазовыми пузырьками, может происходить при строго определенных условиях. Именно сужающее устройство, путем снижения расхода жидкой среды, позволяет организовать такой режим течения в водонагревательном устройстве. Нагрев двухфазного потока жидкой среды в водонагревательном устройстве позволяет не только создать оптимальные условия для протекания процессов преобразования потока жидкой среды в двухфазный сверхзвуковой поток и проведения скачка давления на выходе из водонагревательного устройства, но и организовать процесс схлопывания микроскопических пузырьков, что позволяет интенсифицировать процесс нагрева жидкой среды в водонагревательном устройстве. Предпочтительно, выполнение сужающего устройства, у которого отношение площади отверстия сужающего устройства к площади патрубка на входе в водонагревательное устройство меньше 0,5, причем сужающее устройство выполнено с возможностью изменения площади отверстия, например, с помощью установленного с возможностью перемещения относительно отверстия сужающего устройства профилированного тела или, например, путем использования материалов с "памятью формы" в зависимости от внешних условий, что позволяет менять размеры отверстия в зависимости от температуры жидкой среды. В результате достигается возможность добиться такого режима протекания скачка давления, при котором наступает структурная рекомбинация в жидкой среде, в частности в воде. В данном случае удалось создать такой режим преобразования двухфазного сверхзвукового нагретого потока воды в скачке давления, когда генерируется дополнительное количество тепла, и при этом часть воды "выгорает" (в ходе экспериментальной эксплуатации установки выяснилось, что в процессе циркуляции воды по контуру: водонагревательное устройство с сужающим устройством на входе - теплопотребляющее устройство - водонагревательное устройство с сужающим устройством на входе уменьшается количество циркулирующей в контуре воды). Существенным моментом является создание наиболее благоприятных условий для запуска установки в работу, что позволяет быстрее достигнуть описанного выше режима работы установки по генерированию тепла и организации режима циркуляции жидкой среды в контуре. Создание таких условий можно сравнить с двигателем внутреннего сгорания, у которого есть "стартер", который запустит установку в работу. Таким "стартером" может быть режим естественной циркуляции, который наступает при расположении водонагревательного устройства с сужающим устройством ниже теплопотребляющего устройства. В этом случае при нагреве жидкой среды в водонагревательном устройстве она нагревается и сразу начинает подниматься в сторону теплопотребляющего устройства, а охлажденная в нем жидкая среда начинает опускаться в сторону сужающего устройства. Далее по мере нагрева жидкой среды в водонагревательном устройстве установка постепенно выходит на описанный выше режим течения жидкой среды в водонагревательном устройстве, когда в скачке давления начинается генерирование дополнительного количества тепла за счет потери части циркулирующей в контуре воды. При необходимости длительной работы установки последняя может содержать бак для подпитки и выравнивания давления в контуре циркуляции жидкой среды контура циркуляции водой и бак, который может быть использован также для создания необходимого давления в контуре циркуляции жидкой среды. Кроме того, в этом случае целесообразно выполнить устройство для газоудаления, через которое из контура циркуляции удаляются газы, которые образуются в процессе работы установки, в частности газы, которые были растворены в воде, которая "выгорела" в процессе генерация тепла. Возможно также подключение установки к трубопроводу подпитки и клапаном поддержания давления либо баком, который установлен на определенной высоте. The crucial point is the placement of the constricting device in front of the water heating device. This is due to the fact that the process of converting a flow in a water heating device into a two-phase flow followed by a pressure jump and converting the flow into a single-phase liquid flow filled with microscopic vapor-gas bubbles can occur under strictly defined conditions. It is the narrowing device, by reducing the flow rate of the liquid medium, that makes it possible to organize such a flow regime in a water heating device. Heating a two-phase flow of a liquid medium in a water-heating device allows not only creating optimal conditions for the processes of converting a flow of a liquid medium into a two-phase supersonic flow and conducting a pressure jump at the outlet of a water-heating device, but also organizing the process of collapse of microscopic bubbles, which makes it possible to intensify the process of heating a liquid medium in the water heating device. Preferably, the implementation of the constriction device, in which the ratio of the opening area of the constriction device to the area of the pipe at the inlet of the water heating device is less than 0.5, and the constricting device is configured to change the area of the hole, for example, by means of a profiled body mounted relative to the opening of the constricting device or, for example, by using materials with a "shape memory" depending on external conditions, which allows you to change the size of the hole depending STI from the liquid medium temperature. As a result, it is possible to achieve such a regime of a pressure jump at which structural recombination occurs in a liquid medium, in particular in water. In this case, it was possible to create such a regime for converting a two-phase supersonic heated water flow in a pressure jump when additional heat is generated, and part of the water “burns out” (during the experimental operation of the installation, it turned out that during the circulation of water along the circuit: a water heating device with narrowing device at the inlet - heat consuming device - water heating device with a narrowing device at the inlet reduces the amount of water circulating in the circuit). An essential point is the creation of the most favorable conditions for putting the installation into operation, which allows faster achievement of the above-described operation mode of the installation for heat generation and organization of the liquid medium circulation mode in the circuit. The creation of such conditions can be compared with an internal combustion engine, which has a "starter" that will start the installation into operation. Such a “starter” can be a natural circulation mode, which occurs when the water heater is located with a constricting device below the heat-consuming device. In this case, when a liquid medium is heated in a water-heating device, it heats up and immediately begins to rise towards a heat-consuming device, and the liquid medium cooled in it starts to fall toward a constricting device. Further, as the liquid medium is heated in the water-heating device, the installation gradually goes to the above-described regime of the liquid medium flow in the water-heating device, when additional heat is generated in the pressure jump due to the loss of part of the water circulating in the circuit. If you need long-term operation of the installation, the latter may contain a tank for feeding and equalizing the pressure in the circuit of the liquid medium of the circuit of water circulation and a tank that can also be used to create the necessary pressure in the circuit of the liquid medium. In addition, in this case, it is advisable to implement a device for gas removal, through which gases that are formed during the operation of the installation, in particular gases that were dissolved in water that “burned out” in the heat generation process, are removed from the circulation circuit. It is also possible to connect the unit to the make-up pipeline and a pressure-maintaining valve or a tank that is installed at a certain height.

