RU169891U1 - STEAM GENERATOR - Google Patents

STEAM GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU169891U1
RU169891U1 RU2016111841U RU2016111841U RU169891U1 RU 169891 U1 RU169891 U1 RU 169891U1 RU 2016111841 U RU2016111841 U RU 2016111841U RU 2016111841 U RU2016111841 U RU 2016111841U RU 169891 U1 RU169891 U1 RU 169891U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
steam generator
phase electrode
steam
water
Prior art date
Application number
RU2016111841U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Обронов
Сергей Анатольевич Егоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный политехнический университет"
Priority to RU2016111841U priority Critical patent/RU169891U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169891U1 publication Critical patent/RU169891U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters

Abstract

Устройство позволяет повысить производительность парогенератора с одновременным повышением безопасности работы.Парогенератор содержит корпус с вводным и отводящим патрубками, фазный электрод с параболической поверхностью, расположенный в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса, при этом внутренняя рабочая и наружная поверхности корпуса парогенератора выполнены из листовой стали между которыми размещено неметаллическое наполнение в виде слюды Мусковит; а отводящий патрубок расположен в крышке парогенератора. 1 илл.The device allows to increase the productivity of the steam generator while increasing safety. The steam generator contains a housing with inlet and outlet pipes, a phase electrode with a parabolic surface located in the housing on an adjustable rod passing through the dielectric cover of the housing, while the inner working and outer surfaces of the steam generator housing are made of steel sheet between which is placed a non-metallic filling in the form of Muscovite mica; and the outlet pipe is located in the cover of the steam generator. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроительной промышленности и может быть использована для обработки заготовок на токарных и сверлильных станках.The utility model relates to the engineering industry and can be used to process blanks on turning and drilling machines.

Известен электродный нагреватель жидкости [Пат. №2189542 РФ, МПК F24J 1/20. Электродный нагреватель жидкости / Харитонов П.Т., Мкртчян С.Р., Игнатов В.Д.; заявитель и патентообладатель Харитонов Петр Тихонович. - №2000127009/06; заявл. 27.10.2000; опубл. 20.09.2002. 4 с. 4 ил.], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально расположенные в корпусе на диэлектрической перегородке в полости с нагревающей жидкостью, при этом фазный электрод и нижняя часть корпуса выполнены коническими, где угол конической поверхности корпуса и фазного электрода равен 10-20°. Общими с заявляемым устройством являются следующие признаки: корпус с входным и выходным патрубками; наличие фазного электрода и выполнение нижней части корпуса сужающейся.Known electrode fluid heater [US Pat. No. 2189542 RF, IPC F24J 1/20. Liquid electrode heater / Kharitonov P.T., Mkrtchyan S.R., Ignatov V.D .; applicant and patent holder Kharitonov Pyotr Tikhonovich. - No.2000127009 / 06; declared 10/27/2000; publ. 09/20/2002. 4 sec 4 ill.], Comprising a housing with inlet and outlet nozzles coaxially located in the housing on a dielectric partition in a cavity with a heating fluid, the phase electrode and the lower part of the housing being conical, where the angle of the conical surface of the housing and phase electrode is 10-20 ° . Common with the claimed device are the following features: housing with inlet and outlet nozzles; the presence of a phase electrode and the implementation of the lower part of the body tapering.

Недостатками конструкции являются повышенное гидравлическое сопротивление проходящей жидкости и недостаточная конвективность (турбулентность).The design flaws are increased hydraulic resistance of the passing fluid and insufficient convectivity (turbulence).

Известен электрический водонагреватель [Пат. №13083 Российская Федерация, МПК F24H 1/10. Электрический водонагреватель / Перфильев Н.И., Бондарев Б.Н., Перфильев И.Н., Марьяшин А.А..; заявитель и патентообладатель Перфильев Николай Иванович. Ин-т связи. - №99118123/20; заявл. 16.08.1999; опубл. 20.03.2000. 7 с. 3 ил.], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, размещенные в нем соосно навстречу друг другу установленный с возможностью возвратно-поступательного движения фазный электрод, изолированный от корпуса токопроводящий стержень, соединенный с источником тока и фазным электродом, внутри которого выполнена полость, образующая его рабочую поверхность. Рабочая поверхность фазного электрода размещена концентрично рабочей поверхности нулевого электрода с образованными между Known electric water heater [Pat. No. 13083 Russian Federation, IPC F24H 1/10. Electric water heater / Perfiliev N.I., Bondarev B.N., Perfiliev I.N., Maryashin A.A ..; applicant and patent holder Perfilyev Nikolay Ivanovich. Institute of Communication. - No. 99118123/20; declared 08/16/1999; publ. 03/20/2000. 7 sec 3 ill.], Comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a phase electrode arranged coaxially towards each other and mounted with the possibility of reciprocating motion, a conductive rod isolated from the housing, connected to a current source and a phase electrode, inside which a cavity is formed, forming its working surface. The working surface of the phase electrode is placed concentrically to the working surface of the zero electrode formed between

