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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2280824

HEAT zum Erhitzen von Flüssigkeiten

Name des Erfinders: Vadim A. Rukavishnikov (RU); Rukavishnikov Alexey V. (RU)
Der Name des Patentinhabers: Vadim A. Rukavishnikov (RU); Rukavishnikov Alexey V. (RU)
Korrespondenzanschrift: 140186, Region Moskau, Zhukovsky Str .. Ziolkowski, 24, kv.170, VA Rukavishnikova
Startdatum des Patents: 2005.03.03

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Energietechnik und kann für Heizung und Warmwasserversorgung von Gebäuden, Fahrzeugen, insbesondere für die Beseitigung von Notsituationen durch Ausfälle in den Geräten der Zentralheizung und Warmwasseranlagen verursacht werden. Die vorgeschlagene Konstruktion der Wärmequelle kann die Belastung des Motornennmomentes spielen, die entsprechend der Nennleistung des Motors stabil Heizleistung gewährleistet, mit der maximalen Effizienz. Der Wärmeerzeuger für die Fluiderwärmungs umfasst mindestens ein Mittel zum als Rippenräder koaxial angeordnet konfiguriert Fluidbewegung Schaffung eines Spaltes zwischen ihren Stirnflächen mit Rippen zu definieren. Erste gerippte Rad für eine Drehung unter der Wirkung des Stellantriebs befestigt ist, und die zweite stationäre. Zwischen den Rippen in gleichem Abstand von ihnen setzen kleine Rippendicke gleich der Dicke der Kernrippen. Im Querschnitt die Rippen kleines rechteckiges Profil haben, die Seitenkante der Drehachse endet Halbkreis mit einem Radius gleich der Hälfte der Breite der Hauptrippe zugewandt ist, ist die Rippenlänge nicht mehr als ein Drittel der Länge der Hauptkante. Auf der Oberfläche des beweglichen Rades gleichmäßig über den Umfang auf dem niedrigstmöglichen freien Ende des kleinen Rippenabstand hält mindestens ein Loch. Das Zentrum jeder Öffnung liegt auf der Verlängerung der Symmetrieachse der kleinen Rippe in Richtung ihrer Drehachse in einem Abstand von dem Loch mit kleinem Durchmesser Kante. Auf der Rückseite des Rades neorebrennoy um diese Löcher hergestellt Anfasen. Am Ende der Rippenfläche des festen Rad montiert Wechselplatte montiert bündig mit der Stirnfläche Kanten.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Energietechnik und kann für Heizungs- und Warmwasserversorgungsanlagen von Gebäuden, Fahrzeugen, insbesondere für die Beseitigung von Notsituationen durch Ausfällen in den Vorrichtungen der Zentralheizung und Warmwasseranlagen, die Erfindung hervorgerufen werden , und zum Erwärmen viskoser Flüssigkeiten verwendet werden können , um ihre Pumpen durch Rohrleitungen und für andere Haushaltsbedarf im Zusammenhang mit heißen Flüssigkeit.

Bekannte Wärmequelle zum Erhitzen von Flüssigkeiten, mit Mitteln zum Erzeugen eines Fluidkörpers zuzuführen und in dem Gehäuse angeordnet ist , zumindest ein Mittel für ein Schaufelrad für eine Drehung unter der Wirkung des Stellantriebs angebracht gebildeten Fluidströmungsbeschleunigungs, und mindestens eine Mittel , um die Bewegung des als Schieberelement ausgebildet Fluid Bremsen und in der Nähe des Laufrads befindet , einen Spalt zwischen den Schaufeln zu bilden, die durch radiale Nuten , die an der Stirnfläche des Laufrades und dem Flügelelement, bzw. (GB a 2.239.704, Kl. F 24 J 3/00 ausgebildet sind , publ. 1991.10.07).

Der größte Nachteil ist die Instabilität beschrieben analoge thermische Leistung.

