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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2221200

KAVITATION HEAT

Name des Erfinders:. Britvin LN; Britvina TV
Der Name des Patentinhabers: Britvin Leo; Britvina Tatiana V.
Korrespondenzanschrift: 111673, Moskau, ul. Novokosinskaya, 13, Gebäude 1, kv.76, LN Britvina
Startdatum des Patents: 1999.05.19

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für die mechanische Energie in die Wärmefluidströmung durch den Fluidströmungs Kavitation umwandelt. Teplogenerator Kavitation Pumpe-Antriebskraft Zuführen von Fluid zu der zentrifugalen Düse umfasst eine rotationssymmetrische Bremskammer mit einem Durchmesser, der größer Injektordüse und der Endwand und peripher an seinem Auslaß eine Ringdüse angeordnet, variabel in Abschnitt radial eine um die Verzweigungskammer positioniert zugewandt Kommunikation mit dem Pumpenantriebskraft. Mit dieser Anordnung erhöht sich die Wärmequelle signifikant die Intensität der Wärme und Kavitation Prozesse in Flüssigkeit, wenn möglich, die Wärmeerzeugungsprozess zu steuern, arbeiten Bereitstellen bezkavitatsionnuyu Kraft der Pumpe antreibt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für die mechanische Energie in die Wärmefluidströmung durch die Kavitation in den Flüssigkeitsstrom umwandelt, und kann mit anderen Flüssigkeiten und Gase zur Behandlung von Flüssigkeit Kavitation oder Mischungen davon verwendet werden.

Bekannt Kavitation Wärmeerzeuger-Typ, bestehend aus einer Pumpe, die in der geschlossenen Schleife und der Pulsator Druck, die jedoch eine komplexe Struktur, wie eine Pumpe und Kavitation erzeugen Mechanismus - siehe RF Patent 2054604, .. cl 6 F 24 J 3/00 - analog.

Näher an den technischen Charakter des Wärmeerzeugers ist eine Lösung für HF-Patent 2061195, Kl. 6 F 24 J, 3/00 (Prototyp), die eine Pumpe vom herkömmlichen Typ verwendet und als Kavitation Generator zentrifugalen Düse einen Eingang mit dem Ausgang Antriebskraft der Pumpe und dessen Auslaß verbunden ist, - Kanäle mit Verzögerung der Strömung daraus austretenden Kommunikation mit dem Ausgangsantriebskraft der Pumpe. In dieser technischen Lösung wird die Bremskanal nicht mit Vorrichtungen ausgestattet, die den Prozess der Bildung und das Zusammenfallen der Kavitation auf die Organisation der hydrodynamischen Prozesse und Flüssigkeit in den Bremskanal in dem Bereich unmittelbar angrenzend an der Auslassdüse der Schleudert Düse aufgrund verstärken, was die Möglichkeit einer Verstärkung der Wärme beträchtlich begrenzt durch Kavitation.

Das Ziel dieses Vorschlags - die Verstärkung der Prozesswärme für eine gegebene Pumpenantriebskraft der mechanischen Fluidströmung von Energie zu der Wärmequelle zugeführt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Bremskanal als eine begrenzte Länge einer axialsymmetrischen Düse Düsenbremskammer mit einem Arbeitsdurchmesser größer ist als der Düsendurchmesser ausgebildet ist, gegenüber der Düsenstirnwand montiert und peripher an ihrem Auslass eine ringförmige Düse angeordnet, variabel in Abschnitt radial in dem positionierten emittierten um die Zweigkammer vorzugsweise seine Symmetrieebene gleich weit entfernt von seiner Stirnwand, mit der Pumpenantriebskraft zu kommunizieren.

Zur weiteren Intensivierung des Wärmeprozesses im Zentrifugalfeld Düse auf seiner Achse hat einen zusätzlichen Kanal in Fluidverbindung mit einer Druckquelle, beispielsweise eine Pumpenantriebskraft, durch den Drosselkanal oder eine zusätzliche Pumpe.

Für die gleichen Zwecke Ende Bremskammerwand mit einem axial symmetrischen Kammer drehen Freistrom stromaufwärts der Schleudert Düse und in den Eingangsbereich zu dem peripheren Düse vorgesehen ist, axialsymmetrischen Vorsprung auf der Umfangsbremskammerwand mit einem veränderlichen Querschnitt Spalt, eine vordere periphere Düse zusätzlichen konvergierenden Kanal bildet.