ними кольцевыми зазорами, рабочая поверхность нулевого и фазного электрода выполнены коническими цилиндрами в виде вогнутой и выпуклой сфер, а проходящий канал выпускного патрубка выполнен расширенным наружу по ходу жидкости. Общими с заявляемым устройством являются следующие признаки: корпус с входным и выходным патрубками; наличие фазного электрода и регулировочного стержня.They have annular gaps, the working surface of the zero and phase electrode is made of conical cylinders in the form of concave and convex spheres, and the passing channel of the exhaust pipe is made expanded outward along the liquid. Common with the claimed device are the following features: housing with inlet and outlet nozzles; the presence of a phase electrode and an adjusting rod.

Конструкции сложна в изготовлении и эксплуатации, как следствие, имеет относительно высокую стоимость, слаба циркуляция жидкости.The design is difficult to manufacture and operate, as a result, it has a relatively high cost, poor fluid circulation.

За прототип принято устройство парогенератора [Пат. №136136 Российской Федерации МПК F24H 1/00. Устройство для получения горячей воды и пара. / Свиридов И.А., Егоров С.А., Коробов Д.В. заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - №2013117569/06; заявл. 16.04.2013. опубл. 27.12.2013. 6 с. 1 ил.] Устройство содержит корпус с параболической частью, расположенный в корпусе, фазный электрод с параболической рабочей поверхностью, вводной патрубок для подачи воды, кольцеобразную выточку на фазном электроде, нулевой провод, расположенный на корпусе, фазный провод, соединенный с металлической резьбовой втулкой, регулировочный стержень фазного электрода, находящийся в изолированной от корпуса крышке, отводящий патрубок, находящийся в корпусе.For the prototype adopted the device of the steam generator [US Pat. No. 136136 of the Russian Federation IPC F24H 1/00. Device for producing hot water and steam. / Sviridov I.A., Egorov S.A., Korobov D.V. Applicant and patent holder Ivanovo State Textile Academy. - No. 2013117569/06; declared 04/16/2013. publ. 12/27/2013. 6 sec 1 or.] The device comprises a case with a parabolic part located in the case, a phase electrode with a parabolic working surface, an inlet pipe for water supply, an annular groove on the phase electrode, a neutral wire located on the case, a phase wire connected to a metal threaded sleeve, an adjusting rod of the phase electrode located in the lid insulated from the housing, an outlet branch pipe located in the housing.

Недостатком данного устройства является выполнение парогенератора в виде цельнометаллического массивного корпуса, что увеличивает время получения пара с момента включения парогенератора из-за больших потерь тепла, которое идет на нагрев корпуса. Также корпус не имеет изоляции, т.е. находится под напряжением во время работы, что представляет опасность для жизни оператора парогенератора, а расположение паровыводящего патрубка в корпусе, уменьшает эффективность выхода пара из-за его скопления под крышкой и его оседания с последующим превращением снова в жидкость.The disadvantage of this device is the implementation of the steam generator in the form of an all-metal massive body, which increases the time for receiving steam from the moment the steam generator is turned on due to the large heat loss that goes to heat the body. Also, the housing is not insulated, i.e. It is energized during operation, which poses a danger to the life of the steam generator operator, and the location of the steam outlet in the housing reduces the efficiency of the steam output due to its accumulation under the cover and its subsidence, followed by its transformation back into liquid.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение производительности парогенератора с одновременным повышением безопасности его работы.The technical result of the claimed utility model is to increase the productivity of the steam generator while increasing the safety of its operation.

