CZ304622B6 - Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu - Google Patents
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304622B6 CZ304622B6 CZ2013-1006A CZ20131006A CZ304622B6 CZ 304622 B6 CZ304622 B6 CZ 304622B6 CZ 20131006 A CZ20131006 A CZ 20131006A CZ 304622 B6 CZ304622 B6 CZ 304622B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- electrode
- electrode boiler
- boiler
- full power
- regulation
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
- F22B1/30—Electrode boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
- F24H1/106—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with electrodes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0004—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated
- H05B3/0009—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated the material to be heated being in motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu zahrnuje plášť (2) opatřený vstupem (1) a výstupem (9) pro ohřívanou kapalinu. Uvnitř pláště (2) je prostřednictvím izolátoru (6) upevněna alespoň trojice elektrod (3). Každá elektroda (3) je opatřena izolačním víkem (5) a je suvně uložena v elektricky nevodivém pohyblivém pouzdře (4), které je k pohonu (8) připojeno táhlem procházejícím průchodkou (7).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká elektrodového kotle s plnou regulací výkonu pro ohřev vody, jehož elektrody jsou umístěny za sebou a výkon každé z nich je regulován zvlášť.
Dosavadní stav techniky
V současné době vzniká vlivem nárůstu počtu instalovaných nepredikovatelných zdrojů elektrické energie problém s regulací přenosové soustavy. Při náhlém zvýšení výroby elektrické energie větrnými elektrárnami, ať již v České republice či v jiné zemi propojené přenosové soustavy, dochází k přebytkům elektrické energie v přenosové soustavě, které je potřeba rychle eliminovat. Podobně nepredikovatelná je i výroba ve fotovoltaických elektrárnách.
V současné době se přebytek elektrické energie v přenosové soustavě eliminuje především snižováním výroby elektrické energie v elektrárnách spalujících fosilní paliva. Možnosti regulace výroby elektrické energie v těchto elektrárnách jsou však omezené, a tak jsou často tyto elektrárny provozovány při vyšším výkonu, než by byl jejich ekonomický provoz vzhledem k výrobním nákladům a ceně elektrické energie na trhu. Klasické regulovatelné elektrárny jsou též vytlačovány obnovitelnými zdroji. Zvýšené náklady elektráren hradí operátor přenosové soustavy a projevují se v poplatku za systémové služby, který je součástí ceny elektrické energie.
Přebytek elektrické energie je možno regulovat i jiným způsobem než snižováním výkonu elektráren spalujících fosilní paliva. Dalším vhodným způsobem je rychlá přeměna této elektrické energie na jiný druh energie, kterou je možno okamžitě zužitkovat anebo akumulovat. Akumulace elektrické energie je také možná, avšak její možnosti jsou poměrně omezené a drahé. Levnějším způsobem je akumulace tepelné energie. Vhodným prostředkem pro přeměnu elektrické energie na tepelnou energii jsou elektrické kotle. Pro potřeby elektrické soustavy musí mít tyto elektrické kotle dostatečný výkon a musí být plně regulovatelné.
Některé dosavadní elektrické kotle využívají odporové topné tyče, které jsou regulovány tyristorovým regulátorem. Tyto elektrické kotle jsou však relativně drahé. Dále se na trhu vyskytují elektrodové elektrické kotle. Stávající typy elektrodových elektrických kotlů však mají omezenou možnost regulace a též jsou poměrně drahé.
Uvedené nevýhody alespoň zčásti odstraňuje elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu je charakterizován tím, že v plášti opatřeném vstupem a výstupem pro ohřívanou kapalinu je prostřednictvím izolátoru upevněna alespoň trojice elektrod, přičemž každá elektroda je opatřena izolačním víkem a je suvně uložena v elektricky nevodivém pohyblivém pouzdře, které je k pohonu připojeno táhlem procházejícím průchodkou.
Každé elektricky nevodivé pohyblivé pouzdro je poháněno samostatně. Každá elektroda je plně zakrytelná v elektricky nevodivém pohyblivém pouzdře samostatně a tudíž plně regulovatelná, což umožňuje samostatnou regulaci výkonu každé elektrody.
Každá elektroda je připojena ke zdroji elektrické energie. Elektrický proud procházející elektrodami je měřen, přičemž podle požadovaného výkonu je ovládán pohyb elektricky nevodivých
- 1 CZ 304622 B6 zakrývacích pouzder. Rozměry elektrodového kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu jsou dány především požadovaným výkonem, vodivostí ohřívané vody a elektrickým napětím zdroje elektrické energie, k němuž je elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu připojen.
Elektrody v elektrodovém kotli s plnou regulací výkonu podle vynálezu nejsou umístěny v tlakové nádobě paralelně, jak je tomu u většiny dosavadních elektrodových kotlů, ale jsou umístěny v trubkovém plášti za sebou. Tím se značně zlevňuje výroba elektrodového kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu oproti výrobě dosavadních elektrodových kotlů, neboť lze využít standardní typizované součástky o značně menších průměrech, než je tomu u dosavadních elektrodových kotlů.