Für verschiedene Betriebsparameter des Wärmeerzeugers durchzuführen effizient Bremskammer in verschiedenen Formen, vorzugsweise zylindrischen oder konischen oder eine Komponente, bestehend aus den Formabschnitten durch mindestens einen Steg voneinander getrennt mit einem verengten Abschnitt arbeitet.

Für zusätzliche Wärmeprozesswand Verzögerung Kanal Intensivierung Ende entlang der Achse der Kammer zu bremsen die Schwingungsbewegung ausgebildet ist, wobei die Stirnwand weiter intensivieren zu können die Druckpulsation starr an einer Stirnwand der ringförmigen Düse verbunden sein.

Zur Minimierung auszuführen, die Verluste in dem hydraulischen Weiche Umfangskammer Wärmeerzeuger effizient eine Spiralrückzug variablem Querschnitt, ähnlich Spiralkreiselpumpe.

1-4 sind beispielhafte Ausführungsformen, die Möglichkeit offenbart, durch den Wärmeerzeuger beschrieben Gebäude.

KAVITATION HEAT KAVITATION HEAT
KAVITATION HEAT

Die Wärmequelle besteht aus einer Kavitation-Kreisel Düse 1, siehe Fig. 1, dessen Eingang mit dem Ausgangsantriebskraft der Pumpe kommuniziert 2 und seine Austragsdüse 3 von der Bremsleitung Strom 4 mit dem Einlass der Pumpenantriebskraft in Verbindung steht, Brems 2. Kanal 4 ist in der Form begrenzte Länge axialsymmetrische Düsenbrenner 1 Kammer Verzögerungs 5 ​​mit einem Arbeitsdurchmesser größer als der Durchmesser der Düse 3, der Düse und mit entgegengesetzten Düse 3 vorgesehen, die Stirnwand 6 und eine peripher Auslaßkammer 5 Ringdüse 7, variabel in Abschnitt Radius befindet, der um in entsorgt erstreckt 7 Umsteller Düsenkammer 8 mit dem Eingangsantriebskraft der Pumpe 2 in Verbindung steht.

an der Pumpeneingangsdruck 2 in dem Zirkulationskreislauf zwischen der Pumpe 2 Düse 1 und der Bremskammer 5 wird durch die Druckquelle definiert, beispielsweise in Form eines Membranspeichers, beispielsweise wird die Temperatur in dem Zirkulationskreislauf durch den Temperatursensor 10 gemessen werden, die mit einem Antriebsmotor verbunden werden kann, Pumpe 2, um es einzuschalten oder off-Geschwindigkeitsregelung, die notwendige Zirkulationskreistemperatur von namhaften Automatisierungsgeräte zu erhalten.

Die ringförmige Düse 7 wird in erster Linie in der Symmetrieebene der Entladungskammer 8 in gleichem Abstand von seiner Stirnwand 11. Die Bremsstirnwand 6 Kammer 5 ist mit einer axial-symmetrischen Kammer 12 drehen Freistrom stromaufwärts der Schleudert Düse 1.

Umsteller Kammer 11 ist als Spiralrückzug winklig mit variablem Querschnitt, ähnlich Spiralkreiselpumpe ausgebildet ist.

Das Zirkulationssystem ist ein Wärmetauscher 13 zur Wärmeabfuhr enthalten.

HEAT funktioniert wie folgt

Wenn die Antriebskraft der Pumpe 2, beispielsweise einen Signalsensor 10 wird die Flüssigkeit zu der Düse 1 Drehung relativ gespeist Strom zu der Düse und verläßt die Düsenachse 3 in der Bremskammer 5, wobei ein Niederdruckbereich entlang der Achse und die Bildung von Kavitation Hohlräume gebildet wird. Als nächstes fließt, in die Kammer 12 und dreht sich in Richtung der Düse 3 und dann zu dem Umfang der Kammer 5. Aufgrund der Zirkulationsströmung in der Kammer 5, die zwischen den Zonen der niedrigen und hohen Druck tritt in den Strömungs intensiven Kavitation Kollaps, in Wärmeerzeugung und Wärmefluid führt. Dem Kreislauf wird durch das Fluid strömt aus der ringförmigen Düse mit einem mechanischen Spiel gehalten in die Entladungskammer 8, die Düse mit einer variablen Radialschnitt Konfusor-Diffusor-Bereich in der Austrittsdüse und Kavitation Hohlräume gebildet werden, die in der Strömungskammer 8 mit der Hochdruckzone geführt werden, wo das Zusammenfallen der Kavitation Hohlräume, die durch die Bereitstellung, die durch Zirkulieren eines Stromes verstärkt wird in jedem Querschnitt der Kammer 8 und durch die Rotation des Fluidstroms, während sie entlang der Kammer 8 und der Ausgangsstrom an den Ausgangskegel 14 der Kamera bewegt, die mit dem Eingangsantriebskraft der Pumpe 2, der die Druckspeichereinrichtung verbunden ist, 9 wird durch einen Druck, der ausreicht, um bezkavitatsionnoy Arbeit unterstützt Pumpe 2.

