Теплогенератор гидравлический

Авторы патента:

Ветрова Анжелика Амировна (RU)

Башилов Иван Борисович (RU)

Бирюлин Игорь Борисович (RU)

Белая Валентина Анатольевна (RU)

Фокин Владимир Вячеславович (RU)

F24J3 - Прочие способы получения или использования тепла, образующегося иначе, чем в процессе горения (использование солнечного тепла F24J 2/00)

Владельцы патента RU 2490564:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения. Теплогенератор гидравлический включает цилиндрический корпус с крышкой и днищем, элемент в виде витой пружины, патрубки входа холодной и выхода горячей воды. К виткам полого элемента, в цилиндрической его части, снаружи, прикреплена в горизонтальном положении витая плоская пружина с отверстиями, а на вертикальной трубе, размещенной внутри элемента, установлены пустотелые шайбы, заполненные теплоаккумулирующим веществом и снабженные отверстиями. Вертикальный вал от ветродвигателя через редуктор и горизонтальный вал, имеющий с торца сплошной диск, механически через палец на диске и кривошип соединены с шатуном и штоком, жестко соединенными с полым элементом и трубой, размещенными внутри корпуса. Такая конструкция обеспечивает компактность и уменьшение металлоемкости с увеличением преобразующих устройств, что позволяет увеличить коэффициент преобразования механической энергии в тепловую. 3 ил.

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения.

Известен теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и закручивающего устройства, в виде пустотелых дисков - шайб, расположенные параллельно по высоте корпуса и стержней и полуцилиндров, жестко прикрепленные к валу (Патент РФ 2228503).

Известный теплогенератор сложен по конструкции.

Известен ветровой теплогенератор, содержащий ветродвигатель, редуктор, связанный через горизонтальные валы с теплогенератором и электрогенератором, эксцентрик, закрепленный на нем, контактирующий с плитой, коромыслами с опорными стойками, соединительными шлангами, перфорированными дисками и мембраной. К нижней части плиты присоединен шток, соединенный жестко с перфорированной мембраной. Между днищем и мембраной установлен электрический нагреватель (Патент 2279568 РФ).

Известный ветровой теплогенератор имеет относительно недостаточное количество элементов, преобразующих механическое движение в тепловую энергию.

Известен солнечный нагреватель, содержащий абсорбер в виде бесконечной цепи, имеющей ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходов и размещенный в емкости с жидкостью (АС №31420315, 1988, СССР).

В предлагаемом техническом решении пустотелые шайбы заполняют теплоаккумулируюшим веществом с фазовым переходом.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для отделения сыворотки при производстве сыра, содержащее полый элемент, выполненный в виде витой пружины, с щелевым зазором между витками, в нижней части элемента на последнем витке закреплен плоский диск с кольцом для его растяжения, а верхняя часть укреплена на трубопроводе (АС №431845, СССР).

Предлагаемое устройство сложно по конструкции и не предназначено для нагрева жидкости.

Технический результат, заключающийся в компактности и уменьшении металлоемкости конструкции с увеличением преобразующих устройств и тем самым в увеличении коэффициента преобразования механической энергии в тепловую, обеспечивается за счет того, что в теплогенераторе гидравлическом, включающем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, элемент в виде витой пружины, трубу, шток, шатун, вертикальный и горизонтальный валы и редуктор, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и преобразующего устройства, согласно изобретению, внутри корпуса установлена труба, вставленная свободно в стакан, закрепленный в днище корпуса, размещенные в центре полого элемента, выполненного в виде витой пружины. Вверху элемента труба снизу жестко прикреплена к плоскому диску, закрепленного на верхнем витке элемента, к которому сверху прикреплен вертикально шток, выведенный через сальник в крышке, через отверстия и палец свободно соединен с шатуном. Вертикальный вал от ветродвигателя через редуктор и горизонтальный вал, имеющий с торца сплошной диск, механически через палец на диске и кривошип соединен с шатуном и штоком. А к виткам элемента, в цилиндрической его части, снаружи, прикреплена на прерывистой сварке в горизонтальном положении витая плоская пружина с отверстиями, а снизу элемент закреплен во втулке, жестко прикрепленная к днищу корпуса. По всей высоте трубы установлены пустотелые шайбы с концентрическими отверстиями, смещенные в каждой шайбе друг от друга по количеству, внутри шайбы заполнены теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры воды, окружающая их.

