RU2309326C1

RU2309326C1 - Water heater

Info

Publication number: RU2309326C1
Application number: RU2006120707/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Шувалов (RU); Анатолий Михайлович Шувалов; Игорь Владимирович Коршунов (RU); Игорь Владимирович Коршунов
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-10-27

Abstract

FIELD: heat engineering; production of the water heaters.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the heat engineering and may be used for the hot-water supply and heating of the residential and the industrial premises. The water heater contains the water tank with the steam jacket, the electrode chamber, which cavity through the tube is connected to the compensatory tank hydraulically intercommunicating with the aerosphere. The upper point of the electrode chamber is hydraulically connected to the inlet of the electromagnetic valve, the outlet of which through the upper fitting pipe is connected with the steam jacket of the water heater. Such design of the water heater will expand the range of its possible usage with the power self-regulation, to increase the accuracy of maintenance of the preset temperature.

EFFECT: the invention ensures, that such design of the water heater will expand the range of its possible usage with the power self-regulation, to increase accuracy of maintenance of the preset temperature.

1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для горячего водоснабжения и отопления жилых и производственных помещений.The invention relates to heat engineering and can be used for hot water supply and heating of residential and industrial premises.

Известен электронагреватель саморегулируемый, содержащий герметичный корпус с нижним входным и верхним выходным патрубками и установленными в его полости электродами, образующими совместно с корпусом нагревательную камеру, компенсационную емкость, расположенную выше электродов и соединенную с входным патрубком корпуса и обратным трубопроводом подогреваемой системы, нормально открытый клапан с приводом, нагревательная камера и подогреваемая система соединены через клапан с приводом (RU 2115861, F22В 1/30, F24Н 1/20, Н05В 3/60, 1998).A self-regulating electric heater is known, comprising a sealed housing with a lower inlet and an upper outlet nozzles and electrodes installed in its cavity, forming together with the housing a heating chamber, a compensation tank located above the electrodes and connected to the inlet of the housing and the return pipe of the heated system, a normally open valve with the actuator, the heating chamber and the heated system are connected through a valve to the actuator (RU 2115861, F22В 1/30, F24Н 1/20, Н05В 3/60, 1998).

Недостатком данного электронагревателя является то, что регулирование осуществляется по давлению (температуре) теплоносителя, что усложняет задачу поддержания температуры на требуемом в технологическом процессе уровне.The disadvantage of this electric heater is that the regulation is carried out according to the pressure (temperature) of the coolant, which complicates the task of maintaining the temperature at the level required in the process.

Наиболее близким является водонагреватель, содержащий снабженную подводящей с вентилем и отводящей трубками емкость, расположенный в последней теплообменник, парогенератор с системой электродов и сообщающийся в точке ниже уровня электродов с вытеснительной емкостью, система электродов парогенератора размещена непосредственно в полости горизонтально расположенного теплообменника, полностью или частично заполненного водой, при этом верхняя часть теплообменника через дроссельную шайбу соединена с вытеснительной емкостью (RU 2133914, F22В 1/30, F24H 1/20, 1999).The closest is a water heater containing a tank equipped with a valve inlet and outlet, located in the last heat exchanger, a steam generator with an electrode system and communicating at a point below the level of electrodes with a displacement tank, the electrode system of the steam generator is located directly in the cavity of a horizontally located heat exchanger, fully or partially filled water, while the upper part of the heat exchanger is connected through a throttle washer to a displacement tank (RU 2133914, F22В 1/30, F24H 1/20, 1999).

Недостатком данного водонагревателя является то, что температуру воды в емкости можно повышать с помощью изменения высоты подвеса вытеснительной емкости, но возможность задания и поддержания температуры на заданном уровне в сторону ее понижения или повышения отсутствует. Все это ограничивает возможности применения водонагревателя в технологических процессах, в которых требуется регулирование мощности и поддержание температуры воды на заданном уровне.The disadvantage of this water heater is that the temperature of the water in the tank can be increased by changing the suspension height of the displacing tank, but there is no possibility of setting and maintaining the temperature at a predetermined level in the direction of decreasing or increasing it. All this limits the possibilities of using a water heater in technological processes, which require power regulation and maintaining the water temperature at a given level.

Цель изобретения - расширение диапазона использования водонагревателя с саморегулированием мощности и повышение точности поддержания заданной температуры.The purpose of the invention is the expansion of the range of use of a water heater with self-regulation of power and improving the accuracy of maintaining a given temperature.

Поставленная цель достигается тем, что в водогревателе, содержащем бак для воды с паровой рубашкой, электродную камеру, полость которой через трубку соединена с компенсационной емкостью, гидравлически сообщающейся с атмосферой, согласно изобретению верхняя точка электродной камеры гидравлически соединена с входом электромагнитного клапана, выход которого верхним патрубком соединен с паровой рубашкой водонагревателя.This goal is achieved by the fact that in a water heater containing a water tank with a steam jacket, an electrode chamber, the cavity of which is connected through a tube to a compensation tank hydraulically connected to the atmosphere, according to the invention, the upper point of the electrode chamber is hydraulically connected to the inlet of the electromagnetic valve, the output of which is upper the pipe is connected to the steam jacket of the water heater.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Водонагреватель 1 включает в себя бак для воды 2 и паровую рубашку 3, наружная поверхность которых покрыта слоем теплоизоляционного материала 4, защищенного от повреждений кожухом 5. Бак 2 оснащен подводящим и отводящим патрубками 6 и 7 с вентилями 8 и 9 и терморегулятором 10. Паровая рубашка 3 через оснащенный электромагнитным клапаном 11 трубопровод 12 соединена с камерой электродного парогенератора 13. Электродная камера 13 частично заполнена электропроводящей жидкостью 14, в верхней части камеры имеется зона испарения 15. Электродная группа 16 подключена к источнику 3-фазного переменного тока. Полость электродной камеры 13 через соединительную трубку 17 и компенсационную емкость 18 соединена с атмосферой.The water heater 1 includes a water tank 2 and a steam jacket 3, the outer surface of which is covered with a layer of heat-insulating material 4, protected from damage by the casing 5. The tank 2 is equipped with inlet and outlet pipes 6 and 7 with valves 8 and 9 and a thermostat 10. Steam jacket 3 through a pipe 12 equipped with an electromagnetic valve 11 is connected to the chamber of the electrode steam generator 13. The electrode chamber 13 is partially filled with an electrically conductive liquid 14, in the upper part of the chamber there is an evaporation zone 15. The electrode group 16 Keys to supply 3-phase AC. The cavity of the electrode chamber 13 through the connecting tube 17 and the compensation tank 18 is connected to the atmosphere.