Die erzeugte Wärme wird durch den Wärmetauscher 13, dessen Ausgestaltung gegeben von dem Zweck der Wärmequelle abhängig ist.

Die vorbestimmte Temperaturniveau in der Schaltung geregelt wird, abhängig von der Auswahl des Wärmetauschers 13 entweder durch die kontinuierliche Anpassung der Förderpumpe Antriebskraft 2 an einem Signalsensor 10 und Relais - durch die Pumpe 2 bei einer maximalen vorbestimmten Temperatur anzuhalten und die Pumpe 2 bei der minimalen eingestellten Temperatur durch einen Sensor 10 .

Das System kann ferner mit einem Drucksensor 15 für die Sicherung Heizquelle Verwaltungssystem zur Verfügung gestellt werden, die Sicherheit der Operation zu verbessern, beispielsweise durch die Pumpe 2 zum Anhalten der Zirkulationskreislauf einen vorgegebenen Maximaldruck, zu erreichen, sondern auch der Regler 16 einen Druckkreislauf auf das Niveau für bezkavitatsionnoy Arbeit erforderlich sind Pumpe bei Temperaturen in der Schaltung auftritt.

Fig. 1 oberhalb der Achse zeigt ein Ausführungsbeispiel des Bremskammerwärmegenerator 4 als Diffusor ausgebildet ist und unterhalb der Achse - in Form eines Zylinders. Die spezielle Wahl der Form hängt von den Anforderungen an die Parameter des Wärmeerzeugers.

Fig. Zwei Bremskammer 4, 5 entlang der Länge der variablen Form ausgebildet ist, in dieser Ausführungsform der Diffusor besteht und die zylindrischen Abschnitte und in seinem Mittelteil mit einer Brücke mit einem Durch verjüngten Arbeitsabschnitt.

Außerdem ist die Stirnwand 6 um den Umfang der Rotationskammer 12 in den Eingangsbereich zu dem peripheren ringförmigen Düse 7 axialsymmetrischen Vorsprung 18 an der Umfangsbremskammerwand 5 mit variablem Querschnitt ein Spalt vor dem zusätzlichen Konfusor Ringkanal Düse 7 19 bildende angeordnet, Stabilisieren der Strömung an Einlaßdüse 7, die die Hydrodynamik und der Arbeitskammer verbessert 12, sondern ermöglicht auch Einlaßdüse 7 Druckimpulse erzeugen aufgrund von Wirbel auf einer Leiste Shedding 18 und / oder auf dem Kanal, in den Einlass 19 des Resonators 20 durchgeführt.

Dieser Wärmeerzeuger wird bei der Ausführungsform ausgebildet ist, wo die axiale Verwirbler 21 zugewandten Zusatzkanalbremskammer mit der Druckquelle, beispielsweise kommuniziert installiert, durch eine Drossel 22 mit der Ausgangskonus 14 oder dem Ausgangsantriebskraft der Pumpe 2 oder ergeben eine zusätzliche Pumpe 23, zu sehen. 3.

Zur weiteren wird Kavitation Prozesse Wand 6 der Bremskammer intensiviert 5 angepasst oszillierenden Bewegungen entlang der Achse der Düse 3 und der Bremskammer 5 sorgt commit, dass die Druckpulsationen in der Kammer 5 und der Düse 7, und folglich wird die Energie zu dem Arbeitsfluid verbessert.

