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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2282114

VORTEX GENERATOR HEAT

Name des Erfinders: Britvin Tolstoi (RU); Britvina Tatiana V. (RU); Shchepochkina Alexey V. (RU)
Der Name des Patentinhabers: Gesellschaft mit beschränkter Haftung "Scientific and Production Company" TGM "(RU)
Korrespondenzanschrift: 111673, Moskau, p / 13, OOO "NPF" TGM "
Startdatum des Patents: 2004.11.09

Die Erfindung betrifft Engineering, in insbesondere Heizvorrichtungen aufzuheizen arbeitet auf dem Prinzip der eine Flüssigkeit aufgrund auftreten darin und vortex Kavitation Prozesse Erhitzen und kann für verschiedene Zwecke in Hydrauliksystemen zum Heizen einer Flüssigkeit, sowie Verfahren zur Verstärkung verwendet werden. Wirbelwärmeerzeuger umfaßt ein geschlossenes Laufrad Typenrad einer Kreiselpumpe, deren Ausgang Rand bedeckt ist, die den Umfang des Laufrades Druckzone bildet, die eine Stumpfrades mit Arbeitsdrosselkanälen versehen (in Form von profilierten Nuten, Löcher, Schlitze) Ausstoßflüssigkeit hohe Geschwindigkeit in tangentialer Richtung in einem vorbestimmten Winkel zu einer Winkelgeschwindigkeitsvektor mit den Enden in den Laufrad toroidalen Wirbelkammern über zusätzliche Drosselungsgebiet Kanäle mit dem Einlaß der Laufradschaufeln kommuniziert befindet. Die hydraulische Verbindung des Generators Arbeits Hohlräume mit einem externen Hydrauliksystem Wärmeauskopplung wird vorteilhafterweise durch den Austrittsringkanal um den Rand des Laufrades und dem Eingangskanal, Eingangs koaxiale zentrale Öffnung des Laufrades, die Ringwirbelkammern angeordnet durchgeführt werden mit zusätzlichen Quellen von Hochfrequenzanregung der Flüssigkeit vorgesehen. Diese Ausführungsform des Generators vereinfacht die Konstruktion und verbessert die Energie- und Massenabmessungseigenschaften, ermöglicht die Verwendung von handelsüblichen Laufräder der Teile und Komponenten, die typisch für Kreiselpumpen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Engineering aufzuheizen, in insbesondere Heizvorrichtungen auf einem Prinzip der Heizflüssigkeit durchArbeits Kavitation und Wirbelprozesse auftreten können , sondern auch für die Intensivierung von chemischen Prozessen verwendet werden, und andere hydraulische Systeme in verschiedenen Anwendungen.

Bekannten Generator - Wärme eine Wirbelkammer aufweist , die mit der Pumpe in Verbindung steht und mit zusätzlichen Flüssigkeitszirkulationskreislauf durch die Drallkammer [1].

Der Nachteil dieser Vorrichtung ist ihre Sperrigkeit und die Notwendigkeit für eine externe Pumpe und Rohrleitungen für die Verbindung mit der Pumpe.

Bekannten Heiz- und Kavitation Energiewandler, in dem das Laufrad einer Kreiselpumpe direkt in den Körper von wenigstens einer Wirbelkammer integriert ist, als Torus ausgebildet ist , axialsymmetrischen mit dem Laufrad, wodurch das Masse-Energie zu verbessern und die Gesamteigenschaften der Vorrichtung vereinfacht die Konstruktion als Ganzes. Jedoch in dieser Vorrichtung der Flüssigkeitsaustritt aus dem Laufrad durch den Spalt zwischen dem Basiselement und der Scheibe des Laufrades, das Debugging-Gerät macht für die axialen Kräfte auf das Laufrad zu kompensieren, sondern auch die Arbeitshydraulikparameter des Laufrades mit einem Ausgang des Antriebsmotors übereinstimmt, als den Spalt durchgeführt wird, entsprechend dem maximalen Scheibendurchmesser durch~~POS=TRUNC und dem Gehäuseherstellungsfehler und treibt das Flügelrad tragenden Welle im wesentlichen die Anordnung des Spaltes Kanalabschnitts beeinflussen, und eine Fluidströmung durch den Reifen [2].

