ПАРА И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Область техники

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отопления зданий, сооружений, дач, коттеджей, транспортных средств и подогрева вязких жидкостей, нефти, мазута, парафина, а также для горячего водоснабжения, сушки сельхозпродуктов и древесины. Это изобретение может быть использовано и для производства электрической энергии с использованием водяного пара. Пар приводит в действие паровую турбину. Турбина через редуктор вращает электрогенератор.

Заявляемые способ и теплогенератор функционируют без сжигания традиционных видов топлива. Работа такого теплогенератора не сопровождается выходом в атмосферу вредных газов или вредных радиоактивных излучений.

Предшествующий уровень техники

Известны устройства для нагрева жидкостей фрикционным способом. В таких устройствах тепло образуется в результате трения друг о друга твердых тел. Возможно трение твердых тел о жидкость или газ. Такое устройство описано в А. С. СССР N ² 1627790 (МКИ F 24 J 3/00 Бюл. N ^s 6, 1991 ). Основным недостатком этих устройств и способа нагрева, является то, что количество вырабатываемой тепловой энергии всегда меньше единицы, по отношению к потребляемой электрической энергии.

В настоящее время известны устройства и способы получения тепловой энергии, в которых эффективность нагрева жидкостей превышает единицу. К таковым относится способ и устройство, описанные в патенте РФ N ² 2142604 (МКИ 6 F 24 J 3/00, Бюл. N ² 34, 10.12.1999 г.). Этот способ получения тепловой энергии, включающий создание в жидкости кавитационных пузырьков путем понижения давления ниже давления водяных паров, перемещает смесь жидкости с кавитационными пузырьками из зоны пониженного давления в зону с повышенным давлением, разделяя ее на множество струек различного сечения. Варьируя расходом и давлением протекающей жидкости, создается в ней резонансный режим. Насос - теплогенератор, по этому патенту выполнен с двусторонним подходом потока на турбины, лопатки которой имеют угол установки φ = 80°. Количество тепла генерируемого таким устройством может быть в 3,52 раза больше, чем потребляемая электроэнергия электродвигателем, приводящим во вращение ротор. Однако, опытным путем установлено, что эффективность такого устройства находится на уровне 1 ,3, а с учетом тепловых потерь и нагрева двигателя - на уровне 1 ,5. В отдельных режимах эффективность такого устройства достигла 1 ,88 (Протокол испытаний насоса - теплогенератора N ² 395 от 22.06.98 г., г. Рубцовск). Кроме этого, в расчетах не учтено резкое снижение cos φ, которое снижает эффективность двигателя.

Также известно техническое решение: установка, описанная в патенте РФ Ν ² 2054604 (МКИ F24 J3/00) опубликованном 20.02.1996 г. Превышение тепловой энергии по отношению к затраченной электрической энергии составляет 2-4. В этом устройстве осуществляется кавитация в нагреваемой жидкости. Склонность жидкости к кавитации определяется отношением плотности жидкости к плотности насыщенного пара при рабочей температуре. В описании этого изобретения не указаны температуры жидкостей на входе и выходе из теплогенератора и расход жидкости, и давление на входе и выходе. Усовершенствование этой установки содержит 4 диска на ротор. В патенте РФ Ν ² 2085273 (МКИ В 01 Р 7/00. Бюл. Ν ² 21 , 1997 г.) для этого устройства предполагается восемь рабочих колес и дисков, которые увеличивают эффективность, но испытания установки с семью дисками прироста эффективности не дает. Отношение получаемой энергии к затраченной достигается не выше 1 ,2 - 1 ,3. К тому же большое количество дисков утяжеляет и усложняет установку, снижает ее эффективность, увеличивает потребление электрической энергии.

Более широкое распространение в производстве получили вихревые теплогенераторы, изготавливаемые по патенту РФ Ν ² 2045715 Бюл. Ν ² 28, 1995 г. Их эффективность достигла 1 ,67. Решение отличает простота конструкции и хорошие тепловые показатели. Однако, воду за один проход такие теплогенераторы не нагревают до нужной температуры. Как правило, скорость нагрева жидкости по кольцу (контуру), насос-теплогенератор, не выше 4-12 °С в минуту. В этой системе для нагрева воды часто выходит из строя электронасос, так как в нем образуются утечки воды через сальниковое уплотнение. Это приводит к потере теплоносителя.

