Электродный нагреватель жидкости. Электродный обогреватель


Как сделать электродный котел своими руками: этапы изготовления и устройство

В электродном отопительном устройстве увеличение температуры теплового носителя происходит за счёт броуновского движения ионов. Подобная конструкция позволяет экономить расход электрической энергии и способствует её рациональному использованию. Как сделать электродный котёл своими руками? Ответив на этот вопрос, можно снизить затраты на сооружения системы отопления и попытаться изготовить её самостоятельно.

Элетродный котел в системе отопления

Список материалов и инструментов

На начальном этапе следует внимательно изучить чертежи будущей отопительной системы и в соответствии с ними произвести подбор необходимых материалов и инструментов. Для изготовления обогревательного прибора понадобятся следующие элементы:

  • устройство для сварки. Лучше, чтобы аппарат имел инверторную конструкцию. Новичку проще с ним работать;
  • труба из стали. Из неё будет изготавливаться корпус котла. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 см. Её длина не должна превышать 30 см;
  • металлический стержень будет выполнять роль электрода;
  • тройник для соединения корпуса обогревателя с батареями отопления;
  • муфта для крепления котла;
  • изоляционный материал для клемм и электродов;
  • клеммы для оборудования контура заземления;
  • болгарка.

Принцип действия

Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.

То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.

Преимущества электродной конструкции

Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:

  • коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
  • отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
  • Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
  • приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
  • скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
  • самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.

Недостатки

Качественная работа отопительного прибора возможна лишь при определённом составе воды. Отклонения от нормы приведут к уменьшению мощности устройства.

Котёл нельзя использовать без контура заземления. Существует вероятность поражения электрическим током. Электродную обогревательную конструкцию нельзя устанавливать на некоторые виды радиаторов.

Изготовление электродного обогревателя

Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.

Чертеж конструкции электродного котла

Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:

  • на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
  • на другой конец крепится тройник;
  • проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
  • торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
  • перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
  • к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
  • На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.

Изготовление корпуса

Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:

  • предохранительным клапаном;
  • устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
  • датчиком давления;
  • расширительным бачок.

Рекомендации по установке

Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:

  • устройство крепится в вертикальной плоскости;
  • непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
  • для заземления выбирается медный провод;
  • перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.

Схема подключения электродного котла

Регулировка работы обогревательного устройства

Жидкость для электродных котлов должна обладать определённым химическим составом. Для эффективной работы отопительной системы необходимо подобрать правильную концентрацию соли. В этом качестве используют обычную соду. Регулировка проводится следующим образом:

  • провода питания соединяют с амперметром;
  • включают отопительный прибор;
  • в жидкость добавляют соду и заливают её в расширительный бачок;
  • с помощью амперметра определяют силу тока. Она не должна превышать 18 А;
  • периодически раствор доливается в отопительную систему и измеряется сила тока. При достижении значения в 17 А доливка прекращается.

Выбор радиаторных батарей

При выборе радиаторов следует учитывать мощность отопительного устройства. 1 кВт мощности обогревателя должно соответствовать 10 л теплового носителя. Не стоит наливать жидкость с запасом. В этом случае будет расходоваться больше электрической энергии для её нагревания.

Лучше использовать биметаллические или алюминиевые радиаторные конструкции. Они содержат меньше примесей, которые при попадании в систему отопления, будут негативно влиять на её работу.

Особенности эксплуатации

В обогревательных приборах с электродным принципом действия образуются гидролизные газы. Поэтому в системе должны быть предусмотрено устройство для спуска воздушных масс.

Для подачи электрической энергии может использоваться ручной режим или автоматическая система управления. Чтобы увеличить силу тока обогревательного котла необходимо повысить концентрацию соды в жидкости. При изменении характеристик теплового носителя изменяется величина сопротивления. Для стабильной работы устройства следует контролировать состав жидкости, поддерживая определённые пропорции.

Электродные обогревательные устройства обладают высокой эффективностью и применяются для отопления небольших строений. При этом они имеют небольшие габариты и позволяют экономить свободное место в помещении.

ventkam.ru

Электродный нагреватель

 

Использование: в электрических нагревателях жидкости в системах теплоснабжения. Сущность изобретения: в нагревателе, содержащем корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода нагреваемой жидкости и размещенную в его полости 4 нагревательную камеру 5, образованную двумя установленными с помощью изолятора 7 с зазором коаксиальными полыми цилиндрическими электродами 6 и 7, из которых наружный электрод 6 выполнен в виде стакана с герметичным основанием, основание выполнено неподвижным, при этом межэлектродный зазор 10 со стороны основания сообщен с полостью 4 корпуса 1 через полость внутреннего электрода 3, а с противоположной стороны, непосредственно у изолятора 9, из указанного зазора выведен канал для отвода газа. 1 ил.

Изобретение относится к электрическим нагревателям жидкости и может быть использовано в системах теплоснабжения.

