RU2584627C2 - System for steam generation from electrolyte solution (versions) - Google Patents
System for steam generation from electrolyte solution (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584627C2 RU2584627C2 RU2014109828/06A RU2014109828A RU2584627C2 RU 2584627 C2 RU2584627 C2 RU 2584627C2 RU 2014109828/06 A RU2014109828/06 A RU 2014109828/06A RU 2014109828 A RU2014109828 A RU 2014109828A RU 2584627 C2 RU2584627 C2 RU 2584627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte solution
- steam
- boiler
- steam generation
- current
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
- F22B1/30—Electrode boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
ОбластьRegion
Настоящая патентная заявка относится к системе парогенерации. Точнее, к системе, предназначенной для генерации пара посредством прохождения тока через воду. И еще точнее, к системе, предназначенной для генерации заранее определенного количества пара, прерывистой подачи пара или постоянной подачи пара.The present patent application relates to a steam generation system. More specifically, to a system designed to generate steam by passing current through water. And more precisely, to a system designed to generate a predetermined amount of steam, intermittent steam supply or continuous steam supply.
Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
В разных устройствах, использующих пар, от быстрой генерации и смены пара часто зависит скорость работы, которая этим паром выполняется. Для разного рода работы, выполняемой паром, может потребоваться заранее определенное количество пара, дозированная его подача или, наоборот, постоянное количество пара. Приготовление пищи является одним из тех применений пара, когда требуется постоянное количество пара - для быстрого приготовления большого количества пищи, если необходимо накормить большое количество людей, например в ресторане или на банкете. При использовании пара в целях подогрева еды в небольших количествах для индивидуального обслуживания клиентов - например, подогрев мяса для бутербродов - предпочтительнее использовать короткую подачу небольшого количества пара и повторять ее через определенные промежутки времени.In various devices using steam, the speed of work that is performed by this steam often depends on the rapid generation and change of steam. For various types of work performed by steam, a predetermined quantity of steam, its metered supply, or, conversely, a constant amount of steam, may be required. Cooking is one of those uses of steam when a constant amount of steam is required - to quickly cook large quantities of food, if you need to feed a large number of people, for example, in a restaurant or at a banquet. When using steam to heat food in small quantities for individual customer service - for example, heating meat for sandwiches - it is preferable to use a short supply of a small amount of steam and repeat it at regular intervals.
При парогенерации, осуществляемой посредством элемента электрического сопротивления, электрическая энергия должна сначала нагреть этот элемент, затем его оболочку и затем - воду, которая используется для парогенерации. Оболочка данного элемента электрического сопротивления обычно изготавливается из металла или другого материала и нагревается вышеуказанным элементом при погружении этого элемента в воду в целях парогенерации. Задержка в нагревании воды до температуры, достаточной для парогенерации, происходит вследствие того, что тепло проходит через слои материала и лишь затем поступает в молекулы воды.In steam generation carried out by means of an electric resistance element, electrical energy must first heat this element, then its shell and then water, which is used for steam generation. The shell of this element of electrical resistance is usually made of metal or other material and is heated by the above element when this element is immersed in water for steam generation. The delay in heating water to a temperature sufficient for steam generation occurs due to the fact that heat passes through the layers of material and only then enters the water molecules.
