Гидродинамический нагреватель

(51) 15 1/00 (2006.01) 24 15/00 (2006.01) 24 1/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Технический результат изобретения достигается тем, что гидродинамический нагреватель, содержит насос с электродвигателем,вихревой энергопреобразователь, состоящий из входного диффузора, формирователя вихря с входным каналом, имеющим форму параллелограмма высотой , расположенным с наклоном к вертикальной оси под угломдля формирования вихревого потока. В вихревой трубе установлено спрямляющее устройство, при этом диффузор соединен с формирователем вихря и имеет внутри сужающуюся форму в виде эллипса, вытянутого в сторону формирователя вихря, с площадью на выходе, равной площади входного канала формирователя вихря, а спрямляющее устройство в вихревой трубе расположено на расстоянии 8-10 диаметров от формирователя вихря и снабжено шестью лопастями. Техническим результатом изобретения кроме достижения высокого КПД является обеспечение экологической чистоты,безопасности и долговечности при работе гидродинамического нагревателя жидких сред для теплосиловых установок различных отраслей промышленности Республики Казахстан.(76) Бектурганов Нуралы Султанович Кучин Валерий Николаевич Окрут Иван Иванович(57) Изобретение относится к нагревателям жидких сред, которые можно использовать в автономных системах теплоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, сооружений в военнопромышленном комплексе (боксы), пассажирских вагонах, супермаркетах, аквасооружениях, в технологии транспорта нефти, при обработке и пастеризации пищевых продуктов. Задачей изобретения является разработка теплосиловой установки,обеспечивающей экологическую чистоту и безопасную работу гидродинамического нагревателя жидких сред с высоким КПД. Изобретение относится к нагревателям жидких сред, которые можно использовать в автономных системах теплоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, сооружений в военнопромышленном комплексе (боксы), пассажирских вагонах, супермаркетах, аквасооружениях, в технологии транспорта нефти, при обработке и пастеризации пищевых продуктов. Известен гидродинамический нагреватель,который содержит следующие конструктивные признаки насос с электродвигателем, вихревой энергопреобразователь, состоящий из входного диффузора, формирователя вихря, вихревой трубы,бак-аккумулятор,фильтр,замкнутый циркуляционный контур с датчиками температуры воды и давления, патрубки для подключения системы теплопотребления (Патент РК 6900,МПК 24 Н 1/10, 1996 г.). Недостатки аналога относительно низкий объем вихревого потока, что не позволяет увеличить механоактивацию в необходимых пределах и,следовательно, темп нагрева жидкой среды и коэффициента преобразования энергии в циркуляционном контуре. Прототипом изобретения является гидродинамический нагреватель, который содержит следующие конструктивные признаки насос с электродвигателем,вихревой энергопреобразователь, состоящий из входного диффузора, формирователя вихря, вихревой трубы,спрямляющего устройства, диска перфорированного под сопла Лаваля. (Предпатент РК 20250, ПК 24 15/00, 2008 г.). Опыт стендовых и промышленных испытаний прототипа позволил установить его следующие недостатки. Коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую не превышает 1,1-1,15. Длина вихревой трубы завышена в 1,5 раза. Диск,перфорированный под сопла Лаваля, снижает темп нагрева, проходящей через него жидкости независимо от места его расположения в вихревой трубе. Задачей изобретения является разработка теплосиловой установки,обеспечивающей экологическую чистоту и безопасную работу гидродинамического нагревателя жидких сред с высоким КПД. Техническим результатом изобретения является обеспечение экологической чистоты, безопасности и долговечности при работе гидродинамического нагревателя жидких сред для теплосиловых установок различных отраслей промышленности Республики Казахстан. Технический результат изобретения достигается тем, что гидродинамический нагреватель, содержит насос с электродвигателем,вихревой энергопреобразователь, состоящий из входного диффузора, формирователя вихря с входным каналом, имеющим форму параллелограмма высотой , расположенным с наклоном к вертикальной оси под углом . Для формирования вихревого потока, в вихревой трубе установлено спрямляющее устройство, при этом диффузор 2 соединен с формирователем вихря и имеет внутри сужающуюся форму в виде эллипса, вытянутого в сторону формирователя вихря, с площадью на выходе, равной площади входного канала формирователя вихря, а спрямляющее устройство в вихревой трубе расположено на расстоянии 8-10 диаметров от формирователя вихря и снабжено шестью лопастями. Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 - общий вид гидродинамического нагревателя. На фиг.2 - сечение А-А формирователя вихря. На фиг.3 - сечение Б-Б входного канала - е. На фиг.4 - сечение В-В конструктивное исполнение шестилопастного спрямляющего устройства. На фиг.5 - приведена конструкция входного диффузора. Гидродинамический нагреватель содержит насос с электродвигателем (на чертеже не показан) входной диффузор 1, формирователь вихря 2 с входным каналом (е), расположенным под углом к вертикальной оси, вихревую трубу 3, спрямляющее устройство 4, конусный выход 5. Устройство работает следующим образом. При включении в работу насоса (на чертеже не показан),который подсоединен к входному диффузору 1(фиг.1), энергоноситель (например, вода) начинает перемещаться по циркуляционному контуру,многократно проходя через формирователь вихря 2 и вихревую трубу 3, повышая свою внутреннюю энергию. Энергоноситель, проходя через эллипсный канал диффузора 1, переходит в тонкий вихревой поток и тем самым значительно увеличивает эффект механоактивации и коэффициент преобразования по сравнению с прототипом. Геометрические параметры входного канала е формирователя вихря должны иметь соотношение ширины основанияк высотене менее 14. Этим достигается значительное уменьшение толщины циркуляционного слоя жидкости за счет увеличения его высоты и уменьшения ширины. При этом площадь сечения входного канала, имеющего форму параллелограмма, не меняется. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидродинамический нагреватель, содержащий насос с электродвигателем,вихревой энергопреобразователь, состоящий из входного диффузора, формирователя вихря с входным каналом, имеющим форму параллелограмма высотой , расположенным с наклоном к вертикальной оси под угломдля формирования вихревого потока, в вихревой трубе установлено спрямляющее устройство, отличающийся тем, что диффузор, соединенный с формирователем вихря,имеет внутри сужающуюся форму в виде эллипса,вытянутого в сторону формирователя вихря, с площадью на выходе, равной площади входного канала формирователя вихря. 2. Гидродинамический нагреватель по п.1,отличающийся тем, что спрямляющее устройство в вихревой трубе расположено на расстоянии 8-10 диаметров от формирователя вихря и снабжено шестью лопастями.