Известны электродные нагреватели, у которых электроды размещены непосредственно в проточной нагреваемой жидкости. Например, известен электродный нагреватель по а.с.СССР N 1395906, кл. F 24 H 1/20, B 3/60, в вертикальный проточный корпус которого установлены по концентрическим окружностям изогнутые по дуге электроды, выполненные в виде тора. Однако такой нагреватель создает недостаточно интенсивную циркуляцию жидкости в системе: только естественную циркуляцию, возникающую вследствие различия плотностей холодной и нагретой жидкости. Более интенсивную (принудительную) циркуляцию жидкости создает электродный нагреватель по а.с. СССР N 1359586, кл. F 24 H 1/20, 1987г. Этот нагреватель принят за прототип. Электродный нагреватель по прототипу содержит проточный корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой жидкости, подпружиненные клапаны в патрубках и размещенную в полости корпуса нагревательную камеру. Последняя образована двумя коаксиальными полыми цилиндрическими электродами, из которых наружный электрод выполнен в виде стакана, снабженного герметичным и подвижным (посредством сильфона) основанием и дистанционированного с противоположного конца от внутреннего электрода непроточным для жидкости изолятором с образованием межэлектродного зазора. При этом наружный электрод имеет оребренную наружную теплообменную поверхность, а внутренний электрод выполнен в виде стакана, опрокинутого по отношению к наружному электроду. Нагревательная камера заполнена промежуточным электропроводным теплоносителем, изолированным от нагреваемой жидкости. При включении электродов в электрическую сеть промежуточный теплоноситель нагревается за счет тепловыделения при прохождении электрического тока через него в межэлектродном зазоре, а от теплоносителя тепловой поток через оребренную стенку наружного электрода и сильфон с основанием передается жидкости, заполняющей корпус. Когда количество теплоты в теплоносителе превысит количество теплоты, отбираемое жидкостью в корпусе, температура теплоносителя повышается, при этом образуется пар и создается давление, которое растягивает сильфон, перемещая основание наружного электрода. В результате этого уровень теплоносителя в межэлектродном зазоре понижается, уменьшая площадь электрического взаимодействия электродов, а перемещение основания создает давление жидкости в корпусе. При определенной величине давления жидкости в корпусе сжимается пружина клапана на патрубке отвода жидкости и порция нагретой жидкости выталкивается в систему теплоснабжения. Оставшаяся в корпусе жидкость приводит к конденсации пара теплоносителя, давление которого снижается. Сильфон сжимается, создавая в корпусе разрежение, под действием которого открывается клапан на подводящем патрубке и в корпус поступает охлажденная в системе жидкость, которая ускоряет конденсацию теплоносителя. В результате сильфон сжимается, погружая электроды в теплоноситель. Далее цикл повторяется. Однако описанная схема теплопередачи к нагреваемой жидкости, заполняющей корпус, недостаточно эффективна из-за наличия стенки на пути теплового потока от одной жидкости к другой. Кроме того, организация развитой теплообменной поверхности наружного электрода и необходимость обеспечения подвижности его основания усложняют конструкцию и не способствуют компактности нагревателя. По изобретению предлагается электродный нагреватель, который решает техническую задачу интенсификацию теплообмена с нагреваемой проточной жидкостью в корпусе и в системе теплоснабжения при одновременном упрощении, повышении надежности и компактности конструкции. Это достигается тем, что в электродном нагревателе, содержащем корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой жидкости и размещенную в его полости нагревательную камеру, образованную двумя коаксиальными полыми цилиндрическими электродами, из которых наружный электрод выполнен в виде снабженного герметичным основанием стакана, дистанционированного с противоположного конца от внутреннего электрода непроточным для жидкости изолятором с образованием межэлектродного зазора. Основание наружного электрода выполнено неподвижным, при этом межэлектродный зазор со стороны основания сообщен с полостью корпуса через полость внутреннего электрода, а с противоположной стороны, непосредственно у изолятора, из указанного зазора выведен канал для отвода газа. Выполнение основания наружного электрода неподвижным и сообщение межэлектродного зазора с полостью корпуса обеспечивают выход нагретой в нагревательной камере жидкости непосредственно в жидкость, проточную через полость корпуса. А наличие канала для отвода газа из электродного зазора непосредственно у изолятора позволяет обеспечить первоначальное заполнение жидкостью нагревательной камеры и дальнейшую ее непрерывную устойчивую работу. В совокупности признаки изобретения позволяют: теплопередачу через стенку нагревательной камеры к проточной жидкости дополнить теплообменом при непосредственном пульсирующем смешении разнотемпературных жидкостей, что интенсифицирует теплообмен при сохранении интенсивной (принудительно) циркуляции жидкости в системе; упростить конструкцию и повысить компактность нагревателя благодаря исключению развитой теплообменной поверхности и специальных устройств (сильфона, клапанов) для создания гидравлического напора; повысить надежность нагревателя вследствие отсутствия подвижных элементов в конструкции и требующего герметичности барьера между теплообменивающимися жидкостями. Один из возможных вариантов конструкции электродного нагревателя по изобретению представлен на чертеже, где в продольном разрезе показаны основные элементы нагревателя и их взаимное расположение. Электродный нагреватель содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода и отвода нагреваемой жидкости, например воды. Внутри полости 4 корпуса размещена нагревательная камера 5, образованная двумя коаксиальными цилиндрическими полыми электродами наружным электродом 6 и внутренним электродом 7. Наружный электрод выполнен в виде металлического стакана с неподвижным герметичным основанием 8, дистанционированного с противоположного конца от внутреннего металлического электрода непроточным для жидкости изолятором 9 в виде кольца с образованием межэлектродного зазора 10. Межэлектродный зазор со стороны основания сообщен с полостью корпуса через полость 11 внутреннего электрода, для чего последний выполнен открытым с обоих торцов. С противоположной стороны, непосредственно у изолятора, из межэлектродного зазора выведен, например, в полость внутреннего электрода канал 12, необходимый для отвода воздуха при заполнении нагревателя водой перед пуском и газов, выделяющихся из воды в зазоре при эксплуатации нагревателя. С электродами жестко соединены токоподводы 13 и 14, пропущенные через крышку 15 из электроизоляционного материала, закрывающую корпус нагревателя. Перед началом работы электродный нагреватель патрубками 2 и 3 присоединен к соответствующим ветвям той или иной системы теплоснабжения и заполнен очищенной водой. При этом воздух из межэлектродного зазора 10 по каналу 12 отведен в полость 11 внутреннего электрода 7. Электродный нагреватель работает следующим образом. При включении пропущенных через крышку 15 токоподводов 13 и 14 в электрическую сеть переменного тока в зазоре 10 между электродами 6 и 7 возникает тепловыделение в соответствии с широко известным соотношением: Q величина тепловыделения, Вт; U подводимое напряжение, В; R электрическое сопротивление межэлектродного зазора, Ом. В результате вода в зазоре 10 нагревается. При этом часть подводимой теплоты из нее передается через стенки электродов 6 и 7, а остальная теплота идет на образование пара, под растущим давлением которого среда из зазора 10 у основания 8 выталкивает воду полости 4, унося ее вверх и далее по патрубку 3 в систему теплоснабжения. А обладая и более высоким температурным потенциалом, среда одновременно передает захваченной воде теплоту наиболее эффективным способом смешением. По мере нагрева воды в зазоре 10 средняя по объему плотность ее уменьшается, достигая минимума после выталкивания порции среды в полость 4. Это увеличивает электрическое сопротивление R зазора, что при постоянном напряжении тока приводит к уменьшению тепловыделения. При этом под влиянием окружающей электроды охлажденной воды оставшийся пар в зазоре 10 конденсируется, создавая разрежение, которое затягивает воду в зазор обратным течением через полость 11 внутреннего электрода. После этого вышеописанный процесс в нагревательной камере 5 повторяется. Так как при нагреве воды в зазоре 10 из нее выделяются растворенные газы, они поступают в верхний конец полости зазора, откуда по каналу 12 у изолятора 9 непрерывно отводятся в полость 11 внутреннего электрода и далее в полость 4. Поскольку объем выделяющихся газов невелик, проходное сечение канала 12 (диаметр канала не более 1 мм), будучи много меньше проходного сечения полости 11 внутреннего электрода, не оказывает существенного влияния на процесс роста давления в нагревательной камере 5 и реализацию пульсирующего движения воды. Предлагаемый нагреватель обеспечивает теплообмен непосредственным смешением двух разнотемпературных жидкостей при пульсирующем выталкивании нагретой жидкости из нагревательной камеры. В результате обеспечивается интенсификация теплообмена при сохранении принудительной циркуляции жидкости в системе теплоснабжения, а также упрощение конструкции и повышение надежности и компактности нагревателя. К настоящему времени работоспособность и эффективность предлагаемого нагревателя подтверждена на модели мощностью 1 КВт в вертикальном и горизонтальном положениях.