На чертеже представлена принципиальная схема установки, в которой реализуется описываемый способ ее работы. The drawing shows a schematic diagram of the installation, which implements the described method of its operation.

Струйная тепловыделяющая установка содержит водонагревательное устройство 1, подключенное со стороны выхода из него потока нагретой жидкой среды к теплопотребляющему устройству 2, а последнее выходом из него охлажденной жидкой среды подключено к водонагревательному устройству 1 с формированием, таким образом, контура циркуляции жидкой среды. Водонагревательное устройство 1 снабжено со стороны входа в него из теплопотребляющего устройства 2 охлажденной жидкой среды сужающим устройством 3. An inkjet fuel plant comprises a water heating device 1 connected from the outlet side of it from a flow of heated liquid medium to a heat consuming device 2, and the latter, by leaving a cooled liquid medium from it, is connected to a water heating device 1 with the formation, therefore, of a circulation of a liquid medium. The water-heating device 1 is provided from the entrance to it from the heat-consuming device 2 of the cooled liquid medium with a constricting device 3.

Отношение площади отверстия 4 сужающего устройства 3 к площади поперечного сечения патрубка на входе в водонагревательное устройство меньше 0,5 (d2/D2<0,5). Сужающее устройство 3 может быть выполнено с изменяющимся сечением отверстия, но площадь его всегда меньше 0,5 площади патрубка на входе водонагревательного устройства 1.The ratio of the area of the opening 4 of the constricting device 3 to the cross-sectional area of the pipe at the entrance to the water heating device is less than 0.5 (d 2 / D 2 <0.5). The narrowing device 3 can be made with a varying cross section of the hole, but its area is always less than 0.5 of the area of the pipe at the inlet of the water heating device 1.