Указанный технический результат достигается тем, что в парогенераторе, содержащем корпус с вводным и отводящим патрубками, фазный электрод с параболической поверхностью, расположенный в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса, согласно полезной модели, внутренняя рабочая и наружная поверхности корпуса парогенератора выполнены из листовой стали между которыми размещено неметаллическое наполнение в виде слюды Мусковит; а отводящий патрубок расположен в крышке парогенератора.The specified technical result is achieved by the fact that in the steam generator comprising a housing with inlet and outlet pipes, a phase electrode with a parabolic surface located in the housing on an adjustable rod passing through the dielectric cover of the housing, according to a utility model, the inner working and outer surfaces of the steam generator housing are made of steel sheet between which is placed a non-metallic filling in the form of Muscovite mica; and the outlet pipe is located in the cover of the steam generator.

На чертеже представлена конструкция парогенератора в разрезе.The drawing shows the design of the steam generator in the context.

Для сопоставления заявляемого парогенератора с прототипом рассчитываем время необходимое для получения пара в парогенераторе. Определяем время необходимое для получения пара:To compare the inventive steam generator with the prototype, we calculate the time required to produce steam in the steam generator. We determine the time required to produce steam:

Figure 00000001
Figure 00000001

где, I - ток между электродами 2,5 A, R - сопротивление межэлектродного промежутка, 100 Ом, Q - количество выделяемой теплоты:where, I is the current between the electrodes 2.5 A, R is the resistance of the interelectrode gap, 100 Ohms, Q is the amount of heat released:

Q=mв⋅cв(tп-tв)+mв⋅λв+mк⋅cк(tп-tк), ДжQ = m in ⋅c in (t p -t c ) + m in ⋅λ in + m k ⋅c k (t p -t k ), J

где, mв - масса воды в межэлектродном промежутке, Cв - изобарная теплоемкость воды, tп - температура пара, tв - начальная температура воды, λв - скрытая теплота парообразования, mк - масса корпуса, Cк - теплоемкость корпуса (сталь), tк - начальная температура корпуса.where, m in is the mass of water in the interelectrode gap, C in is the isobaric heat capacity of water, t p is the steam temperature, t in is the initial water temperature, λ in is the latent heat of vaporization, m to is the mass of the body, C to is the heat capacity of the body ( steel), t to - the initial temperature of the housing.

Так как теплоемкость корпуса меньше теплоемкости нагреваемой воды, а температуропроводность воды ниже температуропроводности стали, то корпус нагревается вместе с водой, находящейся в промежутке между электродом и корпусом.Since the heat capacity of the casing is less than the heat capacity of the heated water, and the thermal diffusivity of the water is lower than the thermal diffusivity of the steel, the casing is heated with water in the gap between the electrode and the casing.

Q1=0,02⋅4200(100-20)+0,02⋅2258200+5,5⋅480(100-20) (Дж)Q 1 = 0.02⋅4200 (100-20) + 0.02⋅2258200 + 5.5⋅480 (100-20) (J)

Q1=6720+45164+211200=263084 ДжQ 1 = 6720 + 45164 + 211200 = 263,084 J

Figure 00000002
Figure 00000002

Затем определяем время необходимое для получения пара в заявляемом парогенераторе. Проводим расчет корпуса из листовой стали с внутренним наполнением слюдой Мусковит ГОСТ 18096-87.Then we determine the time required to produce steam in the inventive steam generator. We carry out the calculation of the case of sheet steel with internal filling with mica Muscovite GOST 18096-87.

Q2=0,02⋅4200(100-20)+0,02⋅2258200+0,5⋅880(100-20)Q 2 = 0.02⋅4200 (100-20) + 0.02⋅2258200 + 0.5⋅880 (100-20)

Q2=6720+45164+35200=87084 ДжQ 2 = 6720 + 45164 + 35200 = 87084 J

Figure 00000003
Figure 00000003

Из расчета видно, что новый материал корпуса позволяет значительно уменьшить время на получение пара.It can be seen from the calculation that the new housing material can significantly reduce the time for steam production.

Замена материала корпуса на листовую сталь и слюду позволяет значительно уменьшить потери тепла, ускорить процесс получения пара в 3,5 раза и благодаря переносу отводящего патрубка в крышку выход пара из парогенератора так же увеличился. Вследствие того что слюда является электроизоляционным материалом корпус парогенератора стал безопасным для оператора во время работы.Replacing the housing material with sheet steel and mica can significantly reduce heat loss, speed up the process of steam production by 3.5 times, and due to the transfer of the outlet pipe into the lid, the steam output from the steam generator also increased. Due to the fact that mica is an insulating material, the case of the steam generator has become safe for the operator during operation.