Также известно техническое решение гидросонной помпы, описанное в патенте США Ν ² 5188090 (МКИ F 24 С 9/00), автора Джеймса Григгса опубликованном 23.02.1993 г. Помпа состоит из цилиндрического ротора с отверстиями, гладкого статора и двух боковых крышек с отверстиями для подачи холодной воды и выхода горячей воды. Испытания показали, что эффективность достигает 0,94-1 , 17, а с учетом нагрева металла, теплопотерь и нагрева двигателя максимум 1 ,68. Другим недостатком в работе гидросонной помпы выявилось быстрое изнашивание рабочей поверхности ротора, изготовленного из алюминиевого сплава. Часто приходится при ремонте заменять весь ротор.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом) является известное устройство для нагрева жидкости, описанное в заявке на изобретение автора Сярга А. В. Теплогенератор сегментный механический по заявке N ² 2000130423, поданной в 2000 г. Вертикально расположенный ротор специальной формы, за счет высокой скорости вращения образует зоны разряжения или вакуумные зоны. Вода при этом начинают нагреваться.

При высоте ротора 200 мм мощность установки составляет 2,5-3 кВт. Однако для промышленной установки такое решение сложно применить, ввиду того, что требуется чрезвычайно мощный двигатель. При вращении дисков в их полостях образуется некоторое снижение давления в полостях. Сами полости дисков ротора выполнены по эвольвенте, при этом трение жидкости о стенки канала минимально. Изготовить эвольвентные каналы и очень острые кромки достаточно сложно, к тому же острые тонкие кромки могут быстро разрушаться от кавитации.

Недостатками вышеописанного теплогенератора являются:

• Большие осевые нагрузки на подшипники из-за вертикального расположения ротора;

· Нетехнологичность в изготовлении сложного ротора и в сборке теплогенератора;

• Слишком высокие скорости вращения 10000-20000 об/мин., что может быть очень опасно в бытовых условиях. При разрушении ротора при таких скоростях возможно поражение людей осколками; · Сложность в обеспечении уплотнения при вертикальном расположении полости с водой над электрическим двигателем. Возможна утечка теплоносителя из бака на электродвигатель и поражение электрическим током; • Зависимость потребляемой электрической энергии от давления воды в сети, что не обеспечивает необходимой точности расчетов эффективности такого теплогенератора;

• Не учтена кавитация при нагреве воды.

· На каждом диске ротора теплогенератора находится только три рабочих полости, поэтому необходимы 20000 об/мин.

Раскрытие изобретения

Технической задачей заявляемого изобретения является создание способа производства пара и тепловой энергии с использованием вихревого теплогенератора, которые обеспечивают более эффективный нагрев жидкостей.

Предложенный способ получения пара и тепловой энергии включает подачу воды в камеру предварительного нагрева и обеспечение кавитационного течения вихревого потока, а также резонансное усиление возникающих в указанном потоке звуковых колебаний и последующий отвод получаемого тепла на корпус вихревого генератора, в котором подаваемую воду предварительно нагревают и изменяют ее агрегатное состояние при температуре не менее +62°С.

Такие температуры воды (+62°С) достигаются при работе вихревого теплогенератора по малому контуру отопительной системы. В этом варианте при быстром вращении ротора вихревого генератора молекулы воды в три раза быстрее соединяются в кластеры с выделением тепловой энергии достаточной для получения пара с температурой не менее +125°С. Образующийся пар попадает в зазор между ротором и статором вихревого теплогенератора и в углубления, расположенные по спирали Архимеда и имеющие острые кромки. Возникает давление пара, которое передается в большой контур системы отопления. Для того, чтобы вода равномерно распределилась по поверхности ротора ее необходимо подавать по центральной оси вихревого теплогенератора после предварительного нагрева до +62°С. Это значительно снижает потребляемую электрическую энергию электромотором, который кинематически связан с ротором вихревого теплогенератора.