Кроме того, водонагревательное устройство 1 с сужающим устройством 3, предпочтительно, расположены ниже теплопотребляющего устройства 2. Установка может быть снабжена подключенными к контуру циркуляции жидкой среды баком 5 подпитки и выравнивания давления в контуре циркуляции жидкой среды, а также устройством 6 для газоудаления. Бак 5 и устройство 6 могут быть использованы в качестве средства для поддержания заданного давления в контуре циркуляции жидкой среды. Теплопотребляющее устройство 2 может быть выполнено с вентилятором 7 для интенсификации отбора тепла от теплопотребляющего устройства 2. В зависимости от назначения установки в качестве теплопотребляющего устройства 2 могут быть использованы батарея водяного отопления, калорифер, тепловентилятор и другие устройства. Кроме того, предпочтительно, чтобы ось проточной части водонагревательного устройства 1 составляла с осью отверстия сужающего устройства 3 угол α не более 91o.In addition, the water heating device 1 with the constricting device 3 is preferably located below the heat consuming device 2. The installation can be equipped with a make-up and pressure equalization tank 5 in the liquid circulation circuit and a gas removal device 6 connected to the liquid circuit. Tank 5 and device 6 can be used as a means to maintain a given pressure in the circulation circuit of a liquid medium. The heat-consuming device 2 can be made with a fan 7 to intensify the selection of heat from the heat-consuming device 2. Depending on the purpose of the installation, a water heating battery, a heater, a fan heater and other devices can be used as a heat-consuming device 2. In addition, it is preferable that the axis of the flow-through part of the water heating device 1 comprise an angle α of not more than 91 ° with the axis of the opening of the constricting device 3.

Способ работы струйной тепловыделяющей установки включает нагрев жидкой среды в водонагревательном устройстве 1, подачу из водонагревательного устройства 1 нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство 2 и отвод из теплопотребляющего устройства 2 охлажденной жидкой среды для нагрева в водонагревательное устройство 1 с формированием таким образом контура циркуляции жидкой среды. Учитывая тот факт, что на входе в водонагревательное устройство 1 установлено сужающее устройство 3, гидравлическое сопротивление со стороны выхода из водонагревательного устройства 1 ниже, чем со стороны входа в него. При нагреве в водонагревательном устройстве 1 жидкой среды происходит ее вскипание с образованием паровых пузырей и расширением за счет этого среды в водонагревательном устройстве 1, что является побудительной силой к началу циркуляции жидкой среды в контуре. Расположение водонагревательного устройства 1 с сужающим устройством 3 усиливает этот процесс за счет создания режима естественной циркуляции жидкой среды в контуре ее циркуляции. Охлажденная жидкая среда в водонагревательное устройство 1 поступает через сужающее устройство 3, что приводит к снижению расхода жидкой среды с формированием на выходе из водонагревательного устройства 1 критического режима течения, при котором давление в потоке жидкой среды падает до величины не выше давления насыщенных паров данной жидкой среды, и охлажденный жидкостной поток одновременно с нагревом в котле преобразуют, за счет вскипания части жидкой среды, в двухфазный поток с переводом потока, за счет этого, на сверхзвуковой режим течения. The method of operation of an inkjet fuel plant includes heating a liquid medium in a water heating device 1, supplying a heated liquid medium from a water heating device 1 to a heat consuming device 2, and discharging a cooled liquid medium from the heat consuming device 2 to the water heating device 1, thereby forming a liquid circulation circuit. Given the fact that at the inlet of the water heating device 1, a constricting device 3 is installed, the hydraulic resistance from the outlet of the water heating device 1 is lower than from the entrance to it. When heated in the water heating device 1 of the liquid medium, it boils up with the formation of steam bubbles and expands due to this medium in the water heating device 1, which is a stimulus to the beginning of the circulation of the liquid medium in the circuit. The location of the water heating device 1 with a constricting device 3 enhances this process by creating a regime of natural circulation of the liquid medium in its circulation loop. The cooled liquid medium enters the water heating device 1 through the constriction device 3, which leads to a decrease in the liquid flow rate with the formation of a critical flow regime at the outlet of the water heating device 1, in which the pressure in the liquid medium flow drops to a value not higher than the saturated vapor pressure of the given liquid medium , and the cooled liquid stream simultaneously with heating in the boiler is converted, by boiling part of the liquid medium, into a two-phase stream with the transfer of the stream, due to this, to the supersonic mode t cross section.