Das Ziel der Erfindung ist die weitere Vereinfachung der Konstruktion, ihre Anfälligkeit für Fehler bei der Herstellung zu reduzieren, effizienter Entladen des Laufrades der Axialkräfte (zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der) durch die Betriebsparameter ändert, die Möglichkeit , die Produktion von Impellern und Elementarbasis durch Kreiselpumpe erzeugt verwenden , um die Herstellungskosten zu reduzieren. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass:

1. Vortex Wärmeerzeuger umfaßt einen beschaufelten Laufrades einer Kreiselpumpe, deren Ausgang hydraulisch über mindestens einen Drosselkanal steht in Verbindung mit der Verarbeitung von mindestens einem Gehäuse in einer toroidalen Wirbelkammer gebildet, die koaxial zu der Antriebswelle des Laufrads, wobei in dem Gehäuse und einem Hohlraum Laufrad und Kanalgenerator Nachrichten mit externen Hydrauliksystem, während die Austrittsöffnung des Laufrads begrenzt an den Enden der Beschichtungsscheiben überlappten peripheren starr verbunden mit der Radfelge, die zusammen mit den Beschichtungsplatten geschlossen umlaufenden Hohlraum hohem Druck zu wenigstens einem zu lokalisieren Stirnwand, die diese Drosselung Arbeitskanäle aus, gehen zu Ende Wirbelkammer.

2. Der Wirbelwärmeerzeuger angrenzend an die Laufradachse der Wirbelkammer steht mit dem Eintrittsbereich des Laufrades Schaufelbereich durch mindestens einen zusätzlichen Drosselkanal.

3. In der Wirbelerzeuger von Wärme auf das Flügelrad im Bereich der Leckströmung von der Wirbelkammer eine zusätzliche Beschichtung der Messersystem anzutreiben.

4. In der Wirbelerzeuger von Wärme an der Peripherie der Laufradscheibe Beschichtung für die Zirkulation des Strömungsumlenkung in die Wirbelkammer aus dem Fluidauslaß des Arbeitsbereiches des Drosselkanal Laufrades und Bildung in einem Strom von Hochdruckschwankungen Wirbelerzeugungs Projektionen.

5. Der Wirbelwärmeerzeuger Gehäuse Auslasskanal fluidisch mit einem zusätzlichen radialen Ringkammer um das Laufrad in der Anordnung seiner peripheren Randbereich angeordnet kommuniziert.

6. Die Wirbeldrosselwärmeerzeuger Kanäle arbeiten in Form von profilierten Düsen aus Fluidströmungsgeschwindigkeitsvektor relativ zu dem Umfangswinkel von 90 ° ± Lenken wo Sie liegt im Bereich von 0 ... 55 °, auf der Grundlage von Bedingungen , die Energieeffizienz zu maximieren.

7. In den Wärme toroidalen Wirbelkammern Wirbelerzeuger sind auf beiden Seiten Laufrades Antriebe geschlossene Beschichtung und werden in den Zonendurchmesser (1,1 ... 1,3) D zu RK (0.8 ... 1.2) D liegt BX, wo Dr. RK - Peripheralrad Durchmesser entlang der Felge und D BX - Eingangskanal Durchmesser im Skapulier Laufradsystem.

8. Der Wirbelwärmeerzeuger in dem Ringkern der Wirbelströmung des Gehäuses Wirbelkammer durch isolierte Elektroden mit einer Quelle elektrischer Energie in Verbindung verabreicht, wie beispielsweise einem elektrischen Impuls von hoher Spannung.

VORTEX GENERATOR HEAT. Russische Föderation Patent RU2282114

VORTEX GENERATOR HEAT. Russische Föderation Patent RU2282114

1 und 2 sind Beispiele für die Wärmeerzeuger vortical technische Lösungen mit jeweils einem und zwei gegenüberliegenden torusförmigen Wirbelkammern, 3 und 4 - zusätzliche Ausführungsformen der Laufrad Drosselung Arbeitskanäle.

