RU2059941C1 - Электроводонагреватель - Google Patents
Электроводонагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059941C1 RU2059941C1 RU93001841A RU93001841A RU2059941C1 RU 2059941 C1 RU2059941 C1 RU 2059941C1 RU 93001841 A RU93001841 A RU 93001841A RU 93001841 A RU93001841 A RU 93001841A RU 2059941 C1 RU2059941 C1 RU 2059941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- spiral
- water heater
- gap
- electric water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Использование: нагреватели текучей среды. Сущность изобретения: электроводонагреватель содержит два коаксиальных электрода, установленных на некотором расстоянии друг от друга и погруженных в нагреваемую среду, причем наружный электрод выполнен в виде цилиндрической спирали, установленной равноудаленно вокруг центрального электрода на заданном расстоянии, обеспечивающем определенную мощность в зависимости от соотношения межэлектродного зазора и активной поверхности спирального электрода. Межэлектродный зазор можно регулировать положением центрального электрода. 1 з. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к теплотехнике, а более конкретно к нагревателям текучей среды и может быть применено для нагрева негорючих жидких сред в различном техническом применении, например как элемент отопительной системы.
Известен электродный нагреватель, содержащий пакет плоских пластин-электродов, связанных между собой пофазно так, что зазор между ними можно было регулировать с помощью скользящих опор.
Известен электродный нагреватель, содержащий корпус с электродами и соосно размещенной цилиндрической обечайкой, имеющие вертикальные ряды отверстий, между которыми пластинчатые электроды размещены радиально.
Недостатком известных устройств является сложность механизма перемещения пластин и ослабленная конвекция среды в межэлектродных промежутках из-за конструктивной особенности пластин.
Наиболее близким по совокупности признаков является электродный нагреватель, содержащий заполненный нагреваемой жидкостью корпус с погруженными в него фазным и нулевым электродами, выполненными в виде полых перфорированных цилиндров, установленных соосно с постоянным межэлектродным зазором. Недостатком этого устройства является затрудненность конвективного теплообмена из-за высокого сопротивления прохождению нагреваемой среды через отверстия в межэлектродное пространство.
Задачей изобретения является создание эффективного водонагревателя (ЭВН) с повышенной интенсивностью конвективного теплообмена и с пониженным расходом электроэнергии.
Предлагаемое изобретение характеризуется следующей совокупностью признаков: согласно известному, ЭВН включает два коаксиальных электрода, установленных на некотором расстоянии друг от друга и погруженных в нагреваемую среду и, согласно предлагаемому, внешний электрод выполнен в виде цилиндрической спирали, установленной равноудаленно вокруг центрального электрода так, что мощность ЭВН определяется по формуле P V2/R•Sсэ/d , а боковая поверхность центрального электрода может быть выполнена наборной из подвижных пластин, соединенных шарнирно с токовводом и перемещающихся радиально при повороте последнего в радиальных пазах, выполненных в электроизоляторной шайбе с изменением межэлектродного зазора.
На фиг.1 представлен электроводонагреватель, продольный разрез; на фиг.2 продольный разрез электроводонагревателя с изменяющимся межэлектродным зазором.
Электроводонагреватель (ЭВН) состоит из двух токовводов 1 и 2, установленных в электроизоляторном фланце 3, закрепленных жестко изолирующим дистанционатором 4, один из которых соединен с центральным электродом 5, а второй с наружным спиральным электродом 6; оба электрода крепятся коаксиально на электроизоляторной шайбе 7, имеющей сквозные отверстия 8 для циркуляции нагреваемой среды, кольцевой паз 9 для крепления спирального электрода 5 и радиальные пазы 10. Для изменения межэлектродного расстояния dэ центральный электрод 5 выполняется продольносекционным так, что каждая пластина 11 представляет собой часть цилиндрической боковой поверхности, закрепленной на шарнирах 12, которые соединяют токоввод 1 с пластинами 11, смонтированными на осях 13, торцы которых установлены в пазах 10.