Der nächste analog (Prototyp) eine Wärmequelle ist, die eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fluidkörpers zuzuführen und in dem Gehäuse angeordnet ist , zumindest ein Mittel für ein Schaufelrad für eine Drehung unter der Wirkung des Stellantriebs angebracht gebildeten Fluidströmungsbeschleunigungs, und als ein Mittel, um die Bewegung des Fluids in einem stationären Klingenteil ausgebildet zum Bremsen und in der Nähe des Laufrades ein Spalt zwischen den Schaufeln zu bilden. Diese Schaufeln werden gebildet durch radiale Nuten an der Endfläche des Flügelrads ausgebildet ist und dem Flügelelement und jeweils in einem Winkel zu dem Radius des Kreises angeordnet sind, die äußeren Enden der Schlitze begrenzenden und durch den Schnittpunkt des äußeren Endes des jeweiligen Schlitzes gezogen und der Umfang. Im besonderen Fall des Laufrades kann der Spalt zwischen den Endflächen des Flügelrads und dem Flügelelement und ein Mittel zum Zuführen Fluid einzustellen montiert werden , um ein Schneckenelement sein (RU 2.197.688 C1, Cl. F 24 J 3/00, publ. 27.01. 2003).

Nachteile des Prototyps sind wie folgt. Wärmeerzeugers hängt stark von der Viskosität und der Wärmekapazität der verwendeten Flüssigkeit. Vorhandensein der Bremswirkung verringert den Wirkungsgrad der Anlage. Die sich ergebende Druckdifferenz zwischen dem Fluidvolumen in dem Gehäuse und einem Volumen von Fluid zwischen dem Flügelrad und dem Klingenelement erzeugt erhebliche axiale Kraft auf die Antriebswelle, die dazu neigen, den Arbeitsluftspalt des Wärmeerzeugers, der im Falle eines Motors überschreitet die zulässige Last auf der Motorwelle zu verringern. Es gibt keine Möglichkeit, die Heizleistung ohne vollständige Demontage des Wärmeerzeugers zu regulieren.

Aufgabe der Erfindung ist die Effizienz, Stabilität und Steuerbarkeit des Erwärmens eines Prozessfluids und eine Antriebsleistungsfaktor zu verbessern. Das technische Ergebnis ist die stabile und vorhersagbare Art des Fluids in der Vorrichtung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Wärmequelle zum Erwärmen von Flüssigkeiten, die als ein Rippenräder ausgebildet Fluidbewegung zum Erzeugen wenigstens ein Mittel umfasst koaxial angeordnet ein Spalt zwischen ihren Stirnflächen zu definieren , mit Rippen, wobei die ersten mit Rippen versehenen Rad es ist drehbar durch die Wirkung des Aktuators montiert ist, und der zweite Satz der fest zwischen den Rippen in gleichem Abstand von ihnen die Drehachse kleinen Rippendicke gleich der Dicke der Hauptrippe mit einem Querschnittsprofil eines Rechtecks ​​mit einer Seitenkante gesetzt gerichteten Halbkreis mit einem Radius endend gleich der Hälfte der Rippenbreite, die Länge der Rippe ist zusätzlich auf der Oberfläche des beweglichen Rades sind gleichmäßig über den Umfang auf den kleinstmöglichen des freien Endes des kleinen Rippenabstand wird mit mindestens einem Loch ausgebildet ist, dessen Zentrum liegt auf der Verlängerung nicht mehr als ein Drittel der Länge der Hauptflanke, kleinen Rippen Symmetrieachse in Richtung seiner Drehachse in einem Abstand von dem Loch mit kleinem Durchmesser Kanten an der rückseitigen Oberfläche des Rades neorebrennoy um diese Löcher Abschrägungen zusätzlich zu dem festen Ende des gerippten Rad montiert entfernbare Plattenoberfläche gebildet sind, wobei die Stirnfläche Kanten bündig montiert.

Die Fähigkeit der Erfindung, wie durch die obige Kombination von Merkmalen definiert ist, sondern auch die Möglichkeit, die Erfindung zu implementieren, können in Übereinstimmung mit der beanspruchten Erfindung aufgebaut ist zum Erhitzen eines flüssigen Belegungen Beschreibung der Konstruktion des Wärmeerzeugers bestätigt werden. Das Design Beschreibung erläutert grafische Materialien, in denen die folgenden.

