RU2177591C1

RU2177591C1 - Thermogenerator

Info

Publication number: RU2177591C1
Application number: RU2000130684A
Authority: RU
Inventors: Н.Е. Курносов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Термовихрь"
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2001-12-27

Abstract

FIELD: heating systems for houses, structures, and vehicles; water heating systems. SUBSTANCE: thermogenerator has cylindrical casing with tangential nozzle inlet, outlet on one end with braking device, and one more outlet on other end. Casing is placed in cylindrical heat-transfer shell whose surface mounts sealed tangential nozzle inlet hole and outlet pipe. Tangential nozzle inlet is provided with facility for setting liquid in rotary motion; it is mounted at desired distance inside pipeline. Heat-transfer shell may be provided with two additional pipes: one of them is injecting pipe whose elongated end is placed in space of first outlet pipe located at shell bottom; other additional pipe is placed in top part of shell. EFFECT: enhanced heat output due to augmented heat transfer; reduced power requirement; simplified design. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах теплоснабжения различных сфер народного хозяйства (промышленность, сельское хозяйство, оборонные, транспортные и бытовые объекты). В частности, изобретение относится к устройствам нагрева рабочих жидкостей в системах теплоснабжения и разогрева различных объектов для обеспечения их работоспособности в широком диапазоне температур окружающего воздуха. The invention relates to a power system and can be used in heat supply systems of various spheres of the national economy (industry, agriculture, defense, transport and domestic objects). In particular, the invention relates to devices for heating working fluids in heat supply systems and heating various objects to ensure their operability in a wide range of ambient temperatures.

Предшествующий уровень техники. The prior art.

Известны устройства, в которых путем изменения давления и скорости рабочей среды генерируется тепловая энергия, позволяющая снизить затраты электроэнергии для получения тепла. Devices are known in which thermal energy is generated by changing the pressure and velocity of the working medium, which allows to reduce the cost of electricity to generate heat.

Например, известен тепловой насос (а.с. СССР N 458691, F 25 29/00, приоритет 12.12.72, опубликовано 30.01.75), выполняющий функцию теплогенератора, рабочей средой которого является жидкость - вода, содержащий корпус в виде герметичного сферического сосуда, наполненного рабочей средой с расположенным в нем теплообменником, сетевой насос, обеспечивающий сжатие среды внутри корпуса, подающие и обратные тепломагистрали, оснащенные запорными вентилями, и потребитель тепла. For example, a heat pump is known (USSR AS N 458691, F 25 29/00, priority 12.12.72, published 01.30.75), which acts as a heat generator, the working medium of which is liquid - water, containing a body in the form of a sealed spherical vessel filled with a working medium with a heat exchanger located in it, a network pump that provides compression of the medium inside the casing, supply and return heating lines equipped with shut-off valves, and a heat consumer.

Недостатком аналога является очень высокое рабочее давление, развиваемое в корпусе, до 1000 атм, что опасно для отопления жилых помещений. Рабочие параметры установки предъявляют повышенные требования к прочности корпусных деталей, запорных вентилей и трубопроводов, что увеличивает себестоимость установки. The disadvantage of the analogue is the very high working pressure developed in the housing, up to 1000 atm, which is dangerous for heating residential premises. The operating parameters of the installation place high demands on the strength of body parts, shut-off valves and pipelines, which increases the cost of installation.

Известна вихревая система отопления (патент РФ N 2089795, F 25 B 29/00, приоритет 29.12.93, опубликовано 10.09.97), которая содержит теплообменный резервуар с герметичной крышкой и герметичными патрубками для наполнения и вывода жидкой нагреваемой среды. Known vortex heating system (RF patent N 2089795, F 25 B 29/00, priority 29.12.93, published 10.09.97), which contains a heat exchange tank with a sealed lid and sealed nozzles for filling and removing liquid heated medium.

Внутри резервуара установлена вихревая труба в виде тарельчатой камеры с тангенциальным сопловым вводом, осевым выходом и плоским развихрителем. К сопловому вводу присоединен рабочий орган насоса, соединенного общим валом с ротором безколлекторного электродвигателя, установленного выше уровня жидкой среды. На входе насоса и выходе вихревой трубы установлен эжектор. Рабочий орган насоса при включении электродвигателя всасывает циркулирующую жидкость и нагнетает ее через сопловой ввод в камеру вихревой трубы. Inside the tank there is a vortex tube in the form of a disk chamber with a tangential nozzle inlet, an axial outlet and a flat expander. To the nozzle inlet is connected a working member of the pump, connected by a common shaft to the rotor of a brushless motor installed above the level of a liquid medium. An ejector is installed at the pump inlet and the vortex tube outlet. When the pump is turned on, the working body of the pump draws in circulating fluid and pumps it through the nozzle inlet into the vortex tube chamber.