Водонагреватель работает следующим образом. В бак 2 через входной патрубок 6 заливается необходимое количество воды, после чего вентиль 7 закрывают. В полость электродной камеры 13 заливается электропроводящая жидкость 14. На терморегуляторе 10 устанавливают требуемое значение температуры. На зажимы электродной группы 16 подается 3-фазное переменное напряжение. При прохождении тока через электропроводящую жидкость 14 происходит ее разогрев с испарением в зоне 15. По трубопроводу 12 пар поступает в паровую рубашку 3. В первоначальный момент времени, когда вода в баке имеет низкую температуру, тепловой напор через стенки бака 2 имеет максимальное значение, пар интенсивно конденсируется на стенках паровой рубашки 3, отдавая свою энергию воде. Конденсат по ее стенкам через трубопровод 12 стекает обратно в полость электродной камеры 13. По мере нагрева воды в баке 2 теплоотдача от пара уменьшается, увеличивается давление в паровой рубашке 3 и электропроводная жидкость из полости электродной камеры 13 через трубку 17 вытесняется в компенсационную емкость 18, оголяя электроды 16 и тем самым уменьшая потребляемый ток и, соответственно, паропроизводительность. При достижении температуры воды заданного значения от установленного в баке 2 датчика температуры сигнал поступает на терморегулятор 10, который прерывает с помощью электромагнитного клапана 11 поступление пара в рубашку 3. Образующийся в электродной камере пар создает в зоне испарения 15 избыточное давление и через трубку 17 вытесняет электропроводную жидкость 14 из электродной камеры 13 в компенсационную емкость 18. Потребляемая мощность парогенератора снижается, и он переходит в режим «горячего» резерва. При понижении температуры воды в баке 2 до минимального допустимого значения терморегулятор 10 открывает клапан 11 и возобновляет подачу пара в рубашку 3, давление в полости электродной камеры 53 падает и она заполняется электропроводящей жидкостью 14. Разбор горячей воды потребителями из водонагревателя 1 осуществляется через патрубок 8 при открытом вентиле 9.The water heater operates as follows. The required amount of water is poured into the tank 2 through the inlet pipe 6, after which the valve 7 is closed. An electrically conductive liquid 14 is poured into the cavity of the electrode chamber 13. The desired temperature value is set on the thermostat 10. The terminals of the electrode group 16 are supplied with a 3-phase alternating voltage. When the current passes through the electrically conductive liquid 14, it heats up with evaporation in zone 15. Through the pipeline 12, steam enters the steam jacket 3. At the initial time, when the water in the tank has a low temperature, the heat pressure through the walls of the tank 2 has a maximum value, steam intensively condenses on the walls of the steam jacket 3, giving its energy to water. Condensate along its walls through the pipe 12 flows back into the cavity of the electrode chamber 13. As the water in the tank 2 heats up, the heat transfer from the steam decreases, the pressure in the steam jacket 3 increases and the electrically conductive liquid from the cavity of the electrode chamber 13 is displaced through the tube 17 into the compensation tank 18, exposing the electrodes 16 and thereby reducing the current consumption and, accordingly, the steam capacity. When the water temperature reaches the set value from the temperature sensor installed in the tank 2, the signal enters the thermostat 10, which interrupts the supply of steam to the jacket 3 using the solenoid valve 11. The steam generated in the electrode chamber creates excess pressure in the evaporation zone 15 and displaces the electrically conductive through the tube 17 liquid 14 from the electrode chamber 13 into the compensation tank 18. The power consumption of the steam generator is reduced, and it goes into the "hot" reserve. When the temperature of the water in the tank 2 drops to the minimum permissible value, the thermostat 10 opens the valve 11 and resumes the steam supply to the jacket 3, the pressure in the cavity of the electrode chamber 53 drops and it is filled with the electrically conductive liquid 14. The consumers are disassembled of hot water from the heater 1 through the pipe 8 at open valve 9.

Таким образом, предлагаемый водонагреватель обеспечивает нагрев воды в заданном диапазоне температур за счет применения электромагнитного клапана. Кроме того, применение для нагрева воды парогенератора с компенсационной емкостью обеспечивает саморегулирование потребляемой электрической мощности без использования дорогостоящей силовой коммутационной аппаратуры.Thus, the proposed water heater provides heating of water in a given temperature range through the use of an electromagnetic valve. In addition, the use of a steam generator with compensating capacity for water heating provides self-regulation of the consumed electric power without the use of expensive power switching equipment.

Claims

A water heater comprising a water tank with a steam jacket, an electrode chamber, the cavity of which is connected through a tube to a compensation tank hydraulically connected to the atmosphere, characterized in that the upper point of the electrode chamber is hydraulically connected to the inlet of the electromagnetic valve, the outlet of which is connected to the steam jacket by the upper pipe water heater.