Попытки ускорить парогенерацию привели к тому, что размеры и потребляемая мощность элементов электрического сопротивления часто оказывались слишком большими, что, конечно, способствовало более быстрому нагреву оболочки, а затем и воды, но в целом требовало дополнительных энергетических затрат. При необходимости парогенерации в устройстве, использующем элементы электрического сопротивления, вся энергия расходуется на нагревание такого элемента, так что температура поверхности элемента и его оболочки становится гораздо выше, чем температура воды, и теплоотдача происходит быстрее. Когда пар уже не нужен, прекращается подача энергии на элемент электрического сопротивления, но теплоотдача с самого элемента и его корпуса продолжается, что приводит к нерациональному использованию тепла. Таким образом, используется большее количество энергии, чем потребовалось бы при непосредственном использовании энергии для нагревания именно в том количестве, которое необходимо для образования определенного количества пара, чтобы выполнить ту или иную конкретную работу.Attempts to accelerate steam generation led to the fact that the size and power consumption of the elements of electrical resistance were often too large, which, of course, contributed to a faster heating of the shell, and then water, but generally required additional energy costs. If steam generation is necessary in a device using electric resistance elements, all the energy is spent on heating such an element, so that the surface temperature of the element and its shell becomes much higher than the temperature of the water, and heat transfer occurs faster. When the steam is no longer needed, the energy supply to the element of electrical resistance stops, but the heat transfer from the element itself and its body continues, which leads to irrational use of heat. Thus, a greater amount of energy is used than would be required for the direct use of energy for heating in exactly the amount necessary for the formation of a certain amount of steam in order to perform a particular work.
Проблемы также возникают при нагревании элемента и его оболочки до температуры гораздо выше, чем требуется для нагревания воды. При нагревании образуются твердые тела, такие как карбонат кальция и магний, которые прилипают к поверхности оболочки вышеуказанного элемента, образуя осадочный слой, называемый накипью, на поверхности теплопередачи. Этот осадочный известковый слой становится еще одним слоем теплопередачи, и далее скорость теплопередачи снижается. Образование накипи ведет к повышению потребления энергии, требуемой для выполнения работы. Кроме того, накипь становится основным фактором, требующим технического обслуживания устройств парогенерации.Problems also arise when heating an element and its shell to a temperature much higher than that required for heating water. When heated, solids are formed, such as calcium carbonate and magnesium, which adhere to the surface of the shell of the above element, forming a sediment layer, called scale, on the heat transfer surface. This sedimentary calcareous layer becomes another heat transfer layer, and then the heat transfer rate decreases. Scaling leads to increased energy consumption required for the job. In addition, scale is becoming a major factor requiring maintenance of steam generation devices.
Когда применение пара требует постоянной его подачи, парогенераторы имеют резервуар для воды. Размер резервуара для воды зависит от максимального количества пара, который необходимо генерировать в единицу времени. Генерация пара далее требует нагревания всего объема воды, хранимой в резервуаре, до температуры, близкой к температуре парогенерации, чтобы обеспечить требуемое количество пара так быстро, как только возможно. Нагревание всего этого количества воды в устройствах для непрерывной парогенерации нужно, чтобы компенсировать количество времени, требуемого для нагревания воды до температуры парогенерации при непрерывной подаче пара и использовании элементов электрического сопротивления. Энергия растрачивается на то, чтобы нагреть весь объем воды в резервуаре. После того как вода в резервуаре нагрелась до температуры, необходимой для парогенерации, в резервуар подается новая вода, охлаждающая массу воды в резервуаре. При добавлении новой воды температура воды в резервуаре снижается, и воду необходимо снова подогревать до желаемой температуры хранения, в результате чего снова тратится энергия.When the use of steam requires constant supply, the steam generators have a water tank. The size of the water tank depends on the maximum amount of steam that needs to be generated per unit time. The generation of steam further requires heating the entire volume of water stored in the tank to a temperature close to the temperature of the steam generation in order to provide the required amount of steam as quickly as possible. The heating of all this amount of water in continuous steam generation devices is necessary to compensate for the amount of time required to heat the water to the steam generation temperature with continuous steam supply and the use of electrical resistance elements. Energy is wasted in heating the entire volume of water in the tank. After the water in the tank is heated to the temperature necessary for steam generation, new water is supplied to the tank, cooling the mass of water in the tank. When new water is added, the temperature of the water in the tank decreases, and the water must be heated again to the desired storage temperature, as a result of which energy is again wasted.