Формула изобретения

Электродный нагреватель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода нагреваемой жидкости и размещенную в его полости нагревательную камеру, образованную двумя коаксиальными полыми цилиндрическими электродами, из которых наружный электрод выполнен в виде снабженного герметичным основанием стакана, дистанционированного с противоположного конца от внутреннего электрода непроточным для жидкости изолятором с образованием межэлектродного зазора, отличающийся тем, что основание наружного электрода выполнено неподвижным, при этом межэлектродный зазор со стороны основания сообщен с полостью корпуса через полость внутреннего электрода, а с противоположной стороны непосредственно у изолятора из указанного зазора выведен канал для отвода газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Электродный нагреватель воды

 

Использование: для получения горячей воды. Сущность изобретения: электродный нагреватель воды состоит из входного 1 и выходного 2 патрубков трубчатого электрода 3, электрода 4 Ш-образного сечения, который имеет на боковой поверхности сквозное отверстие 5, изолятора 6 и изоляционных прокладок 7. Канал входного патрубка 8 на своем входном конце содержит эластичную втулку 9, на которую установлены металлические секторы 10, имеющие уголковое сечение, металлическая шайба 11 и накидная гайка 12. Соприкасающиеся поверхносит секторов 10 и шайбы 11 имеют конусность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронагревателям воды и может быть использовано для получения горячей воды в быту при мытье посуды и умывании.

Известен электронагреватель воды [1] содержащий снабженный патрубками подвода и отвода корпус, внутри которого установлены нулевой и фазный электроды, отличающийся тем, что с целью обеспечения безопасности он дополнительно содержит электронный блок распознавания нуля электрической сети, подключенный к указанным фазному и нулевому электродам, последний из которых установлен со стороны патрубка отвода. Внешний (нулевой) электрод имеет Ш-образное сечение с целью экранирования фазного электрода. Недостатком этой конструкции является то, что в рабочем зазоре между фазным и нулевым электродами вода находится в квазистатическом состоянии, т. е. не имеется принудительной ее проточки. При этом тепло, выделенное при прохождении электрического тока между электродами, передается остальной воде путем теплопроводности и подмешивания горячей воды в холодную, а это снижает эффективность электронагревателя, так как струя по центральному каналу может быть значительно холоднее, чем по центру. Следует заметить, что по технике электробезопасности применение схемы распознавания нуля не освобождает от устройства надежного заземления нагревателя. Известно также устройство для нагрева воды [2] содержащее разъемный корпус с электронагревателем и лабиринтный канал для воды, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности нагрева оно снабжено втулкой, установленной между частями корпуса, канал выполнен в виде рельефа на плоских противоположных сторонах втулки, а электронагреватель в виде электродных пластин, расположенных по периферии втулки, преимущественно на части ее. Недостатком этой конструкции является то, что выполнение канала в виде рельефа на двух половинах втулки является достаточно сложной технологической задачей, так как требует или литейного производства, или копировальных станков, что удорожает изготовление нагревателя. Кроме того, так как электродные пластины расположены не по всей длине канала, то нагрев воды происходит только на периферии и вода, проходя по остальной части канала, может только охладиться. Известен также многофазный электродный нагреватель воды [3] содержащий цилиндрический корпус с крышкой и патрубками ввода и вывода воды, установленную внутри корпуса с кольцевым зазором горизонтальную перегородку, делящую корпус на две камеры, и по меньшей мере два электрода, расположенных в нижней камере, отличающийся тем, что с целью повышения КПД водонагревателя и снижения его металлоемкости, электроды выполнены в виде одинаковых криволинейных пластин в форме спирали Архимеда и установленных с равным смещением относительно друг друга по периметру, в центре перегородки выполнено сквозное отверстие, наружный контур перегородки выполнен переменного профиля с участками, повторяющими контур расположенного под ним электрода, и уступами, соединяющими указанные участки в местах каждого из электродов, а нагреватель снабжен электроизоляционной трубкой, проходящей с зазором сквозь отверстие и соединенной с патрубком ввода воды. Однако сложная форма электродов, а также наличие перегородок усложняют конструкцию нагревателя и технологию его изготовления. Целью изобретения является упрощение конструкции нагревателя, а также упрощение монтажа и обеспечение надежности заземления при эксплуатации нагревателя в бытовых условиях. Цель достигается тем, что в электродном нагревателе патрубки и электроды выполнены с фланцами, снабженными эластичными изоляционными прокладками, скрепленными между собой, причем внутренний электрод расположен соосно каналу входного патрубка с примыканием соответствующих торцев, а внешний электрод выполнен с отверстиями на его боковой поверхности, расположен в выходном патрубке с образованием кольцевого канала и снабжен изоляцией по всей поверхности. Электродный нагреватель может дополнительно содержать эластичную втулку с торцевыми металлическими секторными накладками, имеющими уголковое сечение, причем металлические секторные накладки могут быть выполнены с соприкасающимися, наклонными к периферии конусными поверхностями. На чертеже представлена схема предлагаемого электродного нагревателя воды. Электродный нагреватель воды состоит из входного 1 и выходного 2 патрубков, трубчатого электрода 3, электрода 4 Ш-образного сечения, который имеет на боковой поверхности сквозное отверстие 5, изолятора 6 и изоляционных эластичных прокладок 7. Канал входного патрубка 8 на своем входном конце содержит эластичную втулку 9, на которую установлены металлические сектора 10, которые имеют уголковое сечение, металлическая шайба 11 и накидная гайка 12. Соприкасающиеся поверхности секторов 10 и шайбы 11 имеют конусность. Электродный нагреватель воды работает следующим образом. Вода поступает во входной патрубок 1 и проходит по зазору между внутренней поверхностью трубчатого электрода 3 и поверхностью центрального стержня электрода 4 Ш-образного сечения, а затем по зазору между внешней поверхностью трубчатого электрода 3 и поверхностью канавки Ш-образного электрода 4. При подаче напряжения на электроды через воду проходит электрический ток, который нагревает ее. Горячая вода через отвертия 5 поступает в выходной патрубок 2, а оттуда потребителю. Изолятор 6, который расположен или по всей внешней поверхности Ш-образного электрода 4, или по всей внутренней поверхности выходного патрубка 2, электрически развязывает Ш-образный электрод 4 и выходной патрубок 2, что не дает возможности протекания между ними тока при попадании фазы сетевого переменного тока на Ш-образный электрод 4. Электроды 3 и 4 и патрубки 1 и 2 электроизолированы по своим фланцам эластичными прокладками 7, которые одновременно герметизируют полости, по которым протекает вода. При этом патрубки 1 и 2 электрически связаны между собой. Для присоединения нагревателя к водопроводному крану ослабляют накидную гайку 12 и надевают патрубок 1 на кран, после чего затягивают накидную гайку 12. При этом эластичная втулка 9, установленная во входном патрубке 1, утолщается и надежно герметизирует соединение. Сектора с уголковым сечением 10 вследствие конусности своей поверхности и поверхности шайбы 7 сдвигаются к центру и образуют надежный электрический контакт между водопроводным краном и входным патрубком 1. Этим достигается надежное заземление нагревателя, что повышает безопасность его эксплуатации, так как невозможно пользоваться нагревателем не заземлив его. Нагреватель способен создать расход воды от 1 л/мин при разности температур на входе и выходе +50оС до 3 л/мин при разности температур на входе и выходе +20оС. Таким образом, предлагаемый электродный нагреватель воды в отличие от прототипа имеет простую конструкцию, так как электроды 3 и 4 и патрубки 1 и 2 выполнены в виде тел вращения. При этом повышается эффективность нагрева воды, так как зона нагрева достаточно протяженна и вода полностью омывает электроды. Данная конструкция позволяет наиболее эффективно использовать электроэнергию. Повышение эксплуатационных качеств электродного нагревателя воды по сравнению с прототипом в бытовых условиях обеспечивается тем, что потребитель легко может установить и снять нагреватель. При этом ему нет необходимости следить за наличием заземления, так как оно автоматически обеспечивается при закручивании накидной гайки 12. Кроме того, мощность нагревателя не зависит от положения вилки в розетке, так как изолятор 6 исключает наличие тока между Ш-образным электродом 4 и выходным патрубком 2. Электродный нагреватель воды может с успехом применяться как в городских условиях во время сезонного и аварийного отключения горячей воды, так и в сельской местности, где вопрос с горячей водой стоит особенно остро. Электродный нагреватель воды может с успехом использоваться для нагрева других диссоциируемых жидкостей.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ВОДЫ, содержащий входной и выходной патрубки и внутренний и внешний коаксиальные электроды, последний из которых имеет Ш-образное сечение, отличающийся тем, что патрубки и электроды выполнены с фланцами, снабженными эластичными изоляционными прокладками и скрепленными между собой, причем внутренний электрод расположен соосно с входным патрубком с примыканием соответствующих торцов,а внешний электрод выполнен с отверстиями на его боковой поверхности, расположен в выходном патрубке с образованием кольцевого канала и снабжен электроизоляцией по всей поверхности. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит эластичную втулку с торцевыми металлическими секторными накладками, имеющими уголковое сечение, и шайбу, причем последняя и металлические сектроные накладки выполнены с соприкасающимися наклонными к периферии конусными поверхностями.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Электродный нагреватель жидкости

