Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Энергии Земли

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 143 RSS
←   Август 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://htth://energi.ucoz.ru
Открыта: 11-07-2009

Автор
павел

Статистика

143 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Энергии Земли


Здравствуйте уважаемые читатели с Вами  Николай Петренко и рассылка Энергии Земли.

 

                             ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

Мною разработана принципиально новая разновидность  ВНЖ (с роторным активатором-турбиной, приводимой текущим рабочим телом), .

 Рабочие камеры  расположены на периферии первого ротора, являющегося  активной гидротурбиной. Второй ротор  выполнен  в виде реактивной гидротурбины. Роторы  вращаются в противоположные стороны. Циклически генерируются гидроудары перекрытием вторым  ротором  срезов части рабочих  камер. Гидроударные волны перепускаются в тыльные осевые зоны  рабочих камер. Конструкцией предусмотрены средства саморегулирования  энергообмена роторов с рабочим телом, которые   обеспечивают   большую амплитуду и широкий частотный спектр  колебаний, а также высокую эффективность кавитации при малом гидравлическом сопротивлении.

Дополнительные области применения: безопасный подогрев  горюче - смазочных материалов  (в аэродромных заправщиках и контейнерных заправочных станциях); диспергирование; гомогенизация; аэрация стоков и обеззараживание воды; экстрагирование.

      Известны  котлы с принудительной подачей рабочего тела в зону парообразования. В них рабочее тело питательным насосом прокачивается через экономайзер в зону парообразования. Не используется вновь изобретённая возможность  повысить температуру рабочего тела прямым   воздействием штатного питательного насоса и снизить тем самым удельный расход топлива.

      Известны гидродинамические генераторы волн в жидкости  [27].  Известны  каскадные соединения  таких генераторов - последовательные и параллельные [28]. Эти аппараты не нагревают  рабочее тело и не могут быть средством повышения КПД паровых котлов.

         Известны тепловыделяющие  кавитационные аппараты (КА), которые применяются  для автономного отопления и горячего водоснабжения (альтернатива паровым котлам). Нагрев рабочего тела при автономной работе вынужденно начинается с начальной   (сетевой)  температуры, не превышающей обычно двадцати градусов  Цельсия. Это влечёт большие   затраты энергии и увеличивает срок окупаемости КА (как статических, так    и  динамических). В статических КА отсутствуют подвижные конструктивные элементы [1] - [19], [21] - [26] и необходимо наличие тормозного устройства, имеющем большое гидравлическое сопротивление (см., например, [11] и 18]).

 Динамические КА имеют роторные (перфорированные  [20], [25], [31], [33] - [40],  либо лопаточные [32]) активаторы, жёстко скрепленные с приводными валами, а также неподвижные (образованные полостью корпуса) рабочие камеры с входным и выходным патрубками. Среди аналогов такого рода  известны  средства создания автоколебаний в рабочей камере [20],[41], сходного с заявляемым устройством назначения. Например, в «Роторном  гидроударном насосе-теплогенераторе» [42] совмещена зона кавитации с рабочим колесом насоса, что снижает КПД последнего [29] и эффективность всей нагревательной системы. Это присуще и остальным подобным КА [32], [35], [38], [39].

      Аналоги (по назначению) способа по п.10 формулы изобретения в области сжигания тяжёлых фракций нефти - прямоструйные паро-мазутные форсунки эжекционного типа, наносящие экологический и экономический ущерб (по причине недостаточной дисперсности распыления и неполного сгорания топлива, что обусловлено отсутствием таких средств эффективного преодоления начальных напряжений сдвига бингамовской жидкости – мазута, каким является волновое воздействие заявляемого устройства).

Прототипом выбран Кавитационно-вихревой теплогенератор по патенту RU2 235 950  [30],  содержащий  общие признаки - роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, нагнетательный  и выпускной патрубки прокачки рабочего тела, корпус-статор. Два перфорированных ротора размещены  в расточках статора  и закреплены на валах, которые установлены в уплотнительных и подшипниковых узлах с возможностью вращения в противоположных направлениях. Внутренние  кольцевые  выступы статора также перфорированы.