In der Ausführungsform von Figur 3 sind die periodischen Schwankungen der Wand 6 sind durch selbstschwingenden Prozeß vorgesehen ist, wo an der Brücke Oszillationskapazitätsdiode in Zeit und die Größe des Shedding von vortex erzeugte Kraft zwingt 17 unter dem Einfluß der Wand 6 auf der elastischen Aufhängung 24 angeordnet, um autooscillatory justieren Prozess von der Stirnwand 6 ist eine Verdichtungskammer 25 aus, die mit einem elastischen Medium, wie Druckluft oder elastisch Flüssigkeit gefüllt ist.

Um die Druckpulsation Düse 7 zufrieden mit periodisch variablen Arbeitsabstand zu vergrößern indem die eine Stirnfläche des Düsenrings direkt an der Stirnwand 6 greift der Schwingungsbewegung.

Fig. 4a und 4b (jeweils oberhalb und unterhalb der Achse) Ausführungsformen des Wärmeerzeugers zeigen, wo die Schwingung der Wand durch seine kinetische Verbindung mit dem Antriebsmechanismus 26 alternierend hin- und hergehende Bewegung durch 6. Der Mechanismus 26 kann eine Kurbel, magnetostriktiven, Schock, usw.

Auf und 4b zeigt ein Beispiel für eine asymmetrische Entladungskammer 8, die in einigen Fällen die Designleistung des Wärmeerzeugers vereinfacht.

Fig. 1, 2, 4b schematisch die Bewegung von Fluid in der Wärmequelle ohne Rücksicht auf die Strömungs einer Kreisel Spininjektor und Einfluss Wechselwirkungen und rationalisiert Umstrukturierung unter intensiver Kavitation und Anwenden Druckpulsationen.

Diese Wärmequelle, die Prozesse der Kavitation Wärme deutlich verstärken kann, hat eine geringe interne hydraulische Verluste, die nicht auf den Prozess der Kavitation in Zusammenhang stehen können leicht das Design bei verschiedenen Plattenkapazität und Leistung der Antriebskraft der Pumpe anpassen.

FORDERUNGEN

1. Kavitation Wärmeerzeuger-Typ, bestehend aus einer Zentrifugalpumpe Düse, die mit dem Eingangs-Ausgangs-Antriebskraft der Pumpe, dessen Auslassdüse und kommuniziert - ist ein Verzögerungskanal Strömungseinlaß in Verbindung steht mit der Antriebskraft der Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskanal als begrenzter Länge ausgelegt, axialsymmetrische Düsenkammer Düse Brems mit einem Arbeitsdurchmesser größer als der Durchmesser der Düse Injektors gegenüber der Düse mit einer Endwand versehen und in einen peripher an seinem Auslaß eine Ringdüse angeordnet ist, um in dem Abgas um den Umleiter Kammer mit dem Einlass der Pumpenantriebskraft kommuniziereangeordneten Abschnitte radial abwechseln.

Wärmeerzeuger nach Anspruch 2. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Düse in der Symmetrieebene der Entladungskammer angeordnet ist.

3. Die Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand der Kammer mit einer Bremsnockendrehung axialsymmetrischen Freistrom stromaufwärts des Drallkörpers vorgesehen ist.

4. Die Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Verwirblers in die Bremskammer ausgebildet ist einen zusätzlichen Kanal für die Kommunikation mit der Druckquelle zu verlassen, beispielsweise eine zusätzliche Pumpe.

Wärmeerzeuger nach Anspruch 5 4, wobei die Stirnwand am Umfang im Eingangsbereich Rotationskammer ist in einer axialsymmetrischen Düse peripheren Vorsprung an der Umfangswand des Bremskammer mit einem Spalt von veränderlichen Querschnitt angeordnet, gebildet wird, bevor eine zusätzliche Düse Konfusor peripheren ringförmigen Kanal bildet.

6. Die Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer kegelförmig ist.

7. Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer in einer zylindrischen Form ist.

8. Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer in Längenform aufweist in ihrem mittleren Teil mit einer eingeengten Arbeits Jumper Abschnitt variabel ist.

9. Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand des Bremskanal zu einer oszillierenden Bewegung entlang der Achse der Bremskammer angepaßt ist.

Wärmeerzeuger nach Anspruch 10 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand starr an einer Stirnfläche der ringförmigen Düse verbunden ist.

11. Wärmequelle nach einem der Ansprüche. 1-10, wobei der Ablenker Umfangskammer als Spiralrückzug variable Abschnitt gebildet ist, ähnlich Spiral Zentrifugalpumpe

Druckversion
Erscheinungsdatum 21.12.2006gg