После нагрева циркулирующей жидкости до заданной температуры открывается внешний клапан и жидкость выпускается в линию внешнего теплообмена. After heating the circulating liquid to a predetermined temperature, an external valve opens and the liquid is discharged into the external heat exchange line.

Общими признаками заявляемого устройства и аналога является наличие теплообменного резервуара с патрубками ввода и вывода жидкой нагреваемой среды. Внутри резервуара установлена вихревая камера с тангенциальным сопловым вводом и осевым выводом. Устройство - аналог отличается компактностью, пожаробезопасностью благодаря деаэрации с последующим заполнением резервуара инертным газом и коррозионной устойчивостью. Common features of the claimed device and analogue is the presence of a heat exchange tank with nozzles for the input and output of a heated liquid medium. A vortex chamber with a tangential nozzle inlet and an axial outlet is installed inside the tank. The analog device is compact, fireproof due to deaeration, followed by filling the tank with inert gas and corrosion resistance.

Недостатками аналога являются достаточно большие энергетические затраты, использование в качестве жидкой нагревательной среды сложного дорогостоящего состава на основе эмульсионной смеси керосина, смазочного (турбинного) масла и спирта. The disadvantages of the analogue are quite large energy costs, the use of a complex expensive composition based on an emulsion mixture of kerosene, lubricating (turbine) oil and alcohol as a liquid heating medium.

В качестве прототипа выбран теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей (патент РФ N 2045715, F 25 B 29/00, приоритет 26.04.93, опубликован 10.10.95), содержащий корпус с цилиндрической частью, ускоритель движения жидкости, выполненный в виде циклона, торцевая сторона которого соединена с цилиндрической частью корпуса, в основании которой, противолежащей циклону, смонтировано тормозное устройство, за которым установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, соединенным с циклоном с помощью перепускного патрубка, причем соединение выполнено на торце циклона, противолежащем цилиндрической части корпуса и соосно последнему. Ускоритель движения жидкости (циклон) сообщен с насосом посредством инжекционного патрубка, соединенного с боковой стороной ускорителя движения жидкости (циклона). Инжекционный патрубок обеспечивает тангенциальное поступление рабочей жидкости в устройство. As a prototype, a heat generator and a device for heating liquids were selected (RF patent N 2045715, F 25 B 29/00, priority 26.04.93, published 10.10.95), comprising a housing with a cylindrical part, a fluid accelerator made in the form of a cyclone, end the side of which is connected to the cylindrical part of the housing, at the base of which, opposite to the cyclone, a brake device is mounted, behind which there is a bottom with an outlet that communicates with the outlet pipe connected to the cyclone by the bypass pipe, and The tendency was made at the end of the cyclone opposite the cylindrical part of the body and coaxially with the latter. The fluid accelerator (cyclone) is in communication with the pump through an injection pipe connected to the side of the fluid accelerator (cyclone). The injection nozzle provides a tangential flow of working fluid into the device.

Тормозное устройство выполнено, по меньшей мере, из двух радиально расположенных ребер, закрепленных на центральной втулке. В перепускном патрубке ниже зоны его соединения с циклоном установлено дополнительное тормозное устройство. The brake device is made of at least two radially spaced ribs mounted on a central hub. An additional brake device is installed in the bypass pipe below the zone of its connection with the cyclone.

Отношение диаметра цилиндрической части корпуса и выходного отверстия инжекционного патрубка равно или больше 2. Выходное отверстие инжекционного патрубка выполнено по форме параллелограмма или прямоугольника. The ratio of the diameter of the cylindrical part of the housing and the outlet of the injection pipe is equal to or greater than 2. The outlet of the injection pipe is made in the form of a parallelogram or rectangle.

Общими признаками заявленного устройства и прототипа является наличие цилиндрического корпуса со входом на одном конце и тормозным устройством в виде радиально расположенных ребер и выходом на другом конце, а также тангенциального инжекционного патрубка, выходное отверстие которого выполнено по форме параллелограмма. Common signs of the claimed device and prototype is the presence of a cylindrical body with an input at one end and a braking device in the form of radially spaced ribs and an output at the other end, as well as a tangential injection pipe, the outlet of which is made in the form of a parallelogram.