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам электронного нагрева жидких сред. У электродного нагревателя, состоящего из корпуса, внутри которого размещен полый цилиндр, открытый с верхнего конца и герметично прикрепленный своим основанием ко дну корпуса и установленный с зазором между свои верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя, причем во внутрь цилиндра погружены нагревательные элементы, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, причем внутренние электроды изготовлены сплошными с тоководами, а наружные электроды имеют сквозные отверстия, межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секции горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а трубы подачи и выхода теплоносителя расположены в нижней части корпуса нагревателя, по изобретению трубы подачи и выхода нагретого теплоносителя из нагревателя соединены трубой, на которой установлен кран с блоком управления для подачи горячего теплоносителя на вход в электродный нагреватель. Электродный нагреватель позволяет уменьшить или увеличить потребление электроэнергии нагревателем и повысить его надежность и оперативность работы для нагревания теплоносителя до необходимы параметров. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам электродного нагрева жидких сред и касается вопроса создания таких устройств.

Известен электродный нагреватель жидкости, состоящий из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, которые выполнены в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов и имеют тоководы, причем один из них выполнен сплошным. Межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия (Патент РФ №2127029, Н05В 3/60, 3/04, от 27.02.1999 г.)

Известен также электродный нагреватель жидкости, состоящий из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошных и имеющим тоководы. Межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде сделаны отверстия, причем внутри корпуса нагревателя размещен полый цилиндр, открытый с верхнего конца и герметично прикрепленный своим основанием ко дну корпуса нагревателя с зазором между своим верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя.

Нагревательные элементы погружены вовнутрь цилиндра. Полость цилиндра в нижней части сообщена трубой подачи жидкого теплоносителя, а выход нагретого теплоносителя расположен также в нижней части корпуса нагревателя (Патент RU 2402180 С1 МПК Н05В 3/00 (2006.01) от 23.11.2009) - прототип.

Однако в известном электродном нагревателе жидкости изменение подаваемой электрической мощности для нагрева единиц объема поступающей жидкости обеспечивается автономной системой автоматики (термореле) или иным оборудованием, что уменьшает надежность регулирования энергопотребления и надежность работы электродного нагревателя.

Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного электродного нагревателя жидкости за счет применения принципа отрицательной обратной связи, т.е. чем выше температура теплоносителя на входе в нагреватель, тем меньше энергопотребление.