Затем в потоке нагреваемой двухфазной среды, путем его торможения, например за счет расширения потока на выходе из проточной части водонагревательного устройства, организуют скачок давления и в этом скачке давления преобразуют двухфазный поток в жидкостной поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками с дополнительным нагревом жидкой среды в скачке давления. Формирование на выходе из проточной части водонагревательного устройства 1 скачка давления позволяет создать в контуре циркуляции жидкой среды перепад давления, который является источником принудительной циркуляции жидкой среды в контуре. Далее подают нагретую жидкую среду с микроскопическими пузырьками из водонагревательного устройства 1 в теплопотребляющее устройство 2 с отдачей последним части тепловой энергии нагретой жидкой среды потребителю тепла, и отвод из теплопотребляющего устройства 2 охлажденной жидкой среды через сужающее устройство 3 в водонагревательное устройство 1. Then, in the flow of the heated two-phase medium, by braking it, for example, by expanding the flow at the outlet of the flow part of the water heating device, a pressure jump is organized and in this pressure jump the two-phase flow is converted into a liquid flow with microscopic vapor-gas bubbles with additional heating of the liquid medium in the pressure jump . The formation of a pressure jump at the outlet of the flow-through part of the water-heating device 1 makes it possible to create a pressure drop in the circulation circuit of the liquid medium, which is the source of forced circulation of the liquid medium in the circuit. Next, a heated liquid medium with microscopic bubbles is supplied from the water-heating device 1 to a heat-consuming device 2 with the last part of the heat energy of the heated liquid medium being returned to the heat consumer, and the cooled liquid medium is removed from the heat-consuming device 2 through the constriction device 3 to the water-heating device 1.

В ходе исследования была создана автономная теплогенерирующая установка, которая после выхода на расчетный режим работы потребляет 12 кВт•ч электроэнергии (потребляемая мощность котла 12 кВт). С теплопотребляющего устройства снималось от 30 до 50 кВт тепловой энергии. Температура подаваемой в теплопотребляющее устройство воды составляла величину от 120oС до 180oС, температура отводимой из теплопотребляющего устройства воды составляла величину от 50oС до 90oС.In the course of the study, an autonomous heat-generating installation was created, which, after reaching the calculated operating mode, consumes 12 kW • h of electricity (boiler power consumption is 12 kW). From a heat-consuming device was removed from 30 to 50 kW of thermal energy. The temperature of the water supplied to the heat-consuming device was from 120 ° C. to 180 ° C. , the temperature of the water discharged from the heat-consuming device was from 50 ° C. to 90 ° C.

Настоящее изобретение может быть использовано в качестве автономных источников обогрева жилых и производственных помещений в условиях отсутствия центрального отопления, а также для снижения расхода органического топлива при организации автономного водяного отопления и горячего водоснабжения. The present invention can be used as autonomous sources of heating of residential and industrial premises in the absence of central heating, as well as to reduce the consumption of fossil fuels in the organization of autonomous water heating and hot water supply.

