RU2357159C1 - Rotary-vortex type heat generator - Google Patents

Rotary-vortex type heat generator Download PDF

Info

Publication number
RU2357159C1
RU2357159C1 RU2007141153/06A RU2007141153A RU2357159C1 RU 2357159 C1 RU2357159 C1 RU 2357159C1 RU 2007141153/06 A RU2007141153/06 A RU 2007141153/06A RU 2007141153 A RU2007141153 A RU 2007141153A RU 2357159 C1 RU2357159 C1 RU 2357159C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical
rotor
housing
sleeves
shaft
Prior art date
Application number
RU2007141153/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Мосалёв (RU)
Сергей Михайлович Мосалёв
Виктор Иванович Наумов (RU)
Виктор Иванович Наумов
Виктор Павлович Сыса (RU)
Виктор Павлович Сыса
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
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 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority to RU2007141153/06A priority Critical patent/RU2357159C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357159C1 publication Critical patent/RU2357159C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heating systems.
SUBSTANCE: invention is meant for heat and hot water supply to industrial and domestic objects and for heating process liquids. Rotary-vortex type heat generator consists of a housing the walls' inner surfaces whereof are fixed working members where between there arranged on the shaft is a movable working member the surface whereof is provided with swirlers uniformly distributed relative to each other, swirler fixed on the shaft, supply branch pipes and liquid heat carrier extraction branch pipes. Movable working member is made in the form of a hollow cylindrical rotor fixed on drive shaft. Inside fixed cylindrical housing there installed is an additional fixed working member made in the form of two cylindrical sleeves. Swirlers are made in the form of cylindrical through and blind holes inclined relative to surfaces they are located on. The above holes are located uniformly on end and cylindrical surfaces of hollow cylindrical rotor, sleeves and housing, at that, swirlers are inclined on the rotor in the direction of rotation, and on sleeves and end surfaces of housing - in opposite direction. Swirler fixed on the shaft is three-stage and is installed inside hollow cylindrical rotor, two supply branch pipes of liquid heat carrier are installed symmetrically from end walls of housing; branch pipe of extraction of liquid heat carrier is installed along the centre of cylindrical housing surface symmetrically relative to branch pipe of extraction of liquid heat carrier, along diametre of cylindrical housing there provided is a mixing chamber of differently directed flows of liquid heat carrier.
EFFECT: providing heat and hot water supply to industrial and domestic objects, and heating of process liquids.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, содержащим вращающиеся элементы для нагревания текучих сред, и может быть использовано для теплогорячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения.The invention relates to heat engineering, and in particular to devices containing rotating elements for heating fluids, and can be used for hot-water supply of industrial and domestic facilities.

Известно устройство для нагревания текучей среды (US, N5188090). Устройство содержит цилиндрический ротор, у которого цилиндрическая поверхность имеет определенное число неровностей или отверстий, вращающийся внутри корпуса, чья внутренняя поверхность примыкает к цилиндрической и торцевой поверхности ротора. Опорная шайба, которая служит для монтажа внутри нее подшипников и сальников для вала и ротора, примыкает к обеим сторонам корпуса. Опорные шайбы имеют полые части, которые соединяются с полостью между корпусом и ротором. В опорной шайбе сделаны впускные каналы, через которые текучая среда проходит в полость корпус/ротор в зоне вала. Корпус имеет один или более выпускных каналов, через которые текучая среда при повышенном давлении и температуре покидает устройство.A device for heating a fluid is known (US, N5188090). The device comprises a cylindrical rotor, in which the cylindrical surface has a certain number of bumps or holes, rotating inside the housing, whose inner surface is adjacent to the cylindrical and end surface of the rotor. The support washer, which serves for mounting bearings and seals inside it for the shaft and rotor, is adjacent to both sides of the housing. The supporting washers have hollow parts that are connected to the cavity between the housing and the rotor. Inlet washers are made in the support washer through which fluid passes into the housing / rotor cavity in the shaft area. The housing has one or more outlet channels through which fluid leaves the device at elevated pressure and temperature.