На чертежах приведены:

Схема предлагаемого теплогенератора гидравлического (фиг.1);

Схема соединения теплогенератора с ветродвигателем (фиг.2);

Схема крепления витой плоской пружины с отверстиями (фиг.3).

Теплогенератор гидравлический (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, в центре которого установлен стакан 4 с боковым отверстиями 5. В левой нижней части корпуса 1 установлен патрубок 6 входа холодной воды, а в верхней части с противоположной стороны - патрубок 7 выхода горячей воды, связанные соответственно с системами холодного и горячего водоснабжения (не показаны).

Внутри корпуса 1 установлена труба 8, вставленная свободно в стакан 4, размещенные в центре элементов 9 и 11, выполненных в виде витой пружины. Труба 8 жестко крепится к плоскому диску 10, сверху прикреплен вертикально шток 12, выведенный через сальник в крышке 2, через отверстие и палец 13 свободно соединен с шатуном 14. Вертикальный вал 15 от ветродвигателя (фиг.2) через редуктор 16 и горизонтальный вал 17, имеющий с торца сплошной диск 18, механически через палец 19 на диске 18 и кривошип 20 соединен с шатуном 14 и далее со штоком 12. К виткам элемента 9, в цилиндрической его части, снаружи, прикреплена на прерывистой сварке 21 (фиг.3) в горизонтальном положении витая плоская пластина 22 с отверстиями 23, а снизу элемент 9 закреплен во втулке 24, жестко прикрепленная к днищу 3 корпуса 1. В нижней части корпуса 1 установлен тепловой электрический нагреватель 25 (ТЭН), через провода 26 соединен с электрическим щитком (не показан). По всей высоте трубы 8 установлены (не менее двух) пустотелые шайбы 27 с концентрическими отверстиями 28, смещенные в каждой шайбе друг от друга по количеству, т.е. на одной шайбе 2 круга отверстий, то на следующей уже 3 круга отверстий. Внутри шайбы 27 заполнены теплоаккумулирующим веществом 29, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры воды окружающей их. Сквозные отверстия в шайбах 27 выполнены из втулок, концы которых приварены к верхним и нижним сторонам шайбы. Подъем витков элемента 11 производится на высоту Н, не прикасаясь к крышке 2 снизу.

Теплогенератор работает следующим образом.

В собранном виде теплогенератор через запорные устройства на патрубках 6 и 7 заполняется водой. Вал 15 подсоединяется приводному двигателю, например ветродвигателю.

Включая в работу приводной двигатель, вал 5 теплогенератора, горизонтальный вал 17 и диск 18 и кривошип 20 начнут вращаться, а шток 12, труба 8 с шайбами 27, элементы 9 и 11 с плоской пластиной 22, через шток 12 начнут подниматься и опускаться вертикально, преобразуя механическую энергию в тепловую. При нагреве воды в теплогенераторе до 70-75°С, вентили 6 и 7 открывают, и начинается процесс обеспечения потребителей горячей водой. Вещество 29 в пустотелых шайбах 27 также нагревается до температуры 70-75°С и будет отдавать тепло движущейся воды, если ее температура снизится, ниже 70°С, и аккумулировать тепло, если температура воды будет выше 75°С.

При достаточной силе ветра и стабильной работе ветродвигателя, теплогенератор будет непрерывно обеспечивать потребителей горячей водой, в случае отсутствия ветра, через щиток включают ТЭН и вода в теплогенераторе будет нагреваться или догреваться с использованием электрической энергии.

Предлагаемый теплогенератор гидравлический компактен по конструкции, пустотелые шайбы способствуют преобразованию механической энергии в тепловую и поддерживают температуру горячей воды на постоянном уровне, он надежный в эксплуатации, а потому найдет применение на автономных точках: турбазах, садовых домиках, чабанских вагончиках, фермерских постройках и др. объектах.

Теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, элемент в виде витой пружины, трубу, шток, шатун, вертикальный и горизонтальный валы и редуктор, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и преобразующее устройство, отличающийся тем, что внутри корпуса установлена труба, вставленная свободно в стакан, закрепленный в днище корпуса, размещенный в центре полого элемента, выполненного в виде витой пружины, вверху элемента труба снизу жестко прикреплена к плоскому диску, закрепленному на верхнем витке элемента, к которому сверху прикреплен вертикально шток, выведенный через сальник в крышке, через отверстие и палец свободно соединен с шатуном, вертикальный вал от ветродвигателя через редуктор и горизонтальный вал, имеющий с торца сплошной диск, механически через палец на диске и кривошип соединен с шатуном и штоком, а к виткам элемента в цилиндрической его части снаружи прикреплена на прерывистой сварке в горизонтальном положении витая плоская пружина с отверстиями, а снизу элемент закреплен во втулке, жестко прикрепленной к днищу корпуса, причем по всей высоте трубы установлены пустотелые шайбы с концентрическими отверстиями, смещенными в каждой шайбе друг от друга по количеству, внутри шайбы заполнены теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры воды, окружающей их.

Система для извлечения гидротермальной энергии из глубоководных океанических источников и для извлечения ресурсов со дна океана // 2485316

Вариаторный теплогенератор // 2484389

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра.

Система нагрева технологических жидкостей и получения газовой смеси // 2484388

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для нагрева воды и различных технологических жидкостей и подготовки ее к эффективному электролизу для получения водорода и кислорода.

Способ посезонного использования низкопотенциального тепла приповерхностного грунта и скважинные теплообменники для осуществления вариантов способа // 2483255

Изобретение относится к технологиям и средствам автономного отопления объектов различного назначения с комплексным использованием, на основе скважинных циркуляционных систем закрытого типа и тепловых насосов, низкопотенциальных возобновляемых тепловых источников из окружающей среды.

Способ гидродинамического нагрева воды и установка для нагрева воды // 2480682

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тепловых установок и нагрева жидкости в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве.

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель // 2474769

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую.

Грунтовый теплообменник // 2472076

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах, охлаждающих жилые и иные сооружения в теплый период года и нагревающих эти сооружения в холодное время года.

Гидродинамический кавитатор // 2472075

Изобретение относится к химическому оборудованию и может быть использовано в области производства пищевых продуктов, кормопроизводстве, лакокрасочной промышленности, при подготовке топливных смесей и других смежных областях.

Способ тепловыделения в жидкости // 2471130

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах отопления и в аппаратах нагрева различного назначения. .

Электронасос центробежный герметичный - теплогенератор // 2495337

Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в центробежных герметичных электронасосах, перекачивающих взрывопожароопасные жидкости с повышенной вязкостью. Электронасос-теплогенератор содержит в одном корпусе подвод, рабочее колесо и отвод насоса, а также статор и установленный в опорах скольжения на полом валу полый ротор приводного электродвигателя. Внутри полого ротора выполнена тепловая труба. В установленный на валу гидродинамический роторный кавитатор включен ультразвуковой резонансный усилитель кавитации. В пространстве между статором и ротором на полом валу выполнены коаксиальные тепловые трубы. Изобретение направлено па улучшение всасывающей способности электронасоса, повышение его к.п.д. и снижение потребляемой им мощности за счет повышения температуры перекачиваемой жидкости внутри электронасоса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для нагрева жидкости // 2503896