HEAT zum Erhitzen von Flüssigkeiten

Abbildung 1 - Schematische Darstellung der Wärmequelle

HEAT zum Erhitzen von Flüssigkeiten

Abbildung 2 - Schema der Flügel und Flossen

Der Wärmeerzeuger zum Erwärmen von Flüssigkeiten, umfassend ein Druckgehäuse 1, das einen isolierten Tank 2 mit einem Deckel, der gleichzeitig Element Leitschaufel. Die Abdeckung hält den Einlass 3 und dem Gehäuse 1 in dem Druck - Auslass 4, der über eine Drain verbunden jeweils und Auslaßrohre, mindestens einen Wärmetauscher (nicht gezeigt). Das Gehäuse 1 weist Mittel Bewegung der Flüssigkeit von der Mitte zu der Peripherie und der turbulenten Strömung an der Peripherie zu beschleunigen, in Form eines Laufrades aus 5 drehbar durch die Wirkung des Stellantriebs 6 montiert, und Mittel zum Verdrehen Flüssigkeit relativ Beschleunigungsachse Bewegungsvektor Flüssigkeit. Letzteres wird als Bremsflügelelement 7 ausgebildet ist und sich in der Nähe des Laufrades 5 einen Spalt A zwischen ihnen zu bilden. Die Laufradschaufel 5 und das Element 7 sind hydrodynamischen Getrieberades mit radialen Schaufeln 8. Die Messer 8 Rippen, Nuten 9 an den jeweiligen Stirnseiten des Laufrades 5 (Flügelrad hydrodynamischen Getriebe) gebildet, und das Flügelelement 7 (reactive hydrodynamischen Getrieberades).

Um die Geschwindigkeit der Drehung von Flüssigkeit in Radialnuten der Laufradschaufel erhöhen 5 und dem Element 7 zwischen den Rippen 8 in einem gleichen Abstand von diesen kleinen Rippen 10 zusätzliche Dicke gleich der Dicke der Hauptrippe 8. Im Querschnitt hat sie ein rechteckiges Profil haben, die Seitenkanten 10, die Drehachse des Rades zugewandt ist , endet Halbkreis mit einem Radius gleich der Hälfte der Breite der Kante 8. die Länge Rippe 10 ist nicht mehr als ein Drittel der Länge der Hauptkante 8. die Längsachse O 1 O 2 der radialen Nuten 9 auf der Stirnfläche des Laufradschaufel 5 ausgebildet ist und Element 7 in einem Winkel der Radius des Kreises, der die äußeren Enden der Nuten begrenzenden 9 und durch den Schnittpunkt des äußeren Endes des entsprechenden Schlitzes, und dieser Kreis durchgeführt. Die Längsachse der Rillen kann verschieden von 0 °, einschließlich der kleinen Rillen 9 und die Rippen in einem Winkel angeordnet werden kann, 10 gebildet werden, so dass die (Kanten) der Schaufel 8 der Laufradschaufel 5 und dem Element 7 werden aufeinander zu gerichtet sein. Zusätzlich werden das Flügelrad 5 direkt von dem freien Ende jedes kleinen Rippe 10 Öffnungen 11c durch den Druck des Wärmeerzeugers Gehäuse abgeschrägt. Die Bohrungen an der Oberfläche rollende Räder 5 sind gleichmäßig über den Umfang auf den kleinstmöglichen vom freien Endkante 10. Das Zentrum von jeder der Öffnungen 11 liegt auf der Verlängerung der Symmetrieachse der kleinen Rippe 10 in Richtung seiner Drehachse 5 im Bereich des Durchmessers der Endöffnung 11 der kleinen Rippe 10. diese Verlängerung der Symmetrieachse jedes kleinen Rippe 10 mehr als ein Loch kann gemacht, aber einige werden. Die optimale Lochdurchmesser von 8 mm. Paddelelement 7 ist fest in dem Gehäuse 1 montiert und das Flügelrad 5 ist koaxial auf der Welle 12 er einen Antriebsmechanismus (Motor) 6 zur Einstellung des Abstands A zwischen den Stirnseiten der Laufradschaufel 5 und dem Element 7 durch die Bewegung des Flügelrades 5 entlang der Welle 12 installiert. Außerdem ist die Stirnfläche des Flügels des Rippenelements (stationäres Rad) 7 ist mit einem Wechseldatenträger 13 montiert, so dass es nicht die festgelegte Arbeitsluftspalt zwischen den Schaufeln nicht verletzt. Antrieb befestigt bündig mit der Vorderfläche und weist Kanten 130-170 mm.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Wenn der Antrieb (Elektromotor), die Flüssigkeit in der Arbeitszone gespeist wird durch die Rillen der Laufradschaufel 5 und dem Element definiert wird, 7 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft zu beschleunigen beginnt, von der Mitte zu dem Umfang bewegt, wobei die Schlitze in das Flügelelement Verdrillen 7. Dann wird auf der abfallenden Flanke 10 kleine maximale Turbulatoren, als Ergebnis der Dissipation der Energie und erwärmtes Fluid durch den Spalt a wird unter Druck in das Gehäuse 1 zugeführt wird, dann durch das Loch 4 und der Druckanschluss zu den Wärmetauschern. Aufgrund der Druckabfall zwischen dem Gehäuse 1 und dem erhitzten flüssigen Arbeitsbereich durch die Öffnungen 11 auftreten, tritt der Arbeitszone turbulize mehr. Wenn der Wärmeerzeuger nutzbare mechanische Energie auf die Rotation des Laufrades 5, fast vollständig umgewandelt in thermische Energie des erwärmten Fluids ausgegeben wird. Daher kann Wärmeausgabegeräte ein Arbeitslastmoment des Laufrades 5 auf der Wellendrehzahl festgelegt werden. Der Wert des Lastdrehmoments stabil ist, weil Es hängt vor allem von dem aktiven Durchmesser der Räder, und kann unter Verwendung von bekannten Formeln für die hydrodynamischen Getrieben berechnet werden. Zusätzlich kann der tatsächliche Wert der Lastmoment innerhalb eines kleinen Bereichs eingestellt werden, indem der Spalt A und die Änderung des Durchmessers d 13 der Flügelantriebselement 7 im Hinblick auf die Nähe zu dem Nenndrehmoment des Antriebs (Elektromotor) zu verändern. Somit kann die vorgeschlagene Konstruktion der Wärmequelle, um die Belastung des Nenndrehmomentmotor spielen, die entsprechend der Nennleistung des Motors, mit dem maximalen Wirkungsgrad stabile Heizleistung gewährleistet.