Недостатками данного устройства являются низкая теплопроизводительность, высокие массогабаритные показатели ротора и, следовательно, всего устройства в целом, необходимые для получения требуемой тепловой мощности.The disadvantages of this device are low heat output, high weight and dimensions of the rotor and, therefore, the entire device as a whole, necessary to obtain the required heat output.

Известен теплогенератор (RU, №2242684, F24J 3/00, опубл. 20.12.2004 г.), принятый за прототип. Теплогенератор состоит из заполненного жидким теплоносителем герметичного кожуха, в полости которого расположен корпус с передней, имеющей проем, и задней стенками. Внутренние поверхности передней и задней стенок являются неподвижными рабочими органами. Между неподвижными рабочими органами размещен с гарантированным зазором подвижный дискообразный рабочий орган, закрепленный на приводном валу. На торцевых поверхностях подвижного дискообразного рабочего органа равномерно расположены по окружности наклонные относительно друг друга завихрители. Каждый завихритель выполнен в виде канавки. На конце приводного вала установлен дополнительный торовый завихритель, расположенный в проеме передней стенки корпуса. Патрубки подачи и отбора жидкого теплоносителя размещены соответственно на задней крышке емкости и задней стенке корпуса. Заполненное жидким теплоносителем пространство между внутренними поверхностями передней и задней крышек емкости и поверхностью корпуса разделено на активную зону и переходящую в нее пассивную зону смешения части нагретого до заданной температуры жидкого теплоносителя с вновь подаваемым через патрубок подачи холодным жидким теплоносителем.Known heat generator (RU, No. 2242684, F24J 3/00, publ. December 20, 2004), adopted as a prototype. The heat generator consists of a sealed casing filled with liquid heat carrier, in the cavity of which there is a body with a front, having an opening, and a rear wall. The inner surfaces of the front and rear walls are fixed working bodies. Between the stationary working bodies, a movable disk-shaped working body mounted on the drive shaft is placed with a guaranteed gap. On the end surfaces of the movable disk-shaped working body, swirlers inclined relative to each other are evenly spaced around the circumference. Each swirl is made in the form of a groove. An additional torus swirl is installed at the end of the drive shaft, located in the opening of the front wall of the housing. The nozzles for the supply and selection of liquid coolant are located respectively on the back cover of the tank and the back wall of the housing. The space filled with the liquid coolant between the inner surfaces of the front and back covers of the tank and the surface of the housing is divided into the active zone and the passive zone of mixing into it part of the liquid coolant heated to a predetermined temperature with the cold liquid coolant again supplied through the supply pipe.

Недостатком прототипа является низкая теплопроизводительность.The disadvantage of the prototype is the low heat output.

