Устройство для получения тепловой энергии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ(71) Заявитель Государственное предприятие Стройтех(73) Патентообладатель Государственное предприятие Стройтех(57) 1. Устройство для получения тепловой энергии, содержащее связанные между собой посредством трубопроводов в замкнутый контур насос, ускоритель движения жидкости и теплообменники, отличающееся тем, что оно снабжено двумя коаксиально установленными цилиндрами, а ускоритель движения жидкости выполнен в виде соединенной с насосом посредством инжекционного патрубка спиральной камеры с двумя каналами, каждый из которых сообщен с полостью одного из цилиндров, выходы которых снабжены приспособлениями для торможения жидкости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для торможения жидкости большего цилиндра выполнено в виде винтообразных пластин, закрепленных между внутренней поверхностью большего и наружной поверхностью меньшего цилиндров, а приспособление для торможения жидкости меньшего цилиндра выполнено в виде поперечной винтообразной пластины, закрепленной на внутренней поверхности цилиндра. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что направление подъема винтовой линии пластин в упомянутых приспособлениях для торможения жидкости выполнено обратным направлению закручивания спиралеобразной камеры в ускорителе движения жидкости. 1876 1 Фиг. 1 Изобретение относится к области теплотехники и, в частности, к устройствам для генерации тепла, теплоносителем которых является жидкость. Устройство может быть использовано в системах отопления жилых и промышленных зданий и сооружений, подогрева воды для бытовых и производственных нужд, в сушильных установках, теплицах и т.п. Известно устройство, использующее изменение физико-механических параметров жидкости для получения тепловой энергии, содержащее связанные между собой трубопроводами в замкнутый контур насос, ускоритель движения жидкости и теплообменники 1. Указанное устройство не позволяет достаточно эффективно преобразовать энергию движущейся жидкости за счет гидродинамических процессов в тепловую энергию. Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства. Сущность изобретения состоит в том, что заявляемое устройство снабжено двумя коаксиально установленными цилиндрами, а ускоритель движения жидкости выполнен в виде соединенной с насосом посредством инжекционного патрубка спиральной камеры с двумя каналами, каждый из которых сообщен с полостью одного из цилиндров, выходы которых снабжены приспособлениями для торможения жидкости. Приспособление для торможения жидкости на выходе большего цилиндра выполнено в виде винтообразных пластин, закрепленных между внутренней поверхностью большего и наружной поверхностью меньшего цилиндра, приспособление для торможения жидкости на выходе меньшего цилиндра выполнено в виде поперечной винтообразной пластины, закрепленной на внутренней поверхности цилиндра. Направление подъема винтовой линии пластин в приспособлениях для торможения жидкости выполнено обратным направлению закручивания спиральной камеры в ускорителе движения жидкости. На чертежах представлено заявляемое устройство для получения тепловой энергии, теплоносителем которого является жидкость. На фиг.1 - общий вид устройства фиг.2 - ускоритель движения жидкости с двумя коаксиальными цилиндрами и приспособлениями для торможения жидкости фиг.3 - поперечный разрез по разновеликим по диаметру цилиндрам фиг.4 - разрез по ускорителю движения жидкости в месте сообщения одного из каналов спиральной камеры с большим цилиндром фиг.5 - разрез по ускорителю движения жидкости в месте сообщения одного из каналов спиральной камеры с меньшим цилиндром фиг.6 - разрез по выходному основанию меньшего цилиндра в месте установки приспособления для торможения жидкости. Устройство для получения тепловой энергии (фиг.1) содержит насос 1, ускоритель движения жидкости с двумя коаксиальными цилиндрами 2, теплообменники 3, подающий 4, обратный 5 и перепускной 6 трубопроводы, запорные вентили 7,8. Ускоритель движения жидкости 9 (фиг.2,3) сообщается с разновеликими по диаметру