Устройство содержит корпус 1 содержащий внутреннюю рабочую 2 и наружную поверхности, выполненные из листовой стали, между которыми расположено неметаллическое наполнение 3 в виде Мусковита. По центру корпуса 1 размещен фазный электрод 4 рабочая поверхность которого конгруэнтна внутренней рабочей поверхности 2 корпуса 1. На фазной электроде 4 выполнена кольцеобразная выточка 5. Регулировочный стержень 6 фазного электрода 4 закреплен в крышке 7, в которой расположен отводящий патрубок 8. Вводный патрубок 9 размещен на наружной поверхности корпуса, выход которого находится на внутренней поверхности 2 корпуса 1. В крышке 8 имеется фазный провод 10, соединенный с металлической резьбовой втулкой 11. На наружной поверхности корпуса 1 расположен нулевой провод 12.The device comprises a housing 1 comprising an inner working 2 and an outer surface made of sheet steel, between which there is a non-metallic filling 3 in the form of Muscovite. A phase electrode 4 is placed in the center of the housing 1, the working surface of which is congruent with the inner working surface 2 of the housing 1. An annular recess 5 is made on the phase electrode 4. The adjustment rod 6 of the phase electrode 4 is fixed in the cover 7, in which the outlet pipe 8. is located. The inlet pipe 9 is located on the outer surface of the housing, the output of which is on the inner surface 2 of the housing 1. In the lid 8 there is a phase wire 10 connected to a metal threaded sleeve 11. On the outer surface of the housing 1 false neutral wire 12.

Устройство работает следующим образом. В зависимости от температуры поступающей через подводящий патрубок 9 воды, с помощью регулировочного стержня 6 устанавливается (регулируется) расстояние между параболической The device operates as follows. Depending on the temperature of the water entering through the supply pipe 9, with the help of the adjusting rod 6, the distance between the parabolic

рабочей поверхностью корпуса из листовой стали 2, и параболической рабочей поверхностью фазного электрода 4. В крайнем нижнем положении фазного электрода 4 между рабочими поверхностями корпуса 2 и электрода образуется минимальный зазор, при котором вода при нагревании преобразуется в пар. При смещении фазного электрода 4 вращением регулировочного стержня 6, увеличивается зазор на максимальное значение, ограниченное резьбовой частью регулировочного стержня 6 фазного электрода 4, при этом вода нагревается. Холодная вода поступает под давлением из системы центрального водоснабжения через подводящий патрубок 9 в водонагреватель, поднимаясь в зазоре между внутренней поверхностью корпуса 2 с параболической частью и фазным электродом 4 с параболической рабочей поверхностью, при этом объем жидкости от нижней части корпуса до верхней постепенно увеличивается, и, попадая в полость 5, образованную кольцеобразной выточкой на фазном электроде 4, обеспечивает вихреобразование, что приводит к улучшению теплопередачи между слоями жидкости. Ток, протекая между электродом 4 и внутренней поверхностью корпуса 2 через воду, нагревает ее, при этом неметаллическое наполнение Мусковит 3 благодаря своим физико-химическим свойствам не позволяет теплу, получаемому в результате нагрева воды, нагревать внешнюю часть корпуса 1 вследствие чего получение пара осуществляется значительно быстрее. Отводящий патрубок 8, в свою очередь, находящийся в крышке 7, способствует полному выходу получившегося пара из парогенератора повышая его КПД.the working surface of the housing made of sheet steel 2, and the parabolic working surface of the phase electrode 4. In the extreme lower position of the phase electrode 4 between the working surfaces of the housing 2 and the electrode, a minimum gap is formed at which water is converted to steam when heated. When the phase electrode 4 is shifted by rotation of the adjusting rod 6, the gap increases to the maximum value limited by the threaded part of the adjusting rod 6 of the phase electrode 4, while the water is heated. Cold water flows under pressure from the central water supply system through the inlet pipe 9 to the water heater, rising in the gap between the inner surface of the casing 2 with the parabolic part and the phase electrode 4 with the parabolic working surface, while the volume of liquid from the lower part of the casing to the upper gradually increases, and , getting into the cavity 5, formed by an annular groove on the phase electrode 4, provides vortex formation, which leads to improved heat transfer between the liquid layers. The current flowing between the electrode 4 and the inner surface of the housing 2 through the water heats it, while the non-metallic filling of Muscovit 3, due to its physicochemical properties, does not allow the heat obtained by heating the water to heat the outer part of the housing 1, as a result of which steam is produced significantly faster. The outlet pipe 8, in turn, located in the lid 7, contributes to the complete exit of the resulting steam from the steam generator increasing its efficiency.

