ДЕЗИНТЕГРАТОРНЫЙ НАСОС Российский патент 2000 года по МПК C12M1/33 F24D3/02 

Изобретение предназначено для дезинтеграции микроорганизмов гидроударным, кавитационным воздействием и нагрева воды при трансформации напоров в локальных системах водяного отопления зданий и сооружений.

Известен дезинтеграторный насос, содержащий цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательными патрубками, по оси которого размещен ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой канал с выступами и впадинами корпуса, и переключатель его перевода в режимы работы нагнетателя и нагревателя /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, недостатком которого является сложность конструкции переключателя, что снижает эффективность его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности его работы достигается тем, что нагнетательный патрубок снабжен отводом и перекидной заслонкой перекрытия сечений каналов нагнетательного патрубка и отвода по сигналам реле температуры, причем отвод сообщен с улиткообразной камерой ее раструба, а суженная часть улитки сообщена с установленной перпендикулярно к плоскости улитки трубой, во внутренней полости которой размещена плоская спираль, а труба сообщена байпасом с системой отопления здания или сооружения.

Улиткообразная камера является тормозом, затрудняющим переход воды из кольцевого канала между ротором и корпусом, что повышает продолжительность трансформации динамического давления в статическое, и наоборот, и соответственно сопровождающий трансформации давлений нагрев воды. Нагрев воды может вызвать нарушение комфортной температуры воздуха в помещениях и даже кипение воды в кольцевом канале ротора. При подключении через улиткообразную камеру насос работает в режиме нагревателя, а минуя ее, в режиме нагнетателя.

На фиг. 1 чертежа схематически показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А улиткообразной камеры на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез отвода улиткообразной камеры по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - узел I переключателя на фиг. 2; на фиг. 6 - схема отопления с применением дезинтеграторного насоса.

Дезинтеграторный насос содержит цилиндрический корпус 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, по оси которого размещен ротор 4 с чередующимися выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через кольцевой канал 7 с выступами и впадинами 8 и 9 корпуса, и переключатель 10 перевода насоса в режим работы нагнетателя и нагревателя. Нагнетательный патрубок 3 выполнен с отводом 11 и перекидной заслонкой 12 переключателя 10 перекрытия живых сечений каналов нагнетательного патрубка 3 и отвода 11 по сигналам реле температуры 13, причем отвод 11 сообщен с улиткообразной камерой 14 ее раструба 15, а суженная часть 16 улиткообразной камеры 14 сообщена с установленной перпендикулярно к плоскости суженной части 16 трубой 17, во внутренней полости которой размещена плоская спираль 18, а труба 17 сообщена байпасом 19 с системой отопления здания или сооружения, включающей теплообменники 20, запорную арматуру 21, обратный клапан 22.

Дезинтеграторный насос 23 в системе отопления работает следующим образом.