Claims (8)

1. Способ работы струйной тепловыделяющей установки, включающий нагрев жидкой среды в водонагревательном устройстве, подачу из водонагревательного устройства нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды для нагрева в водонагревательное устройство с формированием таким образом контура циркуляции жидкой среды, отличающийся тем, что охлажденную жидкую среду в водонагревательное устройство подают через сужающее устройство, где снижают расход жидкой среды с формированием в водонагревательном устройстве критического режима течения, при котором давление в потоке жидкой среды падает до величины не выше давления насыщенных паров данной жидкой среды, и охлажденный жидкостный поток одновременно с нагревом в котле преобразуют, за счет вскипания части жидкой среды, в двухфазный поток с переводом потока, за счет этого, на сверхзвуковой режим течения, затем в потоке нагреваемой двухфазной среды организуют скачок давления и в этом скачке давления преобразуют двухфазный поток в жидкостный поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками с дополнительным нагревом жидкой среды в скачке давления, далее подают нагретую жидкую среду с микроскопическими пузырьками из водонагревательного устройства в теплопотребляющее устройство с отдачей последним части тепловой энергии нагретой жидкой среды потребителю тепла и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды через сужающее устройство в водонагревательное устройство.1. The method of operation of an inkjet fuel plant, including heating a liquid medium in a water heating device, supplying a heated liquid medium from a water heating device to a heat consuming device, and discharging a cooled liquid medium from the heat consuming device to a water heating device, thereby forming a liquid medium circulation circuit, characterized in that the cooled liquid medium is supplied to the water heating device through a constricting device, where the flow rate of the liquid medium from the molds is reduced by a critical flow regime in the water heating device, in which the pressure in the fluid flow drops to a value no higher than the saturated vapor pressure of the fluid, and the cooled fluid flow is simultaneously converted to a two-phase flow with boiling of a part of the fluid into the boiler, with the transfer flow, due to this, to a supersonic flow regime, then a pressure jump is organized in the flow of the heated two-phase medium, and in this pressure jump the two-phase flow is converted into a liquid flow with a microscope optical vapor-gas bubbles with additional heating of the liquid medium in a pressure jump, then the heated liquid medium with microscopic bubbles from the water-heating device is fed to a heat-consuming device with the last part of the heat energy of the heated liquid medium transferred to the heat consumer and the cooled liquid medium is removed from the heat-consuming device through the constriction device to the water heating device. 2. Струйная тепловыделяющая установка, содержащая водонагревательное устройство, подключенное со стороны выхода из него потока нагретой жидкой среды к теплопотребляющему устройству, а последнее выходом из него охлажденной жидкой среды подключено к водонагревательному устройству с формированием, таким образом, контура циркуляции жидкой среды, отличающаяся тем, что водонагревательное устройство снабжено со стороны входа в него из теплопотребляющего устройства охлажденной жидкой среды сужающим устройством.2. An inkjet fuel installation comprising a water heating device connected from the outlet side of it from a stream of heated liquid medium to a heat consuming device, and the latter exiting from it a cooled liquid medium connected to a water heating device, thereby forming a liquid medium circulation circuit, characterized in that that the water heating device is provided from the entrance to it from a heat-consuming device of a cooled liquid medium with a constriction device. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что водонагревательное устройство с сужающим устройством расположено ниже теплопотребляющего устройства.3. Installation according to claim 2, characterized in that the water heating device with a constricting device is located below the heat-consuming device. 4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена подключенными к контуру циркуляции жидкой среды устройством для газоудаления и баком подпитки и выравнивания давления в контуре циркуляции жидкой среды.4. The installation according to claim 2, characterized in that it is equipped with a gas removal device connected to the liquid circuit and a recharge and pressure equalization tank in the liquid circuit. 5. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она снабжена подключенным к контуру циркуляции жидкой среды баком поддержания давления в контуре циркуляции жидкой среды.5. The installation according to claim 2, characterized in that it is equipped with a pressure maintaining tank connected to the circulation circuit of the liquid medium in the circulation circuit of the liquid medium. 6. Установка по п.2, отличающаяся тем, что площадь отверстия сужающего устройства не превышает 0,5 площади поперечного сечения патрубка на входе в водонагревательное устройство.6. Installation according to claim 2, characterized in that the opening area of the constricting device does not exceed 0.5 of the cross-sectional area of the pipe at the entrance to the water heating device. 7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что сужающее устройство выполнено с возможностью изменения площади отверстия.7. Installation according to claim 6, characterized in that the narrowing device is configured to change the area of the hole. 8. Установка по п.2, отличающаяся тем, что ось отверстия сужающего устройства составляет с осью проточной части водонагревательного устройства в зоне нагрева жидкой среды угол не более 91°.8. Installation according to claim 2, characterized in that the axis of the opening of the constriction device makes an angle of not more than 91 ° with the axis of the flow part of the water heating device in the heating zone of the liquid medium.
RU2002107689/06A 2002-03-27 2002-03-27 Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method RU2221935C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002107689/06A RU2221935C2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002107689/06A RU2221935C2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002107689A RU2002107689A (en) 2003-09-20
RU2221935C2 true RU2221935C2 (en) 2004-01-20