 Прототип имеет недостатки:

Тепловыделение  происходит  в хаотических (турбулентных)  потоках за счёт диссипации (рассеивания) энергии на местных гидравлических сопротивлениях. Необходимость малых зазоров  между роторами и статорами удорожает конструкцию (как и радиальные уплотнения вала с выносными подшипниковыми узлами,  два электродвигателя).

         Задачи изобретения – оптимальными по соотношению «цена -  эффективность» средствами повысить эффективность генератора и расширить его функциональные возможности, направленные, в частности, на более полное сжигание нефтепродуктов и повышение КПД паровых котлов.

Осуществление изобретения.

       В паровом котле рабочее тело прокачивают  питательным насосом через экономайзер, где тепло  продуктов сгорания топлива нагревает рабочее тело до температуры не ниже 336 оК. Из экономайзера рабочее тело направляют в зону кавитационного и волнового воздействия, например - заявленный генератор. Развитая кавитация в рабочем теле влечёт обширные поверхности раздела фаз (в каждом кубическом миллилитре жидкости содержится порядка 105 парогазовых пузырьков со средним диаметром около 10 мкм). Время сжатия кавитационного пузырька очень мало, процесс его коллапса происходит адиабатически. Поэтому внутри пузырьков давление может повышаться до величины 108 Па , а температура увеличиваться до 104 С [43]. Происходит высвобождение внутренней энергии рабочего тела, в результате чего последнее  скачкообразно закипает[10]. При этом  затраты энергии питательного насоса на генерацию кавитации и волн несопоставимо меньше, чем высвобожденная внутренняя энергия рабочего тела (в форме теплоты).

 Использование.

Рабочее тело прокачивается питательным насосом через генератор, нагнетаясь в патрубок 4 и выпускаясь из патрубка 5. Рабочее тело внутри корпуса 1 попадает в завихрители 11 шести рабочих камер 10. В камерах  рабочее тело разделяется на отдельные закрученные потоки, имеющие  резкие пульсации давления, сдвиговые напряжения и области разрыва сплошности. В результате образуются  многочисленные кавитационные  каверны, схлопывание которых приводит к генерированию ультразвуковых колебаний. Последние  вызывают вторичную кавитацию (лавинообразный процесс с положительной обратной связью). Гидроударные волны создают в рабочем теле значительные знакопеременные  напряжения и сдвиговые деформации, изменяющие его физические свойства, что повышает интенсивность технологических процессов в рабочем теле (п.10 формулы, в частности) или с его использованием (п.1 формулы).

В способе по п.1,  подогрев питательной воды отходящими газами в экономайзере до температуры не ниже 336оК, последующее направление  её в заявленный генератор, а из него - в зону подвода внешней теплоты, обеспечивает сверхсуммарный эффект -  повышение КПД котла  при несопоставимо малых затратах  энергии  питательного насоса на проталкивание воды через генератор.

      Прямое влияние питательных насосов паровых котлов на нагрев рабочего тела не описано в патентных  и литературных источниках. Т.о, способ  по п.1 формулы  явным образом не следует из уровня техники и даёт большой экономический эффект, поскольку повышение КПД котлов эквивалентно снижению расхода топлива, а тепловыделение всех реализованных до сих пор автономных КА меньше, чем  одного  крупного промышленного котла. Хотя и известны автономные нагреватели кавитационного типа, но:

а) для динамических КА-аналогов необходим энергоёмкий привод валов роторов, а также велико гидравлическое сопротивление и мала тепловая эффективность статических КА. Поэтому аналоги непригодны для достижения заявляемого технического результата при совместной работе со штатными питательными насосами котлов;

б) заявляемое устройство производит  комбинированное (кавитационно-волновое воздействие) на рабочее тело, обеспечивающее количественно больший его нагрев при равной с аналогами потребляемой мощности.

 

Источники информации:

1. Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости. Патент RU 2045715.

2. Теплогенератор Горлова. Заявка RU № 200110 5711/06, 2001 г.