Предлагаемым изобретением решается задача: сокращение энергозатрат при использовании теплогенератора для нужд отопления и горячего водоснабжения.The proposed invention solves the problem: reducing energy consumption when using a heat generator for heating and hot water supply.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности устройства при преобразовании энергии вращения в тепловую энергию.The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of the device when converting rotational energy into thermal energy.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплогенераторе роторно-вихревого типа, содержащем корпус, внутренние поверхности стенок которого являются неподвижными рабочими органами, между которыми размещен на валу подвижный рабочий орган, имеющий на своей поверхности равномерно расположенные относительно друг друга завихрители, завихритель, закрепленный на валу, патрубки подачи и отбора жидкого теплоносителя, новым является то, что подвижный рабочий орган выполнен в форме полого цилиндрического ротора, закрепленного на приводном валу, внутри цилиндрического неподвижного корпуса установлен дополнительный неподвижный рабочий орган в форме двух цилиндрических гильз, завихрители выполнены в форме наклонных относительно поверхностей, на которых они расположены, цилиндрических сквозных и несквозных отверстий, расположенных равномерно на торцевых и цилиндрических поверхностях полого цилиндрического ротора, гильз и корпуса, причем завихрители наклонены на роторе в сторону направления вращения, а на гильзах и торцевых поверхностях корпуса - в противоположную, завихритель, закрепленный на валу, выполнен трехступенчатым и установлен внутри полого цилиндрического ротора, два патрубка подачи жидкого теплоносителя симметрично установлены со стороны торцевых стенок корпуса, патрубок отбора жидкого теплоносителя установлен по центру цилиндрической поверхности корпуса симметрично относительно патрубка отбора жидкого теплоносителя, по диаметру цилиндрического корпуса выполнена камера смешения разнонаправленных потоков жидкого теплоносителя, переход внутренних торцевых поверхностей полого цилиндрического ротора к его цилиндрической поверхности выполнен с радиусом кривизны R, сквозные отверстия в цилиндрическом полом роторе выполнены конусными.The specified technical result is achieved by the fact that in the rotor-vortex type heat generator, comprising a housing, the inner surfaces of the walls of which are stationary working bodies, between which a movable working body is placed on the shaft, having swirls uniformly located relative to each other, a swirl mounted on the shaft, the nozzles of the supply and selection of liquid coolant, new is that the movable working body is made in the form of a hollow cylindrical rotor mounted on an additional stationary working body in the form of two cylindrical sleeves is installed inside the cylindrical stationary body in the drive shaft, the swirlers are made in the form of inclined relative to the surfaces on which they are located, cylindrical through and through holes uniformly located on the end and cylindrical surfaces of the hollow cylindrical rotor, sleeves and casing, and the swirls are inclined on the rotor in the direction of rotation, and on the sleeves and end surfaces of the casing - in the opposite direction A new swirl mounted on the shaft is made in three stages and is installed inside a hollow cylindrical rotor, two liquid coolant supply pipes are symmetrically installed on the side of the end walls of the housing, a liquid coolant intake pipe is installed in the center of the cylindrical surface of the housing symmetrically with respect to the liquid coolant pipe, of the case, a mixing chamber for mixing multidirectional flows of liquid coolant, a transition of the internal end surfaces of the floor of the cylindrical rotor to its cylindrical surface is made with a radius of curvature R, the through holes in the cylindrical hollow rotor are made conical.

Выполнение подвижного рабочего органа в форме полого цилиндрического ротора, закрепленного на приводном валу, позволяет повысить эффективность устройства за счет увеличения полезной площади, на которой протекают процессы теплообразования. Наиболее эффективно данный процесс происходит на цилиндрической поверхности ротора, т.е. в зоне повышенного давления, возникающего за счет действия центробежных сил. Выполнение подвижного рабочего органа с меньшей площадью цилиндрической части неизбежно приводит к менее эффективному процессу нагрева жидкого теплоносителя, т.к. процесс теплообразования проходит при меньших линейных скоростях и давлении в основном на торцевых поверхностях ротора.The implementation of the movable working body in the form of a hollow cylindrical rotor, mounted on the drive shaft, allows to increase the efficiency of the device by increasing the usable area on which the processes of heat generation occur. Most effectively, this process occurs on the cylindrical surface of the rotor, i.e. in the zone of high pressure arising from the action of centrifugal forces. The implementation of a movable working body with a smaller area of the cylindrical part inevitably leads to a less efficient process of heating the liquid coolant, because the heat generation process takes place at lower linear speeds and pressures mainly on the end surfaces of the rotor.

В связи с этим внутри цилиндрической герметичной емкости установлен дополнительный неподвижный рабочий орган, выполненный в форме двух сменных цилиндрических гильз. Это позволяет:In this regard, inside the cylindrical sealed container installed an additional stationary working body, made in the form of two replaceable cylindrical sleeves. This allows:

- во-первых, разместить завихрители как на цилиндрической поверхности ротора, так и на противолежащих цилиндрических поверхностях гильз, что при подобном их встречном расположении позволяет активизировать процессы теплообразования;- firstly, place the swirls both on the cylindrical surface of the rotor and on the opposing cylindrical surfaces of the sleeves, which with their similar counterposition allows you to activate the processes of heat generation;

- во-вторых, за счет замены сменных гильз при их коррозионном и кавитационном износе увеличивается срок службы теплогенератора.- secondly, due to the replacement of replaceable sleeves during their corrosion and cavitation wear, the service life of the heat generator increases.