Устройство работает следующим образом. ЭВН своими электродами погружается в нагреваемую среду, например, в воду, залитую в некоторый технологический объем различного назначения. На токовводы 1 и 2 подают напряжение V; в результате непосредственно через нагреваемую среду, имеющую сопротивление R, потечет ток между электродами 5 и 6 или 11 и 6 с выделением тепла непосредственно в нагреваемой среде, которая начинает циркулировать. При этом более холодные объемы среды в межэлектродный объем будут поступать через межвитковые зазоры электрода 6 и частично через отверстия 8 в шайбе 7. Интенсивность нагрева определяется спиральной формой электрода 6, что позволяет обеспечить не только эффективную циркуляцию нагреваемой среды, а также развитый нагрев среды в межэлектродном зазоре dэ согласно зависимости мощности ЭВН
P V2/R•Sсэ,/d , Вт от соотношения активной поверхности Sсэ спирального электрода 6 и величины межэлектродного зазора dэ. Случай стационарного соотношения Sсэ/d const представлен на фиг.1; для переменного соотношения Sсэ/d var при dэ var и Sсэ const, представленного на фиг.2; интенсивность нагрева при постоянстве приложенного напряжения V и сопротивления среды R в этом варианте регулируется путем изменения dэ. Для этого вокруг своей оси поворачивают центральный токоввод 1, установленный в отверстиях во фланце 3 и шайбе 7; при повороте токоввода 1 его вращательное движение переходит в поступательное перемещение пластин 11, формирующих центральный электрод 5; пластины 11; соединены осями 13 и шарнирами 12 с токоподводами 1. При этом торцы осей 13 перемещаются по радиальным пазам 10, выполненным в шайбе 7. В результате такого изменения dэ меняется значение величины Sсэ/d : при уменьшении dэ с приближением пластин 11 к спиральному электроду 6 эта величина растет в квадратичной зависимости от значения dэ и наоборот.
P V2/R•Sсэ,/d
Таким образом, в данной конструкции по сравнению с прототипом обеспечивается высокая интенсивность нагрева, возможность ее регулирования и более высокая степень циркуляции нагреваемой среды.
Изготовлен электроводонагреватель (ЭВН), смонтированный в трубе внутренним диаметром 100 мм и высотой 600 мм; труба с двумя патрубками, один из которых изготовлен под нижней частью ЭВН, а другой над ЭВН, соединена с отопительной батареей общей мощностью по теплоотдаче 1 кВт.
Размеры ЭВН следующие, мм:
Внутренний диаметр спирального электрода Dсэ 40
Высота спирального электрода hсэ 120
Диаметр прутка, из которого изготовлен
спиральный электрод dс 6
Высота центрального электрода hцэ 110
Внешний диаметр центрального электрода D 20
D 26
Максимальный межэлектродный зазор d 10
Минимальный межэлектродный зазор d 7
Результаты экспериментальной проверки предлагаемого устройства, представленные в таблице, показывают, что его использование повышает эффективность ЭВН как за счет снижения затрат электроэнергии с 500 до 450 Вт в равных условиях, т.е. на 10% так и в результате интенсификации нагрева воды на 40% обусловленной предлагаемой конструкцией ЭВН.
Внутренний диаметр спирального электрода Dсэ 40
Высота спирального электрода hсэ 120
Диаметр прутка, из которого изготовлен
спиральный электрод dс 6
Высота центрального электрода hцэ 110
Внешний диаметр центрального электрода D
D
Максимальный межэлектродный зазор d
Минимальный межэлектродный зазор d
Результаты экспериментальной проверки предлагаемого устройства, представленные в таблице, показывают, что его использование повышает эффективность ЭВН как за счет снижения затрат электроэнергии с 500 до 450 Вт в равных условиях, т.е. на 10% так и в результате интенсификации нагрева воды на 40% обусловленной предлагаемой конструкцией ЭВН.