Die oben beschriebene Struktur des Wärmeerzeugers für eine Flüssigkeit in Übereinstimmung mit der beanspruchten Erfindung aufgebaut Erhitzen die Durchführbarkeit der Erfindung zu beweisen und dem Ziel das obige technische Ergebnis zu erreichen, aber es erschöpft nicht alle Möglichkeiten der Ausführung der Erfindung beschriebene Kombination von in den Ansprüchen angegebenen Merkmale.

FORDERUNGEN

Der Wärmeerzeuger zum Erwärmen von Flüssigkeiten, umfassend mindestens ein Mittel zum als Rippenräder koaxial angeordnet konfiguriert Fluidbewegung Schaffung eines Spaltes zwischen ihren Stirnflächen mit Rippen zu definieren, wobei das erste gerippte Rad für eine Drehung unter der Wirkung des Stellantriebs befestigt und der zweite Satz fest, dass zwischen den Rippen in gleichem Abstand von ihnen gekennzeichnet kleine Rippendicke gleich der Dicke der Hauptrippe gesetzt ein Querschnittsprofil eines Rechtecks ​​mit einer Seitenkante gegenüber der Drehachse endet Halbkreis mit einem Radius gleich der Hälfte mit Rippenbreite der Rippe Länge nicht mehr als ein Drittel der Länge der Hauptkante, aber auch auf der Oberfläche des beweglichen Rades sind gleichmäßig über den Umfang auf den kleinstmöglichen des freien Endes des kleinen Rippenabstand erfüllt ist, mindestens ein Loch, dessen Mittelpunkt auf der Achse der Verlängerung kleine Rippen Symmetrie in Richtung seiner Drehachse in einem Abstand von den kleinen Durchmesser Lochränder auf der Rückseite Fläche des Rades neorebrennoy um diese Löcher sind aus Schrägen zusätzlich zu dem festen Ende des gerippten Rad herausnehmbaren Plattenoberfläche montiert, wobei die Stirnfläche Kanten bündig montiert.

Druckversion
Erscheinungsdatum 08.12.2006gg