Wärmeerzeuger umfasst ein Schaufelrades Typenrad 1 einer Kreiselpumpe, deren Ausgang hydraulisch über mindestens einen Drosselkanal kommuniziert 2 mit mindestens einem Körper 3 aus in einer toroidalen Wirbelkammer 4 angeordnet koaxial mit der Antriebswelle 5 des Laufrades 1. In dem Gehäuse 3 und ein Hohlraum 6 für eine Radanordnung 1 und Kanal 7 bzw. 8, zur Ausgabe von Hydraulikfluid in den Haken und Rückkehr seiner hydraulischen Systems. Ausgangspassage Umfangsabschnitt Rades 1, die an den Enden der Beschichtungsscheiben begrenzt 9 und 10, die überlappten peripheren starr mit der Felge 11 bildet, zusammen mit den Scheiben 9 und 10, einer geschlossenen Umfangskammer mit hohem Druck 12, die Stirnwände, von denen mit Arbeitsöffnung in das Ende Wirbelkammer Drosselung vorgesehen Kanäle in der planaren Spalt gebildet, siehe Fig. 2, oder als separate Profildüsen (Löcher), siehe Fig. 2 und 3, Pos. 13 bzw. 14 und mit einer gegebenen Geometrie, wie konvergente 15 cm. 4 ihren poz.15 Ringschlitzdüsen verbindet.

In Ausführungsformen mit dem Einlassbereich benachbart zu der Laufradachse der Wirbelkammer 1 Zone kommuniziert 4 der Laufradschaufeln bis 17 mindestens ein Gaskanal 16. Diese Kanäle bilden die Löcher und auf die Leistungsantriebs Siebgröße Räder 9 1 ausgeführt werden.

Das Laufrad 1 im Bereich der Leckströmung von der Wirbelkammer die Beschichtung zu fahren kann eine zusätzliche Schaufelsystem 18, beispielsweise in die Hauptlaufradsystem scapular 1 eingebaut, siehe Fig. 1, oder die an den Beschichtungsscheiben 9 und 10 cm. 2.

An der Peripherie des Laufrades antreibt kann die Beschichtungs Vorsprünge Wirbelerzeugungs 19 durchgeführt werden , und / oder Kanäle 20, siehe Fig. 3, um die Strömungsumlenkung in die Wirbelkammer von dem Fluidauslass der Drosselarbeitszone Kanäle 2, 13, 14 oder 15 umlaufen , um dadurch vysokachastotnyh zusätzliche Druckpulsationen in dem Fluidstrom.

Die Ausgangsgehäusebohrung 7 ist vorzugsweise strömungstechnisch mit dem zusätzlichen radialen Ringraum 21 mit einem Abstand um das Laufrad in der Lage Bereich seiner Umfangsrand 11, weiterhin erregend wirkt sich aus den Kanälen 2 der Flüssigkeitsstrom entstehen angeordnet Kommunikation gemacht und entzerrt Druck auf die Beschichtung Scheiben 9 und 10 Verringerung der axialen Kraft auf das Flügelrad.

Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers ist abhängig von der Natur der Fluidbewegung in dem torusförmigen Wirbelkammer, die auf der Geometrie der Laufradkammern abhängig ist, die Fluidströmungsrichtung und Austrittsgeschwindigkeit der Arbeitsdrosselkanäle 13, 14, 15. Daher ist der flüssige Abstrom dieser Kanäle, mit Bezug auf die Umfangsgeschwindigkeitsvektor definiert (an der Stelle der Kanäle) und läuft in einem Winkel von 90 ° ± wo liegt im Bereich 0 ... 55 °, bezogen auf die Bedingungen maximaler Effizienz, zu sehen. Das Vektordiagramm in einem Schnitt A-A von Figur 2 ist , wobei V ± - Absolute Durchflussrate die Laufräder Kanäle 1, W austritt - bezogen auf die Strömungsgeschwindigkeit des Rades.

Um die Regelung des Energieflusses im Kern des toroidalen Wirbel Wirbelkammer sicherzustellen von isolierten Körper 3 Elektroden 21 mit einer Quelle für elektrische (elektromagnetischer Energie, wie etwa einen elektrischen Impuls von Hochspannungsimpulse von einstellbarer Frequenz und 23 kommuniziert eingeführt.

