RU2293931C1 - Устройство для нагрева жидкости - Google Patents
Устройство для нагрева жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293931C1 RU2293931C1 RU2005127188/06A RU2005127188A RU2293931C1 RU 2293931 C1 RU2293931 C1 RU 2293931C1 RU 2005127188/06 A RU2005127188/06 A RU 2005127188/06A RU 2005127188 A RU2005127188 A RU 2005127188A RU 2293931 C1 RU2293931 C1 RU 2293931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- heating
- rotors
- cylindrical cavity
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплогенераторам, и может быть использовано для отопления помещений гражданского и промышленного назначения, горячего водоснабжения, подогрева технологических жидкостей. Технический результат: максимальное повышение эффективности тепловыработки, повышение механической надежности устройства при одновременном упрощении конструкции. Устройство для нагрева жидкости содержит разъемный цилиндрический статор с выполненными в нем входными каналами и выходным каналом и цилиндрическую полость. Внутри цилиндрической полости с гарантированным зазором и с возможностью вращения от разных электродвигателей установлены два ротора на разных валах. Входные каналы расположены симметрично относительно поперечной оси статора, а выходной канал размещен по центру статора. В каждом из роторов, на максимально приближенном к валам расстоянии размещены сквозные отверстия. На торцевых поверхностях роторов и цилиндрической полости выполнены несквозные отверстия. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплогенераторам, и может быть использовано для отопления помещений гражданского и промышленного назначения, горячего водоснабжения, подогрева технологических жидкостей.
Известен нагреватель жидкого теплоносителя (см. патент RU №2094711, МПК F 24 J 3/00 от 27.10.97 г.), содержащий камеру, снабженную патрубками подвода и отвода жидкости, установленный в камере ротор в виде закрепленных на вале перфорированных дисков. В камере дополнительно закреплены пары неподвижных перфорированных дисков, в каждом из которых между последними с образованием зазоров для прохождения жидкости установлен соответствующий диск ротора.
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность при большом количестве дисков и низкой частоте вращения ротора.
Известно устройство для нагрева жидкости (см. заявку RU №2002113432, F 24 J 3/00 от 20.11.2003 г.), принятое за прототип. Устройство содержит статор, имеющий цилиндрическую полость, входные каналы, выходной канал, а также установленный с зазором в эту полость ротор, выполненный в виде закрепленных на валу дисков со сквозными и несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль периферии его торцев.
Недостатками прототипа является следующее. Хаотичное расположение сквозных и несквозных отверстий ведет к неуправляемости вихревых потоков жидкости, что при низкой скорости вращения ротора снижает эффективность нагрева жидкости.
Предлагаемым изобретением решается задача: снижение энергозатрат, увеличение срока эксплуатации устройства.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в максимальном повышении эффективности тепловыработки, повышении механической надежности устройства при одновременном упрощении конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем статор, входные каналы, выходной канал, цилиндрическую полость, внутри которой на валу с зазором установлен с возможностью вращения ротор, выполненный в виде диска с углублениями на цилиндрической поверхности, со сквозными отверстиями и несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль периферии торцев диска, новым является то, что в цилиндрической полости на дополнительном валу с зазором к статору и ротору установлен выполненный аналогично первому ротору дополнительный ротор с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения первого ротора, входные каналы расположены симметрично относительно поперечной оси статора, выходной канал выполнен по центру статора, а сквозные отверстия в каждом роторе расположены соосно в максимальной близости к валу.
Размещение входных каналов симметрично относительно поперечной оси статора при одновременном использовании торцевых уплотнений позволяет:
во-первых, максимально увеличить путь прохождения жидкости под давлением и действием возрастающей центробежной силы от валов до выходного отверстия, тем самым увеличить площадь трения и действия кавитационных процессов, а следовательно, повысить эффективность нагрева жидкости,
во-вторых, при введении жидкости в камеру торцевого уплотнения, то есть в зону, наиболее приближенную к валам и имеющую наименьшее давление внутри цилиндрической полости из-за действующих на жидкость центробежных сил, обеспечивается прокачивание жидкости через устройство с наименьшими затратами,
в-третьих, ввод жидкости с обеих сторон статора создает необходимый баланс давлений, воздействующих на торцевые поверхности роторов, прилегающих к статору, что способствует стабильной работе устройства и повышает его ресурс.