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для нагрева жидкостей, а также как смеситель различных жидкостей. Устройство для нагрева жидкости содержит теплогенератор, состоящий из корпуса, имеющего цилиндрическую часть, и ускорителя движения жидкости, выполненного в виде циклона, насос, соединенный с теплогенератором посредством инжекционного патрубка, в котором размещена, по крайней мере, одна вставка, и систему теплообмена. Вставка выполнена в виде сплошной пластины, ориентированной вдоль инжекционного патрубка перпендикулярно торцам циклона. Вставка в инжекционном патрубке принудительно расширяет струю в месте входа её в циклон, что приводит к образованию вакуумметрической области, далее по потоку области сжатия, вакуума, снова сжатия и т.д. По мере продвижения в циклоне каждого элемента струйного потока по этим чередующимся областям в нём образуются и схлопываются кавитационные каверны, обеспечивающие нагрев воды или другой технологической жидкости. Изобретение позволяет повысить эффективность нагрева жидкости и надежность работы устройства. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Воспринимающие частицы из углеродных нитей для радиочастотного нагрева // 2504574

Изобретение относится к способу радиочастотного нагрева нефтеносной породы с использованием набора из одной или более радиочастот. Способ включает следующие шаги: (a) смешивание первого вещества, включающего нефтеносную породу, и второго вещества, включающего воспринимающие частицы в виде дипольных антенн, с образованием смеси из 10-99% по объему первого вещества и 1-50% по объему второго вещества; (b) воздействие на упомянутую смесь радиочастотной энергией с частотой или частотами из упомянутого набора из одной или более радиочастот и мощностью, достаточной для нагрева воспринимающих частиц; и (c) продолжение воздействия радиочастотной энергией на протяжении времени, достаточного для нагревания воспринимающими частицами упомянутой смеси до средней температуры, превышающей приблизительно 100°C (212°F). При этом способ характеризуется тем, что упомянутые воспринимающие частицы представляют собой проводящие углеродные волокна в форме нитей с длиной, выбранной между 1/2, 1/4, 1/8 и 1/16 длины волны. Упомянутые воспринимающие частицы могут иметь преимущества для радиочастотного нагрева углеводородных соединений, например повышенная температура (достаточная для дистилляции или пиролиза), безводная переработка, а также более высокая скорость или эффективность. 13 з.п. ф-лы, 3 пр., 2 ил.

Термоэлектрическое звено для трубы // 2509266

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии в процессе теплопередачи в трубчатых аппаратах (теплогенераторах, теплообменниках, отопительных приборах). Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности термоэлектрического звена для трубы. Это достигается тем, что термоэлектрическое звено содержит трубу теплоносителя, покрытую слоем диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, выполненным из отдельных кольцевых зубчатых ребер с зубцами, плотно прижатых друг к другу, внутри каждого из которых помещены кольцевые зигзагообразные ряды термоэлектрических секций, состоящие из размещенных по очередности и соединенных между собой термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов M1 и М2, концы которых расплющены и плотно прижаты друг к другу и расположены в зонах нагрева и охлаждения, вблизи кромки зубца ребра и наружной поверхности трубы теплоносителя, соответственно, причем свободные концы зигзагообразных кольцевых рядов каждой термоэлектрической секции соединены между собой перемычками, а свободные концы кольцевых рядов крайних термоэлектрических секций, в свою очередь, соединены электропроводами с коллекторами и токовыводами. 5 ил.

Способ управления процессом повышения стабильности работы кавитатора // 2515573

(57) Изобретение относится к области электротехники и эксплуатации систем с асинхронным электродвигателем и частотным регулятором, в частности к регулированию скорости вращения и предотвращению критических режимов работы. Техническим результатом способа является повышение надежности кавитатора, обеспечение поддержания его устойчивой работы путем коррекции режима работы в случае обнаружения признака, свидетельствующего о приближении возникновения срыва потока изменением скорости вращения электродвигателя. Способ управления процессом повышения стабильности работы кавитатора включает прохождение жидкости в зазоре между ротором и статором и последующее преобразование полученной энергии в тепловую, регулирование процессом нагрева. Заявляемый способ контроля режимов работы кавитатора основан на анализе соотношения высших гармоник в электрической сети, сравнении его с пороговым значением и формировании сигнала управления для частотного регулятора, который управляет скоростью вращения электродвигателя. Способ управления позволяет достичь максимальной эффективности способа активации технологических жидкостей для последующего использования в различных процессах химических производств: растворения, теплогенерации, синтеза. 5 ил.