Это достигается тем, что у электродного нагревателя жидкости, состоящего из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, имеющим тоководы, причем межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, из которых вырывается пар нагретого теплоносителя и поступает в полость цилиндра, затем в зазор между верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя опускается в нижнюю часть корпуса в трубопровод выхода из нагревателя, по изобретению труба входа жидкого теплоносителя в электродный нагреватель соединена с трубой выхода теплоносителя из нагревателя, причем на трубе соединяющей входную и выходную трубы нагревателя установлен кран с блоком управления для подачи горячего теплоносителя на вход в электродный нагреватель.

Соединение трубы входа жидкого теплоносителя в нагреватель и установкой на трубе крана с блоком управления позволяет уменьшить или увеличить потребление энергии нагревателем и повысить его надежность и оперативность работы для нагревания теплоносителя до необходимых параметров.

Сущность изобретения поясняется рисунком, где представлен общий вид электронного нагревателя жидкости.

Электродный нагреватель жидкости состоит из корпуса 1 с нагреваемым жидким теплоносителем 2, ряда нагревательных элементов 3 и полого цилиндра 4, открытого с верхнего своего конца, и который прикреплен герметично своим основанием ко дну 5 корпуса 1 нагревателя и установлен с зазором между своим верхним открытым торцом 6 и верхней крышкой 7 корпуса нагревателя. В полость цилиндра погружены закрепленные на крышке 7 нагревательные элементы 3, выполненные в виде коаксиальных металлических электродов, разделенных на ряд секций 8 водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками (на рисунке не показаны). Причем в наружном электроде каждой секции 8 имеются сквозные отверстия внизу 9 и вверху 10. В нижней части полости цилиндра 4 через дно 5 корпуса 1 введена труба 11 для подачи подлежащего нагреванию теплоносителя. Выход нагретой жидкости из нагревателя предусмотрен через трубу 12, расположенную в нижней части корпуса 1. Труба 11 подачи теплоносителя в нагреватель и труба 12 выхода теплоносителя соединены трубой 14, на которой установлен кран 13 с блоком управления.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий теплоноситель поступает по трубе 11 в корпус 1 нагревателя, заполняя полость цилиндра 4, нагревательные элементы 3 и их секции 8 через отверстия 9 и 10. При включении нагревательных элементов 3 жидкий теплоноситель 2 в секциях 8 нагревается до состояния пара и через отверстия 10 вырывается в жидкое пространство вокруг нагревательных элементов 3, перемешивая слои жидкого теплоносителя и увеличивая их теплообмен. По мере выхода пара через отверстия 10 секции 8 снова заполняются жидким теплоносителем через отверстия 9. Нагретый таким образом жидкий теплоноситель, выливаясь из цилиндра 4 через его верхний торец 5, попадает в пространство между корпусом 1 нагревателя и стенками цилиндра 4, и выходит через трубу 12 нагревателя. При этом трубы 11 и 12 (входа и выхода из нагревателя) соединены между собой трубой 14, на которой установлен кран 13 с блоком управления. Частично, открывая и закрывая кран 13, мы подаем горячий теплоноситель на вход в нагреватель, что приводит к уменьшению или увеличению плотности теплоносителя, так как в нем образуются воздушные пузырьки, которые уменьшают или увеличивают электропроводность, и в результате чего для нагревания одного и того же объема жидкого теплоносителя до необходимой температуры расходуется меньше или больше электроэнергии, чем это требуется по прототипу.

Таким образом, достигается возможность сокращения времени и снижение или повышение энергопотребления для нагревания жидкого теплоносителя, а также повышается надежность электродного нагревателя, что выгодно отличает его от прототипа.

Электродный нагреватель жидкости, состоящий из корпуса, внутри которого размещен полый цилиндр, открытый с верхнего конца и герметично прикрепленный своим основанием ко дну корпуса и установленный с зазором между свои верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя, причем во внутрь цилиндра погружены нагревательные элементы, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, причем внутренние электроды изготовлены сплошными с тоководами, а наружные электроды имеют сквозные отверстия, межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секции горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а трубы подачи и выхода теплоносителя из нагревателя расположены в нижней части корпуса нагревателя, отличающийся тем, что труба входа жидкого теплоносителя в электродного нагревателя соединена с трубой выхода теплоносителя из нагревателя, причем на трубе соединяющий входную и выходную трубы нагревателя установлен кран с блоком управления для подачи теплоносителя на вход электродного нагревателя

www.findpatent.ru

Электродный нагреватель

 

Изобретение предназначено для нагрева жидкости и может быть использовано в системах отопления зданий или для нагрева воды в емкости, актуальность проблемы вызвана тем, что в разных регионах земли электрическая проводимость воды различается во много раз, поэтому необходимо производить водоподготовку перед заправкой систем отопления, если в системе отопления используется нагреватель электродного типа. Данное изобретение позволит отказаться от операции подготовки воды. Предлагаемый электродный нагреватель содержит соосно расположенные в корпусе фазный и нулевой электроды, в зазоре между которыми расположен электроизоляционный материал в виде пружины, один конец которой закреплен неподвижно, а второй снабжен приводом. Корпус нагревателя имеет подводящий и отводящий патрубки. Такое выполнение позволит расширить функциональные возможности нагревателя за счет нагрева жидкости с разной электрической проводимостью. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано в системах отопления зданий или для нагрева жидкости в емкости.