Размещение выходного канала по центру статора: во-первых, обусловлено необходимостью выравнивания давления внутри цилиндрической полости статора, во-вторых, в зоне размещения выходного канала происходит столкновение трех встречно направленных потоков жидкости, что вызывает разрывы сплошной жидкости при повышенном давлении, интенсифицирует процессы кавитации с выделением тепловой энергии.
Вращение обоих электродвигателей должно осуществляться в одном направлении, а, следовательно, при расположении их с противоположных сторон устройства направление вращения роторов будет противоположным.
Во-первых, это обусловлено возможностью увеличения в два раза скорости вращения прилегающих торцевых поверхностей роторов относительно друг друга, что приводит к более эффективному использованию сил трения, энергии кавитации, повышению давления в зонах несквозных отверстий на данном участке прохождения жидкости, что неизбежно приводит к увеличению теплоотдачи,
во-вторых, очевидно, что устройство данного типа, имеющее определенную установленную и потребляемую мощность, выигрывает в теплопроизводительности перед двумя автономными устройствами аналогичной или иной конструкции, не связанными между собой единым статором при одинаковой установленной и потребляемой мощности,
в-третьих, двукратное увеличение скорости достигается без применения электродвигателя с повышенной частотой оборотов. Как правило, такие электродвигатели имеют более высокую стоимость при неизбежном усложнении конструкции теплогенерирующего устройства. В частности, при использовании высокоскоростного электродвигателя стоимость уплотнительных устройств резко возрастает при снижении их надежности и долговечности.
Расположение сквозных отверстий на роторах соосно на максимально приближенном к валу расстоянии обусловлено: во-первых, необходимостью обеспечения поступления жидкости в "мертвую" зону между прилегающими торцевыми поверхностями роторов,
во-вторых, их максимальное приближение к валу необходимо для того, чтобы подать жидкость в межроторную зону с наименьшим давлением, создающимся за счет действия центробежных сил. Таким образом, прохождение жидкости от входных каналов с пониженным давлением к выходному каналу с повышенным давлением позволяет наиболее эффективно прокачать жидкость через устройство.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на
фиг.1 - схема устройства для нагрева жидкости,
фиг.2 - схема расположения сквозных и несквозных отверстий на роторе.
Устройство для нагрева жидкости содержит разъемный цилиндрический статор 1 с выполненными в нем входными каналами 2 и выходным каналом 3 и цилиндрическую полость 4. Внутри цилиндрической полости с гарантированным зазором и возможностью вращения от разных электродвигателей 5 установлены два ротора 6 на валах 7. Валы, уплотненные относительно статора торцевыми уплотнениями 8, установленными в камерах 9, зафиксированы в подшипниковых опорах 10 и через муфты 11 соединены с электродвигателями. Входные каналы 2 расположены симметрично относительно поперечной оси статора и связаны гидравлически с камерами 9 для установки торцевых уплотнений, а выходной канал 3 размещен по центру статора напротив зазора 12 между роторами. В каждом из роторов, выполненном в виде диска, на максимально приближенном к валам расстоянии размещены сквозные отверстия 13. На торцевых поверхностях роторов и цилиндрической полости выполнены несквозные отверстия 14.
Устройство работает следующим образом.
Через входные каналы 2 под давлением в камеры 9 для установки торцевых уплотнений подается жидкость. После заполнения устройства жидкостью включаются электродвигатели 5. Вращение через муфты 11 передается на валы 7 с установленными на них роторами 6. Жидкость, к которой приложено давление на входе, под действием центробежных сил движется частично между торцами роторов 6 и цилиндрической полости 4, а частично проникает через сквозные отверстия 13 в зазор 12 между вращающимися во встречном направлении роторами 6. В зонах несквозных отверстий 14 возникают эффект повышенного трения и области кавитационных каверн, что приводит к интенсивному разогреву жидкости. Так как роторы 6 вращаются в противоположных направлениях, то окружные скорости прилегающих торцевых поверхностей роторов 6 возрастают в два раза, что в свою очередь приводит к повышенному тепловыделению в области зазора 12. В зоне выходного канала 3 происходит столкновение трех встречно направленных потоков жидкости, приводящее к местному повышению давления и разрыву сплошной среды с одновременной интенсификацией тепловых процессов. Далее жидкость стремится в выходной канал 3, который связан с прямым трубопроводом системы отопления или горячего водоснабжения.