Попытки ускорить генерацию пара в парогенераторе с резервуаром для воды включали использование герметичного корпуса, в котором воду можно нагревать и поддерживать высокую температуру воды, так чтобы парогенерация сильно нагретой воды происходила путем мгновенного испарения. Устройства, использующие парогенерацию и воду под давлением, обычно сложные и тяжелые в силу большого веса составляющих и большого объема воды в данном устройстве, по этой причине проблем с обслуживанием и поддержанием должных технических характеристик больше. Огромное количество энергии тратится на то, чтобы поддерживать температуру воды такой, которая необходима для парогенерации.Attempts to accelerate the generation of steam in a steam generator with a water tank included the use of a sealed enclosure in which water can be heated to maintain a high temperature of the water, so that the generation of highly heated water occurs by flash evaporation. Devices that use steam generation and pressurized water are usually complex and heavy due to the large weight of the components and the large volume of water in this device, for this reason there are more problems with maintaining and maintaining proper technical characteristics. A huge amount of energy is spent on maintaining the water temperature as necessary for steam generation.
В альтернативном методе парогенерации, который удовлетворяет потребность в быстрых устройствах парогенерации, водоразбрызгивающее сопло подает малое количество воды на горячую поверхность, с которой происходит мгновенное испарение. Таким образом, малое количество пара образуется практически мгновенно и используется для целей, для которых предназначено то или иное устройство. Через определенные промежутки времени на горячую поверхность разбрызгиваются новые порции воды, чтобы генерировать новые порции пара. Горячая поверхность нагревается посредством электрического элемента, заключенного в корпус, или, в отдельных случаях, вода разбрызгивается сразу на электрический элемент, заключенный в оболочку. Такой метод парогенерации гарантирует подачу отдельных порций пара, но не постоянное количество пара. В данном решении количество пара, которое можно генерировать за раз, ограничено, во-первых, количеством воды при каждом разбрызгивании, и во-вторых, температурой поверхности, на которую происходит разбрызгивание воды. Повторные разбрызгивания могут обеспечить дополнительное количество пара, но между разбрызгиваниями должен быть промежуток времени, необходимый для восстановления температуры поверхности, требуемой для нормальной парогенерации, что ограничивает количество образуемого пара. В некоторых случаях электрический элемент, используемый для нагревания поверхности, увеличивают в размерах, чтобы температура поверхности восстанавливалась быстрее и можно было генерировать больше пара в единицу времени. Энергии, таким образом, расходуется больше.In an alternative steam generation method that satisfies the need for fast steam generation devices, a water spray nozzle delivers a small amount of water to a hot surface from which instant evaporation occurs. Thus, a small amount of steam is formed almost instantly and is used for the purposes for which this or that device is intended. At regular intervals, new portions of water are sprayed onto the hot surface to generate new portions of steam. The hot surface is heated by means of an electric element enclosed in a housing, or, in some cases, water is sprayed directly onto an electric element enclosed in a shell. This method of steam generation guarantees the supply of individual portions of steam, but not a constant amount of steam. In this solution, the amount of steam that can be generated at a time is limited, firstly, by the amount of water with each spraying, and secondly, by the temperature of the surface onto which the water is sprayed. Repeated spraying may provide an additional amount of steam, but there should be a period of time between spraying to restore the surface temperature required for normal steam generation, which limits the amount of steam generated. In some cases, the electrical element used to heat the surface is increased in size so that the surface temperature recovers faster and more steam can be generated per unit time. Thus, more energy is spent.