Способ управления комбинированным устройством и комбинированное устройство, реализующее данный способ // 2516091

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны. Система 3 регенерации тепла поглощает тепло из компрессорной установки 2. Комбинированное устройство 1 дополнительно содержит контроллер 5 и средство 6 для установления одного или более параметров системы. Контроллер 5 управляет как компрессорной установкой 2 и/или устройством для сушки, так и системой 3 регенерации тепла, на основе вышеупомянутых параметров системы, с оптимизацией общей эффективности комбинированного устройства. Изобретение направлено на снижение общего энергопотребления комбинированного устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы., 1 ил.

Устройство для нагрева жидкости // 2517986

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для нагрева воды в жилищно-коммунальной отрасли и сельском хозяйстве. Сущность изобретения в том, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем рабочий сетевой насос, подающий и обратные трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, содержащим, по крайней мере, один снабженный цилиндрической частью в виде вихревой трубы корпус, в основании которого размещено тормозное устройство, а другая его сторона соединена с торцевой стороной ускорителя движения жидкости, выполненного в виде улитки, соединенной с насосом и оснащенной расположенной соосно осевой линии вихревой трубы ускорительной втулкой, связанной каналом с напорным патрубком насоса, ускорительная втулка теплогенератора выполнена в виде набора концентрично вложенных с радиальными зазорами зафиксированных втулок. Такое выполнение устройства позволит повысить эффективности нагрева жидкости и достичь стабильности работы. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Ветровой фрикционный теплогенератор // 2522734

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой фрикционный теплогенератор включает цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал и патрубки входа холодной воды и выхода горячей воды справа вверху корпуса. Приводной вал под крышкой имеет фланец, жестко соединенный внизу с фланцем шнека, а с боков с плитой, имеющей отверстия для присоединения к ней периферийных шнеков. Центральный шнек внизу имеет отверстие, в котором на скользящей шпонке установлена ось, жестко соединенная с подвижным диском, закрепленным на днище. Периферийные шнеки вверху свободно размещены с зазором 1,5-2,0 мм в отверстиях плиты, а внизу имеют прикрепленные к ним диски, контактирующие с кольцевым диском, прикрепленным к днищу. Все шнеки внизу объединены пустотелым кольцом, заполненным теплоаккумулирующим веществом фазового перехода, а их поверхность имеет повышенную шероховатость. Такое выполнение позволит повысить эффективность нагрева жидкости. 3 ил.

Ветровой теплогенератор // 2522736

Изобретение предназначено для применения в области отопительной техники, а именно для нагрева воды, использующейся в отоплении и горячем водоснабжении. Ветровой теплогенератор содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем и цилиндрическую горизонтальную перегородку, в которых установлены опорный подшипник и опорно-упорный подшипник, с закрепленным в них вертикальным валом, имеющий сверху муфту для приема мощности от ветродвигателя, а снизу к нему прикреплен вращающийся лопаточный элемент. Справа в нижней части корпуса установлен патрубок входа холодной воды, а в верхней части - патрубок выхода горячей воды, связанные соответственно, с системами холодного и горячего водоснабжения. Предлагаемый теплогенератор может быть использован в двух вариантах для обогрева помещений. При закрытых вентилях на патрубках, соединенных с отопительными приборами соседнего помещения - обогрев двух и более помещений. 3 ил.

Теплогенератор фрикционный // 2522738

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Теплогенератор фрикционный включает вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, внизу подвижный диск с лопастями и неподвижный диск. Труба, жестко надетая на вал, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла, а снизу консольные балки, опертые на диск. Внизу по обе стороны консольных балок прикреплены диски, из центра которых выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни со свободно надетыми на них дисками с лопатками и дисками с пустотелыми кольцами вокруг них. Стержни вверху зафиксированы во втулках, прикрепленных к коромыслам. Такое выполнение позволяет увеличить коэффициент преобразования одного вида энергии в другой по сравнению с аналогичными теплогенераторами. 1 з.п. - ф-лы, 3 ил.