Family

ID=32090863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002107689/06A RU2221935C2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2221935C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8936202B2 (en) 2010-07-30 2015-01-20 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Hyper-condensate recycler
US9739508B2 (en) 2010-07-30 2017-08-22 Hudson Fisonic Corporation Apparatus and method for utilizing thermal energy
US10184229B2 (en) 2010-07-30 2019-01-22 Robert Kremer Apparatus, system and method for utilizing thermal energy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8936202B2 (en) 2010-07-30 2015-01-20 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Hyper-condensate recycler
US9506659B2 (en) 2010-07-30 2016-11-29 Robert Kremer Hyper-condensate recycler
US9739508B2 (en) 2010-07-30 2017-08-22 Hudson Fisonic Corporation Apparatus and method for utilizing thermal energy
US10184229B2 (en) 2010-07-30 2019-01-22 Robert Kremer Apparatus, system and method for utilizing thermal energy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201224376A (en) Apparatus and method for utilizing thermal energy
RU2221935C2 (en) Method of operation of jet heat-liberating plant and jet heat-liberating plant for implementing proposed method
RU2230199C2 (en) Heat recovery method
KR101946943B1 (en) Preheating and cooling system for nuclear reactor and nuclear power plant having the same
CN107503812A (en) LNG energy cascade utilization and data central integral energy supplying system and method
CN102606429B (en) Thermal-radiation internal-circulation power generation device
RU2195586C2 (en) Multiple nozzle jet device
RU186261U1 (en) PASSIVE HEAT REMOVAL SYSTEM OF REACTOR INSTALLATION
CN2921682Y (en) Water storing gas electric two purpose central water heater
CN108662606B (en) Water heating system based on multistage combustion
RU2115027C1 (en) Pump-ejector plant with liberation of thermal energy
WO2020193983A1 (en) A water heating system
CN110068137B (en) Direct high-power liquid metal sodium heating system and heating method
CN210569198U (en) Device for heating air for denitration pyrolysis furnace by using regenerative heating
EP1929205B1 (en) Water tube boiler
JP2003299710A (en) Steam sauna apparatus
CN112097228A (en) Steam generation system for solar photo-thermal power station and operation method thereof
RU2127832C1 (en) Method of operation of ejector heat-generating plant
CN110081402A (en) Electromagnetism water mist direct-injection steam unit and generation method
RU2353861C1 (en) Method of heating liquid heat carrier and device to this end
RU2263826C2 (en) Method of operating ejecting plant for heat and hot water supply
CN203465955U (en) Stepped steam-generator water feeding pipe capable of reducing phenomenon of thermal stratification effectively
CN217462276U (en) Fused salt heat storage system
RU2002107689A (en) The method of operation of the jet fuel plant and the jet fuel plant for its implementation
RU2748713C1 (en) Method and device for generating superheated steam

Legal Events

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

Effective date: 20040328

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20061030

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070328

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080325

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150328