В тех случаях, когда количество требуемого пара предсказать трудно, нагреваемая поверхность поддерживается постоянно горячей, чтобы при необходимости сразу же возобновить парогенерацию, на это тоже расходуется энергия. В данном решении растворенные твердые тела оседают на нагреваемой поверхности при мгновенном испарении воды. Растворенные твердые тела образуют известковый налет, покрывающий поверхность испарения, и она становится менее способной проводить тепло. В результате требуется дополнительная энергия на нагревание поверхности, используемой для испарения воды, а также дополнительное время для достижения необходимой для осуществления парогенерации температуры поверхности. Наслаивание известкового налета, в конечном итоге, приводит к необходимости технического обслуживания или ремонта.In cases where the amount of steam required is difficult to predict, the surface to be heated is kept constantly hot so that, if necessary, steam generation is resumed immediately, this also consumes energy. In this solution, dissolved solids settle on a heated surface with instant evaporation of water. Dissolved solids form a calcareous coating covering the evaporation surface, and it becomes less able to conduct heat. As a result, additional energy is required to heat the surface used to evaporate water, as well as additional time to achieve the surface temperature necessary for steam generation. Layering of limescale ultimately leads to the need for maintenance or repair.
В силу всего вышесказанного требуется создание новой усовершенствованной системы парогенерации для быстрого образования пара посредством прямого преобразования электроэнергии в тепло в молекулах воды, и для того, чтобы парогенерация происходила в заранее определенных количествах как в случае прерывистой, так и в случае непрерывной парогенерации.In view of the foregoing, the creation of a new and improved steam generation system is required for the rapid formation of steam by direct conversion of electricity to heat in water molecules, and in order for steam generation to occur in predetermined quantities both in the case of intermittent and continuous steam generation.
Изложение сущности изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Одним из аспектов настоящей патентной заявки является система для генерации пара из раствора электролита (первый вариант). Данная система для генерации пара из раствора электролита (далее «система» или «система парогенерации») включает котел для парогенерации, устройство для подачи ионного содержимого в воду, устройство для подачи потока электролита, прибор для измерения электрического тока и контроллер. Котел для парогенерации включает первый электрод и второй электрод. Первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы вступать в контакт с раствором электролита при подаче последнего в котел. Электрический ток протекает между первым и вторым электродами через раствор электролита. Электрический ток нагревает раствор электролита для осуществления парогенерации. Контроллер соединен с устройством направления потока электролита, чтобы можно было включать и выключать подачу электролита в вышеуказанный котел, работающий на электричестве, которое замеряется прибором для измерения электрического тока. Вышеуказанное устройство для подачи ионного содержимого в воду включает отделение фильтра, содержащее источник ионов электролита, при прохождении воды через вышеуказанное отделение фильтра с ионным содержимым вода обогащается ионами электролитаOne aspect of the present patent application is a system for generating steam from an electrolyte solution (first option). This system for generating steam from an electrolyte solution (hereinafter referred to as the "system" or "steam generation system") includes a boiler for steam generation, a device for supplying ionic contents to water, a device for supplying an electrolyte flow, an electric current measuring device and a controller. The steam boiler includes a first electrode and a second electrode. The first and second electrodes are arranged so as to come into contact with the electrolyte solution when the latter is fed into the boiler. An electric current flows between the first and second electrodes through the electrolyte solution. An electric current heats the electrolyte solution for steam generation. The controller is connected to an electrolyte flow direction device so that it can turn on and off the electrolyte supply to the above boiler, which is powered by electricity, which is measured by an electric current measuring device. The above device for supplying ionic content to water includes a filter compartment containing a source of electrolyte ions, when water passes through the above filter compartment with ionic content, the water is enriched with electrolyte ions