Завихрители выполнены в форме наклонных относительно поверхностей, на которых они расположены, цилиндрических сквозных и несквозных отверстий, расположенных равномерно на торцевых и цилиндрических поверхностях полого цилиндрического ротора, гильз и корпуса, причем завихрители наклонены на роторе в сторону направления вращения, а на гильзах и торцевых поверхностях корпуса - в противоположную. Это позволяет решить следующие задачи:The swirlers are made in the form of inclined relative to the surfaces on which they are located, cylindrical through and through holes arranged uniformly on the end and cylindrical surfaces of the hollow cylindrical rotor, sleeves and housing, and the swirlers are inclined on the rotor in the direction of rotation, and on the sleeves and end surfaces corps - in the opposite. This allows you to solve the following problems:

- во-первых, увеличить массу прокачиваемого через теплогенератор жидкого теплоносителя без установки дополнительного насоса за счет более эффективного поддержания стабильности потока наклонными отверстиями, выполняющими роль рабочих элементов насоса, что позволяет увеличить скорость нагрева;- firstly, to increase the mass of liquid coolant pumped through the heat generator without installing an additional pump due to more efficient maintenance of flow stability by inclined openings acting as pump working elements, which allows to increase the heating rate;

- во-вторых, ввиду того, что в зонах несквозных отверстий происходит наиболее интенсивный процесс теплообразования при таком их взаимном расположении на роторе и гильзах, на роторе и торцевых поверхностях корпуса этот процесс интенсифицируется, что приводит к быстрому вскипанию жидкого теплоносителя в зонах этих отверстий при резком мини-гидроударе при прохождении одного отверстия мимо другого. Причем, в данном случае, в отличие от использования ненаклонных отверстий в процессе теплообразования участвует поверхность отверстия на всю ее глубину, а не только околокромочная поверхность;- secondly, due to the fact that the most intensive heat generation process occurs in the zones of non-through holes with their mutual arrangement on the rotor and the sleeves, on the rotor and the end surfaces of the housing, this process is intensified, which leads to rapid boiling of the heat-transfer fluid in the zones of these holes at sharp mini-hydroblow when passing one hole past another. Moreover, in this case, in contrast to the use of non-inclined holes, the surface of the hole to its entire depth, and not only the near-edge surface, is involved in the process of heat generation;

- в-третьих, расположение сквозных отверстий на цилиндрической поверхности ротора под наклоном по направлению вращения позволяет наиболее эффективно отвести нагретый жидкий теплоноситель за пределы внутреннего пространства ротора.- thirdly, the location of the through holes on the cylindrical surface of the rotor obliquely in the direction of rotation allows you to most effectively divert the heated liquid coolant outside the inner space of the rotor.

Установка на валу внутри полого цилиндрического ротора трехступенчатого завихрителя торового или иного типа позволяет поднять температуру жидкого теплоносителя в данной области до состояния двухфазной смеси с преобладанием жидкостной составляющей, которая покидает внутреннюю полость ротора через наклонные сквозные отверстия с высокой скоростью и выделением тепловой энергии. Причем дополнительный нагрев жидкого теплоносителя происходит за счет столкновения потоков, движущихся встречно к наклонным сквозным отверстиям ротора от симметрично расположенных рабочих поверхностей завихрителя.The installation of a three-stage torus or other type of swirl on a shaft inside a hollow cylindrical rotor allows you to raise the temperature of the liquid coolant in this area to the state of a two-phase mixture with a predominance of the liquid component, which leaves the inner cavity of the rotor through inclined through holes with high speed and the release of thermal energy. Moreover, additional heating of the liquid coolant occurs due to the collision of flows moving counter-to the inclined through holes of the rotor from the symmetrically located working surfaces of the swirler.

Два патрубка подачи жидкого теплоносителя, симметрично установленные со стороны торцевых стенок корпуса, предназначены для создания встречно направленных потоков нагреваемого жидкого теплоносителя, обеспечения их симметричного прохождения к патрубку отвода, выравниванию давления с обеих сторон теплогенератора, что способствует наиболее благоприятному функционированию теплогенератора как с точки зрения оптимизации гидрокинематической схемы, так и для обеспечения многократного столкновения потоков, приводящего к выделению тепловой энергии.Two liquid coolant supply pipes symmetrically installed from the side of the end walls of the housing are designed to create counter-directed flows of the heated liquid coolant, ensure their symmetrical passage to the branch pipe, equalize the pressure on both sides of the heat generator, which contributes to the most favorable functioning of the heat generator as from the point of view of optimization hydrokinematic scheme, and to ensure multiple collisions of flows, leading to heat oh energy.