Положительным в прототипе является то, что его можно использовать в существующих котельных для водяного отопления взамен теплогенераторов, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе. Устройство позволяет улучшить экологию окружающей среды. Positive in the prototype is that it can be used in existing boiler houses for water heating instead of heat generators operating on solid, liquid and gaseous fuels. The device allows to improve the ecology of the environment.

Недостатком прототипа является потери тепла в перепускном патрубке и гидродинамические потери из-за малого диаметра и большой длины перепускного патрубка, что снижает теплопроизводительность в целом. Другим недостатком является достаточно большие энергетические затраты, а также сложность конструкции, например конструкция циклона сложна в изготовлении. The disadvantage of the prototype is the heat loss in the bypass pipe and hydrodynamic losses due to the small diameter and large length of the bypass pipe, which reduces the overall heat output. Another disadvantage is the rather high energy costs, as well as the complexity of the design, for example, the design of the cyclone is difficult to manufacture.

Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION

Технической задачей, решаемой заявляемым устройством, является получение максимальной теплопроизводительности путем интенсификации теплообмена, уменьшения энергетических затрат и упрощение конструкции. The technical problem solved by the claimed device is to obtain maximum heat production by intensifying heat transfer, reducing energy costs and simplifying the design.

Задача решена тем, что в термогенераторе, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным сопловым вводом, выполненным по форме параллелограмма, с выходом на одном конце и тормозным устройством и вторым выходом на другом конце, согласно изобретению предусмотрено следующее: термогенератор снабжен цилиндрической теплообменной обоймой, в которую помещен корпус, на цилиндрической поверхности обоймы расположено герметизированное отверстие для тангенциального соплового ввода и выходной патрубок. Тангенциальный сопловой ввод снабжен средством для придания вращательного движения жидкости в виде не менее 4^х изогнутых пластин, расположенных диаметрально противоположно и жестко соединенных с внутренней поверхностью трубопровода на заданном расстоянии от входа.The problem is solved in that in a heat generator containing a cylindrical body with a tangential nozzle inlet, made in the form of a parallelogram, with an output at one end and a braking device and a second output at the other end, according to the invention, the following is provided: the heat generator is equipped with a cylindrical heat-exchange cage in which housing, on the cylindrical surface of the casing there is a sealed hole for the tangential nozzle inlet and the outlet pipe. The tangential nozzle inlet is equipped with means for imparting a rotational movement of the liquid in the form of at least 4 ^x curved plates located diametrically opposed and rigidly connected to the inner surface of the pipeline at a predetermined distance from the inlet.

Теплообменная обойма может быть снабжена двумя дополнительными патрубками: инжекционным патрубком, удлиненный конец которого помещен в полость первого выходного патрубка, расположенного внизу обоймы, и вторым выходным патрубком вверху обоймы. The heat exchange clip may be equipped with two additional nozzles: an injection nozzle, the elongated end of which is placed in the cavity of the first outlet nozzle located at the bottom of the collar, and a second outlet nozzle at the top of the ferrule.

Тангенциальный сопловой ввод установлен под углом 10 - 15^o относительно перпендикуляра к оси цилиндрического корпуса.The tangential nozzle inlet is installed at an angle of 10 - 15 ^o relative to the perpendicular to the axis of the cylindrical body.

Тормозное устройство, установленное в цилиндрическом корпусе, выполнено, по меньшей мере, из двух радиально расположенных лопастей с закрепленной на них полой втулкой (см. патент 2042089, кл. F 25 B 9/02, 1995, автор Курносов Н. Е. ) Второй выход цилиндрического корпуса выполнен в виде конической диафрагмы, соединенной с тормозным устройством, и образует выходную сужающуюся воронку. The brake device mounted in a cylindrical housing is made of at least two radially arranged blades with a hollow sleeve fixed on them (see patent 2042089, class F 25 B 9/02, 1995, author Kurnosov N. E.) Second the output of the cylindrical body is made in the form of a conical diaphragm connected to the braking device and forms an output tapering funnel.

Отношение внутреннего диаметра цилиндрического корпуса и диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода равно 2,5-3. The ratio of the inner diameter of the cylindrical body and the diameter of the inlet of the tangential nozzle input is 2.5-3.