При вращении от электродвигателя 24 с частотой вращения, без учета скольжения, 3000 об/мин ротор 4 всасывает воду из системы отопления через патрубок 2 в кольцевой канал 7 выступами 5. При вращении ротора 4 воде во впадинах 6 сообщается динамическое давление, которое во впадинах 9 между выступами 8 корпуса 1 переходит в статическое, и вода вновь всасывается во впадины 6, которые освободились от предыдущей порции воды, но с более высоким потенциалом. При перемещении воды по кольцевому каналу 7 от всасывающего патрубка 2 к нагнетательному 3 статическое давление возрастает многократно. При многократных трансформациях давлений часть энергии, сообщаемая электродвигателем 24, переходит в тепловую, обеспечивая нагрев воды. При опорожнении впадин 6, при выбросе воды в кольцевой канал 7 в ней создается разрежение, приводящее при понижении давления к выделению пузырьков пара из воды. При контакте пузырьков пара со стенками впадин, имеющих более низкую температуру в сравнении с водой, пузырьки конденсируются. Объем конденсата в тысячу раз меньше объема пара, из которого он образовался. В воде возникают пустоты, которые заполняются порциями воды с гидравлическим ударом. Чаще всего центрами конденсации являются микроорганизмы, в том числе железобактерии, оболочки которых разрушаются гидравлическими ударами, т.е. осуществляется дезинтеграция. Из нагнетательного патрубка 3 при перекрытии его живого сечения заслонкой 12 переключателя 10 вода уходит в улиткообразную камеру 14. При перемещении воды от раструба 15 к суженной части 16 происходит изменение эпюры скоростей потока с повышением в пристенной области. Повышение трения воды у стенок камеры 14 вызывает ее нагрев. Эффект трансформации скоростей продолжается в трубе 17 благодаря воздействию на воду плоской спирали 18 с образованием вогнутой параболы эпюры скоростей с максимумом возле стенок трубы 17. При работе устройства в режиме нагревателя температура воды повышается, что приводит к нагреву от теплообменников 20 температуры воздуха в помещении и дискомфорту. Срабатывает реле температуры 13, и заслонка перекрывает отвод 11 /пунктиром на фиг. 5/, и насос 23 при отключенном байпасе 19 начинает работать на систему отопления в режиме нагнетателя до температуры воды, охлаждаемой в теплообменниках 20, определяемой комфортными условиями. При охлаждении воздуха ниже оптимального значения от реле температуры 13 переключатель 10 переводит заслонку 12 в положение, перекрывающее выход воды через нагнетательный патрубок 3, и устройство 23 начинает работать в режиме нагревателя через байпас 19 с подъемом воды в системе отопления.

Непрерывность циркуляции воды исключает отложение взвесей в теплообменниках 20, которые отделяются в грязевике /не показан/. Разрушение железобактерий предупреждает биообрастание внутренних поверхностей системы, что повышает коэффициенты теплопередачи от воды к воздуху помещений. Система работает в автоматическом режиме и чутко реагирует на изменения температуры наружного воздуха. Отказ от услуг ТЭЦ в десятки раз сокращает расходы на отопление. Установка может быть использована для отопления как отдельных зданий, так и жилых микрорайонов. Отказ от использования нагрева воды твердым, жидким и газообразным топливом улучшает экологическую обстановку. Установка способствует отделению воздуха от воды, что замедляет коррозию внутренних поверхностей отопительной системы 4 и повышает эксплуатационный ресурс.

Изобретение относится к оборудованию для обеспечения дезинтеграции микроорганизмов, а также комфортных температурных условий в помещениях при локальном теплоснабжении зданий и сооружений. Установка работает в непрерывном автоматическом цикле в режимах нагнетателя и отопителя. В режиме отопителя с циркуляцией через улиткообразную камеру с байпасом и в режиме нагнетателя при отключении спиральной камеры переключателем (10) непосредственно на систему отопления, когда нагрев воды осуществляется непосредственно в кольцевом канале (7) при отсутствии торможения времени трансформаций динамических и статических давлений в кольцевом канале (7) улиткообразной камеры и отключении ее переключателем (10) и его заслонкой (12). Установка обеспечивает повышение эффективности работы. 6 ил.

Дезинтеграторный насос, содержащий цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, по оси которого размещен ротор с чередующимися выступами и впадинами, взаимодействующий через кольцевой канал с выступами и впадинами корпуса, и переключатель перевода насоса в режимы работы нагнетателя и нагревателя, отличающийся тем, что нагнетательный патрубок выполнен с отводом и перекидной заслонкой переключателя перекрытия живых сечений каналов нагнетательного патрубка и отвода по сигналам реле температуры, причем отвод сообщен с улиткообразной камерой ее раструбов, а суженная часть сообщена с установленной перпендикулярно к плоскости суженой части трубой, во внутренней полости которой размещена плоская спираль, а труба сообщена байпасом с системой отопления здания или сооружения.