Изобретение описывает способ получения пара и тепловой энергии, включающий предварительный подогрев воды до температуры, по меньшей мере равной +62° на входе в роторный вихревой теплогенератор с приводом от электродвигателя, в камере предварительного нагрева, запуск подогретой воды в рабочую полость теплогенератора с созданием кавитационного вихревого потока, соединением молекул воды в кластеры и трения воды о поверхности ротора и статора и последующий отвод получаемого тепла на корпус роторного вихревого теплогенератора.

В способе подогрев воды могут осуществлять теплом получаемым от корпуса роторного вихревого теплогенератора.

Кроме того, в кавитационном вихревом потоке, в соединении молекул воды в кластеры и трении воды о поверхности ротора и статора могут получать пар с температурой не менее +125°С.

Еще в одном варианте осуществления на поверхностях ротора и статора могут выполнять углубления, расположенные по спирали Архимеда и имеющие острые кромки.

Воду могут запускать в рабочую полость роторного вихревого теплогенератора по его центральной оси и равномерно распределять ее по поверхности ротора.

В одном из вариантов изобретения могут посредством пара уменьшать сопротивление вращению ротора и потребляемую мощность электродвигателя.

Подогрев воды могут осуществлять посредством циркуляции воды в замкнутом контуре, проходящем через роторный вихревой теплогенератор, без отвода тепла потребителю.

Также настоящее изобретение описывает вихревой теплогенератор для получения пара и тепловой энергии, включающий в себя ротор, статор, камеру предварительного нагрева воды, рабочую полость, трубопровод, образующий контур теплогенератора совместно с камерой предварительного нагрева воды и рабочей полостью, подшипники и уплотнения и выполненный с возможностью производства тепловой энергии и пара из воды посредством создания кавитационного вихревого потока, соединения молекул воды в кластеры и трения воды о поверхности ротора и статора.

Камера предварительного нагрева может быть расположена на входе в теплогенератор, на поверхности его статора и быть соединена с впуском воды комнатной температуры.

В другом варианте осуществления статор может быть выполнен в виде двух дисков, имеющих углубления, расположенные по спирали Архимеда.

Кроме того, ротор может быть выполнен в виде двух дисков, имеющих углубления, расположенные по спирали Архимеда.

Еще в одном варианте осуществления углубления могут быть выполнены в поперечном сечении круглыми, квадратными, эллиптическими или в виде многоугольника.

Краткое описание чертежей

На фиг.1. изображено сечение теплогенератора.

На фиг. 2. изображен общий вид установки.

На фиг. 3. изображена монтажная схема испытательного стенда.

Варианты осуществления изобретения

Поставленная задача решена в предлагаемом способе и вихревом теплогенераторе для получения тепловой энергии и происходит создание вихревого потока теплоносителя (жидкости, в частности воды) с обеспечением кавитации, трения, синтеза молекул воды. В качестве теплоносителя может выступать вода. Воду в указанный вихревой поток подают предварительно нагретую до температуры выше +62 °С и осуществляют в ней более 500000 циклов сжатия и расширения в одну минуту, за счет большого количества отверстий при 3000 об/мин потока.

Предварительный нагрев воды до температуры +62°С осуществляют теплом, получаемым при циркуляции воды по замкнутому контуру вокруг горячего корпуса вихревого теплогенератора, снижая потребляемый электрический ток и/или механическую энергию, необходимую для вращения дисков.

Затем воду после нагрева в вихревом теплогенераторе подают в гидроаккумулятор, расположенный снизу, используя его и нагретую трубу для ускорения тепломассообмена.

Предлагаемый вихревой теплогенератор имеет корпус, диски и боковые крышки из ферромагнитного сплава, который обладает способностью к упрочнению и самоупрочнению при схлапывании кавитационных пузырьков и при резких перепадах давления. Выстраивание молекул в цепочки и ассоциаты ускоряется. В каждом ассоциате содержится не менее 960 молекул воды, а это от 1 15,20 до 240,0 эВ дополнительной тепловой энергии. Если, хотя бы, 10% молекул соединить, то вода закипает.

В боковых крышках корпуса, на самом корпусе и на дисках с двух сторон имеются углубления различной формы в количестве не менее 100. Угол между торцевыми поверхностями корпуса, дисков и крышек, по отношению к стенкам углублений, составляет от 90° до 175°.