Диаметр выходного отверстия конической диафрагмы равен или больше диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода. The diameter of the outlet of the conical diaphragm is equal to or greater than the diameter of the inlet of the tangential nozzle input.

Первый выходной патрубок теплообменной обоймы может быть установлен со стороны соплового ввода на расстоянии от торца не более 1/3 длины обоймы. The first outlet pipe of the heat-exchange cage can be installed on the nozzle input side at a distance from the end face of no more than 1/3 of the cage length.

Новые отличительные признаки: цилиндрическая теплообменная обойма с выходным патрубком для циркулирующей жидкости и герметизированным отверстием для тангенциального соплового ввода, трубопровод которого предназначен для подключения к нагнетающему насосу. New distinctive features: a cylindrical heat exchange sleeve with an outlet pipe for circulating liquid and a sealed hole for a tangential nozzle inlet, the pipeline of which is designed to be connected to a discharge pump.

Выходной патрубок и герметизированное отверстие расположены на цилиндрической поверхности теплообменной обоймы. Теплообменная обойма необходима для охлаждения цилиндрического корпуса, установленного внутри нее. Скорость нагрева рабочей жидкости увеличивается за счет создания двух потоков, один из которых движется внутри цилиндрического корпуса, а второй внутри теплообменной обоймы, омывая корпус. Внешняя поверхность корпуса охлаждается, что способствует интенсификации теплообмена и уменьшению энергетических затрат. Кроме того, в теплообменной обойме происходит накопление подогретой циркулирующей жидкости до нужной температуры перед подачей жидкости в отопительную сеть. The outlet pipe and the sealed hole are located on the cylindrical surface of the heat exchange sleeve. A heat exchange sleeve is needed to cool the cylindrical body installed inside it. The heating rate of the working fluid increases due to the creation of two streams, one of which moves inside the cylindrical body, and the second inside the heat exchange sleeve, washing the body. The outer surface of the housing is cooled, which contributes to the intensification of heat transfer and reduce energy costs. In addition, a heated circulating fluid accumulates to the desired temperature in the heat transfer clip before the fluid is fed into the heating network.

Наличие теплообменной обоймы упрощает конструкцию термогенератора, так как позволяет обходиться без перепускного патрубка. The presence of a heat exchange sleeve simplifies the design of the thermogenerator, as it allows to do without a bypass pipe.

Новые конструктивные отличия имеет цилиндрический корпус, в котором происходят процессы, присущие вихревой трубе. A new cylindrical housing has new structural differences, in which the processes inherent in a vortex tube take place.

Установка тангенциального соплового ввода цилиндрического корпуса под углом 10 - 15^o относительно перпендикуляра к оси корпуса необходима для создания вихревого направления поступающей в корпус жидкости, убыстрения вращения потока. Средство для придания вращательного движения жидкости, выполненное в виде не менее четырех изогнутых пластин, расположенных диаметрально противоположно, жестко соединенных с внутренней поверхностью трубопровода и установленных на заданном расстоянии от входа, способствует созданию первоначального завихрения рабочей жидкости. Входное отверстие тангенциального соплового ввода, выполненное по форме параллелограмма, способствует осевому закручиванию потока поступающей жидкости.The installation of the tangential nozzle inlet of the cylindrical body at an angle of 10 - 15 ^o relative to the perpendicular to the axis of the body is necessary to create a vortex direction of the fluid entering the body, accelerate the rotation of the stream. The means for imparting rotational movement of the fluid, made in the form of at least four curved plates located diametrically opposite, rigidly connected to the inner surface of the pipeline and installed at a predetermined distance from the inlet, helps to create the initial turbulence of the working fluid. The inlet of the tangential nozzle input, made in the form of a parallelogram, contributes to the axial swirling of the flow of incoming fluid.

Перечисленные конструктивные отличия позволяют снизить энергетические затраты и использовать нагнетающий насос, работающий на меньших давлениях по сравнению с прототипом. These design differences can reduce energy costs and use a pump that operates at lower pressures compared to the prototype.

Кроме того, упрощается конструкция заявляемого устройства за счет отказа от циклона и перепускного патрубка. In addition, simplifies the design of the claimed device due to the rejection of the cyclone and the bypass pipe.

Соотношение размеров внутреннего диаметра корпуса и выходного отверстия конической диафрагмы относительно входного отверстия тангенциального соплового ввода необходимо для обеспечения перепада давления, что способствует возрастанию температуры в результате изменения механической энергии жидкости в соответствие с законами термодинамики. The ratio of the dimensions of the inner diameter of the housing and the outlet of the conical diaphragm relative to the inlet of the tangential nozzle inlet is necessary to ensure a differential pressure, which contributes to an increase in temperature as a result of changes in the mechanical energy of the liquid in accordance with the laws of thermodynamics.

