RU2133914C1

RU2133914C1 - Water heater

Info

Publication number: RU2133914C1
Application number: RU97117843A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Барыльченко; А.М. Шувалов
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: hot water supply or heating systems. SUBSTANCE: water heater uses tank 1 accommodating heat exchanger 2. Electrodes 3 are located horizontally inside heat exchanger 2 and fastened to flange 4. There is a hole with branch pipe 5 and hose 6 below the level of electrodes 3. A branch pipe with washer 8 is provided above the level of electrodes 3. EFFECT: reduced cost of manufacture, improved conditions of servicing, repairs and provision of compact design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения или отопления. The invention relates to a power system and can be used in hot water supply or heating systems.

Известен водонагреватель, содержащий герметичный электродный котел с пароотводящей трубкой, снабженной запорным вентилем, питательным трубопроводом и расширительным баком (см. Авторское свидетельство СССР N 1666848, 1991 г., F 22 B 1/30). A water heater is known that contains a sealed electrode boiler with a steam outlet pipe equipped with a shut-off valve, a feed pipe and an expansion tank (see USSR Author's Certificate N 1666848, 1991, F 22 B 1/30).

Наиболее близким является водонагреватель, содержащий снабженную подводящей с вентилем и отводящей трубками емкость, вертикально расположенный в последней теплообменник, снабженный пароотводящей трубкой с вентилем, и выносной парогенератор с внутренними электродами и расширительной емкостью, расположенный под емкостью (см. Авторское свидетельство СССР N 1836601, 1991 г., F 22 B 1/30). The closest is a water heater containing a tank equipped with a valve inlet and outlet pipe, a vertically located heat exchanger in the last one, a steam outlet pipe with a valve, and a remote steam generator with internal electrodes and an expansion tank located under the tank (see USSR Copyright Certificate N 1836601, 1991 d., F 22 B 1/30).

Недостаток - громоздкость и высокие затраты на изготовление, неудобства, связанные с обслуживанием и ремонтом парогенератора и теплообменника, а также неудобства в эксплуатации в связи с необходимостью при включении водонагревателя осуществлять спуск воздуха из теплообменника через пароотводящую трубку с вентилем. The disadvantage is the cumbersomeness and high manufacturing costs, the inconvenience associated with servicing and repairing the steam generator and the heat exchanger, as well as the inconvenience in operation due to the need to release air from the heat exchanger through the steam exhaust pipe with a valve when the heater is turned on.

Цель - снижение стоимости изготовления, улучшение условий обслуживания, ремонта и обеспечения компактности конструкции. The goal is to reduce manufacturing costs, improve maintenance, repair and compact design.

Указанная цель достигается тем, что в водонагревателе, снабженном подводящей с вентилем и отводящей трубками емкостью, в ее нижней части установлен на фланцевом разъеме горизонтальный теплообменник, во внутренней полости которого размещены электроды электродного парообразователя. Теплообменник сообщается нижней частью (ниже уровня электродов) с вытеснительной емкостью, а также его верхней частью через дроссельную шайбу с очень малым отверстием (диаметр 1 - 1,5 мм) для удаления в процессе работы водонагревателя воздуха и газов - продуктов разложения воды в вытеснительную емкость и далее в атмосферу. This goal is achieved by the fact that in a water heater equipped with a tank supplying with a valve and outlet pipes, a horizontal heat exchanger is installed on the flange of the bottom part of the flange connector, in the inner cavity of which are placed the electrodes of the electrode steam generator. The heat exchanger communicates with the lower part (below the level of the electrodes) with the displacing capacity, as well as its upper part through a throttle washer with a very small hole (diameter 1 - 1.5 mm) to remove air and gases - water decomposition products into the displacement container during operation of the water heater and further into the atmosphere.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Водонагреватель содержит теплоизолированную емкость - термос 1 с подводящей и отводящей трубками и в нижней ее части окно с фланцем для установки во внутрь емкости горизонтального теплообменника 2. Во внутреннюю полость теплообменника 2 введена система электродов 3 для нагрева до кипения воды, заливаемой в теплообменник 2, и парообразования. Электроды 3 расположены горизонтально и крепятся на фланце 4 через проходные изоляторы. Ниже уровня электродов 3 во фланце 4 имеется отверстие с патрубком 5 и гибким шлангом 6, через которое осуществляется гидравлическая связь внутренней полости теплообменника 2, заполненной водой, и вытеснительной емкости 7, сообщающейся с атмосферой. Выше уровня электродов 3 на фланце 4 имеется патрубок с дроссельной шайбой 8, через который из теплообменника по мере заполнения его паром вытесняется воздух и газы в вытеснительную емкость 7 и далее в атмосферу. The water heater contains a thermally insulated container - a thermos 1 with inlet and outlet pipes and in its lower part a window with a flange for installing a horizontal heat exchanger 2 inside the tank. An electrode system 3 is introduced into the internal cavity of the heat exchanger 2 to boil water poured into the heat exchanger 2, and vaporization. The electrodes 3 are located horizontally and are mounted on the flange 4 through bushing insulators. Below the level of the electrodes 3, in the flange 4 there is an opening with a nozzle 5 and a flexible hose 6, through which the hydraulic connection of the internal cavity of the heat exchanger 2 filled with water and the displacing tank 7 communicating with the atmosphere are carried out. Above the level of the electrodes 3, on the flange 4 there is a pipe with a throttle washer 8, through which air and gases are displaced from the heat exchanger as it is filled with steam into the displacing tank 7 and further into the atmosphere.