Известен электроводонагреватель жидкости по а.с. N 165255 кл. H 05 B 3/60. Этот нагреватель содержит корпус, в котором размещены электроды, в виде многопластинчатого пакета, между электродами установлены диэлектрические пластины, собранные также в виде пакета со штоком, предназначенным для их перемещения в зазорах электрода. Мощность нагревателя регулируется путем перемещения диэлектрических пластин в зазоре между электродами. Недостаток данного нагревателя состоит в том, что он может работать только со специально подготовленной водой, имеющей высокое удельное электрическое сопротивление. Указанный недостаток устранен в электродном нагревателе жидкости по а.с. N 937911 кл. F 24 H 1/20 (прототип). Этот нагреватель содержит соосно установленные с образованием кольцевой камеры электроды, размещенные по оси герметично закрытого сверху корпуса, снабженного подводящими и отводящими патрубками и сообщенного с компенсационной емкостью, кольцевая камера между электродами сообщена нижней частью с полостью корпуса и заполнена гранулами теплостойкого, недеформирующегося, химически инертного к нагреваемой жидкости электроизоляционного материала. Такой нагреватель имеет ограниченные функциональные возможности, т.к. его номинальная мощность не регулируется, кроме того, он может работать на номинальной мощности только на воде с низким удельным сопротивлением, в которой содержится много растворенных солей проводимости. Если нужно нагревать мягкую воду, то мощность нагревателя будет ниже номинальной. Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей нагревателя. Указанная цель достигается тем, что в электродном нагревателе, содержащем соосно установленные фазный и нулевой электроды, в зазоре между которыми находится электроизоляционный материал, размещенные в корпусе, снабженном подводящим и отводящим патрубком, электроизоляционный материал в зазоре между электродами выполнен в виде пружины, один конец которой закреплен неподвижно, а второй снабжен приводом. Выполнение электроизоляционного материала в зазоре между электродами в виде пружины, один конец которой закреплен неподвижно, а второй снабжен приводом, расширяет функциональные возможности нагревателя, т.к. можно будет менять его номинальную мощность и применять нагреватель для нагрева жидкостей с различным удельным сопротивлением. Предложенные признаки не были выявлены при проведении патентного поиска и поэтому соответствуют критерию "существенные отличия". На чертеже изображен предложенный электродный нагреватель. Он состоит из соосно установленных фазного 1 и нулевого 2 электродов, размещенных в корпусе 3, снабженном подводящим 4 и отводящим 5 патрубками. В зазоре между электродами установлена пружина 6 из электроизоляционного материала, один конец которой неподвижно закреплен на корпусе, а второй снабжен приводом 7. Между витками пружины имеются зазоры a. Пружина 6 может быть выполнена целиком из электроизоляционного материала, например фторопласта, или из металла с электроизоляционным покрытием. Витки пружины в сечении могут быть различной конфигурации: круглыми, прямоугольными, квадратными и т.д. Нагреватель работает следующим образом. При подаче напряжения на электроды 1 и 2 электрический ток идет по жидкости через зазоры a между витками пружины 6 и нагревает жидкость между электродами, причем более интенсивный нагрев происходит в зазорах пружины 6, т.к. плотность электрического тока в зазорах больше, чем в свободном объеме жидкости. Если пружину 6 сжать приводом 7 до соприкосновения витков, т.е. убрать зазоры, то электрический ток между электродами 1 и 2 прервется. В этом случае номинальная мощность нагревателя будет равна нулю. Если пружину 6 растягивать приводом 7, то зазоры будут увеличиваться, номинальная мощность нагревателя будет возрастать и достигнет максимума при определенной величине зазоров. Максимальная величина зазоров зависит от удельного сопротивления жидкости. Чем меньше удельное сопротивление воды, тем меньше должна быть величина зазоров при заданной номинальной мощности. Таким образом, изменяя величину зазоров с помощью привода 7, можно изменять мощность нагревателя и устанавливать его номинальную мощность для жидкостей с различным удельным сопротивлением. В зависимости от профиля сечения витков пружины 6 будет разным закон изменения мощности нагревателя от расстояния между витками пружины, т.е. от величины зазора a. При круглом профиле сечения витков мощность нагревателя будет изменяться более резко при увеличении зазора a, чем при прямоугольном или квадратном профиле, т.к. сопротивление жидкости в зазорах при круглом профиле уменьшается более резко, чем при прямоугольном или квадратном профиле. Для получения требуемого закона изменения мощности нагревателя в зависимости от зазора a можно подобрать соответствующий профиль сечения витков пружины 6. Подвод и отвод нагреваемой жидкости происходит через патрубки 4 и 5 соответственно. При работе нагревателя наблюдается эффект саморегулирования мощности в зависимости от температуры нагреваемой жидкости. Поскольку более интенсивный нагрев жидкости происходит в зазорах пружины 6, то в них образуются пузырьки пара, которые поглощаются окружающей жидкостью, отдавая ей свою теплоту. По мере прогрева жидкости интенсивность поглощения ею образующихся в зазорах пузырьков пара уменьшается. При нагреве жидкости до температуры, близкой к температуре ее кипения, поглощение пузырьков пара практически прекращается и они преграждают путь электрическому току через зазоры между витками пружины 6, т.е. нагреватель отключается. При охлаждении жидкости происходит обратный процесс.

Формула изобретения

Электродный нагреватель, содержащий соосно установленные фазный и нулевой электроды, в зазоре между которыми расположен электроизоляционный материал, размещенные в корпусе, снабженном подводящим и отводящим патрубками, отличающийся тем, что электроизоляционный материал в зазоре между электродами выполнен в виде пружины, один конец которой закреплен неподвижно, а второй снабжен приводом.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для получения горячей воды в отопительных системах жилых и производственных помещений, в том числе в качестве резервного теплоснабжения этих систем

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано преимущественно для нагрева воды в системах отопления и водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в паровых и водогрейных котлах, системах водяного отопления и в других областях техники

Изобретение относится к области устройств, используемых для автономного парового отопления помещений и для технологических нужд

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости, и может быть использовано для изготовления различного рода электронагревательных приборов

Изобретение относится к проточным электронагревателям, применяемым для обогрева промышленных и сельскохозяйственных предприятий, бытовых зданий и частных домов, теплиц, для создания комфортных условий для работы и отдыха в любое время года, для организации горячего водоснабжения и отопления

Изобретение относится к области теплотехнихи и может быть использовано для получения горячей воды в отопительных системах жилых и производственных помещений, в том числе в качестве резервного теплоснабжения этих систем

Изобретение относится к электробытовым нагревательным приборам и может быть использовано с целью нагрева воды для бытовых нужд, например, в ванной комнате или на кухне

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости, и может быть использовано для разработки и изготовления различных электронагревательных приборов

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться в бытовых и промышленных электроводонагревателях

Изобретение относится к водоснабжению, в частности к конструкции трехфазных электрических нагревателей, и может быть использовано для нагрева воды

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревательным приборам электродного типа, и может быть использовано для автономного отопления и горячего водоснабжения объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например коттеджей, производственных и служебных помещений, теплиц и т.п., а также в термостатах и подогревателях жидкости

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревательным приборам электродного типа, и может быть использовано в саморегулируемых нагревателях для автономного горячего водоснабжения и водяного отопления помещений различного назначения, коттеджей, служебных и жилых помещений и т

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано в системах отопления зданий или для нагрева жидкости в емкости

www.findpatent.ru

Электродный нагреватель

 