Claims (1)
- Устройство для нагрева жидкости, содержащее статор, входные каналы, выходной канал, цилиндрическую полость, внутри которой на валу с зазором установлен с возможностью вращения ротор, выполненный в виде диска с углублениями на цилиндрической поверхности, со сквозными отверстиями и с несквозными отверстиями, расположенными по окружности вдоль периферии торцов диска, отличающееся тем, что в цилиндрической полости на дополнительном валу с зазором к статору и ротору установлен выполненный аналогично первому ротору дополнительный ротор с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения первого ротора, входные каналы расположены симметрично относительно поперечной оси статора, выходной канал выполнен по центру статора, а сквозные отверстия в каждом роторе расположены соосно в максимальной близости к валу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127188/06A RU2293931C1 (ru) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Устройство для нагрева жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127188/06A RU2293931C1 (ru) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Устройство для нагрева жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2293931C1 true RU2293931C1 (ru) | 2007-02-20 |
Family
ID=37863502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005127188/06A RU2293931C1 (ru) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Устройство для нагрева жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293931C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2600656C2 (ru) * | 2011-01-25 | 2016-10-27 | Максим Евгеньевич Никитин | Способ нагрева жидкого агента и турбороторный гениратор для его осуществления |
-
2005
- 2005-08-29 RU RU2005127188/06A patent/RU2293931C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2600656C2 (ru) * | 2011-01-25 | 2016-10-27 | Максим Евгеньевич Никитин | Способ нагрева жидкого агента и турбороторный гениратор для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7089886B2 (en) | Apparatus and method for heating fluids | |
US4685443A (en) | Hydraulic friction heat generator | |
US7318553B2 (en) | Apparatus and method for heating fluids | |
RU2293931C1 (ru) | Устройство для нагрева жидкости | |
KR20110043519A (ko) | 고체, 액체, 증기 및 가스를 동시에 전달하기 위한 슬러지 리액터 펌프 | |
KR20100098913A (ko) | 마찰식 보일러 장치 | |
KR101238544B1 (ko) | 양방향 회전을 이용한 원심발열장치 및 원심발열방법 | |
RU2332618C1 (ru) | Устройство для нагревания текучей среды | |
RU2347154C1 (ru) | Малогабаритный теплогенератор роторного типа | |
RU2310799C1 (ru) | Устройство для нагрева жидкости | |
RU2290573C1 (ru) | Устройство для нагрева жидкости | |
RU2308648C1 (ru) | Теплогенератор роторного типа | |
RU2308646C1 (ru) | Устройство для нагрева жидкости | |
RU2352872C2 (ru) | Вихревой нагреватель роторного типа | |
RU2235950C2 (ru) | Кавитационно-вихревой теплогенератор | |
RU2269075C1 (ru) | Кавитационно-вихревой теплогенератор | |
RU2296276C1 (ru) | Устройство для нагрева жидкости | |
RU2357159C1 (ru) | Теплогенератор роторно-вихревого типа | |
RU2084773C1 (ru) | Насос-теплогенератор | |
KR20110089550A (ko) | 온수 히팅장치 | |
WO2013038414A1 (en) | Apparatus, system and method for heating fluid | |
RU29127U1 (ru) | Кавитационно-вихревой теплогенератор | |
RU2257514C1 (ru) | Устройство для нагрева воды | |
RU2357160C1 (ru) | Теплогенератор роторно-кавитационного типа | |
KR20110132008A (ko) | 공동현상을 이용한 고효율 발열장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090830 |