PL66684B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.111.1973 66684 KI. 36e,6/14 MKP F24h 1/20 CZYTELNIA PoUoii tocgUPliMI Lriwi ' Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Glowinkowski, Stanislaw Turowski, Tadeusz Wolejko, Jacek Zyborski, Romuald Juchniewicz Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Robót Instalacyjno-Montazowyeh Budownictwa Rolniczego, Pruszcz Gdanski (Polska) Elektryczny akumulacyjny ogrzewacz wody Przedmiotem wynalazku jest elektryczny akumu¬ lacyjny ogrzewacz wody, przeznaczony przede wszystkim do pracy w warunkach wiejskich.Znane sa ogrzewacze wody w postaci zbiorników termicznie z zewnatrz izolowanych, wyposazonych wewnatrz w elementy grzejne. Zbiorniki maja ksztalt walczaka, którego dlugosc jest zwykle dwa razy wieksza niz srednica. W dnie walczaka jest usytuowany wlot wody zimnej, a u góry — wylot wody ogrzanej. Grzejnik elektryczny jest usytuo¬ wany wewnatrz wallczaka, w dolnej jego czesci.Wewnetrzna powierzchnia wallczaka i elementów kontaktujacych z goraca woda jest chroniiona przed korozja przez pokrycie powloka metalu odpornego na korozje, zazwyczaj cynku. Izolacje stanowi war¬ stwa waty szklanej.Znane ogrzewacze wykazuja szereg niedogodno¬ sci i wad, usuniecie lufb ograniczenie których napo¬ tyka na powazne trudnosci i znaczne przeszkody techniczne i technologiczne. Zapewnienie jednoczes¬ nie dobrego odprowadzania ciepla od elektryczne¬ go grzejnika i zapewnienie równomiernego ogrze¬ wania calej masy wody w walczaku przy zachowa¬ niu mozliwosci pobrania nastepnie calej tej wody ogrzanej, nie zmieszanej z wprowadzona w toku poboru tej goracej wody, wody zimnej, jest celem praktycznie nieosiagalnym w konwencjonalnych akumulacyjnych ogrzewaczach wody. Znana trud¬ nosc stanowi uzyskanie dobrej izolacji termicznej, Jatwej do wykonania i konserwacji, a zapewnia- 25 jacej minimalne straty ciepla w okresie nagrzewa¬ nia i akumulowania.Normalnie uzyskuje sie dostateczna izolacje sa¬ mego naczynia, eliminujac straty ciepla przez pro¬ mieniowanie i konwekcje, ale z reguly wystepuja dosc znaczne straty przez przewodnictwo ciepla wzdluz przewodów rurowych i mostków w izolacji.DaOsza wada, powszechnie wystepujaca w podgrze¬ waczach wody, jest wystepujaca w nich korozja.Powoduje ona nie tylko bardzo szybkie zuzywanie sie elementów wewnetrznych podgrzewacza i prze¬ wodów, ale takze i powstawanie osadów, blokuja¬ cych przeswity dla przeplywu wody.Niezaleznie powstaja w podgrzewaczach takze normalne osady, bedace wynikiem stracania sie nierozpuszczalnych zwiazków w podwyzszonej tem¬ peraturze i przy zachowaniu i pozostawaniu wody w spoczynku w duzym zbiorniku przez stosunkowo dlugi okres czasu. Te klopotliwe pozostalosci po¬ woduja takze .blokowanie przeplywu i trudnosci z poborem wody, a takze utrudniaja i hamuja pro¬ cesy nagrzewania wody, izoluja elementy grzewcze.Wprowadzanie konwencjonalnych srodków che¬ micznych do walki z osadami