Wärmeerzeuger funktioniert wie folgt

Wenn die Kanäle 7 und 8 an den externen Hydrauliksystem in Verbindung steht, beispielsweise einen Wärmeextraktionseinheit 24 und Zahnrad 25, das die Hydraulikflüssigkeit und dem Referenzdruck zu füllen, durch die Drehung der Welle 5 des Laufrades 1 in eine umlaufende Hohlraum 12 ist eine Hochdruckflüssigkeit gebildet wird, die zu ihrem Ablauf führt mit hoher Geschwindigkeit durch den Arbeitskanal 2, 13,14 oder 15 in die Wirbelkammer 4 in einem Winkel von 90 ° ± in Bezug auf die Radumfangsgeschwindigkeit Vektor in den Stellen, wo die genannten Kanäle, die 4 in den Kammern mit einer Schraubenbewegung der Flüssigkeit führt, und der Relativbewegung des Fluids in radialer Richtung Querschnitt der Toruskammer 4. In diesem Fall gibt es eine Reihe von Wirbeln ist, Füllen der Kammer 4 und bewegt sich mit einer variablen Rate der Niederdruckzonen in der Hochdruckzone und umgekehrt in schwere und hydroakustischen oder elektromagnetischer Effekt auf die Kavitation Mikrowirbeln und der Zone, was zu einer Erwärmung der Flüssigkeit, durch die Kanäle 7 und 8 wird in den externen hydraulischen Wärmeabgabe bewegt. In der Kammer 21 wird Druck erhöht aufgrund der Rotation der Flüssigkeit darin in seiner Wechselwirkung mit der Radfelge 11, eine, die intensive Pumpfluids liefert (Kühlmittel) durch die Wärmetauscher, wie beispielsweise 24, externe Hydrauliksystem.

Intensivierung des Arbeitsprozesses wird durch seine Hemmung Einlaßdrosselkanäle 16, 17, die bieten interne Rezirkulation der Flüssigkeit in dem Generator und der Anstieg in der Temperatur relativ zu der Temperatur in dem externen Kreislauf verbunden Hydrauliksystem, durchgeführt wird und auch aufgrund der Anregung der Moleküle des flüssigen Hochdruck-Pulsationen auf Wirbelerzeugungs Vorsprünge (Kanäle 19) und die Messer 18 und / oder durch Bestrahlung mit hochfrequenten elektrischen Impulses durch die Elektroden 22, in einer Zone der Niederdruck Zentrum des Wirbels rope ionisiert Wirbelkammern 4 angeordnet das Vorhandensein der Elektroden 22, wenn sie an das Stromnetz angeschlossen und ermöglicht Einstellung und Heizfluid zu dem Wärmeerzeuger und Modus in einer elektrischen Heizung, beispielsweise muss die Wärme in dem Anfangszeitraum zu erhöhen.

Reduzierung der Leistungsaufnahme durch Übertragungswelle Flügelradschaufel zusätzliches Drehmoment System 18, die Umfangsgeschwindigkeit durchgeführt, die Freistrom Strömung wesentlich geringere Umfangsgeschwindigkeit ist, um sie in die Wirbelkammer mit einem relativ kleinen Durchmesser Radachse 4 Kameras statt.

Admission Rezirkulation direkt strömen zu dem Einlaßbereich des Laufrads Messersystem 1 durch die Drosselkanäle 16 und 17 deutlich die Stabilität des Arbeitsablaufs erhöht, wenn bei hohen Temperaturen und Flüssigkeitspump gesättigten microwhirlwinds und Dampfkavität arbeiten.

Es ist wichtig, dass die Ausführung von Arbeitskanälen an den Enden auf dem Umfang des Laufrads mit hoher Präzision Öffnung durchgeführt werden und hängt nicht von der Qualität und den Fehler des Wärmeerzeugers Montage. Das Ergebnis ist die einfache Koordination der Arbeitskörper-Geometrie mit der Geometrie der Wirbelwärmeerzeuger Kameras, sondern auch mit der Leistung und Drehmoment ergebende Motorwelle 5. Durchführen Drosselarbeitskanäle in Form von Löchern und reduziert die Empfindlichkeit gegenüber Wärme des Generators, die in dem Hydrauliksystem Kontamination auftreten dürfte, verbessert die Zuverlässigkeit und Effizienz als Ganzes.