Внутренний диаметр цилиндрического корпуса в 2,5 - 3 раза больше диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода, что способствует резкому изменению давления жидкости, а затем и ее нагреву. Диаметр выходного отверстия конической диафрагмы равен или больше диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода, что необходимо для равномерного удаления рабочей жидкости из цилиндрического корпуса в теплообменную обойму. The inner diameter of the cylindrical body is 2.5 to 3 times the diameter of the inlet of the tangential nozzle inlet, which contributes to a sharp change in the pressure of the liquid, and then its heating. The diameter of the outlet of the conical diaphragm is equal to or greater than the diameter of the inlet of the tangential nozzle inlet, which is necessary for uniform removal of the working fluid from the cylindrical body into the heat transfer cage.

Тормозное устройство выполнено в виде радиально расположенных лопастей с закрепленной на них полой втулкой. Полая втулка разделяет циркулирующий поток, который затем рассекается лопастями. Кинетическая энергия потока превращается в потенциальную энергию давления. The brake device is made in the form of radially arranged blades with a hollow sleeve fixed to them. The hollow sleeve separates the circulating flow, which is then dissected by the blades. The kinetic energy of the flow is converted into potential pressure energy.

Перепады давления на входе в корпус, а также после прохода через радиально расположенные лопасти тормозного устройства и поступления в сужающуюся воронку, а затем на выход из конической диафрагмы способствует увеличению температуры нагрева циркулирующей жидкости, которая поступает в теплообменную обойму, а затем через выходной патрубок в систему отопления. Другой выход цилиндрического корпуса выполнен в виде выходной диафрагмы с небольшим диаметром отверстия. При заполнении объема корпуса часть жидкости поступает в теплообменную обойму через выходную диафрагму. The pressure drops at the inlet to the housing, as well as after passing through the radially arranged vanes of the braking device and entering the tapering funnel, and then exiting the conical diaphragm, increase the heating temperature of the circulating fluid, which enters the heat-exchange clip, and then through the outlet pipe into the system heating. Another output of the cylindrical body is made in the form of an output diaphragm with a small hole diameter. When filling the volume of the body, part of the liquid enters the heat exchange cage through the outlet diaphragm.

Расположение выходного патрубка от торца на расстоянии не более 1/3 длины обоймы позволяет накопить рабочую жидкость в теплообменной обойме и заполнить ее объем. Теплообменная обойма может быть снабжена двумя дополнительными патрубками - инжекционным патрубком внизу обоймы и вторым выходным патрубком вверху. Это необходимо для создания дополнительной циркуляции рабочей жидкости. Выполнение инжекционного патрубка с удлиненным концом, который помещен в полость первого выходного патрубка, способствует созданию перепада давления на выходе из инжекционного патрубка за счет сужения прохода. Происходящий подсос сокращает энергетические затраты. Кроме того, дополнительный циркуляционный круг позволяет ускорить процесс теплообмена. The location of the outlet pipe from the end at a distance of no more than 1/3 of the length of the cage allows you to accumulate the working fluid in the heat exchange cage and fill its volume. The heat exchange cage can be equipped with two additional nozzles - an injection pipe at the bottom of the clip and a second outlet pipe at the top. This is necessary to create additional circulation of the working fluid. The implementation of the injection pipe with an elongated end, which is placed in the cavity of the first outlet pipe, contributes to the creation of a pressure differential at the outlet of the injection pipe due to narrowing of the passage. Occurring suction reduces energy costs. In addition, an additional circulation circle allows you to speed up the heat transfer process.

Перечисленные конструктивные отличия и соотношения размеров диаметров входов и выходов позволяют решить поставленную техническую задачу - уменьшить энергетические затраты путем интенсификации теплообмена, получить максимальную теплопроизводительность установки, а также упростить конструкцию по сравнению с прототипом. These design differences and the ratio of the diameters of the inputs and outputs allow us to solve the technical problem - to reduce energy costs by intensifying heat transfer, to obtain maximum heat output of the installation, and also to simplify the design compared to the prototype.

Совокупность отличительных признаков заявляемого устройства не обнаружена по патентной и научно-технической информации. The set of distinctive features of the claimed device is not found in patent and scientific and technical information.