Водонагреватель работает следующим образом. В исходном состоянии внутренняя полость теплообменника 2 полностью или частично (не ниже уровня электродов 3) выполнена водой. При подаче напряжения на электроды 3 начинается интенсивный нагрев воды и ее кипение внутри теплообменника 2 и через ее стенки происходит нагрев воды в емкости 1. По мере нагрева воды скорость конденсации пара на стенках теплообменника 2 уменьшается, скапливающийся в теплообменнике пар образует небольшое избыточное давление, которое и вытесняет воду из него в вытеснительную емкость 7. Вместе с тем избыток воздуха и газов в теплообменнике 2 под воздействием избыточного давления удаляется из него в виде парогазовой смеси в вытеснительную емкость 7. Небольшое количество пара, прошедшего через дроссельную шайбу 8, конденсируется на стенках вытеснительной емкости 7 и возвращается в теплообменник 2, а оставшиеся газы уходят в атмосферу. The water heater operates as follows. In the initial state, the internal cavity of the heat exchanger 2 is completely or partially (not lower than the level of the electrodes 3) is made of water. When voltage is applied to the electrodes 3, intense heating of water begins and its boiling inside the heat exchanger 2 and water is heated through its walls in the tank 1. As the water heats up, the steam condensation rate on the walls of the heat exchanger 2 decreases, the steam accumulating in the heat exchanger forms a slight excess pressure, which and displaces water from it into the displacing tank 7. At the same time, the excess of air and gases in the heat exchanger 2 is removed from it in the form of a gas-vapor mixture in the displacing tank under the influence of excess pressure awn 7. A small amount of vapor passing through the throttle washer 8, condenses on the walls of the container 7 and exclusion is returned to the heat exchanger 2, and the remaining gases to the atmosphere.

При нагреве воды в емкости 1 до определенной температуры скорость конденсации пара настолько уменьшается, что весь объем теплообменника 2 заполнится паром, вытеснив воду в вытеснительную емкость 7. Понижение уровня воды оголяет электроды 3 и тем самым уменьшает мощность нагрева. При остывании воды (например, при разборе) конденсация пара в теплообменнике 2 увеличивается, давление в нем падает и уровень воды, покрывающей электроды 3, повышается, увеличивается мощность нагрева. When the water in the tank 1 is heated to a certain temperature, the steam condensation rate decreases so much that the entire volume of the heat exchanger 2 is filled with steam, displacing water into the displacement tank 7. Lowering the water level exposes the electrodes 3 and thereby reduces the heating power. When the water cools (for example, during parsing), the condensation of steam in the heat exchanger 2 increases, the pressure in it drops and the level of water covering the electrodes 3 rises, and the heating power increases.

В водонагревателе электродная система 3 парообразователя размещается непосредственно в теплообменнике таким образом, что стенки теплообменника 2 выполняют и функцию корпуса парогенератора, что позволяет сделать установку более компактной и простой в изготовлении. Горизонтальная компоновка теплообменника 2 позволяет улучшить условия обслуживания, разборки и сборки нагревателя во время ремонта. Применение устройства постоянного удаления из теплообменника 2 воздуха и газов - продуктов разложения воды по мере заполнения его паром упрощает процесс обслуживания, так как исключает необходимость ручного спуска воздуха из теплообменника в процессе работы нагревателя. In the water heater, the steam generator electrode system 3 is placed directly in the heat exchanger so that the walls of the heat exchanger 2 also perform the function of the steam generator housing, which makes the installation more compact and easy to manufacture. The horizontal layout of the heat exchanger 2 allows to improve the conditions of service, disassembly and assembly of the heater during repair. The use of a device for the constant removal of air and gases from the heat exchanger 2 — water decomposition products as it is filled with steam, simplifies the maintenance process, since it eliminates the need for manual air bleeding from the heat exchanger during the operation of the heater.

Claims

A water heater comprising a container provided with a valve inlet and outlet and located in the last heat exchanger, a steam generator with a system of electrodes and communicating at a point below the level of electrodes with a displacement tank, characterized in that the electrode system of the steam generator is located directly in the cavity of a horizontally located heat exchanger, fully or partially filled with water, while the upper part of the heat exchanger through a throttle washer is connected to the displacement tank.