RU195116U1 - Проточный электронагреватель - Google Patents
Проточный электронагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU195116U1 RU195116U1 RU2019108003U RU2019108003U RU195116U1 RU 195116 U1 RU195116 U1 RU 195116U1 RU 2019108003 U RU2019108003 U RU 2019108003U RU 2019108003 U RU2019108003 U RU 2019108003U RU 195116 U1 RU195116 U1 RU 195116U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- heat exchanger
- medium
- flow
- electric heater
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Предлагаемый нагреватель может быть использован в любой отрасли народного хозяйства, где необходим низкотемпературный нагрев жидких и газообразных сред типа воды, жидких технических сред, масел, воздуха и тому подобных сред в проточном режиме.Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение электроэнергии при нагреве среды за счет использования инфракрасной составляющей лучистой энергии нагревателя и снижение время нагрева проточной среды.Указанная техническая задача достигается тем, что в проточном электронагревателе, содержащем корпус преимущественно цилиндрической формы с подводящей и отводящей магистралями, внутри которого размещен нагревательный элемент в виде ТЕНа, соединенного с электропитанием, тело которого установлено параллельно продольной оси корпуса, и теплообменник, выполненный в виде тонкой металлической ленты, спирально закрученной вокруг нагревательного элемента и размещенной внутри корпуса таким образом, что между смежными витками металлической ленты и корпусом имеется гарантированный зазор, а сама металлическая лента выполнена волнообразной в поперечном направлении.Использование предлагаемого технического решения в нагревательных системах позволит снизить затраты электроэнергии, уменьшить время нагрева среды непосредственно в проточном режиме, что дает возможность повысить КПД, существенно снизить время нагрева среды и снизить затраты электроэнергии по сравнению с известными конструкциями проточных электронагревателей.
Description
Предлагаемый нагреватель может быть использован в любой отрасли народного хозяйства, где необходим низкотемпературный нагрев жидких и газообразных сред типа воды, жидких технических сред, масел, воздуха и тому подобных сред в проточном режиме.
Известен гибкий электронагреватель, содержащий токонепроводящую основу, на которой за счет адгезии закреплены нагревательные проводники в виде токопроводящей пасты в виде смеси полимерной проводниковой пасты и полимерной резисторной пасты с элементами подключения к источнику питания (см, свидетельство на ПМ №21991 по кл. Н05В 3/34 за 2002 г.)
Недостатком известных гибких нагревательных элементов это низкий КПД нагрева среды из-за небольшой площади контакта с нагреваемой средой и расположения самого нагревательного элемента на одном участке нагреваемой среды, что увеличивает время нагрева среды и приводит к увеличенному потребления электроэнергии.
Также известен проточный электронагреватель жидких и газообразных сред, содержащий корпус с входящей и отводящей магистралями нагреваемой среды, расположенные на противоположных торцах или стенках корпуса. Внутри корпуса установлен нагревательный электротен, соединенный с источником питания (см. например патент на ПМ №21707 по кл. Н05В 3/20 за 2006 г.)
Недостатком известных теновых электронагревателей является низкий КПД нагрева среды из-за малой площади контакта с нагреваемой средой и расположения самого нагревательного элемента на одном участке нагреваемой среды, что увеличивает время нагрева среды и приводит к увеличенному потребления электроэнергии.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является проточный электронагреватель, содержащий корпус преимущественно цилиндрической формы с подводящей и отводящей магистралями, внутри которого размещен нагревательный элемент в виде металлической ленты, соединенной с электропитанием, тело которой расположено параллельно движению нагреваемой среды по всей площади поперечного сечения корпуса в виде витков с гарантированным зазором между ними, а смежные витки элемента разделены изоляторами, поверхность нагревательного элемента выполнена волнообразной в продольном сечении, а изоляторы выполнены в виде диэлектрических трубок или ленты (см патент на ПМ РФ №137650 по кл Н05В 3/20 за 2013 г.).
Недостатки известного электронагревателя, низкий КПД нагрева, из-за недостаточного использования ультрафиолетовой (лучистой) составляющей энергии нагревателя и отсутствие устройства ее использования при нагреве среды, что приводит к увеличению времени, требуемый на нагрев текучей среды и увеличивает расход электроэнергии.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранения указанных недостатков, снижения электроэнергии при нагреве среды за счет использования инфракрасной составляющей лучистой энергии нагревателя и снижение время нагрева проточной среды до заданных величин.
Указанная техническая задача достигается тем, что в проточном электронагревателе, содержащем корпус преимущественно цилиндрической формы с подводящей и отводящей магистралями, внутри которого размещен нагревательный элемент в виде электротена, соединенного с электропитанием, тело которого установлено параллельно продольной оси корпуса, и теплообменник, выполненный в виде тонкой металлической ленты, спирально закрученной вокруг нагревательного элемента и размещенной внутри корпуса таким образом, что между смежными витками металлической ленты и корпусом имеется гарантированный зазор, а сама металлическая лента выполнена волнообразной в поперечном направлении.