poteguje z kolei ko¬ rozje, Z uwagi na zachowanie czystosci pobieranej -wody cieklej nie stosuje sie chemicznych srodków przeciwkorozyjnych.Celem wynalazku jest zwiedzenie, sprawnosci elektrycznego podgrzewacza wody, to jest zmniejsze¬ nie strat cieplnych oraz zmniejszenie martwej ob- 66 6843 jetosci zbiornika, jak równiez zwiekszenie równo¬ miernosci temperatury wody ogrzewanej oraz za- ¦bezpiecznie elementów ogrzewacza przed korozja i zmniejszenie wystepowania w nim osadów.W szczególnosci celem wynaflazku jest dobór pa¬ rametrów wewnetrznej objetosci walczaka, miejsca usytuowania grzejnika elektrycznego w tej obje¬ tosci z jednej strony, a konstrukcji wprowadzenie rury doplywowej zimnej wody z drugiej strony tak, aby zapewnic optymalne ogrzewanie wody w okresie grzania wody i lagodny wyplyw wody goracej, bez mieszania sie jej z wprowadzona woda zimna w okresie poboru wody ogrzanej. iDalszym celem wynalazku jest istotna poprawa izolacji* terniicznej, zwlaszcza wzdluz przewodów rurowych, a takze i calosci izolacji. iWreszczie celem wynalazku jest ograniczenie ko¬ rozji i procesu powlstawania osadów naturalnych.Okazalo sie, ze wszystkie postawione cele mozna zrealizowac w stosunkowo prosty sposób. Istota wy¬ nalazku jest odpowiednio dobrany stosunek dlugo¬ sci walczaka do powierzchni jego przekroju po¬ przecznego zawarty w granicach 5 — 8, przy pozio¬ mym usytuowaniu osi grzejnika elektrycznego, za¬ instalowanego wewnatrz walczaka na wysokosci równej lub mniejszej niz 1/10 wysokosci wewnetrz¬ nej walczaka. Istotnym jest, iz grzejnik elektrycz¬ ny jest osloniety od przodu i z -obu boków prze¬ slona. Doplywowa rana zasilajacej wody zimnej jest wprowadzona do wnetrza walczaka, do doilnej jego czesci, poziomo i wewnatrz walczaka jest za¬ gieta w dól pod katem prostym i jest oslonieta na odcinku wpinowadzonyim do wnetrza walczaka wo¬ doodporna izolacja cieplna. Stosunek srednicy zew¬ netrznej plaszcza izolacyjnego walczaka do sred¬ nicy walczaka jest równy lub wiekszy niz 1,2.Istotnym jest, iz ogrzewacz posiada pierscien ustalajacy zewnetrzny plaszcz blaszany, laczacy ten zewnetrzny plaszcz z górna dennica walczaka, od¬ dzielony od tej górnej dennicy izolacyjna opaska, stanowiaca posredniczacy element laczeniowy piers¬ cienia. Istotnym jest wreszczie, ze przeslona oslania¬ jaca od przodu i z obu boków grzejnik elektryczny wewnatrz walczaka jest wykonana ze stopu magne¬ zowego i pokryta jest cienka watrstwa perforowa¬ nego laminatu poliestrowoszklanego, stanowiac jed¬ noczesnie protektor, wspóldzialajacy z inhibitorowa ochrona zbiornika i przewodów wody ogrzanej.We wstepnym zbiorniku przeplywowym zimnej wody jest usytuowany staly krzemowy inhibitor korozji. Stop magnezowy protektora zawiera poza magnezem wagowo Al 6 — 8%, Zn 3 — 5% Mn — przynajmniej 1,5%, zas zanieczyszczenia Fe i Cu nie przekraczaja 0,01%. Inhibitor jest umieszczony dodatkowo w malym zbiorniczku, wykonanym z la¬ minatu