Система парогенерации по второму варианту включает котел для парогенерации, котел для парогенерации включает датчик тока, связанный с контроллером фазового угла, ограничивающим ток, первый электрод и второй электрод. Первый и второй электроды расположены таким образом, чтобы контактировать с раствором электролита, когда вышеуказанный раствор подается в котел и когда первый и второй электроды подсоединены к источнику переменного электрического тока. Электрический ток течет между первым и вторым электродами через раствор электролита. Электрический ток нагревает раствор электролита для генерации пара. Подача электрического тока автоматически прекращается, когда раствор электролита в котле преобразован в пар. Указанный контроллер фазового угла выключает ток на части каждого периода переменного тока при приближении величины тока к контрольной отметке.The steam generation system according to the second embodiment includes a boiler for steam generation, the boiler for steam generation includes a current sensor connected to a phase angle controller limiting the current, the first electrode and the second electrode. The first and second electrodes are arranged so as to be in contact with the electrolyte solution when the above solution is supplied to the boiler and when the first and second electrodes are connected to an alternating current source. An electric current flows between the first and second electrodes through the electrolyte solution. An electric current heats the electrolyte solution to generate steam. The supply of electric current automatically stops when the electrolyte solution in the boiler is converted to steam. The specified phase angle controller turns off the current on the part of each period of the alternating current when the current value approaches the reference mark.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Вышеупомянутые и другие аспекты настоящего изобретения наглядно представлены в нижеследующем подробном описании, а также соответствующих чертежах, на которых:The above and other aspects of the present invention are clearly presented in the following detailed description, as well as the corresponding drawings, in which:
ФИГ. 1 - блок-схема одного варианта осуществления системы;FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a system;
ФИГ. 2 - блок-схема, включающая один вариант осуществления схемы управления, предназначенной для управления системой, представленной на ФИГ. 1;FIG. 2 is a block diagram including one embodiment of a control circuit for controlling a system of FIG. one;
ФИГ. 3 - трехмерный вид одного варианта выполнения котла для парогенерации;FIG. 3 is a three-dimensional view of one embodiment of a boiler for steam generation;
ФИГ. 4 - поперечное сечение котла для парогенерации, представленного на ФИГ. 3;FIG. 4 is a cross section of a boiler for steam generation, shown in FIG. 3;
ФИГ. 5 - трехмерный вид другого варианта выполнения котла для парогенерации;FIG. 5 is a three-dimensional view of another embodiment of a boiler for steam generation;
ФИГ. 6 - поперечное сечение котла для парогенерации, представлнного на ФИГ. 5;FIG. 6 is a cross-sectional view of a steam generating boiler shown in FIG. 5;
ФИГ. 7 - трехмерный вид одного варианта выполнения фильтра;FIG. 7 is a three-dimensional view of one embodiment of a filter;
ФИГ. 8 - трехмерное изображение в разобранном виде другого варианта выполнения котла для парогенерации и его электрических и механических соединительных деталей; а такжеFIG. 8 is a three-dimensional exploded view of another embodiment of a boiler for steam generation and its electrical and mechanical fittings; as well as
ФИГ. 9 - трехмерный вид одного варианта выполнения системы парогенерации.FIG. 9 is a three-dimensional view of one embodiment of a steam generation system.
Подробное описаниеDetailed description
Один из вариантов выполнения настоящей патентной заявки - это система быстрой парогенерации. Электрический ток, проходя через водный раствор электролита, нагревает раствор электролита до точки кипения, чтобы подать заранее определенный объем пара, обеспечить дозированную подачу пара или непрерывное парообразование. Раствор электролита содержит ионы, количество которых достаточно для сильного тока, который способен обеспечить быстрый электрический нагрев. Раствор электролита поступает в котел для парогенерации, где он вступает в контакт с электродами. Система управления обеспечивает производство заранее определенного количества пара, дозированное производство пара или непрерывное производство пара. В одном варианте осуществления изобретения раствор электролита поступает в котел для парогенерации из резервуара с водой самотеком. В другом варианте осуществления изобретения для подачи электролита из резервуара в котел используется насос.One embodiment of the present patent application is a quick steam generation system. An electric current passing through an aqueous electrolyte solution heats the electrolyte solution to a boiling point in order to supply a predetermined volume of steam, to provide a metered supply of steam or continuous vaporization. The electrolyte solution contains ions, the amount of which is sufficient for a strong current, which is able to provide fast electrical heating. The electrolyte solution enters the boiler for steam generation, where it comes into contact with the electrodes. The control system provides for the production of a predetermined quantity of steam, dosed steam production or continuous steam production. In one embodiment of the invention, the electrolyte solution enters the boiler for steam generation from the reservoir with water by gravity. In another embodiment, a pump is used to supply electrolyte from the reservoir to the boiler.
