ТЕПЛОГЕНЕРАТОР Российский патент 2008 года по МПК F24J3/00 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к нагревательным установкам, работающим на принципе нагрева без применения электрических, плазменных и других нагревателей, и может быть использовано в качестве источника тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения для подогрева технологических жидкостей.

Известен теплогенератор (см. патент RU N 2161289, МПК F24Н 3/02, F24J 3/00, 27.12.2000 г.), принятый за прототип. Теплогенератор содержит насос, всасывающий и напорный патрубки которого соединены трубопроводом с размещенными в нем теплообменником и струйным аппаратом с соплом. Струйный аппарат соединен с всасывающим патрубком. Сопло соединено с напорным патрубком и входит в струйный аппарат тангенциально, под углом к вертикали с возможностью регулирования угла наклона.

Недостатком прототипа является низкая теплопроизводительность из-за высоких потерь давления на входе в сопло и низкой теплообразующей эффективности струйного аппарата.

Предлагаемым изобретением решается задача: повышение кпд теплогенератора.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности нагрева жидкости в струйном аппарате и во всем устройстве в целом, оптимизации схемного решения устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплогенераторе, содержащем насос, всасывающий и напорный патрубки которого соединены трубопроводом с размещенными в нем теплообменником и струйным аппаратом с соплом, новым является то, что струйный аппарат выполнен в виде двух усеченных конусов, расположенных соосно один внутри другого и развернутых относительно друг друга на 180°, усеченный конус большего размера имеет в своем основании дно с отверстием, являющимся выходным отверстием струйного аппарата, и глухое дно на вершине, усеченный конус меньшего размера жестко установлен своей вершиной на основании усеченного конуса большего размера соосно с выходным отверстием, теплообменник соединен с выходным отверстием струйного аппарата и всасывающим патрубком насоса.

Выполнение струйного аппарата в виде двух усеченных конусов, расположенных соосно один внутри другого и развернутых относительно друг друга на 180°, обусловлено необходимостью изменения направления потока жидкости, поступающего в струйный аппарат тангенциально под углом к вертикали через сопло, с одновременным изменением проходного сечения, что сопровождается выделением тепловой энергии. Глухое дно, выполненное на вершине конуса большего размера, является тормозом для потока жидкости, движущегося между конусами. В данной области при резком торможении и изменении направления потока жидкости происходит значительное выделение тепловой энергии.

Жидкость, изменившая направление своего движения, устремляется, нагреваясь, к отверстию на вершине усеченного конуса меньшего диаметра, которое размещено соосно с отверстием на дне основания усеченного конуса большего диаметра.

Размещение теплообменника между выходом струйного аппарата и всасывающим патрубком насоса обусловлено необходимостью исключения потерь скорости и давления жидкости, возникающих при размещении теплообменника в напорной магистрали. Это позволяет подавать жидкость к соплу струйного аппарата с наименьшими потерями и увеличить теплопроизводительность.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема теплогенератора, на фиг.2 - общая схема струйного аппарата.

Теплогенератор содержит насос 1, всасывающий 2 и напорный 3 патрубки которого соединены трубопроводом 4. В трубопроводе 4 размещены струйный аппарат 5 с соплом 6 и теплообменник 7. Сопло 6 входит в струйный аппарат 7 тангенциально под углом к вертикали и соединено с напорным патрубком 3 насоса 1. Выход струйного аппарата 5 соединен с теплообменником 7, которые своим вторым входом соединен с всасывающим патрубком 2 насоса 1.

Струйный аппарат 5 состоит из полого усеченного конуса 8 большего размера, имеющего дно 9 с размещенным по центру выходным отверстием 10 в своем основании и глухое дно 11 на своей вершине, полого усеченного конуса 12 меньшего размера, жестко закрепленного своей вершиной внутри усеченного конуса 8 большего размера на дне 9 соосно выходному отверстию 10.

Теплогенератор работает следующим образом. Под давлением от насоса 1 жидкость, минуя напорный патрубок 3, движется к трубопроводу 4 и через тангенциально установленное относительно усеченного конуса 8 сопло 6 поступает внутрь струйного аппарата 5 и спиралеобразно движется к дну 11. Вследствие уменьшения проходного сечения по мере продвижения жидкости давление возрастает с одновременным выделением тепловой энергии. Далее закрученная жидкость, достигая дна 11, меняет направление своего движения на 180° и с выделением тепловой энергии перемещается спиралеобразно внутри усеченного конуса 12 к выходному отверстию 10, размещенному по центру дна 9. Дальнейшее движение нагретой жидкости осуществляется через теплообменник 7 к всасывающему патрубку 2 насоса 1.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к нагревательным установкам, работающим на принципе нагрева без применения электрических, плазменных и других нагревателей, и может быть использовано в качестве источника тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения. Технический результат: повышение эффективности нагрева жидкости. Теплогенератор содержит насос, всасывающий и напорный, патрубки которого соединены трубопроводом. В трубопроводе размещены струйный аппарат с соплом и теплообменник. Сопло входит в струйный аппарат тангенциально под углом к вертикали и соединено с напорным патрубком насоса. Выход струйного аппарата соединен с теплообменником, который своим вторым входом соединен с всасывающим патрубком насоса. Струйный аппарат состоит из полого усеченного конуса большего размера, имеющего дно с размещенным по центру выходным отверстием в своем основании, и глухое дно на своей вершине, полого усеченного конуса меньшего размера, жестко закрепленного своей вершиной внутри усеченного конуса большего размера на дне соосно выходному отверстию. 2 ил.

Теплогенератор, содержащий насос, всасывающий и напорный, патрубки которого соединены трубопроводом с размещенными в нем теплообменником и струйным аппаратом с соплом, отличающийся тем, что струйный аппарат выполнен в виде двух усеченных конусов, расположенных соосно один внутри другого и развернутых относительно друг друга на 180°, усеченный конус большего размера имеет в своем основании дно с отверстием, являющимся выходным отверстием струйного аппарата, и глухое дно на вершине, усеченный конус меньшего размера жестко установлен своей вершиной на основании усеченного конуса большего размера соосно с выходным отверстием, теплообменник соединен с выходным отверстием струйного аппарата и всасывающим патрубком насоса.