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu je určen pro připojení ke zdroji elektrické energie o vysokém napětí a není tak potřeba použít drahý transformátor, který je nezbytný u odporových elektrokotlů. U elektrodového kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu je každá elektroda různě dlouhá. To je dáno tím, že vlivem nárůstu teploty se zvyšuje vodivost vody a tím i výkon elektrody. Proto je velikost odkrytého povrchu elektrody vzdálenější od vstupu pro ohřívanou kapalinu menší než velikost odkrytého povrchu elektrody bližší ke vstupu pro ohřívanou kapalinu.
Výkon elektrodového kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu je regulován nasouváním elektricky nevodivých pohyblivých pouzder na elektrody. Každé pouzdro je ovládáno samostatně, aby byl elektrický proud a tím i výkon každé ze tří fází stejný a nedocházelo k nesymetriím v rozvodné síti.
Výhody elektrického kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu spočívají zejména v tom, že je plynule regulovatelný v plném rozsahu výkonu pomocí elektricky nevodivých pohyblivých pouzder, které zakrývají elektrody v závislosti na požadovaném výkonu, každá jeho elektroda je regulovatelná samostatně a také že sestává z typizovaných prvků.
Přehled obrázku na výkrese
Na výkrese, s jehož pomocí bude vynález blíže objasněn, je znázorněn následující obrázek: Na obrázku 1 je schematicky znázorněn elektrodový kotel s plnou regulací výkonu.
Příklady provedení vynálezu
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu zahrnuje vnější plášť 2 opatřený vstupem 1_ pro ohřívanou kapalinu a výstupem 9 pro ohřívanou kapalinu. Dále zahrnuje tři vnitřní elektrody 3 připojené ke zdroji elektrické energie o vysokém napětí 6 000 V prostřednictvím izolátoru 6. Každá vnitřní elektroda 3 je na jednom konci opatřena izolačním víkem 5, přičemž její volný konec je suvně uložen v elektricky nevodivém pohyblivém pouzdře 4, které má v tomto případě, stejně jako každá elektroda, tvar válce. Každé elektricky nevodivé pohyblivé pouzdro 4 je k pohonu 8 připojeno táhlem procházejícím průchodkou 7.
Vnější plášť 2 elektrodového kotle s plnou regulací výkonu tvoří ocelová trubka o průměru 400 mm, délce 8000 mm a tloušťce stěny 10 mm. Izolátory 6 jsou porcelánové. Elektricky nevodivá pohyblivá pouzdra 4 jsou plastové válce s plastovým dnem, které zakrývají elektrody 3. Míra zakrytí každé elektrody 3 odpovídá požadovanému výkonu elektrodového kotle s plnou regulací výkonu. Každé elektricky nevodivé pohyblivé pouzdro 4 je ovládáno vlastním pohonem 8 pomocí ovládacího táhla procházejícího průchodkou 7.
-2CZ 304622 B6
Elektricky nevodivá pohyblivá pouzdra 4 jsou pro teploty ohřívané kapaliny do 130 °C z polypropylenu; pro vyšší teploty jsou z teflonu.
Vstup 1 pro ohřívanou kapalinu i výstup 9 pro ohřívanou kapalinu jsou opatřeny typizovanými přírubami.
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu má výkon 5 MW a je určen pro ohřev vody o 30 °C.
Průmyslová využitelnost
Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu je průmyslově využitelný především k regulaci přebytků elektrické energie v přenosové soustavě. Vzhledem k přesnosti a rychlosti regulace je možné využít elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu pro všechny druhy standardních systémových služeb jako je primární regulace, sekundární regulace a terciární regulace (takzvaná minutová záloha). Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu podle vynálezu může pracovat jednak samostatně napojený na tepelné soustavy nebo v kombinaci s generátory klasických tepláren a elektráren. V případě nízké spotřeby teplaje vhodná kombinace elektrodového kotle s plnou regulací výkonu podle vynálezu s akumulátorem tepla.