Ток между электродами в котле для парогенерации регулируется сочетанием ионов, добавляемых в воду, уровнем раствора электролитов в котле, контроллером фазового угла и датчиком тока.The current between the electrodes in the boiler for steam generation is regulated by a combination of ions added to the water, the level of electrolyte solution in the boiler, a phase angle controller and a current sensor.
В одном варианте осуществления изобретения содержание ионов корректируется до использования в процессе парогенерации. В другом для парогенерации используется обычная водопроводная вода вместе с проводящими примесями, которые в ней содержатся.In one embodiment, the ion content is adjusted prior to use in the steam generation process. In another, ordinary tap water is used for steam generation along with the conductive impurities that it contains.
В одном варианте осуществления изобретения энергия подводится для управления системой парогенерации только по мере необходимости поступления пара в устройство, его использующее. Расхода энергии на поддержание пара или температуры воды можно избежать. В другом варианте осуществления изобретения парогенерация управляется новой подачей некоторого объема раствора электролита в котел для парогенерации. Один вариант осуществления настоящего изобретения может производить фиксированный объем пара, определенный объемом раствора электролита, подаваемого в котел и контактирующего с электродами в котле до тех пор, пока весь объем раствора электролита не будет пробразован в пар. Систему можно также настроить на подачу малого объема пара с перерывами. Данную систему можно настроить также на непрерывную подачу пара посредством непрерывного поступления в котел раствора электролита.In one embodiment of the invention, energy is supplied to control the steam generation system only when steam is needed into the device using it. Energy consumption for maintaining steam or water temperature can be avoided. In another embodiment of the invention, the steam generation is controlled by a new supply of a certain volume of electrolyte solution into the steam boiler. One embodiment of the present invention may produce a fixed volume of steam, determined by the volume of the electrolyte solution supplied to the boiler and in contact with the electrodes in the boiler until the entire volume of the electrolyte solution is turned into steam. The system can also be configured to deliver small volumes of steam intermittently. This system can also be configured for continuous steam supply by means of a continuous supply of electrolyte solution to the boiler.
Настоящие заявители выявили, что преобразование энергии было высокоэффективным. Они также выявили, что система потребляет энергию только тогда, когда в котле для парогенерации присутствует вода, и система автоматически отключается, когда весь раствор электролита оказывается переработанным в пар, потому что электрическая цепь тем самым разрывается. Кроме того, они выявили, что парогенерация быстро прекращается при прекращении подачи тока на электроды. Так как в котле для парогенерации нет поверхностей, которые бы нагревались сильнее, чем раствор электролита, накипь не образуется, и в результате не требуется регулярное техническое обслуживание или проведение ремонта. Настоящие заявители выявили, что в данной конфигурации осаждающие соли и твердые вещества обнаруживаются в конденсате пара, который стекает в поддон отделения, использующего пар. В других конфигурациях соли и твердые вещества можно вымывать из котла для парогенерации обычной водой или химическим раствором для промывания.The present applicants have found that energy conversion was highly efficient. They also revealed that the system consumes energy only when there is water in the boiler for steam generation, and the system automatically turns off when the entire electrolyte solution is converted to steam, because the electrical circuit is thereby broken. In addition, they revealed that steam generation quickly ceases when the current supply to the electrodes ceases. Since there are no surfaces in the boiler for steam generation that would heat more strongly than the electrolyte solution, scale does not form, and as a result, regular maintenance or repair is not required. The present applicants have found that in this configuration, precipitating salts and solids are found in the steam condensate, which flows into the compartment tray using steam. In other configurations, salts and solids can be washed out of the boiler for steam generation with plain water or a chemical wash solution.