Еще одним отличием предлагаемого нагревателя является то, что металлическая лента и подложка теплообменника выполнены из металла с большей теплопроводностью, нагревательный элемент выполнен в виде нескольких электротенов, а теплообменник закручен вокруг всех электротенов одновременно или вокруг каждого электротена в отдельности.
Кроме того теплообменник дополнительно снабжен металлической подложкой, расположенной в зазоре спирали теплообменника.
На фиг. 1 - изображен предлагаемый электронагреватель, продольное сечение (теплообменник не рассечен)
На фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1
На фиг. 3 - увеличенное изображение узла 1 фиг. 2.
Как показано на графических материалах предлагаемый электронагреватель содержит жесткий корпус 1 преимущественно круглой формы. Внутри корпуса 1 закреплен нагревательный элемент 2 в виде одного или нескольких электротенов (далее НЭ). Тело НЭ выполнено из материала с высоким сопротивлением электрическому току и может быть выполнено прямолинейной формы или в виде одного или нескольких изгибов по длине ТЭНа. Корпус 1 закрыт крышками 3 и 4, на которых имеется входное отверстие 5 и выходное отверстие 6 для среды 7 подводящей и отводящей магистралями. На корпусе 1 или крышках 3,4 имеются клеммы 8 для подачи электроэнергии к нагревательному элементу 2. Внутри корпуса 1 установлены НЭ 2 и теплообменник 9, закрученный вокруг нагревателя 2 в форме спирали, причем между каждыми смежными витками 10 имеется гарантированный зазор 11, а последний виток 12 спирали теплообменника 9 установлен с зазором 13 относительно внутренней поверхности 14 корпуса 1. Теплообменник 9 и электронагревательный элемент 2 ориентированы параллельно внутренней поверхности 14 корпуса 1. Само тело теплообменника 9 выполнено волнообразным с выступами 15 и впадинами 16. В зазоре 11 между смежными витками 10 установлена подложка 17, выполненная в виде плоской металлической полосы
Работа предлагаемого электронагревателя осуществляется следующим образом. Из подающей магистрали через входное отверстие 5 крышки 3 текучая среда 7 подается в полость корпуса 1 и заполняет ее. После заполнения полости текучая среда 7 удаляется из нее через выходное отверстие 6 в отводящую магистраль. Одновременно с подачей в полость текучей среды 7 от источника через клеммы 8 подается питание, в виде электрического тока, на контакты нагревательного элемента 2. Под воздействием электроэнергии вся поверхность НЭ 2 нагревается, и это тепло передается теплообменнику 9, а от него нагреваемой среде 7, например газообразной или жидкой. Весь поток среды 7 разделяется на отдельные потоки, витками спирали 10 теплообменника 9 и проходит между смежными витками 10. Проходное сечение равно гарантированному зазору 11 и высоте гофр между выступами 15 и впадинами 16 теплообменника 9. Нагревательный элемент 2 выполнен в виде электротенов, преимущественно круглого сечения с нагреваемой спиралью внутри, которые могут быть включены как одновременно, так и раздельно Съем тепла с поверхности НЭ 2 и передачи его нагреваемой среде 7 осуществляется двумя путями. Первый путь путем нагрева контактной части теплообменника 9 от тенов 2, которая соприкасается с наружной поверхностью НЭ. Второй путь это передачи ИНФО красной части лучистой энергии НЭ на подложку 17 и ее нагрев, а не рассеивания в потоке текучей среды 7. Под воздействием разделения всего объема среды 7 на множество отдельных потоков площадь проходного сечения каждого отдельного потока уменьшается, а площадь контакта среды 7 увеличивается во много раз, и ее нагрев производится со всех сторон. С боков среда 7 нагревается поверхностью теплообменника 9, а в основании происходит ее нагрев подложкой 17. Время нагрева рабочей среды 7 определяется длиной тела НЭ 2 и количеством включенных тенов. После нагрева среда 7 смешивается и единым потоком через выходное отверстие 6 направляется в отводящую магистраль, а из нее к потребителю, например для обогрева зданий.
За счет увеличения площади контакта теплообменника 9 и введение подложки 17 время нагрева среды 7 снижается, а это позволяет снизить расход электроэнергии и повысить КПД нагревателя.
Температура нагрева тела нагревателя значительно выше температуры нагреваемой среды, что увеличивает в значительной степени лучистую составляющую тепловой энергии нагревательного элемента. Так температура наружной поверхности нагревательного элемента может достигать 400-600°С, а температура нагреваемой среды колеблется в пределах 40-70°С. При этом витки спирали теплообменника корпуса вместе с нагревательным элементом расположены во внутренней полости параллельно внутренней поверхности корпуса и не создают дополнительного сопротивления потоку движения среды.
Снабжение нагревателя теплообменником в виде тонкой фольгированной полосы, свернутой в спираль и установленной внутри корпуса по всей площади проходного сечения, позволяет производить нагрев среды непосредственно при его движении между поверхностями нагревательного элемента и теплообменника за счет контакта с нагревательным элементом части теплообменника и дополнительный нагрев подложки инфракрасной составляющей лучистой энергии самого нагревателя (а не ее рассеивания в процессе нагрева в среде), что позволяет во много раз увеличить площадь контакта нагреваемой среды с нагревательным элементом, снизить время нагрева среды в проточном режиме и увеличить производительность и повысить КПД электронагревателя.