Claims (1)

Парогенератор, содержащий корпус с вводным и отводящим патрубками, фазный электрод с параболической поверхностью, расположенный в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса, отличающийся тем что, внутренняя рабочая и наружная поверхности корпуса парогенератора выполнены из листовой стали между которыми размещено неметаллическое наполнение в виде слюды Мусковит; а отводящий патрубок расположен в крышке парогенератора.A steam generator comprising a housing with inlet and outlet pipes, a phase electrode with a parabolic surface, located in the housing on an adjustable rod passing through the dielectric cover of the housing, characterized in that the inner working and outer surfaces of the steam generator housing are made of sheet steel between which non-metallic filling is placed in Muscovite mica; and the outlet pipe is located in the cover of the steam generator.
RU2016111841U 2016-03-29 2016-03-29 STEAM GENERATOR RU169891U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111841U RU169891U1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 STEAM GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016111841U RU169891U1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 STEAM GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169891U1 true RU169891U1 (en) 2017-04-05

Family

ID=58505427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016111841U RU169891U1 (en) 2016-03-29 2016-03-29 STEAM GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169891U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU13083U1 (en) * 1999-08-16 2000-03-20 Перфильев Николай Иванович ELECTRIC WATER HEATER (ITS OPTIONS)
JP2012242054A (en) * 2011-05-23 2012-12-10 Noritz Corp Heat exchanger and heat pump water heater
RU136136U1 (en) * 2013-04-16 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА) DEVICE FOR PRODUCING HOT WATER AND STEAM
CN103827602B (en) * 2012-03-30 2015-11-25 三浦工业株式会社 Water supply heating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU13083U1 (en) * 1999-08-16 2000-03-20 Перфильев Николай Иванович ELECTRIC WATER HEATER (ITS OPTIONS)
JP2012242054A (en) * 2011-05-23 2012-12-10 Noritz Corp Heat exchanger and heat pump water heater
CN103827602B (en) * 2012-03-30 2015-11-25 三浦工业株式会社 Water supply heating system
RU136136U1 (en) * 2013-04-16 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА) DEVICE FOR PRODUCING HOT WATER AND STEAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6185692B2 (en) Electric heating device for pressurized fluid
CN105987375A (en) Superheated steam generator
RU169891U1 (en) STEAM GENERATOR
CN101886843B (en) Method and device for heating flowing fluid as well as heating equipment applying same
CN103672832B (en) Heat-conducting oil overheat steam generator
CN203824050U (en) Electric water heater
RU136136U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING HOT WATER AND STEAM
CN207640192U (en) A kind of pressure-type coffee machine of electromagnetic heating
JP2016167460A (en) Electric heating device
CN206418987U (en) A kind of degasser constant temperature heating device
CN105627284A (en) Steam generator
CN205678869U (en) A kind of compound cylinder and electromagnetic eddy liquid heater
CN204993923U (en) Radial induction heating formula hot -rolling
CN204099061U (en) Gas turbine nozzle electric heater
RU153056U1 (en) DEVICE FOR DIFFUSION WELDING OF BAR Billets From HETEROGENEOUS MATERIALS
CN206093987U (en) Vapor generator
CN204880660U (en) A electromagnetic heating device that is used for large -scale commercial store water village circulation heating
CN105004039A (en) Electromagnetic heating device for cyclic heating of large commercial water storage station
CN206314017U (en) A kind of electric heater
CN104235813A (en) Supersonic frequency induction heating steam generator
CN205824359U (en) Temperature automatically controlled hot water tap
CN205654964U (en) Electromagnetic heating tap
CN204227399U (en) Steam generator
CN204062970U (en) Steam generator
CN204724614U (en) Hollow copper ingot continuous heating

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170628