Электронагреватель предназначен для использования в системах отопления и горячего водоснабжения. Электродный нагреватель содержит корпус с нагревательной камерой, заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами, теплообменником и патрубком уровня, сообщенной с компенсационной емкостью. Корпус нагревателя с наружной стороны имеет теплоизоляцию, толщина которой в нижней его части меньше, чем в верхней и боковых частях. В центре верхней стенки нагревательной камеры между нагревательной камерой и компенсационной емкостью установлен предохранительный клапан, а патрубок уровня расположен в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры. Расположение патрубка уровня в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры обеспечивает заполнение промежуточным теплоносителем всего объема нагревательной камеры и отсутствие в ней неконденсирующихся газов, что повышает эффективность теплообмена, а установка предохранительного клапана позволяет предотвратить разрушение корпуса в случае снижения температуры. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Известен электродный нагреватель по а.с. N 879184 класса F 24 H 1/20. Он содержит корпус с теплообменником и центральной герметичной камерой, сообщенной с компенсационной емкостью, заполненной промежуточным теплоносителем с образованием жидкостного и газового объемов и снабженной фазовым электродом. Недостаток данного нагревателя состоит в том, что при замерзании в нем промежуточного теплоносителя произойдет разрушение корпуса нагревателя. Это может произойти во время хранения или транспортирования нагревателя при температуре окружающей среды ниже температуры замерзания промежуточного теплоносителя. Этот недостаток устранен в электродном нагревателе по а.с. N 1783254 класса F 24 H 1/20 (прототип). Этот нагреватель содержит корпус с теплообменником и центральной герметичной камерой, сообщенной с герметичной компенсационной емкостью, заполненной промежуточным теплоносителем с образованием жидкостного и газового объемов и снабженной фазовым электродом. Теплообменник установлен в газовом и жидкостном объемах центральной камеры. Нагреватель снабжен теплоизоляцией с переменным термосопротивлением и патрубком с заглушкой на торце. Теплоизоляция расположена с наружной стороны корпуса и в нижней его части выполнена с меньшим термосопротивлением, чем в верхней и боковых частях корпуса, а патрубок одним торцем расположен в центральной герметичной камере, а другим, снабженным заглушкой, - с наружной стороны корпуса. Недостатком данного нагревателя является низкая эффективность теплообмена между промежуточным теплоносителем и нагреваемой средой, т.к. в нагревательной камере, где расположен теплообменник, имеется воздух, т.е. неконденсирующиеся газы. Как известно, наличие в паре неконденсирующихся газов отрицательно сказывается на эффективности теплообмена. Если в парогазовой смеси содержится всего 1% неконденсирующихся газов, то эффективность теплообмена снижается в два раза. Целью данного изобретения является повышение эффективности работы теплообменника нагревателя, что позволит при той же мощности нагревателя уменьшить его габариты или увеличить мощность нагревателя при прежних габаритах. Указанная цель достигается тем, что в электродном нагревателе, содержащем корпус с нагревательной камерой, заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами и теплообменником, имеющей патрубок уровня, сообщенной с компенсационной емкостью, имеющем теплоизоляцию с наружной стороны корпуса, выполненную в нижней части корпуса с меньшим термосопротивлением, чем в верхней и боковых его частях, между нагревательной камерой в центре ее верхней стенки и компенсационной емкостью установлен предохранительный клапан, а патрубок уровня расположен в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры. Введение предохранительного клапана между нагревательной камерой в центре ее верхней стенки и компенсационной емкостью и расположение патрубка уровня в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры повышает эффективность работы теплообменника нагревателя, т.к. в этом случае весь объем нагревательной камеры будет заполнен промежуточным теплоносителем и в нем будут отсутствовать неконденсирующиеся газы, отрицательно влияющие на эффективность теплообмена. На чертеже изображен предлагаемый электродный нагреватель. Он содержит корпус 1 с нагревательной камерой 2, заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами 3, теплообменником 4 и патрубком уровня 5, сообщенной с компенсационной емкостью 6. Корпус 1 нагревателя с наружной стороны имеет теплоизоляцию 7, толщина которой в нижней его части меньше, чем в верхней и боковых частях. В центре верхней стенки нагревательной камеры 2 между нагревательной камерой 2 и компенсационной емкостью 6 установлен предохранительный клапан 8, а патрубок уровня 5 расположен в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры 2. Нагреватель работает следующим образом. При подаче напряжения протекающий между электродами 3 электрический ток выделяет тепло, которое через теплообменник 4 передается нагреваемой среде, проходящей через него. Если количество тепла, выделяемого между электродами 3, больше количества тепла, потребляемого нагретой средой, то в камере 2 повышается температура промежуточного теплоносителя, возрастает давление его пара, которое вытесняет часть теплоносителя в компенсационную емкость 6. При снижении уровня жидкости между электродами 3 уменьшается их рабочая поверхность и, соответственно, снижается потребляемая мощность. При определенном уровне теплоносителя наступает равновесие потребляемой и отдаваемой мощности и нагреватель работает в режиме поддержания заданной температуры. Предохранительный клапан 8 настроен на более высокое давление, чем давление пара промежуточного теплоносителя в нагревательной камере 2, поэтому пар при работе нагревателя из камеры 2 в компенсационную емкость 6 через клапан 8 не выходит. Теплоизоляция 7 при работающем нагревателе уменьшает тепловые потери, т.е. повышает КПД нагревателя, а при выключенном нагревателе совместно с клапаном 8 предотвращает разрушение корпуса 1 в случае снижения температуры окружающей среды ниже температуры отвердевания промежуточного теплоносителя. За счет того, что теплоизоляция 7 в нижней части корпуса 1 имеет толщину, меньшую, чем в верхней и боковых его частях, остывание и отвердевание промежуточного теплоносителя начнется снизу и будет распространяться вверх, пока не замерзнет весь теплоноситель. При этом увеличение объема теплоносителя в корпусе 1 будет происходить без создания силовых нагрузок на дно и стенки корпуса 1, т.к. жидкая фаза теплоносителя будет выдавливаться из нагревательной камеры 2 в компенсационную емкость 6 через клапан 8. Поскольку прирост объема теплоносителя при замерзании небольшой, например, для воды он составляет примерно 9%, то замерзание теплоносителя в компенсационной емкости 6 произойдет также без силовых нагрузок на ее стенки.