Использование предлагаемого технического решения в нагревательных системах позволит снизить затраты электроэнергии, уменьшить время нагрева среды непосредственно в проточном режиме, что дает возможность повысить КПД, существенно снизить время нагрева среды и снизить затраты электроэнергии по сравнению с известными конструкциями проточных электронагревателей.
Claims (5)
1. Проточный электронагреватель, содержащий корпус преимущественно цилиндрической формы с подводящей и отводящей магистралями, внутри которого размещен нагревательный элемент в виде электротена, соединенного с электропитанием, тело которого установлено параллельно продольной оси корпуса, и теплообменник, отличающийся тем, что теплообменник выполнен в виде тонкой металлической ленты, спирально закрученной вокруг нагревательного элемента, и размещен внутри корпуса таким образом, что между смежными витками металлической ленты и корпусом имеется гарантированный зазор, а сама металлическая лента выполнена волнообразной в поперечном направлении.
2. Проточный электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде нескольких электротенов, а теплообменник закручен вокруг всех электротенов одновременно или вокруг каждого электротена в отдельности.
3. Проточный электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что теплообменник дополнительно снабжен металлической подложкой, расположенной в зазоре спирали теплообменника.
4. Проточный электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что металлическая лента и подложка теплообменника выполнены из металла с большей теплопроводностью.
5. Проточный электронагреватель по п. 1, отличающийся тем, что подложка выполнена в виде плоской полосы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108003U RU195116U1 (ru) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Проточный электронагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108003U RU195116U1 (ru) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Проточный электронагреватель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195116U1 true RU195116U1 (ru) | 2020-01-15 |
Family
ID=69167390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108003U RU195116U1 (ru) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Проточный электронагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195116U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021240495A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | ZOLDAN, Alexander | Electric water heater |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2044415C1 (ru) * | 1992-10-09 | 1995-09-20 | Арсений Александрович Муранов | Электроводонагреватель |
US8233782B2 (en) * | 2005-04-22 | 2012-07-31 | Shell Oil Company | Grouped exposed metal heaters |
RU137092U1 (ru) * | 2013-04-26 | 2014-01-27 | Виктор Георгиевич Бочеваров | Модуль для электрического нагрева жидкостных сред (варианты) |
RU137650U1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-02-20 | Даян Катипович Сафин | Проточный электронагреватель |
-
2019
- 2019-03-20 RU RU2019108003U patent/RU195116U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2044415C1 (ru) * | 1992-10-09 | 1995-09-20 | Арсений Александрович Муранов | Электроводонагреватель |
US8233782B2 (en) * | 2005-04-22 | 2012-07-31 | Shell Oil Company | Grouped exposed metal heaters |
RU137092U1 (ru) * | 2013-04-26 | 2014-01-27 | Виктор Георгиевич Бочеваров | Модуль для электрического нагрева жидкостных сред (варианты) |
RU137650U1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-02-20 | Даян Катипович Сафин | Проточный электронагреватель |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021240495A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | ZOLDAN, Alexander | Electric water heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3968346A (en) | Method and apparatus for electrically heating a fluid | |
US2596327A (en) | Electric heater | |
CN106288346B (zh) | 流体加热装置 | |
WO2016065970A1 (zh) | 蒸汽发生器 | |
KR100963052B1 (ko) | 코팅된 나선형 발열선을 이용한 전기 순간온수 발생기엘리먼트 | |
RU195116U1 (ru) | Проточный электронагреватель | |
IL259494A (en) | Device for rapid heating of liquids | |
US9074819B2 (en) | High velocity fluid flow electric heater | |
RU163390U1 (ru) | Проточный электронагреватель | |
RU137650U1 (ru) | Проточный электронагреватель | |
CN108444092B (zh) | 用于对液态合金加热的预热器 | |
RU2400944C1 (ru) | Вихревой индукционный нагреватель и устройство обогрева для помещения | |
RU2611429C1 (ru) | Электрический нагреватель газовых и жидких сред | |
US20040256375A1 (en) | Electrical water heating device with large contact surface | |
RU2499369C2 (ru) | Электронагреватель для проточных текущих сред | |
CN102261743B (zh) | 用于即热热水器的一体化热压式加热器 | |
CN115812338A (zh) | 电热水器 | |
CN202274611U (zh) | 一种电热水器 | |
CN209767851U (zh) | 异形体加热器 | |
CN202145047U (zh) | 即热式光波电热水器 | |
RU2298737C1 (ru) | Коаксиальный нагреватель | |
CN219454254U (zh) | 一种用于加热液体的加热管 | |
CN214791888U (zh) | 一种分段控制加热器 | |
KR20120047470A (ko) | 스크류 형태의 지지체를 이용한 순간온수 발생기 | |
UA82521U (ru) | Нагреватель проточной жидкости или газа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210321 |