Предлагаемое изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство термогенератора в разрезе; на фиг. 2 - разрез трубопровода тангенциального соплового ввода с изогнутыми пластинами; на фиг. 3 - вариант выполнения термогенератора с дополнительными патрубками. The invention is illustrated by the description of a specific example of its implementation and the drawings, where in FIG. 1 shows a section of a thermogenerator device; in FIG. 2 - section of the pipeline tangential nozzle input with curved plates; in FIG. 3 - an embodiment of a thermogenerator with additional nozzles.

На чертежах обозначено следующее. In the drawings, the following is indicated.

1. Цилиндрический корпус
2. Выход (выходная диафрагма)
3. Тормозное устройство
4. Второй выход (коническая диафрагма)
5. Тангенциальный сопловой ввод
6. Входное отверстие соплового ввода
7. Теплообменная обойма
8. Выходной патрубок
9. Средство для придания вращательного движения (изогнутые пластины)
10. Второй выходной патрубок
11. Инжекционный патрубок
Термогенератор содержит цилиндрический корпус 1 с выходом 2 в виде выходной диафрагмы на одном конце, тормозным устройством 3 и вторым выходом 4 - конической диафрагмой - на другом конце.1. The cylindrical housing
2. Output (output aperture)
3. The brake device
4. Second exit (conical diaphragm)
5. Tangential nozzle input
6. Inlet nozzle entry
7. Heat transfer clip
8. Outlet
9. Means for imparting rotational motion (curved plates)
10. The second outlet pipe
11. Injection pipe
The heat generator contains a cylindrical housing 1 with an output 2 in the form of an output diaphragm at one end, a braking device 3 and a second output 4 - a conical diaphragm - at the other end.

Для подачи циркулирующей рабочей жидкости корпус 1 снабжен тангенциальным сопловым вводом 5 с входным отверстием 6 в виде параллелограмма, что способствует осевому закручиванию потока. Тангенциальный сопловой ввод 5 установлен по касательной к внутреннему диаметру корпуса 1 под углом 10 - 15^o относительно перпендикуляра к оси корпуса для создания вихревого направления поступающей в корпус жидкости, а также убыстрение вращения потока. Корпус 1 помещен в цилиндрическую теплообменную обойму 7, на цилиндрической поверхности которой расположено герметизированное отверстие для тангенциального соплового ввода 5 и выходной патрубок 8 для удаления циркулирующей рабочей жидкости. Внутренний диаметр корпуса в 2,5 - 3 раза больше диаметра входного отверстия 6 тангенциального соплового ввода, а диаметр выходного отверстия конической диафрагмы 4 равен или больше диаметра входного отверстия тангенциального соплового ввода. Это необходимо для создания перепада давления и изменения скорости циркулирующей рабочей жидкости, что приводит к ее нагреву, а также для равномерного вывода жидкости из корпуса 1.To supply a circulating working fluid, the housing 1 is equipped with a tangential nozzle inlet 5 with an inlet 6 in the form of a parallelogram, which contributes to the axial swirling of the flow. The tangential nozzle inlet 5 is installed tangentially to the inner diameter of the housing 1 at an angle of 10 - 15 ^o relative to the perpendicular to the axis of the housing to create a vortex direction of the fluid entering the housing, as well as speed up the rotation of the stream. The housing 1 is placed in a cylindrical heat exchange sleeve 7, on the cylindrical surface of which there is a sealed hole for the tangential nozzle inlet 5 and the outlet pipe 8 for removing circulating working fluid. The inner diameter of the housing is 2.5 to 3 times the diameter of the inlet 6 of the tangential nozzle input, and the diameter of the outlet of the conical diaphragm 4 is equal to or larger than the diameter of the inlet of the tangential nozzle input. This is necessary to create a pressure drop and change the speed of the circulating working fluid, which leads to its heating, as well as for uniform output of fluid from the housing 1.

Тормозное устройство 3 содержит радиально расположенные лопасти с закрепленной на них полой втулкой. Тормозное устройство способствует изменению направления движения жидкости и превращению кинетической энергии движения в потенциальную энергию давления, что приводит к нагреву жидкости. The brake device 3 contains radially arranged blades with a hollow sleeve fixed to them. The brake device helps to change the direction of fluid motion and the conversion of the kinetic energy of motion into potential pressure energy, which leads to heating of the fluid.