3. Теплогенератор кавитационного типа. Заявка RU 99110396/06

4. Гидродинамический кавитационный теплогенератор. Заявка RU 99110779/06, 2001 г.

5. Теплогенератор гидравлический. Заявка RU 2000129736/06.

6.  Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости. Патент RU 2132517, 1999 г.

7.  Термогенерирующая установка. Патент RU 2190162, 2001 г.

8.  Гидродинамический нагреватель. Заявка RU 2004 105 629 (24.02.2004г.)

9.  Устройство для нагрева жидкости. Патент RU 2171435, 2000 г.

10. Е.Ф. Фурмаков. Выделение тепла при изменении фазового равновесия в струе воды. В сб. «Фундаментальные проблемы естествознания», том I, РАН, СПБ, 1999 г.

11.  Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости. Заявка RU  96124293106.

12.  Термогенератор. Патент RU 2177591, 2000 г.

13. Патент США № 4333796, 1982 г.

14. Вихревая система отопления. Патент RU 2089795, 1997 г.

15. Установка для нагрева жидкости и теплогенератор. Патент RU 2135903.

16.  Теплогенератор. Заявка RU 98105105/06, 1999 г.

17.  Способ нагрева жидкости.  Патент RU 2262046, 2005.10.10.

18.  Устройство для нагрева жидкости. Патент RU 2162571, 2000 г.

19. Теплогенератор струйного действия «Тор». Патент RU 2096694, 1997 г.

20. Кавитационно  - роторный теплогенератор. Патент RU 2258875, 2005 г.

21. Кавитационный тепловой генератор. Патент RU 2131094, 1999 г.

22. Способ тепловыделения в жидкости и устройство для его осуществления. Патент RU 2177121, 1999 г.

23. Гидродинамический кавитационный аппарат. Заявка RU 98114517/06, 2000 г.

24. Кавитатор гидродинамического типа. Заявка RU 99113709/06, 2003 г.

25. Кавитатор для тепловыделения в жидкости. Заявка RU 97118384/06, 1999г.

26.  Способ получения тепла. Патент RU 2165054, 2000 г.

27. Ганиев Р.Ф. и др.,  Волновая технология в машиностроении. -  «Проблемы машиностроения и надёжности машин», 1996,  №1, с.80-86.

28. Жебышев Д.А. Возбуждение колебаний в жидких средах гидродинамическими генераторами. «Справочник. Инженерный  журнал», 2004г., №12, стр. 19-24.

29.  БайковО.В. Вихревые  гидравлические машины. М.: Машиностроение, 1981, с.100-111.

30. Кавитационно-вихревой теплогенератор. Патент RU 2 235 950, 2004г. - прототип

31.  Автономная система отопления для здания. Патент RU 2162990, 2001г.

32. Кавитационный энергопреобразователь. Патент RU 2224957, 2004г.

33. Теплогенератор кавитационно-вихревого типа. Заявка RU 99110397/06, 2001 г.

34. Теплогенератор приводной кавитационный. Заявка RU 99110538/06, 2003

35. Резонансный насос-теплогенератор. Патент RU 2142604, 1999 г.

36. Способ нагревания жидкости и устройство для его осуществления. Заявка RU 96104366/06, 1998 г.

37. Кавитационно-вихревой теплогенератор. Заявка RU 2002119773/06, 2003г.

38. Роторный насос-теплогенератор. Патент RU 2159901, 2000 г.

39. Насос-теплогенератор. Патент RU 2160417, 2000 г.

40. Способ получения энергии. Патент RU 2054604, 1996 г.

41. Способ тепловыделения в жидкости. Патент по заявке RU 95110302/06.

42. Роторный гидроударный насос – теплогенератор. Патент RU 2202743, 2003 г.

43. Физика /Большой энциклопедический словарь/ - М.: Большая Российская энциклопедия 1999, с.236-237.

 

Сергей Геллер, Ростов  - на - Дону

сarma555@mail.ru

Тел.(863)270-13-49

                            

.   До свидания с Вами был Николай Петренко

 

Пишите мне на адрес  Nikolay-00@bk.ru

 

 

 
В избранное