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu, vyznačující se tím, že v plášti (2) opatřeném vstupem (1) a výstupem (9) pro ohřívanou kapalinu je prostřednictvím izolátoru (6) upevněna alespoň trojice elektrod (3), přičemž každá elektroda (3) je opatřena izolačním víkem (5) a je suvně uložena v elektricky nevodivém pohyblivém pouzdře (4), které je k pohonu (8) připojeno táhlem procházejícím průchodkou (7).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-1006A CZ304622B6 (cs) | 2013-12-15 | 2013-12-15 | Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu |
| PCT/CZ2014/000132 WO2015085974A1 (en) | 2013-12-15 | 2014-11-11 | Electrode boiler with full output control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-1006A CZ304622B6 (cs) | 2013-12-15 | 2013-12-15 | Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20131006A3 CZ20131006A3 (cs) | 2014-08-06 |
| CZ304622B6 true CZ304622B6 (cs) | 2014-08-06 |
Family
ID=51257820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-1006A CZ304622B6 (cs) | 2013-12-15 | 2013-12-15 | Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304622B6 (cs) |
| WO (1) | WO2015085974A1 (cs) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2119603A5 (cs) * | 1970-12-23 | 1972-08-04 | British Railways Board | |
| US3767893A (en) * | 1971-08-30 | 1973-10-23 | Edward J Zeitlin | Method of balancing current volume based on temperature setting for an electrode-type liquid heater for a boiler |
| FR2263659A1 (cs) * | 1974-03-05 | 1975-10-03 | Curchod Albert | |
| US4205222A (en) * | 1977-01-14 | 1980-05-27 | Williams Stanley A | Electrode type water heating boiler |
| CN2249777Y (zh) * | 1995-05-24 | 1997-03-19 | 倪金符 | 水缸水位控制器 |
| CN2872195Y (zh) * | 2006-01-27 | 2007-02-21 | 韩军 | 自来水开水器 |
| CN201497160U (zh) * | 2009-08-25 | 2010-06-02 | 卢森锋 | 碳纤维电锅炉 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1526758A (en) * | 1922-11-01 | 1925-02-17 | Gen Electric | Electric heater |
| GB1467247A (en) * | 1973-07-24 | 1977-03-16 | Williams S | Water boiler |
| WO2010019833A2 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Ideas Well Done Llc | Rapid liquid heating |
-
2013
- 2013-12-15 CZ CZ2013-1006A patent/CZ304622B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-11-11 WO PCT/CZ2014/000132 patent/WO2015085974A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2119603A5 (cs) * | 1970-12-23 | 1972-08-04 | British Railways Board | |
| US3767893A (en) * | 1971-08-30 | 1973-10-23 | Edward J Zeitlin | Method of balancing current volume based on temperature setting for an electrode-type liquid heater for a boiler |
| FR2263659A1 (cs) * | 1974-03-05 | 1975-10-03 | Curchod Albert | |
| US4205222A (en) * | 1977-01-14 | 1980-05-27 | Williams Stanley A | Electrode type water heating boiler |
| CN2249777Y (zh) * | 1995-05-24 | 1997-03-19 | 倪金符 | 水缸水位控制器 |
| CN2872195Y (zh) * | 2006-01-27 | 2007-02-21 | 韩军 | 自来水开水器 |
| CN201497160U (zh) * | 2009-08-25 | 2010-06-02 | 卢森锋 | 碳纤维电锅炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ20131006A3 (cs) | 2014-08-06 |
| WO2015085974A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yuan et al. | Research on temperature field simulation of dry type air core reactor | |
| CN109950843A (zh) | 一种具有防火断电功能的线槽 | |
| CZ304622B6 (cs) | Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu | |
| CN207353798U (zh) | 一种具有遇火断电功能的母线槽 | |
| CZ26741U1 (cs) | Elektrodový kotel s plnou regulací výkonu | |
| CN107947640A (zh) | 一种利用暖气炉温差进行发电的发电装置 | |
| CN209096008U (zh) | 自动移动大功率热缩枪 | |
| EP3469681A1 (en) | Power supply system for an electrically powered resistive element | |
| RU136930U1 (ru) | Внутрифазная изолирующая распорка | |
| CN214745632U (zh) | 一种电极锅炉 | |
| CN203279223U (zh) | 空气用管状送热元件 | |
| CN202226267U (zh) | 新型油罐加热器 | |
| CN203043971U (zh) | 用于替代燃煤锅炉的反应釜电磁加热装置 | |
| CN201853820U (zh) | 金属铠装中置式开关柜的柜顶小母线连接机构 | |
| CN107544609B (zh) | 太阳能发电装置 | |
| CZ28405U1 (cs) | Elektrodový kotel s širokým rozsahem regulace výkonu | |
| CN204482061U (zh) | 一种釜壁用电加热器连接结构 | |
| CN221350872U (zh) | 一种用于零级空气发生的裂解装置 | |
| CN202502852U (zh) | 一种间接液冷式可变电阻负载 | |
| CN203274268U (zh) | 一种立式盘管用远红外加热装置 | |
| RU51795U1 (ru) | Устройство компенсации реактивной мощности | |
| RU151679U1 (ru) | Устройство для нагревания текучей среды | |
| RU133968U1 (ru) | Устройство отбора электрической энергии от воздушных линий электропередачи | |
| CZ35820U1 (cs) | Elektrodový kotel se sníženým minimálním výkonem | |
| CN102401462A (zh) | 一种快速热水器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181215 |