Установка патрубков отбора жидкого теплоносителя по центру цилиндрической поверхности корпуса позволяет отводить нагретый жидкий теплоноситель из зоны столкновения трех разнонаправленных потоков жидкого теплоносителя: потока, прошедшего через внутреннюю полость цилиндрического ротора, двух потоков, прошедших через зазор между наружной поверхностью ротора и внутренними поверхностями стенок корпуса и гильз, представляющих собой двухфазную смесь с преобладанием жидкостной составляющей.The installation of liquid heat transfer nozzles in the center of the cylindrical surface of the housing allows you to divert the heated liquid coolant from the collision zone of three multidirectional flows of liquid coolant: the stream passing through the internal cavity of the cylindrical rotor, two flows passing through the gap between the outer surface of the rotor and the inner surfaces of the walls of the housing and sleeves representing a two-phase mixture with a predominance of the liquid component.

Выполнение симметрично относительно патрубка отбора жидкого теплоносителя по диаметру цилиндрического корпуса камеры смешения разнонаправленных потоков жидкого теплоносителя позволяет эффективно (ударно) их смешивать с выделением тепловой энергии и переводом их состояния в двухфазный поток с преобладанием газовой составляющей и подавать потребителю с максимально повышенной температурой.Performing symmetrically with respect to the nozzle for the selection of liquid coolant along the diameter of the cylindrical body of the mixing chamber for mixing multidirectional flows of liquid coolant allows them to be effectively (shock) mixed with the release of thermal energy and the transfer of their state into a two-phase flow with a predominance of the gas component and served to the consumer with the highest temperature.

Выполнение перехода внутренних торцевых поверхностей полого цилиндрического ротора к его цилиндрической поверхности с радиусом кривизны R позволяет получить внутри полого цилиндрического ротора полость, приближающуюся по форме к сфере, и уменьшить тем самым гидравлические потери при истечении потока к патрубку отбора жидкого теплоносителя.The transition of the inner end surfaces of the hollow cylindrical rotor to its cylindrical surface with a radius of curvature R allows you to get a cavity inside the hollow cylindrical rotor, approaching the shape of the sphere, and thereby reduce hydraulic losses at the end of the flow to the liquid transfer pipe.

Выполнение сквозных отверстий в цилиндрическом полом роторе конусными позволяет придать дополнительную скоростную составляющую нагретому двухфазному потоку теплоносителя, тем самым ускорить дополнительно его нагрев.The through holes in the cylindrical hollow rotor conical allows you to give an additional high-speed component to the heated two-phase flow of the coolant, thereby accelerating its additional heating.

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.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена общая схема теплогенератора роторно-вихревого типа; на фиг.2 - схема размещения наклонных цилиндрических сквозных отверстий на цилиндрической поверхности ротора; на фиг.3 - схема размещения наклонных цилиндрических несквозных отверстий на цилиндрических поверхностях ротора и гильзы; на фиг.4 - схема размещения наклонных цилиндрических несквозных отверстий на торцевых поверхностях ротора и стенок корпуса; на фиг.5 - вариант исполнения ротора, имеющего форму перехода внутренних торцевых поверхностей к цилиндрической поверхности с радиусом кривизны R; на фиг.6 - вариант исполнения наклонных сквозных конусных отверстий на цилиндрической поверхности ротора.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General diagram of a heat generator rotary-vortex type; figure 2 - layout of the inclined cylindrical through holes on the cylindrical surface of the rotor; figure 3 - layout of inclined cylindrical through holes on the cylindrical surfaces of the rotor and the sleeve; figure 4 - layout of inclined cylindrical through holes on the end surfaces of the rotor and the walls of the housing; figure 5 is an embodiment of a rotor having the form of a transition of the inner end surfaces to a cylindrical surface with a radius of curvature R; Fig.6 is an embodiment of inclined through conical holes on the cylindrical surface of the rotor.