цилиндрами 10 и 11, меньший по диаметру цилиндр 11 расположен в большем 10 коаксиально. У выходного основания большего цилиндра имеется приспособление для торможения жидкости, выполненное в виде винтообразных пластин 12, расположенных в зазоре между большим и меньшим цилиндрами, а у выходного основания меньшего цилиндра - приспособление для торможения жидкости, выполненное в виде винтообразной пластины 13 (фиг.6). Для соединения устройства в замкнутый контур служат фланцы 14, 15 (фиг. 2). Ускоритель движения жидкости (фиг.4,5) выполнен в виде инжекционного патрубка 16 и сопряженной с ним спиральной камеры 17. Окончание спиральной камеры имеет два канала 18 и 19. Канал 18 спиральной камеры сообщается с большим цилиндром 10 через его открытый передний торец (фиг.4). Канал 19 спиральной камеры сообщается с меньшим цилиндром 11 через окно 20, имеющееся в стенке цилиндра (фиг.5). Устройство работает следующим образом. Насос 1 нагнетает жидкость под давлением в ускоритель движения жидкости с двумя коаксиальными цилиндрами и устройствами для торможения жидкости, где она нагревается и часть жидкости направляется по перепускному трубопроводу 6 в обратный трубопровод 5, откуда возвращается к насосу 1. Другая часть жидкости направляется через подающий трубопровод 4 в теплообменники 3, отдает тепло потребителю и через обратный трубопровод 5 отсасывается насосом 1. Количество жидкости, протекаемой по перепускному трубопроводу 6 и подаваемой к теплообменникам 3, регулируется с помощью запорных вентилей 7 и 8,что обеспечивает определенное необходимое количество тепла для потребителя. Жидкость, подаваемая под давлением в ускоритель движения жидкости 9, сначала разгоняется в инжекционном патрубке 16, а затем также принудительно, сопряженной с ним спиральной камерой 17. Получив значительное приращение скорости в ускорителе движения жидкости 9, жидкость, имея большой запас кинетической энергии, направляется двумя каналами 18 и 19 спиральной камеры в соответствующие, коаксиально расположенные большой 10 и меньший 11 цилиндры. 2 1876 1 Нагрев происходит за счет гидродинамических процессов в движущейся с большой скоростью и давлением жидкости в ускорителе 9. Далее попав из ускорителя движения жидкости 9 в цилиндры 10 и 11, жидкость резко теряет часть давления и скорости за счет того, что площадь поперечного сечения расположенных коаксиально цилиндров значительно больше выходного сечения инжекционного патрубка, что приводит к повышению температуры жидкости, согласно известным законам термодинамики. В ускорителе движения жидкость принудительно приобретает вращательное движение, переходящее в цилиндрах 10 и 11 в вихревой поток. Нагревание происходит за счет потерь гидравлической энергии на вихреобразование и трение между движущимися в турбулентном потоке слоями самой жидкости, а наличие двух коаксиально расположенных цилиндров 10 и 11, обеспечивает два турбулентных потока, что повышает эффект теплообразования. Уже нагретая до определенной температуры жидкость, движущаяся к основанию цилиндров 10 и 11 в вихревом потоке и имеющая еще запас кинетической энергии на выходе из цилиндров, резко тормозится с получением обратного вращения, что обусловлено конструкцией приспособлений для торможения жидкости, выполненных в виде винтообразных пластин 12 и 13, направление подъема винтовой линии которых выполнено обратным направлению закручивания спиральной камеры в ускорителе движения жидкости 9. Этот процесс приводит к дополнительному приращению температуры жидкости. Насос 1, являясь нагнетателем жидкости замкнутого контура устройства, также превращает часть механической энергии вращающегося рабочего колеса сначала в гидравлическую, а затем в тепловую. Таким образом жидкость, двигаясь в замкнутом контуре, имеет возможность постоянно получать приращение тепловой энергии и через теплообменники отдавать ее потребителю. Согласно сущности заявляемого устройства, заявителем изготовлен экспериментальный образец, испытания которого показали высокую эффективность получения тепловой энергии. Заказ 9073 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.