В одном варианте осуществления изобретения пар используется для варочного оборудования. Вес этого варианта осуществления изобретения небольшой, и для его использования требуется очень малое количество соединительных деталей. Данный вариант можно прикреплять к конкретному устройству при необходимости использования пара. Несколько таких вариантов в состоянии готовности к парогенерации не потребляют энергию до тех пор, пока не возникнет необходимость начать процесс парогенерации.In one embodiment, steam is used for cooking equipment. The weight of this embodiment is small and requires a very small number of fittings to use it. This option can be attached to a specific device if you need to use steam. Several of these options, in a state of readiness for steam generation, do not consume energy until it becomes necessary to begin the process of steam generation.
В системе парогенерации 10 раствор электролита 11 подается в котел 17 в целях производства пара в непрерывном режиме, прерывистом режиме или режиме образования конкретного объема пара; режим задается системой управления 16, как показано на ФИГ. 1. Парогенерация происходит быстро, посредством прямого преобразования электрической энергии в тепло в растворе электролита, который предназначается для выпаривания. Система парогенерации 10 также включает резервуар 13, фильтр 12, насос 14 и обратный клапан 15.In the
В одном варианте осуществления изобретения насос 14 заменяется на другой вид устройства подачи потока. В данном варианте поток раствора электролита 11 поступает в котел 17 для парогенерации самотеком, а устройство управления потоком - это клапан с электроуправлением. В таком варианте контроллер 21, который в варианте с насосом 14 работал бы на включение и выключение насоса 14, вместо этого открывает и закрывает клапан для нагнетания раствора электролита из резервуара 13 в котел 17 для парогенерации. Так как в остальной части настоящей патентной заявки устройство для управления потоком называется насосом 14, очевидно, что подача самотеком и схема с клапаном или другая подобная схема может быть использована в равной степени.In one embodiment of the invention, the
В варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на ФИГ. 1, резервуар 13 поддерживает подачу раствора электролита 11. В альтернативном варианте связь с источником раствора электролита может обеспечиваться для непрерывной подачи вместо или в добавление к резервуару 13. Резервуар 13 может формоваться с раздувом или методом литья из пластика, или из другого материала, удобного для хранения водного раствора электролита.In the embodiment of the present invention presented in FIG. 1, the
Раствор электролита 11 корректируется в отношении содержания ионов посредством пропускания воды через фильтр 12. Фильтр 12 сконструирован таким образом, чтобы направлять поток воды через ряд отверстий и через ионный материал, который добавляет ионное содержимое в воду по мере прохождения ее через фильтр 12. Заявитель изготовил фильтр 12 следующим образом: положил поваренную соль в марлевый мешочек и вставил вышеуказанный мешочек в корпус фильтра 12. Для того, чтобы удалить из воды хлор и другие примеси, заявитель положил древесный уголь в марлевый мешочек и также поместил мешочек в корпус фильтра 12. Размер отверстия фильтра задается таким образом, чтобы время обработки солью водного раствора было подходящим для насыщения необходимым содержанием ионов раствора электролита 11, который вытекает через выпускные отверстия данного фильтра в резервуар 13.The
В другом варианте осуществления изобретения заявители просто добавляли соль в резервуар, а затем наполняли его водой, тем самым обеспечивая необходимое время для растворения соли и достижения необходимой концентрации соли - примерно четверть чайной ложки соли на галлон для резервуара, который содержит примерно 2 галлона раствора электролита 11.In another embodiment, applicants simply added salt to the tank and then filled it with water, thereby providing the necessary time to dissolve the salt and achieve the required salt concentration — about a quarter teaspoon of salt per gallon for the tank, which contains about 2 gallons of