Теплогенератор роторно-вихревого типа состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 1, внутренние поверхности съемных торцевых стенок 2 которого являются неподвижными рабочими органами. По внутреннему диаметру корпуса 1 плотно установлены две съемные гильзы 3. Внутри корпуса 1 со съемными стенками 2 и гильзами 3 с возможностью вращения и гарантированным зазором на валу 4 установлен разборный полый цилиндрический ротор 5. Вал 4 установлен в подшипниковых опорах 6 и уплотнен сальниками 7, размещенными в камерах 8. Подшипниковые опоры 6 и сальники 7 установлены в приливах съемных стенок 2. Патрубки 9 подвода жидкого теплоносителя размещены симметрично относительно корпуса 1 и соединены с камерами 8, которые в свою очередь связаны с внутренней полостью корпуса 1. Патрубок 10 для отвода жидкого теплоносителя размещен по центру цилиндрической поверхности корпуса 1. На торцевых поверхностях полого ротора 5 и противолежащих им торцевых поверхностях стенок 2, а также на цилиндрических поверхностях полого ротора 5 и гильз выполнены наклонные несквозные отверстия 11, причем направление наклона на роторе 5 совпадает с направлением вращения, а на стенках 2 и гильзах 3 противоположно ему. Для удобства обработки отверстий на гильзах они выполнены сквозными, но после установки гильзы внутри герметичной емкости их можно рассматривать как несквозные. По центру цилиндрической поверхности полого ротора 5 выполнен ряд сквозных наклонных отверстий 12. На торцевых стенках полого ротора 5 ближе к валу размещены отверстия 13, предназначенные для поступления жидкого теплоносителя внутрь полого ротора. Внутри полого ротора 5 по центру на его ступице установлен трехступенчатый завихритель 14 торового или иного типа. Торцевые стенки гильз 3, обращенные к патрубку 10 отвода жидкого теплоносителя и симметричные относительно него, и внутренняя поверхность цилиндрического корпуса 1 образуют камеру смешения 15.The rotor-vortex-type heat generator consists of a fixed cylindrical body 1, the inner surfaces of the removable end walls 2 of which are fixed working bodies. Two removable sleeves 3 are tightly installed along the inner diameter of the housing 1. Inside the housing 1 with removable walls 2 and the sleeves 3 are rotatable and have a guaranteed clearance on the shaft 4, a collapsible hollow cylindrical rotor 5 is installed. The shaft 4 is installed in the bearings 6 and sealed with oil seals 7, housed in the chambers 8. Bearing bearings 6 and seals 7 are installed in the tides of the removable walls 2. The nozzles 9 for supplying liquid coolant are placed symmetrically relative to the housing 1 and are connected to the chambers 8, which in turn are connected with internal cavity of the housing 1. A pipe 10 for draining the liquid coolant is placed in the center of the cylindrical surface of the housing 1. On the end surfaces of the hollow rotor 5 and the opposite end surfaces of the walls 2, as well as on the cylindrical surfaces of the hollow rotor 5 and sleeves, inclined through holes 11 are made, moreover the direction of inclination on the rotor 5 coincides with the direction of rotation, and on the walls 2 and sleeves 3 opposite to it. For the convenience of processing the holes on the sleeves, they are made through, but after installing the sleeves inside a sealed container, they can be considered as non-through. A series of through inclined holes 12 are made in the center of the cylindrical surface of the hollow rotor 5. On the end walls of the hollow rotor 5, holes 13 are arranged closer to the shaft to allow the liquid coolant to enter the hollow rotor. Inside the hollow rotor 5, a three-stage torus or other type of swirl 14 is mounted centrally on its hub. The end walls of the sleeves 3, facing the nozzle 10 of the removal of the liquid coolant and symmetrical with respect to it, and the inner surface of the cylindrical body 1 form a mixing chamber 15.