Действие одновременно трех явлений (кавитация, трения воды и соединения молекул воды) нагрева жидкости приводит к проявлению синергетического эффекта, когда результирующий эффект нагрева жидкости выше действия каждого отдельного взятого явления.

Наибольший коэффициент преобразования энергии, примерно в четыре раза, достигается при снижении тока на электродвигателе. Это, образуется при изменении агрегатного состояния жидкости и насыщении ее парогазовой смесью.

Для воды, такой эффект, начинает действовать при температуре выше +62°С. Используя предлагаемый способ нагрева жидкости и получения пара мы получаем коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую значительно превышающий 100%. Вместе с этим, не нарушаются законы сохранения энергии, так как мы имеем дело с открытой системой. Подсчитано, что в таких системах мы можем получать очень большие величины энергии, по сравнению с затраченной энергией.

Предлагаемое изобретение описывает воздействие на жидкость, при определенной температуре, что обеспечивает технический эффект.

Предлагаемый способ получения энергии может быть осуществлен в вихревом теплогенераторе (фиг. 1 ,2) с горизонтально расположенной осью вращения, который имеет камеру 32, которая может представлять из себя кольцевую полость, для предварительного подогрева жидкости. Рабочие диски 28 ротора и статора имеют углубления с двух сторон 24. Форма углублений может быть различной, например, квадратом, эллипсом, окружностью, многоугольником или другой формы. Аналогичные углубления выполнены и на двух крышках 9 и 14, которые крепятся к корпусу 12 болтами 11 , 13 и 25. На левой крышке 9 имеется отверстие 10 для выхода горячей воды. Также к левой крышке 9 крепится стакан 4 болтами 30. В стакане 4 установлены сальники 6 и В стакане установлены подшипники 5 с распорной втулкой 29 на валу 1. На стакан 4 устанавливается крышка 3 с пыльником 2. В верхней части стакана 4 установлена пробка 7 для заливки масла. Корпус 12 имеет углубления 24 с двух сторон. На корпусе 12 установлены сальники 27. На правой крышке 14 установлена пробка 15 для выпуска воздуха из рабочей полости теплогенератора. На крышке 14 установлен посредством болтов 31 второй стакан 17 с отверстием 32 для пуска 65 холодной воды, в частности воды комнатной температуры (около +25°С), и выхода подогретой воды 19. Между дисками 28 и 23 установлена распорная втулка 16. На валу 1 установлена шпонка 21 кольцевая шайба 20 и гайка 18. Между правой крышкой 14 и стаканом 17 установлен сальник 22. Болтами 25 к корпусу 12 крепятся опоры 26.

В сборе установка состоит из электродвигателя 35 (или двигателя внутреннего сгорания, ветродвигателя, воздушной турбины, газотурбинного двигателя, гидротурбины или другой конструкции), рамы 36, муфты 34, кожуха 37, теплогенератора 38 с патрубками 19 и 33 для пуска 65 и выхода жидкости (фиг. 2).

Предусмотрены различные датчики, предназначенные для контроля работы установки и осуществления описанного способа, в частности, могут быть предусмотрены датчики температуры воды на входе 41 , температуры воды на выходе 47, уровня жидкости 53.

В соответствии с сущностью изобретения при вращении дисков (около 2900 об/мин.), в камерах, происходит около 556800 циклов сжатий и разряжений жидкости в одну минуту. В зазорах между ротором и статором образуется водопарогазовая смесь. Зазоры между дисками 23 и 28 и корпусом 12 находятся в пределах от 0,1 до 10 мм и больше, в зависимости от размеров, мощности теплогенератора и электродвигателя 35 (фиг. 2).

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности производства тепловой энергии и улучшение технических характеристик вихревого теплогенератора.

Для достижения этого, в вихревом теплогенераторе, состоящем из статора, имеющего цилиндрическую полость, через которую пропускают подогретую жидкость и металлического ротора, установленного на приводимом во вращение вале и выполненного в виде дисков, имеющих на поверхности группу углублений, производят более 500000 циклов сжатия и расширения в минуту. Ротор и статор выполнены из переходного металла семейства железа.