Выходной патрубок 8 может быть расположен на теплообменной обойме 7 на расстоянии от торца не более 1/3 длины обоймы, что необходимо для заполнения объема циркулирующей жидкостью. The outlet pipe 8 can be located on the heat exchange cage 7 at a distance from the end of no more than 1/3 of the length of the cage, which is necessary to fill the volume with circulating fluid.

Тангенциальный сопловой ввод 5 может быть снабжен средством 9 для придания вращательного движения протекающей по трубопроводу жидкости и выполнено в виде не менее четырех изогнутых пластин, расположенных диаметрально противоположно, жестко соединенных с внутренней поверхностью трубопровода на заданном расстоянии от входа. The tangential nozzle inlet 5 can be equipped with a means 9 for imparting rotational motion to the fluid flowing through the pipeline and made in the form of at least four curved plates located diametrically opposite, rigidly connected to the inner surface of the pipeline at a predetermined distance from the inlet.

Теплообменная обойма 7 может быть выполнена в другом варианте. Она дополнительно снабжена двумя патрубками: вторым выходным патрубком 10, расположенным вверху обоймы, и инжекционным патрубком 11 внизу обоймы. The heat exchange sleeve 7 may be made in another embodiment. It is additionally equipped with two pipes: a second outlet pipe 10 located at the top of the cage, and an injection pipe 11 at the bottom of the cage.

Инжекционный патрубок 11 выполнен с удлиненным концом, который помещен в полость первого выходного патрубка 8, расположенного в новом варианте выполнения внизу теплообменной обоймы. The injection pipe 11 is made with an elongated end, which is placed in the cavity of the first outlet pipe 8, located in a new embodiment at the bottom of the heat transfer cage.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Рабочая жидкость - вода под давлением, создаваемым насосом, протекает по трубопроводу, где она получает, проходя через изогнутые пластины 9, первоначальное вихревое движение. Далее через тангенциальный сопловой ввод 5 по касательной к внутреннему диаметру и с наклоном 10 - 15^o к перпендикуляру к оси корпуса рабочая жидкость поступает в цилиндрический корпус 1, где она приобретает дополнительный вращательный, вихревой характер. Скорость жидкости возрастает, так как диаметр корпуса 1 в 2,5 - 3 раза больше диаметра входного отверстия 6 тангенциального соплового ввода 5. Изменение скорости движения жидкости приводит к ее нагреву. Совершая вращательное движение, жидкость перемещается к тормозному устройству 3, где она разделяется полой втулкой, а радиально расположенными лопастями рассекается на несколько различных потоков. Изменение направления движения, а также скорости и давления рабочей жидкости приводит к возрастанию ее температуры. Пройдя вдоль лопастей тормоза, рабочая жидкость поступает в сужающуюся воронку перед конической диафрагмой 4 и уходит через ее выходное отверстие. Здесь опять происходит изменение скорости и давления жидкости, что приводит к дальнейшему повышению температуры нагрева согласно законам термодинамики. Через коническую диафрагму 4 и выходную диафрагму 2 рабочая жидкость попадает в накопительную теплообменную обойму 7. Создаются два движущихся навстречу друг другу потока жидкости, что повышает скорость нагрева. Один поток жидкости - внутри цилиндрического корпуса 1 и второй - в теплообменной обойме 7, обеспечивает эффект стабильного тепловыделения, взаимно дополняя друг друга. Через выходной патрубок 8 рабочая жидкость из теплообменной обоймы 7 подается на всасывающий патрубок насоса.The working fluid - water under pressure created by the pump, flows through the pipeline, where it receives, passing through curved plates 9, the initial vortex movement. Then, through a tangential nozzle inlet 5, tangential to the inner diameter and with an inclination of 10 - 15 ^o to the perpendicular to the axis of the housing, the working fluid enters the cylindrical housing 1, where it acquires an additional rotational, vortex character. The fluid velocity increases, since the diameter of the housing 1 is 2.5 to 3 times larger than the diameter of the inlet 6 of the tangential nozzle inlet 5. A change in the fluid velocity leads to its heating. Performing a rotational movement, the fluid moves to the brake device 3, where it is separated by a hollow sleeve, and radially spaced by the blades dissected into several different flows. Changing the direction of motion, as well as the speed and pressure of the working fluid leads to an increase in its temperature. Passing along the brake blades, the working fluid enters the tapering funnel in front of the conical diaphragm 4 and leaves through its outlet. Here again, a change in the velocity and pressure of the liquid occurs, which leads to a further increase in the heating temperature according to the laws of thermodynamics. Through the conical diaphragm 4 and the outlet diaphragm 2, the working fluid enters the storage heat exchange casing 7. Two fluid flows are moving towards each other, which increases the heating rate. One fluid flow - inside the cylindrical body 1 and the second - in the heat exchange cage 7, provides the effect of stable heat generation, complementing each other. Through the outlet pipe 8, the working fluid from the heat exchange cage 7 is supplied to the suction pipe of the pump.