Теплогенератор роторно-вихревого типа работает следующим образом. Через патрубки 9 подвода жидкого теплоносителя от насоса (на чертежах условно не показан) жидкий теплоноситель, минуя камеры 8, поступает внутрь герметичного корпуса 1. После заполнения всей системы теплоносителем приводится во вращение приводной вал 4, установленный в подшипниковых опорах 6 и уплотненный сальниками 7, с установленным на нем разборным полым цилиндрическим ротором 5. Причем тип привода (на чертежах условно не показан) может быть различным. Предварительный разогрев жидкого теплоносителя происходит при его одновременном перемещении по трем направлениям: между торцевыми поверхностями съемных стенок 2, гильз 3 и наружными противолежащими поверхностями полого цилиндрического ротора 5, а также после поступления теплоносителя через сквозные отверстия 13 через внутреннюю полость ротора 5 к сквозным отверстиям 12. При движении жидкости теплоносителя в последнем случае происходит его интенсивный разогрев за счет вращения трехступенчатого завихрителя 14. Во всех указанных случаях жидкий теплоноситель поступает в область камеры смешения 15 в двухфазном состоянии с преобладанием жидкостной составляющей. В камере смешения 15 происходит резкое ударное столкновение трех разнонаправленных потоков теплоносителя при повышенном давлении от действия центробежных сил, которое приводит к повышению его температуры и увеличению газовой составляющей. Далее разогретый жидкий теплоноситель поступает в патрубок 10 отвода и далее к потребителю.The heat generator rotary-vortex type operates as follows. Through the nozzles 9 for supplying liquid coolant from the pump (not shown conventionally in the drawings), the coolant passing the chambers 8 enters the sealed housing 1. After filling the entire system with coolant, the drive shaft 4 is installed in the bearings 6 and sealed with glands 7, with a collapsible hollow cylindrical rotor installed on it 5. Moreover, the type of drive (conventionally not shown in the drawings) may be different. The preliminary heating of the liquid coolant occurs when it is simultaneously moved in three directions: between the end surfaces of the removable walls 2, sleeves 3 and the outer opposite surfaces of the hollow cylindrical rotor 5, and also after the coolant enters through the through holes 13 through the inner cavity of the rotor 5 to the through holes 12. When the coolant fluid moves in the latter case, it is heated intensively due to the rotation of the three-stage swirl 14. In all these cases, The liquid coolant enters the region of the mixing chamber 15 in a two-phase state with a predominance of the liquid component. In the mixing chamber 15, a sharp shock collision of three differently directed coolant flows occurs at elevated pressure from the action of centrifugal forces, which leads to an increase in its temperature and an increase in the gas component. Next, the heated liquid coolant enters the outlet pipe 10 and then to the consumer.

Claims (3)