Одним из отличительных признаков предлагаемого способа и вихревого теплогенератора от указанного выше прототипа и установки Джеймса Григгса, является то, что ротор выполнен из переходного металла семейства железа периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева или из ферромагнитного сплава этого металла с другими металлами и/или с углеродом, и имеет систему предварительного подогрева жидкости.

Выполнение статора и ротора из указанных металлов или сплавов ведет, как показали испытания данного изобретения, к существенному повышению эффективности нагрева жидкости (отношения вырабатываемой тепловой энергии к затрачиваемой механической или электрической энергии) по сравнению с нагревом ее в таком же вихревом теплогенераторе, но имеющем ротор, выполненный из других металлов, не входящих в указанное семейство, например медь, алюминий и их сплавы. Зависимость проявляется очень четко, что дает возможность еще повысить эффективность работы предлагаемого способа и вихревого теплогенератора.

Влияние семейства металла, из которого выполнен ротор и статор, на эффективность нагрева жидкости в предлагаемом изобретении указывает на то, что ядерные реакции, если они идут и являются источником избыточного тепла, то они идут не в свободном объеме нагреваемой жидкости, а непосредственно у поверхности статора и ротора. Это влияние семейства металла статора и ротора может сказываться, например, из-за того, что кавитационные процессы у поверхности твердых тел зависят от материала этой поверхности.

Для работы предлагаемого вихревого теплогенератора и осуществления заявляемого способа получения тепловой энергии изготовлен стенд.

На стенде установлена система контроля и учета потребляемой и выделяемой энергии (фиг. 3). Система состоит из электродвигателя 35, вихревого теплогенератора 38, блока управления 58, устройства слежения за температурой 59, емкостей 45, 52, термометров сопротивления 42, 48, 60 и 50, электросчетчика 55, вольтметра 56, амперметра 57, цифрового мультиметра 49, счетчика 40, термоманометра 46, мановакуумметра 39, шаровых кранов 43 и 44, запорных клапанов 61 , 62 и 63, конвектора 51 . Система работает, как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Количество тепловой энергии выделяемой системой определяем по формуле:

СИС^+Ог+Оз,

где Q - общее количество вырабатываемой тепловой энергии, ккал;

Q ₁ - количество тепловой энергии выделившейся в воде, ккал; где гл - масса жидкости, кг;

t ₂ - конечная температура жидкости, °С

t ₁ - начальная температура, °С

С - теплоемкость жидкости, ккал/кг · град.

Q ₂ - количество тепловой энергии, затраченной на нагрев металлических деталей системы, ккал (с учетом электромотора);

где гп ₁ -масса нагреваемого металла, кг;

t ₂ - конечная температура нагрева металла, °С;

t ₁ - начальная температура нагрева металла, °С;

с ₁ - теплоемкость металла, ккал/кг · град;

Q ₃ - количество тепловой энергии, излучаемой системой в окружающую среду, ккал (с учетом электромотора);

Q ₃ =F(t ₂ -t ₃ )K,

где F - площадь поверхности, излучающей тепловую энергию, м2; t ₂ - конечная температура нагрева поверхности, °С;

t ₃ - температура окружающего воздуха, °С;

К - коэффициент теплопередачи.

Потребляемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

Ыэ.д.= 3U<t>*l<t>*cosyr

Где Нэ.д. - мощность, потребляемая электродвигателем, Вт;

11ф - напряжение фазы, В;

1ф - ток фазы, А;

Cosip - отношение активной мощности к кажущейся мощности, согласно паспортным данным электродвигателя или расчетам. Дополнительно контролируется потребляемая электрическая энергия электродвигателем по показаниям счетчика 40 (фиг. 3). Коэффициент преобразования энергии, электрической (механической) в тепловую (КПЕ) определяется отношением произведенной тепловой энергии в кВт к затраченной электрической энергии в кВт.

КПЕ=^Ю0% где, W ₂ - произведенная тепловая энергия, кВт;

W ₁ - затраченная электрическая энергия, кВт.