poliestrowo-szklanego, usytuowanym bez¬ posrednio przy wylocie zimnej wody.Elektryczny akumulacyjny ogrzewacz wody wed¬ lug wynalazku wykazuje korzystne techniczne i te- chniczno-uzytJkowe skutki. W ogrzewaczu nie wy¬ stepuja wady, cechujace konwencjonalne ogrzewa¬ cze, a wyszczególniane wyzej. Ogrzewacz ma prosta konstrukcje, a takze technologia wytwarzania go jest prosta, nie wymaga stosowania skomplikowa- 684 4 nych maszyn, urzadzen, ani trudno dostepnych ma¬ terialów.(Przedmiot wynalazku jest przedstawiony sche¬ matycznie w przykladowymi wykonaniu na rysunku, 5 na którym fig. 1 przedstawia ogrzewacz w przekro¬ ju plaszczyzna pionowa, poprowadzona przez os glówna, lig. 2 — szczegól laczenia plaszcza zew¬ netrznego z walczakiem ogrzewacza, w przekroju plaszczyzna pionowa, w wiekszej skali, fig. 3 — io schemat podlaczenia ogrzewacza do sieci wodocia¬ gowej o niskim cisnieniu, fig. 4 — odmiane sche¬ matu podlaczenia ogrzewacza do sieci wodociago¬ wej o dowolnym cisnieniu, a fig. 5 — protektor pokryty perforowanym laminatem. 15 'Zbiorntik ogrzewacza stanowi walczak 1 o piono¬ wej osi, wykonany ze stali. Walczak 1 o przekroju kolowym, ma srednice wewnetrzna Dw i wysokosc wewnetrzna Lw. Dobrany stosunek wysokosci Lw do powierzchni przekroju Sw okresla wzór: i7Dw* _ Lw : Sw — L : —6 ... 8. w 4 WaHazak 1 jest otulony cieplna izolacja 2, oslonieta z zewnatrz blaszanym plaszczem 3. Ten plaszcz 25 3 ma ksztalt walca kolowego o sredmlicy Dz i wyso¬ kosci Lz. Najkorzystniejszym jest stosunek Dz : Dw wiekszy lub równy 1,2 dla walczaków 1 wiekszych, majacych wewnetrzne sredmiice Dw wieksze niz 0,5 m. Uzyskuje sie wtedy optymalne wymiary kon- 30 strukcji, to jest duza objetosc uzytkowa zbiornika przy niskich stratach cieplnych i wzglednie malych wymiarach zewnetrznych.Z boku, do dolnej czesci walczaka 1, jest wpro¬ wadzona poziomo doplywowa rura 4, zagieta 35 w srodku zbiornika pod katem prostym ku dolowi.Czesc rury 4, znajdujaca sie wewnatrz walczaka 1, jest oslonieta termiczna wodoodporna izolacja 5 z laminatu poliestrowo-szklanego. U góry, w srod¬ ku górnej dennicy 6 walczaka 1 jest osadzona po- « osiowo odplywowa rura 7, skierowana pionowo w góre. Elektryczny grzejnik 8 jest usytuowany w dolnej czesci walczaka 1* Os grzejnika 8 jest po¬ zioma i osadzona na wyskosci nde wiekszej ndz 1/10 wewnejtrznej wysokosci Lw walczaka 1. Z przodu « i z Obu bocznych stron igrzejnika 8 zamocowana jest przeslona 9, bedaca jednoczesnie elementem ochrony protektorowej. Przeslona 9 spelnia role kierownicy dla konwekcyjnych pradów wody na¬ grzewanej grzejnikiem 8. Strugi wody sa kierowane 50 takze do dolnej partii walczaka 1, gdzie zalega wo¬ da zimna w tak zwanej martwej objetosci. Prady te powoduja grzanie takze i wody w owej martwej objetosci walczaka 1.Nad przeslona 9 jest usytuowany czujnik 10 re- 55 gullatora temperatury konwencjonalnego typu. Ele¬ mentem laczacym zewnetrzny blaszany plaszcz 3 z górna dennica 6 