1. Теплогенератор роторно-вихревого типа, содержащий корпус, внутренние поверхности стенок которого являются неподвижными рабочими органами, между которыми размещен на валу подвижный рабочий орган, имеющий на своей поверхности равномерно расположенные относительно друг друга завихрители, завихритель, закрепленный на валу, патрубки подачи и отбора жидкого теплоносителя, отличающийся тем, что подвижный рабочий орган выполнен в форме полого цилиндрического ротора, закрепленного на приводном валу, внутри цилиндрического неподвижного корпуса установлен дополнительный неподвижный рабочий орган в форме двух цилиндрических гильз, завихрители выполнены в форме наклонных относительно поверхностей, на которых они расположены, цилиндрических сквозных и несквозных отверстий, расположенных равномерно на торцевых и цилиндрических поверхностях полого цилиндрического ротора, гильз и корпуса, причем завихрители наклонены на роторе в сторону направления вращения, а на гильзах и торцевых поверхностях корпуса - в противоположную, завихритель, закрепленный на валу выполнен трехступенчатым и установлен внутри полого цилиндрического ротора, два патрубка подачи жидкого теплоносителя симметрично установлены со стороны торцевых стенок корпуса, патрубок отбора жидкого теплоносителя установлен по центру цилиндрической поверхности корпуса, симметрично относительно патрубка отбора жидкого теплоносителя, по диаметру цилиндрического корпуса выполнена камера смешения разнонаправленных потоков жидкого теплоносителя.1. A rotor-vortex-type heat generator, comprising a housing, the inner surface of the walls of which are stationary working bodies, between which a movable working body is placed on the shaft, having swirls uniformly spaced on each other, a swirl mounted on the shaft, supply and selection nozzles liquid coolant, characterized in that the movable working body is made in the form of a hollow cylindrical rotor mounted on a drive shaft, inside a cylindrical fixed body an additional stationary working body in the form of two cylindrical sleeves is installed in the pus, swirls are made in the form of inclined relative to the surfaces on which they are located, cylindrical through and through holes uniformly located on the end and cylindrical surfaces of the hollow cylindrical rotor, sleeves and casing, and the swirlers are inclined on the rotor in the direction of rotation, and on the sleeves and end surfaces of the housing in the opposite direction, the swirl mounted on the shaft is made three hundred stepwise and installed inside a hollow cylindrical rotor, two liquid coolant supply pipes are symmetrically mounted on the side of the housing end walls, the liquid coolant pipe is installed in the center of the cylindrical surface of the housing, symmetrically relative to the liquid coolant pipe, a mixing chamber for multidirectional flows of liquid coolant is made along the diameter of the cylindrical body . 2. Теплогенератор роторно-вихревого типа по п.1, отличающийся тем, что переход внутренних торцевых поверхностей полого цилиндрического ротора к его цилиндрической поверхности выполнен с радиусом кривизны R.2. The rotary vortex-type heat generator according to claim 1, characterized in that the transition of the inner end surfaces of the hollow cylindrical rotor to its cylindrical surface is made with a radius of curvature R. 3. Теплогенератор роторно-вихревого типа по п.1, отличающийся тем, что сквозные отверстия в цилиндрическом полом роторе выполнены конусными. 3. The rotary vortex-type heat generator according to claim 1, characterized in that the through holes in the cylindrical hollow rotor are conical.
RU2007141153/06A 2007-11-06 2007-11-06 Rotary-vortex type heat generator RU2357159C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141153/06A RU2357159C1 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Rotary-vortex type heat generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141153/06A RU2357159C1 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Rotary-vortex type heat generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2357159C1 true RU2357159C1 (en) 2009-05-27

Family

ID=41023527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007141153/06A RU2357159C1 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Rotary-vortex type heat generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2357159C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606293C2 (en) * 2015-02-12 2017-01-10 Евгений Геннадьевич Иванов Vortex cavitator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606293C2 (en) * 2015-02-12 2017-01-10 Евгений Геннадьевич Иванов Vortex cavitator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7089886B2 (en) Apparatus and method for heating fluids
AU2013302217B2 (en) Turbine assembly
US20060174845A1 (en) Apparatus and method for heating fluids
RU2357159C1 (en) Rotary-vortex type heat generator
CN103306736A (en) Power turbine and power machine of the power turbine
RU2201562C2 (en) Cavitation-type driving heat generator
WO2015145204A1 (en) Hydromechanical heat generator
RU2310799C1 (en) Liquid heating device
RU2308646C1 (en) Device for heating liquid
RU2357160C1 (en) Rotary-cavitation type heat generator
RU2293931C1 (en) Arrangement for heating liquid
RU77942U1 (en) HEATING SYSTEM AND HYDRODYNAMIC HEAT GENERATOR
RU2766504C1 (en) Vortex heat exchanger
WO2005003641A9 (en) Apparatus and method for heating fluids
KR101705044B1 (en) Centrifugal generating heat pump
CN211609042U (en) Quick-cooling water kettle
RU2347154C1 (en) Small-sized rotor-type heat generator
RU2366870C1 (en) Hydrocavitation mechanical heat generator
RU2411423C2 (en) Method for obtaining steam-gas mixture and hot heat carrier from liquid and turbo-rotary steam-gas generator for its implementation
RU7479U1 (en) FUEL HEATER
RU2308648C1 (en) Rotor heat generator
RU2719612C1 (en) Heat generator
CN1129732C (en) Heater
CN116696770B (en) Vacuum pump
KR20110132008A (en) High efficiency heat generator

Legal Events

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

Effective date: 20191107