Вихревой теплогенератор, описанный выше, производящий тепловую энергию, согласно заявляемого способа, работает следующим образом. Жидкость через отверстие 33 заполняет камеру 32 вихревого теплогенератора, затем подогретая жидкость попадает между дисками 23 и 28 и корпусом 12. При необходимости, через пробку 15 удаляется воздух (фиг. 1 ). Это происходит при включенном электродвигателе 35 (фиг. 2), который через муфту 34 передает вращение на вал теплогенератора 1. В процессе вращения вала 1 (фиг. 1 ) вращаются оба диска 23 и 28 относительно неподвижного корпуса 12, статора и неподвижных крышек 9 и 14. Создаются многотысячные (556800 циклов) зоны разряжения и сжатия, возникает трение между дисками и жидкостью, а также между слоями жидкости. Образуется кавитация. При этом молекулы воды выстраиваются и соединяются между собой в ассоциаты (кластеры). Таким способом происходит интенсивный нагрев жидкости и образование пара. Затем электрический ток, подаваемый на электродвигатель, резко снижается, примерно в четыре раза из-за снижения сопротивления вращению дисков в паровой среде.

На установках (патент РФ N ² 2045715, Бюл. N ² 28, 1995 г.) такое резкое снижение электрического тока наблюдалось при +62 °С и имело значение 2,2 (Потапов Ю.С., Фоминский Л. П., Потапов СЮ. "Энергия вращения.", Кишинев, 2001 г., стр. 362, всего 384 стр.). Происходит изменение агрегатного состояния воды, которая насыщается паровыми пузырьками и газами, а при сжатии и охлопывании которых дополнительно выделяется тепловая энергия, а потребляемая энергия резко снижается. Более интенсивно пар нагревается на выходе из вихревого теплогенератора, где Δ t (разница температур на пуске 65 и на выходе из теплогенератора), достигает 125 °С, а в некоторых случаях вода сразу закипает. Используя высокую температуру нагрева пара и воды и трубопровода целесообразно установить подачу горячей воды снизу в гидроаккумулятор 45 (фиг. 3), кроме того предусмотрен второй гидроаккумулятор 52. Вода может прокачиваться посредством по меньшей мере одной водяной помпы, например, посредством помпы 54 на фиг. 3.

За счет этого способа дополнительно увеличивается эффективность вихревого теплогенератора.

В предлагаемой установке, в лабораторных условиях при замыкании впускного патрубка на выходной, был достигнут КПЕ, равный 14. В обычных условиях, с системой показанной на фиг. 3, коэффициент преобразования энергии достигает 8,8 против 1 ,3 (патент РФ N ² 2142604), где 2 рабочих полости, и 4,0 (заявка на изобретение РФ N ² 2000130423), где 3 рабочих полости на одном диске.

Пример N ² 1.

Изготовлен вихревой теплогенератор с горизонтальной осью вращения, который имеет два рабочих диска 28 с углублениями с двух сторон 24 и кольцевую полость 32 для предварительного подогрева воды. Диски 28 (ротор) установлены с зазором по отношению к крышкам (статор) 9 и 14 равному 2 мм. На крышках (статоре) 9 и 14 выполнены цилиндрические углубления (круглые в поперечном сечении) диаметром 12 мм, которые совпадают по форме и расположению с углублениями на рабочих дисках 28 (роторе). На левом статоре (крышке 9) имеется отверстие для выхода пара или горячей воды. Также к ней крепится стакан 4, в котором установлены сальники 6 и 8 с подшипниками 5. В правой крышке 14 (статор) установлен второй стакан 17 с отверстием по центру для входа подогретой воды. В сборе установка состоит из электродвигателя 35 (или любого другого двигателя), рамы 36, муфты 34, кожуха 37 и вихревого теплогеренатора 38. Диаметр вихревого теплогенератора равен 380 мм.

Для ускорения предварительного нагрева воды перекрываются шаровые краны 43 и 44. Вода начинает циркулировать по малому контуру и быстро нагревается до температуры +62°С на входе в теплогенератор. При этом изменяется ее вязкость и резко снижается потребляемый электродвигателем электрический ток. После выхода вихревого теплогенератора на необходимую температуру постепенно включаем циркуляцию воды (пара) по большому контуру и производим измерение необходимых параметров для определения выделяемой тепловой энергии.