Das Vorhandensein der Beschichtung des Randes 11 auf das Flügelrad vom geschlossenen Typ in Verbindung mit der Ausführung der Arbeitsdrosselungskanäle endet Beschichtungs Flügelrad-Scheibe handelsüblichen Laufräder von Kreiselpumpen und Kraft Sockeln ermöglicht, die erheblich ermöglicht, die Herstellungskosten für diese Art von Wärmeerzeuger und ohne nennenswerte Kosten reduzieren erweitern ihre Reichweite auf die Kapazität der Antriebsmotoren, die kleinste Einheit Größe und Gewicht bietet, sondern auch unter Berücksichtigung der zusätzlichen Funktionen der technischen Lösung dieser Art von Wärmeerzeuger im wesentlichen seine Zuverlässigkeit, Stabilität und Effizienz der Betriebsparameter erhöhen.

QUELLEN VON INFORMATIONEN

1. Potapov YS Der Wärmeerzeuger und eine Vorrichtung für eine Flüssigkeit zu erhitzen. RF-Patent 2045715, 1995 Byul.№28.

2. Britvin LN, Britvin EN, Britvina TL, Shchepochkina AV Cavitation Energiewandler. RF Patent №2224957 2004 Byul.№6.

FORDERUNGEN

1. Vortex Wärmeerzeuger einen beschaufelten Laufrades für eine Kreiselpumpe Laufradtyp, dessen Ausgang hydraulisch über mindestens einen Drosselarbeitskanal in einer toroidalen Wirbelkammer in Verbindung steht mit mindestens einem Gehäuse, koaxial zu der Antriebswelle des Arbeits befindet hergestellt ist Rad, wobei das Gehäuse und einen Hohlraum für die Anordnung des Laufrades und der Kanalgenerator Nachrichten mit externen Hydrauliksystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung des Laufrades, periphere an den Enden der Beschichtungsscheiben begrenzt starr mit der Felge, die zusammen mit den Beschichtungsscheiben verbunden überlappten geschlossene Umfangs Hohlraum des Hochdruck, auf mindestens einer Stirnwand, die ausgebildet ist, wobei die Drosselkanäle in den Wirbelkammerende erstreckt.

2. Vortex-Wärmeerzeuger nach Anspruch. 1, daß im Bereich der Laufradachse der Wirbelkammer gekennzeichnet kommuniziert mit dem Einlassbereich des Bereichs Laufradschaufel durch den Kanal zumindest eine zusätzliche Drossel.

3. Vortex-Wärmeerzeuger nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad in der Leckstrom Bereich der Wirbelkammer eine zusätzliche Beschichtung des Blade-System zu fahren.

4. Vortex Wärmeerzeuger nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf dem Umfang des Laufrades Plattenvorsprünge Wirbelerzeugungszirkulationsströmungsumlenkung gebildet in der Wirbelkammer von dem Fluidauslass der Arbeitszone Drosselungskanäle des Laufrades und die Bildung von Hochfrequenz-Druckschwingungen in dem Fluidstrom von der Wirbelkammer .

5. Vortex Wärmeerzeuger nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal Körperflüssigkeitsverbindung mit einer zusätzlichen radialen Ringkammer um das Laufrad in seiner Lage Bereich Umfangsrand angeordnet ausgebildet ist.

6. Vortex Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkanäle aus in Form von profilierten Düsen leiten Fluidströmungsgeschwindigkeitsvektor relativ zu dem Umfangswinkel von 90 ° ± Arbeits wo Sie liegt im Bereich von 0-55 °, auf der Grundlage von Bedingungen , die Effizienz zu maximieren.

7. Vortex Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwirbelkammern auf beiden Seiten des Laufrads geschlossen sind treibt die Beschichtung und werden im Bereich des Durchmessers (1.1 ... 1.3) bis D angeordnet pk (0,8 ... 1.2) DWR, wo Dr. RK - Peripheralrad Durchmesser entlang der Felge und RinD - Durchmesser des Einlaßkanals in Flügelrad System Klinge.

8. Vortex Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelströmung in dem Ringkern der mit einer Quelle für elektrische Energie in Verbindung mit isolierten Elektroden verabreicht Gehäuse Wirbelkammer, wie etwa einen elektrischen Impuls von hoher Spannung.

Druckversion
Erscheinungsdatum 30.11.2006gg