Формула изобретения

Электродный нагреватель, содержащий корпус с нагревательной камерой, заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами, теплообменником и патрубком уровня, сообщенной с компенсационной емкостью, имеющий теплоизоляцию с наружной стороны корпуса, выполненную в нижней части корпуса с меньшим термосопротивлением, чем в верхней и боковых его частях, отличающийся тем, что между нагревательной камерой в центре верхней ее стенки и компенсационной емкостью установлен предохранительный клапана, а патрубок уровня расположен в одной плоскости с верхней стенкой нагревательной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано преимущественно для нагрева воды в системах отопления и водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в паровых и водогрейных котлах, системах водяного отопления и в других областях техники

Изобретение относится к области устройств, используемых для автономного парового отопления помещений и для технологических нужд

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости, и может быть использовано для изготовления различного рода электронагревательных приборов

Изобретение относится к проточным электронагревателям, применяемым для обогрева промышленных и сельскохозяйственных предприятий, бытовых зданий и частных домов, теплиц, для создания комфортных условий для работы и отдыха в любое время года, для организации горячего водоснабжения и отопления

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для нужд теплоснабжения и для получения горячей воды

Изобретение относится к электронагревателям для автономного горячего водоснабжения и отопления помещений

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для получения горячей воды в отопительных системах жилых и производственных помещений, в том числе в качестве резервного теплоснабжения этих систем

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано в системах отопления зданий или для нагрева жидкости в емкости

Изобретение относится к области теплотехнихи и может быть использовано для получения горячей воды в отопительных системах жилых и производственных помещений, в том числе в качестве резервного теплоснабжения этих систем

Изобретение относится к электробытовым нагревательным приборам и может быть использовано с целью нагрева воды для бытовых нужд, например, в ванной комнате или на кухне

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости, и может быть использовано для разработки и изготовления различных электронагревательных приборов

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться в бытовых и промышленных электроводонагревателях

Изобретение относится к водоснабжению, в частности к конструкции трехфазных электрических нагревателей, и может быть использовано для нагрева воды

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронагревательным приборам электродного типа, и может быть использовано для автономного отопления и горячего водоснабжения объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например коттеджей, производственных и служебных помещений, теплиц и т.п., а также в термостатах и подогревателях жидкости

Электродный нагреватель, проточные электрические котлы отопления, электрические котлы отопления потребляемая мощность, электрические водогрейные котлы, электрические нагреватели для отопления, электронагреватель для дачи

www.findpatent.ru

Электродный нагреватель | Банк патентов

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости, и может быть использовано для изготовления различного рода электронагревательных приборов. Электродный нагреватель содержит соосно установленные фазный и пассивный электроды, образующие кольцевую камеру. Корпус выполняет роль нулевого электрода. Пассивный электрод изолирован от фазного электрода и корпуса изолятором. Корпус снабжен подводящими и отводящими патрубками и компенсационной емкостью. Такая конструкция нагревателя позволяет уменьшить его поверхность теплообмена и увеличить чувствительность к изменению температуры нагреваемой воды. 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к технике прямого преобразования электрической энергии в тепловую, а именно к электродным нагревателям жидкости и может быть использовано для изготовления различного рода электронагревательных приборов. Известен электродный нагреватель жидкости, содержащий соосно установленные с образованием кольцевой камеры электроды, размещенные по оси герметично закрытого сверху корпуса, снабженного подводящими и отводящими патрубками и сообщенного с компенсационной емкостью (см. авторское свидетельство СССР N 687320, F 24 H 1/20, 1977 г.). Недостатком этого электродного нагревателя жидкости является низкая чувствительность к изменению температуры нагреваемой жидкости. Известен так же электродный нагреватель жидкости, содержащий соосно установленные электроды, кольцевую камеру, заполненную гранулами теплостойкого электроизоляционного материала, снабженного подводящими и отводящими патрубками и сообщенного с компенсационной емкостью (см. авторское свидетельство СССР N 937911, F 24 H 1/20, 1980 г. - прототип). Недостатком этого электродного нагревателя жидкости является наличие достаточно большой площади теплообмена для передачи тепла от поверхности нулевого электрода к нагреваемой жидкости. Задача изобретения - уменьшение поверхности теплообмена электродного нагревателя и увеличение чувствительности к изменению температуры нагреваемой воды. Указанная задача решается тем, что между фазным и нулевым электродом устанавливается электрически изолированный пассивный электрод, охватывающий фазный электрод и образующий кольцевую камеру между фазным и пассивным электродом, герметично закрытую сверху и сообщающуюся нижней частью с полостью корпуса. Сущность изобретения показана на чертеже. Электродный нагреватель содержит соосно установленные фазный 1 и пассивный 2 электроды, образующие кольцевую камеру 3. Корпус 4 выполняет роль нулевого электрода. Пассивный электрод 2 электрически изолирован от фазного электрода 1 и корпуса 4 изолятором 5. Корпус 4 нагревателя снабжен подводящими 8, отводящими 6 патрубками и компенсационной емкостью 7. Электродный нагреватель работает следующим образом. При подаче напряжения на фазный 1 и нулевой электроды, в качестве которого выступает корпус 4, электроток растекаясь радиально с фазного электрода 1 проходит через слой жидкости кольцевой камеры 3 и далее с пассивного электрода 2 протекающую через нагреватель жидкость на корпус 4. Происходит нагрев жидкости по обе стороны пассивного электрода 2 но ввиду того, что плотность тока в кольцевой камере 3 между фазным 1 и пассивным электродом 2 больше, чем между пассивным 2 и корпусом 4, то в данной камере 3 нагрев происходит с большей скоростью до установления теплового баланса на стенках пассивного электрода 2. При наступлении разбаланса происходит закипание жидкости в кольцевой камере 3 и вытеснение ее оттуда образующимся паром в компенсационную емкость 7. Оголение фазного электрода 1 ведет к уменьшению мощности нагрева. При остывании жидкости пар в кольцевой камере 3 конденсируется и заполняется водой, восстанавливая мощность нагрева. Ввиду того, что расстояние между фазным 1 и пассивным 2 электродом в несколько раз меньше, чем меду фазным 1 электродом и корпусом 4, мощность выделяемая в кольцевой камере 3 мала и, соответственно, объем кольцевой камеры 3 и площадь пассивного электрода 2 в несколько раз меньше, чем у аналогичных.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электродный нагреватель, содержащий соосно установленные электроды с образованием кольцевой камеры, герметично закрытой сверху и сообщающейся с нижней частью полости корпуса, снабженного подводящими и отводящими патрубками и сообщенного с компенсационной емкостью, отличающийся тем, что между фазным и нулевым электродами установлен пассивный электрод, который охватывает фазный электрод и электрически изолирован как от нулевого, так и от фазного электродов.

bankpatentov.ru


Смотрите также