Claims (2)
1. ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий установленные с зазором коаксиально два электрода, соединенных с токовводами и погруженных в нагреваемую среду, отличающийся тем, что внешний электрод выполнен в виде проволочной спирали, витки которой равноудалены от центрального электрода, при этом мощность электроводонагревателя определяется формулой
P=(U2/R)•(Sс.э/d ),
где U приложенное напряжение, В;
R сопротивление нагреваемой среды, Ом;
dэ межэлектродный промежуток, м;
Sс . э активная поверхность спирального электрода, м, определяемая из формулы
Sс.э=(0,3-0,8)nπDс.эdс,
где dс диаметр проволоки спирального электрода, м;
Dс . э внутренний диаметр спирали, м.
P=(U2/R)•(Sс.э/d
где U приложенное напряжение, В;
R сопротивление нагреваемой среды, Ом;
dэ межэлектродный промежуток, м;
Sс . э активная поверхность спирального электрода, м, определяемая из формулы
Sс.э=(0,3-0,8)nπDс.эdс,
где dс диаметр проволоки спирального электрода, м;
Dс . э внутренний диаметр спирали, м.
2. Электроводонагреватель по п.1, отличающийся тем, что токоввод установлен в пазах изоляторной шайбы с возможностью перемещения, а боковая поверхность центрального электрода выполнена наборной из пластин, соединенных шарнирно с токовводом с возможностью радиального перемещения при повороте последнего.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001841A RU2059941C1 (ru) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Электроводонагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93001841A RU2059941C1 (ru) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Электроводонагреватель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93001841A RU93001841A (ru) | 1995-04-20 |
RU2059941C1 true RU2059941C1 (ru) | 1996-05-10 |
Family
ID=20135550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93001841A RU2059941C1 (ru) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Электроводонагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059941C1 (ru) |
-
1993
- 1993-01-11 RU RU93001841A patent/RU2059941C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4855552A (en) | Fluid heating device incorporating transformer secondary winding having a single electrical turn and cooling means optimized for heat transfer | |
US3796857A (en) | Electrode boiler | |
AU567032B2 (en) | Heat exchanger | |
EP0170489B1 (en) | Heating devices | |
KR20190081497A (ko) | 전기 보일러용 전극봉 및 이를 포함하는 전기 보일러 | |
RU2059941C1 (ru) | Электроводонагреватель | |
KR19990054160A (ko) | 이온운동에너지를 이용한 유체가열방식의 전기보일러 | |
KR20110116545A (ko) | 고압용 고용량 수저항 장치 및 그를 이용한 수저항 시스템 | |
RU13132U1 (ru) | Устройство для электрического нагрева жидкости | |
SU1728574A1 (ru) | Электрический котел | |
RU2095945C1 (ru) | Электродный нагреватель жидкости | |
SU1045421A1 (ru) | Электродный нагреватель жидкости | |
RU2557141C1 (ru) | Способ и устройство получения тепловой энергии из электрической | |
RU2096930C1 (ru) | Прямоточный электронагреватель жидкости | |
US1139001A (en) | Electrical water-heater. | |
KR200303615Y1 (ko) | 전기가열기 | |
SU1026175A2 (ru) | Устройство дл охлаждени электрических аппаратов | |
RU2038543C1 (ru) | Электродный водогрейный котел | |
KR19990015033A (ko) | 세라믹 수중 히터 | |
SU1760651A1 (ru) | Электронагреватель текучей среды | |
SU1497769A1 (ru) | Электродный нагреватель жидкости | |
KR100517681B1 (ko) | 전기가열기 | |
SU610323A1 (ru) | Трехфазный электронагреватель жидкости | |
RU12637U1 (ru) | Электродный нагреватель жидкости | |
RU2151967C1 (ru) | Электродный нагреватель |