walczaka 1 jest ustalajacy piers¬ cien 12. W celu zapewnienia dobrej izolacji i dla zlikwidowania mostka dOa przeplywu ciepla od go¬ to racego walczaka 1 poprzez pierscien 12 na zew¬ natrz, ten pierscien 12 osadzono na izolacyjnej opasce 13* nalozonej na zewnetrzna powierzchnie górnej dennicy 6 walczaka 1 (fig. 2). W górnej, zewnetrznej czesci plaszcza 3 jest osadzona skrzyn- 65 ka 14, chroniona od góry odpowiednim daszkiem,66 684 nie uwidocznionym na rysunku. Skrzynka 14 mie¬ sci znane elementy laczeniowe zasilania w energie elektryczna, sygnalizacji i sterowania.Przeslona 9 igrzejniilka 8 jest wykonania ze stopu magnezowego, zawierajacego poza magnezem wa¬ gowo Al 6 — 8%, Zn 3 — 5% i Mn przynajmimiej l,i5%, zas zanieczyszczenia Fe i Cu nie przekraczaja 0,01%. Ta przeslona 9 jest pokryta cienka warstwa perforowanego laminatu poliestrowo-szklanego.Ogrzewacz jest zbudowany do pracy przy niskim cisnieniu. Jezeli najwieksze cisnienie wodociagowe jest równe lub nizsze od cisnienia, na które ogrze¬ wacz jest wykonany, to walczak 1 laczy sie bez¬ posrednio z siecia wodociajgowa (fig. 3). Uklad do¬ prowadzania wody jest nastepujacy. Woda zimna z sieci wodociagowej jest doprowadzana przewo¬ dem 15, przez odcinajacy zawór 16 i zwrotny za- . wór 17 do wstepnego przeplywowego zbiornika 18.Ten zamknietej budowy zbiornik 18 zawiera za¬ sobnik 19 z inhibitorem korozji. Zasobnik 19 z per¬ forowanego laminatu poliestrowo-szklanego jest usytuowany bezposrednio przy Wlocie zimnej wo¬ dy i zawiera staly inlhilbilbor krzemianowy. Z prze¬ plywowego zbiornika 18 woda zimna jest doprowa¬ dzana przez zawór bezpieczenstwa 20 i doplywowa rure 4 do walczaka 1. Ogrzewanie wody nastepuje w zbiorniku ogrzewacza, to jest w walczaku 1, a pobór wody nastepuje po jej ogrzaniu. Doprowa¬ dzanie wody zimnej powoduje wtedy wyplyw wo¬ dy goracej odplywowa rura 7 w sposób konwen¬ cjonalny, przez czerpalny zawór 21. W dolnej cze¬ sci zbiornika jest zainstalowany spustowy zawór 22 do oprózniania walczaka 1.Gdy cisnienie wodociagowe jest wyzsze od cis¬ nienia, na które ogrzewacz jest zbudowany, to zbiornik ogrzewacza musi byc odciety od bezposred¬ niego dzialania cisnienia sieci. W odmianie ukladu podlaczenia ogrzewacza do sieci wodociagowej (fig. 4) zimna woda z sieci wodociagowej jest do¬ prowadzana przewodem 23 poprzez odcinajacy za¬ wór 24 i plywakowy zawór 25, usytuowany we wstepnym zbiorniku 26. W tym otwartym wstep¬ nym zbiorniku 26 znajduje sie zasobnik 27 z in¬ hibitorem korozji. Stanowiacy naczynie wzbiorcze budowy otwartej wstepny, przeplywowy zbiornik 26 jest polaczony przewodem 28 z odcinajacym za¬ worem 29 do doplywowej rury 4 walczaka 1, ogrze¬ wacza. (Dodatkowy ekspansyjny przewód 30 laczy odplywowa rure 7 z tym zbiornikiem 26, wyposazo¬ nym w przelewowa nure 31. Odplywowa rora 7 jest zakonczona konwencjonalnym zaworem czerpal¬ nym 32. W dolnej czesci walczaka 1 jest zainsta¬ lowany spustowy zawór 33 do oprózniania tego zbiornika. Ogrzewanie wody nastejpuje w zbiorniku Ogrzewacza, to jest w walczaku 1, a pobór naste¬ puje po ogrzaniu — przez doprowadzanie wody zimnej, wypierajacej wode goraca.Ogrzewacz jest wyposazony w znany, konwen¬ cjonalny uklad elektryczny, zawierajacy odpowied¬ nie laczniki, elementy sterowania i kontroli. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektryczny akumulacyjny ogrzewacz wody, w postaci oslonietego zewnetrznym blaszanym 10 plaszczem, izolowanego cieplnie walczaka, wypo¬ sazonego u góry w odprowadzenie wody goracej, u dolu — w dorjrowapien!ie wody zimnej, grzej¬ nik elektryczny usytuowany poziomo wewnatrz walczaka w dolnej jego czesci oraz we wstepny 15 zbiornik przeplywowy w obwodzie wody zimnej, zasilajacej walczak, znamienny tym, ze stosunek dlugosci walczaka (1) dó powierzchni jego przek¬ roju poprzecznego zawarty jest w granicalch 5 — 8, stosunek wysokosci usytuowania osi elektryczneigo 20 grzejnika (8) do calkowitej dluigosci (Lw) walcza¬ ka (1) jest równy lub mniejszy ndz 0,1, przy czym elektryczny grzejnik (8) jest osloniety od przodu i z obu boków przeslona (9), a doplywowa rura (4) wody zimnej jest wprowadzona poziomo do 25 dolnej czesci walczaka (1) i wewnatrz niego jest zagieta w dól pod katem prostym oraz jest oslo¬ nieta na odcinku znajdujacym sie we wnetrzu walczaka (1) termiczna wodoodporna izolacja (5), zas stosunek srednicy zewnetrznej (Dz) plaszcza 30 (3) do srednicy wewnetrznej (Dw) wataaka (1) jest równy lub wiekszy niz il; 2. i2. Ogrzewacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada ustalajacy pierscien 1(12) laczacy zew¬ netrzny blaszany plaszcz (3) z górna dennica <6) 35 walczaka (1), oddzielony od goracej dennicy (6) izolacyjna opaska (13) stanowiaca posrediiriiczacy element laczeniowy pierscienia (12). 3. Ogrzewacz wedlug zastrz. li 2, znamienny tym, ze przeslona (9) grzejnika (8), wykonana ze 40 stopu magnezowego, jest pokryta cienka warstwa perforowanego laminatu rxUesto)fwo-szklanego, sta¬ nowiac jednoczesnie protektor, wspóldzialajacy z inhMitorowa ochrona zbiornika i przewodów wo¬ dy ogrzanej, przy czym we wstepnym zbiorniku 45 i(18 lub 26) przeplywowym zimnej wody jest usy¬ tuowany staly krzemianowy inhibitor korozji. 4. Ogrzewacz wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze stop magnezowy protektora zawiera poza magnezem wagowo Al 6 — 8%, Zn 3 — 5%, Mn — so przynajmniej 1,5%, zas zanieczyszczenia Fe i Ou nie przekraczaja 0,01%. 5. Ogrzewacz wedlug zastrz. 1 — 4, mamfonny tym, ze inhibitor jest umieszczony dodatkowo w malym zbiorniczku, zasobniku (19 lub 27), wy- 55 konanym z laminatu poliestrowo-szklanego, usy¬ tuowanym bezposrednio przy wlocie zimnej wody.KI. 36e,6/14 66 684 MKP F24h 1/20 #*/ Fig.

2.KI. 36e,6/14 66 684 MKP F24h 1/20 21 p^J US 1JLJ8_ 17 16 frg.3 32 31 30 1+3 29 Kjl 17 28 L^ Kg. 4KI. 36e,6/14 66 684 MKP F24h 1/20 AJ fig.5 Typo Lódz, zam. 1256/72 — 115 egz. Cena zl 10,— PL PL