способ генерации тепла

Формула изобретения

Способ генерации тепла, включающий формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ), придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм, при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное - вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения скорости, обеспечивающей кавитационные явления, при этом преобразовывают вторичные кавитационные потоки до получения в них стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока, отличающийся тем, что текучее рабочее тело перед подачей в процесс насыщают газом (например, азотом) до достижения степени насыщения 90-100%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике. Технический результат предлагаемого технического решения - увеличение эффективности процесса генерации тепла на 20%. Способ генерации тепла кавитационного типа, базирующийся на использовании вихревой форсунки, приводимой в движение насосом-побудителем, может быть использован также как способ смешивания, гомогенизации и диспергации в технологических процессах. Для повышения эффективности на выходе сопла вихревой форсунки располагают выполненный в виде осесимметричной камеры, по меньшей мере, один резонатор, а для получения дополнительного эффекта с торца вихревой камеры, оппозитно ее соплу, устанавливают второй осесимметричный резонатор, сообщенный с полостью форсунки центральным отверстием. При этом по меньшей мере один резонатор выполнен с регулируемой частотой, а для повышения суммарного тепловыделения в оппозитно расположенных торцевых стенках резонаторов, по их оси, расположены электроды, сообщенные с источником электрического тока. При этом для оптимизации процесса тепловыделения соотношение мощностей тока, подводимого к насосу-побудителю и к электродам, выполнено регулируемым. Данный способ генерации тепла описан в патенте РФ № 2061195, 6F24J 3/00, 1996 г., он имеет ряд недостатков, главным из которых является недостаточная энергетическая эффективность способа.

В качестве прототипа предлагаемого способа генерации тепла может быть использован способ по Пат. РФ № 2287118, 6F24J 3/00, 2005 г. В данном способе выделения энергии путем создания вращательно-поступательного движения жидкости осуществляют формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ). При этом формирование осуществляют вне пространственной области теплогенератора, осуществляют придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм; при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное - вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения в нем стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока. Данный способ генерации тепла обладает тем же основным недостатком, недостаточно высокой эффективностью.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса генерации тепла.

Указанная задача достигается тем, что в способе генерации тепла, включающем формирование первичного потока текучего рабочего тела (ТРТ), придание первичному потоку поступательного движения, наложение на поток возмущающих воздействий, формирование вторичных потоков и отвод потока рабочего тела, причем первичный поток имеет характеристики ламинарного прямолинейного потока, далее потоку придают поступательно-вращательное движение со скоростью, при которой в трубопроводе создается давление от 3 до 140 атм, при этом поступательное движение потока создают в направлении продольной оси теплогенератора, а вращательное -вдоль винтовой линии посредством вихревой пластины и винтовых канавок, одновременно поток сжимают до получения скорости, обеспечивающей кавитационные явления, при этом преобразовывают вторичные кавитационные потоки до получения в них стоячей волны, получая простой турбулентный поток, в котором скорость вращательного движения равна нулю с одновременным резким торможением потока до скорости, обеспечивающей нагрев ТРТ до требуемой температуры, и получением давления, равного давлению первичного потока, текучее рабочее тело перед подачей в процесс насыщают газом (например, азотом) до достижения степени насыщения 90-100%. Частички газа, находящегося в рабочем теле, становятся центрами образования кавитационных пустот, при захлопывании которых выделяется значительное количество тепла.

Результатом применения предлагаемого способа, является повышение эффективности процесса по меньшей мере на 20%.