способ работы эжекторной тепловыделяющей установки
Классы МПК: | F04F5/54 установки со струйными насосами, например комбинации двух или более насосов различных типов F24D10/00 Системы отопления для жилых и других зданий |
Автор(ы): | Фисенко В.В. |
Патентообладатель(и): | Фисенко Владимир Владимирович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-03-12 публикация патента:
20.03.1999 |
Изобретение относится к области струйной техники. В сопло струйного аппарата в качестве нагретого теплоносителя подают пар из парового котла, пар в сопле и охлажденный жидкостный поток разгоняют, после чего организуют смешение пара и охлажденного жидкостного потока с образованием двухфазного потока и переводом его на сверхзвуковой режим течения, далее организуют в этом потоке скачок давления с одновременным преобразованием потока в жидкостный и нагревом его, часть потока направляют в паровой котел, а другую часть - в теплогенерирующую решетку для дополнительного нагрева жидкостного потока с организацией в решетке двухфазного потока и нагревом в скачке давления, затем нагретый поток направляют в теплопотребляющее устройство, а из него охлажденный жидкостный поток подают в струйный аппарат. В результате повышается КПД установки. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ работы эжекторной тепловыделяющей установки, включающий подачу в сопло струйного аппарата нагретого теплоносителя, смешение его с охлажденным жидкостным потоком, подачу смеси нагретого теплоносителя и охлажденного жидкостного потока в виде потока нагретой жидкости в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденного жидкостного потока на вход струйного аппарата, отличающийся тем, что в сопло струйного аппарата в качестве нагретого теплоносителя подают пар из парового котла, пар в сопле и охлажденный жидкостный поток разгоняют, после чего организуют смешение пара и охлажденного жидкостного потока с образованием двухфазного потока и переводом за счет этого двухфазного потока на сверхзвуковой режим течения, далее организуют в сверхзвуковом жвухфазном потоке скачок давления с одновременным преобразованием в скачке давления двухфазного потока в однофазный поток нагретой жидкости, после чего часть потока нагретой жидкости из струйного аппарата направляют для подпитки в паровой котел, а другую часть жидкости дополнительно нагревают в теплогенерирующей решетке, где поток нагретой жидкости сначала разгоняют до скорости, при которой давление в потоке падает до величины не выше давления насыщенных паров даннойжидкости, и преобразуют за счет парообразования поток нагретой жидкости в двухфазный поток с переводом потока за счет этого на сверхзвуковой режим течения, затем в потоке организуют скачок давления и в этом скачке преобразуют двухфазный поток в жидкостный поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками с дополнительным нагревом жидкости в скачке давления, после чего нагретый жидкостный поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками подают в теплопотребляющее устройство, а из последнего охлажденный жидкостной поток подают в струйный аппарат. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлажденный жидкостный поток подают в струйный аппарат через дополнительное теплопотребляющее устройство. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть охлажденного жидкостного потока подают из тепловыделяющего устройства в теплогенерирующую решетку в зону на выходе из профилированных каналов.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к эжекторным установкам, в которых возможно организовать процесс нагрева перекачиваемой в контуре жидкой среды. Известен способ работы струйной тепловыделяющей установки, включающий подачу в сопло струйного аппарата жидкого теплоносителя, смешение его с охлажденным теплоносителем, подачу смеси в устройство преобразования кинетической энергии потока в тепловую энергию нагрева жидкости и последующую подачу нагретой жидкой среды в теплопотребляющее устройство (см. SU, авторское свидетельство, 306322, F 25 B 29/00, 1971). Однако данный способ нагрева малоэффективен, что связано с большими затратами энергии на прокачку жидкой среды через устройство преобразования кинетической энергии в тепловую, в связи с чем эти устройства не нашли широкого применения. Наиболее близким к описываемому является способ работы эжекторной тепловыделяющей установки, включающий подачу в сопло струйного аппарата нагретого теплоносителя, смешение его с охлажденным жидкостным потоком, подачу смеси нагретого теплоносителя и охлажденного жидкостного потока в виде потока нагретой жидкости в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденного жидкостного потока на вход струйного аппарата (см. SU, авторское свидетельство, 1290015, F 04 F 5/02, 1987). В данном, выше указанном, способе работы эжекторной тепловыделяющей установки нагрев теплоносителя осуществляется только за счет передачи тепла от нагретого теплоносителя к охлажденному и затем в теплопотребляющем устройстве осуществляют съем тепла по назначению, например для нагрева какого-либо помещения. Недостатком данного технического решения является то, что в нем не используется энергия самого жидкостного потока, в частности, кинетическая энергия потока, что резко снижает эффективность данного способа. Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение КПД способа работы эжекторной тепловыделяющей установки, повышение надежности ее работы, за счет обеспечения работы установки без устройств с механическим приводом. Указанная задача достигается за счет того, что в способе работы эжекторной тепловыделяющей установки, включающем подачу в сопло струйного аппарата нагретого теплоносителя, смешение его с охлажденным жидкостным потоком, подачу смеси нагретого теплоносителя и охлажденного жидкостного потока в виде потока нагретой жидкости в теплопотребляющее устройство и отвод из теплопотребляющего устройства охлажденного жидкостного потока на вход струйного аппарата, в сопло струйного аппарата в качестве нагретого теплоносителя подают пар из парового котла, пар в сопле и охлажденный жидкостный поток, например в профилированном канале, разгоняют, после чего организуют смешение пара и охлажденного жидкостного потока с образованием двухфазного потока и переводом, за счет этого, двухфазного потока на сверхзвуковой режим течения, далее организуют в сверхзвуковом двухфазном потоке скачок давления с одновременным преобразованием в скачке давления двухфазного потока в однофазный поток нагретой жидкости с нагревом жидкости в скачке давления, после чего часть потока нагретой жидкости направляют для подпитки в паровой котел, а другую часть нагретой жидкости дополнительно нагревают в теплогенерирующей решетке, где поток нагретой жидкости сначала разгоняют до скорости, при которой давление в потоке падает до давления не выше давления насыщенных паров жидкости, и преобразуют, за счет парообразования, поток нагретой жидкости в двухфазный поток с переводом потока, за счет этого преобразования, в сверхзвуковой двухфазный поток, затем в потоке организуют скачок давления и в этом скачке преобразуют двухфазный поток в практически однофазный или, что более точно, в жидкостной поток с микроскопическими парогазовыми пузырьками с нагревом жидкости в скачке давления, после чего нагретый жидкостной поток подают в теплопотребляющее устройство, в котором, за счет схлопывания микроскопических парогазовых пузырьков, жидкостной поток дополнительно нагревается, а теплопотребляющее устройство обеспечивает передачу тепла потребителю, а из последнего охлажденный жидкостной поток поступает на вход струйного аппарата. В данном способе работы эжекторной тепловыделяющей установки возможна установка после теплопотребляющего устройства дополнительного теплопотребляющего устройства, что обеспечивает дополнительный съем тепла потребителем от нагретого жидкостного потока. Кроме того, в данном способе работы эжекторной тепловыделяющей установки возможно направление части потока охлажденной жидкости из теплопотребляющего устройства, в случае недостаточного съема тепла с него, в теплогенерирующую решетку для повторного его пропуска через теплопотребляющее устройство, что позволяет более эффективно использовать энергию потока нагретой в установке жидкости. Как известно из закона сохранения энергии для потока жидкости, в котором начало координат непрерывно совпадает с центром тяжести движущегося элемента жидкости и, следовательно, последний неподвижен относительно системы координат, следует (после ряда преобразований), что для 1 кг жидкости![способ работы эжекторной тепловыделяющей установки, патент № 2127832](/images/patents/344/2127832/2127832-2t.gif)
где q - общее количество тепла или полная энергия элемента жидкости;
k - показатель изоэнтропы сжимаемой жидкости;
P - давление в потоке жидкости;
V - объем элемента жидкости;
qгр - энергия трения элемента жидкости. В случае, если поток чисто жидкостной k --->
![способ работы эжекторной тепловыделяющей установки, патент № 2127832](/images/patents/344/2127159/8734.gif)
![способ работы эжекторной тепловыделяющей установки, патент № 2127832](/images/patents/344/2127832/2127832-3t.gif)
Класс F04F5/54 установки со струйными насосами, например комбинации двух или более насосов различных типов
Класс F24D10/00 Системы отопления для жилых и других зданий