Всего в системе находилось 420 литров воды. Мощность электродвигателя по паспорту 55 кВт. Число оборотов 2880 об/мин. По паспорту cos φ = 0,82, а фактически cos φ = 0,68. Результаты измерений приведены в таблице 1.

Пример N ^s 2.

Изготовлен вихревой теплогенератор аналогично приведенному в примере 1 , но имеющий диаметр 420 мм и электрический мотор 75 кВт с числом оборотов 2850 об/мин. На левом статоре (крышка 9) установлен трехходовой кран 43, который может переключать выходное отверстие 1 на выход в атмосферу пара.

Запуск вихревого теплогенератора в работу по схеме, указанной в примере 1. После нагрева воды до +62°С на входе в теплогенератор продолжаем дальнейший нагрев. Вода превращается в пар, который выпускается в атмосферу через трехходовой кран 43. Производятся необходимые измерения. Результаты измерений приведены в таблице 2.

Использование предлагаемого способа получения пара и тепловой энергии позволяет создать установку для получения электрической энергии с п ри менением паровой турби ны , ки нематически связан ной с электрогенератором. Получаемый электрический ток можно направить на электродвигатель привода теплогенератора и получить высокую эффективность всей установки.

Результаты опытов сведены в таблицы, 1 и 2. Из таблиц видно, что при температуре жидкости +62 °С начинается резкое снижение тока при повышении скорости нагрева жидкости и пара. Естественно снижается и величина cos^ с 0,82 до 0,68, что повышает КПЕ системы.

Жидкость, при быстром вращении, отбрасывается к периферийным зонам и возникает напор, который достигает 20-25 метров. Таким способом можно обходиться без циркуляционного насоса. Фактически вихревой теплогенератор выполняет и функции центробежного насоса. Кроме того, подачи жидкости по центральной оси позволяет равномерно распределять жидкость по поверхности ротора.

Использование предлагаемого способа получения тепловой энергии, осуществляемого в вихревом теплогенераторе, позволяет получать избыточную тепловую энергию синергетическим способом (трение воды, кавитация и синтез молекул воды).

Промышленная применимость

Указанный способ нагрева жидкостей можно использовать для отопления зданий и сооружений, транспортных средств, и в технологических процессах. Кроме того, такой способ нагрева жидкостей может быть использован для горячего водоснабжения, подогрева и дезинфекции бассейнов, а также для производства пара и получения электрической энергии.

Предлагаемый способ получения тепловой энергии отличается простотой технологического процесса и позволяет использовать для вращения ротора (дисков) любые двигатели, что обеспечивает автономную работу системы отопления, горячего водоснабжения и производства пара. Использование предлагаемого способа нагрева жидкости в сочетании с газотурбинными двигателями, двигателями внутреннего сгорания и атомными (ядерными) двигателями позволяет повысить их КПД с 0,30 - 0,40 до 0,85 -0,95 при существенном сокращении расхода обычного и ядерного топлива. Возможна экономия 60 - 65% как обычного (уголь, газ, нефть, керосин, солярка, мазут), так и ядерного топлива.

Получаемая таким способом тепловая энергия является экологически чистой. Многочисленные опыты в НИЦ РКК "Энергия" им. С.П.Королева (более 700 экспериментов с различными жидкостями) подтвердили, что вихревой теплогенератор, при работе, не дает вредных выхлопов в атмосферу и отсутствуют вредные излучения.

Предлагаемый способ производства тепловой энергии позволяет не только экономить электрическую энергию и топливо, но и сократить транспортные расходы и расходы на прокладку и ремонт трубопроводов, линий электропередач и сократить затраты на строительство тепловых и электрических станций. Таблица N ^fi 1

Таблица 14 ^й 2

Время, Температура Температура Мощность, Выделенное оэффи- п/п сек. вводы, °С воздуха, °С потребляемая тепло, циент эл. двиг., W ₂ , кВт преобра- W, кВт зования,

1 0 12 21 - - -

2 600 27 21 78 172 2.2

3 1200 40 21 78 173 2.2

4 1800 54 22 75 172 2.3

5 2200 62 22 20 169 8.4

6 2800 71 22 20 170 8.5

7 3400 85 24 19 169 8.8

8 4000 98 25 18 156 8.7