Работа термогенератора в другом варианте выполнения осуществляется следующим образом. The operation of the heat generator in another embodiment is as follows.

Из второго выходного патрубка 10, расположенного вверху теплообменной обоймы 7, рабочая жидкость поступает в дополнительный контур и возвращается через инжекционный патрубок 11 в первый выходной патрубок 8, расположенный внизу обоймы 7, к насосу. За счет углубления инжекционного патрубка 11 в первый выходной патрубок 8 на дополнительном контуре создается перепад давления между патрубками 10 и 11, что позволяет осуществить циркуляцию жидкости по контуру, не встраивая дополнительный циркуляционный насос. Это позволяет сэкономить энергозатраты. From the second outlet pipe 10 located at the top of the heat exchanger cage 7, the working fluid enters the additional circuit and returns through the injection pipe 11 to the first outlet pipe 8, located at the bottom of the cage 7, to the pump. Due to the deepening of the injection pipe 11 in the first output pipe 8 on the additional circuit, a pressure differential is created between the pipes 10 and 11, which allows for the circulation of fluid along the circuit without incorporating an additional circulation pump. This saves energy.

Проведенные испытания показали, что заявляемое устройство отличается простотой конструкции, высокой надежностью и эффективностью работы. The tests showed that the inventive device is simple in design, high reliability and operational efficiency.

Изготовлен опытный работающий образец заявляемого термогенератора. В системе использован электронасос марки КМ 50-65-160. An experienced working sample of the inventive thermogenerator is made. The system used electric pump brand KM 50-65-160.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Термогенератор можно использовать для отопления и горячего водоснабжения отдельно стоящих жилых зданий, складских, производственных и иных помещений, а также локальных площадей внутри зданий и сооружений. The heat generator can be used for heating and hot water supply of detached residential buildings, warehouses, industrial and other premises, as well as local areas inside buildings and structures.

Термогенератор отличается экономичностью, автономностью, высокой теплопроизводительностью и надежностью в эксплуатации. Использование данной конструкции приводит к улучшению экологии окружающей среды. The thermogenerator is characterized by efficiency, autonomy, high heat output and reliability in operation. The use of this design leads to an improvement in the ecology of the environment.

Claims

1. A heat generator comprising a cylindrical body with a tangential nozzle inlet in the form of a parallelogram with an output at one end and a braking device and a second output at the other end, characterized in that it is equipped with a cylindrical heat-exchange sleeve in which the body is placed and means for imparting rotational movement fluid in the form of curved plates rigidly connected to the inner surface of the pipeline installed in the tangential nozzle inlet at a given distance from the inlet, while on the cylindrical surface of the cage has a sealed opening for the tangential entry nozzle and outlet nozzle.

2. The heat generator according to claim 1, characterized in that the means for imparting a rotational movement of the liquid is made in the form of at least four plates located diametrically opposite.

3. The heat generator according to claims 1 and 2, characterized in that the heat-exchange clip is equipped with two additional nozzles - an injection pipe, the elongated end of which is placed in the cavity of the first output pipe located at the bottom of the clip, and the second output pipe at the top of the clip.

4. The heat generator according to claims 1 to 3, characterized in that the tangential nozzle inlet is installed at an angle of 10-15 ^o relative to the perpendicular to the axis of the cylindrical body.

5. The heat generator according to claims 1 to 3, characterized in that the second output of the cylindrical body is made in the form of a conical diaphragm connected to the braking device, and forms an output narrowing funnel.

6. The heat generator according to claims 1 to 3, characterized in that the ratio of the inner diameter of the cylindrical body and the diameter of the inlet of the tangential nozzle input is 2.5-3.

7. The heat generator according to claim 5, characterized in that the diameter of the outlet of the conical diagram is equal to or greater than the diameter of the inlet of the tangential nozzle input.

8. The heat generator according to claims 1 and 2, characterized in that the outlet pipe is installed on the nozzle input side at a distance from the end face of no more than 1/3 of the length of the cage.