Любым из вышеуказанных методов раствор электролита 11 корректируется по ионному содержимому добавлением хлорида натрия в соотношении примерно 3/4 грамма на галлон воды. Добавление ионного содержимого в воду описано в публикации переуступленного патента США 2010/0040352 "Быстрое нагревание жидкостей", включенном здесь в качестве ссылки.By any of the above methods, the
Ионное содержимое может включать один или более ионных элементов, пригодных для питья, таких как хлорид натрия. Угольный фильтрующий элемент можно включить для удаления хлора и других примесей из воды, поступающей в систему парогенерации 10. Количество хлорида натрия и твердых веществ, растворенных в растворе электролита 11, будет определять проводимость раствора электролита 11, электрический ток в растворе электролита 11, а также скорость нагревания и образования пара из раствора электролита 11.The ionic content may include one or more potable ionic elements, such as sodium chloride. The carbon filter element can be turned on to remove chlorine and other impurities from the water entering the
Резервуар 13 соединен с насосом 14, который, в свою очередь, соединен с односторонним обратным клапаном 15, подсоединенным к котлу для парогенерации так, как показано на ФИГ. 1. Насос 14 управляется посредством сигналов на включение и выключение, получаемых от системы управления 16. Чем дольше насос 14 включен согласно сигналу системы управления 16, тем больший объем воды нагнетается в котел 17 и тем выше уровень воды, которая находится в контакте с электродами в котле 17. Обратный клапан 15 позволяет потоку водного раствора поступать в котел 17, но не дает пару, образованному в котле 17, поступать обратно в насос 14. Выпускное отверстие котла 17 направлено в паровую камеру 19, такую как варочное оборудование или другое устройство, использующее пар. Соединительные детали между компонентами, которые позволяют двигаться потокам воды и пара, могут включать систему труб и трубок или другие подходящие структурные компоненты. На ФИГ. 1 к котлу 17 подсоединены ответвительные коробки для подключения фазового и нейтрального проводов переменного тока к электродам в котле 17.The
На ФИГ. 2 представлен один из вариантов выполнения электрической цепи, которая используется в варианте осуществления изобретения, представленном на ФИГ. 1. Электрическая цепь 20 управляет работой насоса 14 и осуществляет мониторинг и контроль за электрическим током между электродами в котле 17. В одном варианте ток контролируется в целях не допустить превышения заданного значения токовой нагрузки. В цепь входит также и автоматический выключатель, чтобы прервать подачу электрического тока в случае, если токовая нагрузка превышает заданную величину разрыва цепи. В другом варианте выполнения цепи 20 токовая нагрузка поддерживается на достаточно высоком уровне, близко к заданной величине разрыва цепи для автоматического выключателя, но не превышая ее, чтобы как можно быстрее генерировать необходимое количество пара без прерывания этого процесса. Количество растворенных твердых веществ и хлора в воде может легко достичь уровня, при котором можно легко достичь предельной токовой нагрузки и превысить ее, если другие элементы управления отсутствуют.In FIG. 2 shows one embodiment of an electrical circuit that is used in the embodiment of FIG. 1. The
В другом варианте электрическая цепь 20 подсоединена к штепселю 26, такому как 120 V, 20 A NEMA 5-20P, для включения в настенную розетку. Но ценной является и возможность использования других источников питания, таких как 208, 220, 240, и 440 В. На ФИГ. 2 также показано, что на контроллере 21 расположен датчик тока 22, такой как выпускаемый корпорацией Digi-Key, город Тиф-Ривер-Фолс, штат Миннесота, США. Датчик тока 22 регистрирует токовую нагрузку, подаваемую в котел 17, и запрограммирован на питание током насоса 14, работа которого основана на токовой нагрузке, заданной в контроллере 21 (заданной величине тока). Интерфейс контроллера 21 позволяет оператору вводить время для операции. Имеются также элементы управления для начала и остановки работы. Для 120-вольтной системы, например, выключатель настроен на 20 А, а заводская настройка максимально допустимой токовой нагрузки для работы - 15 А. Таким же образом, для систем, допускающих более высокую токовую нагрузку, задаются соответствующие параметры для прерывания цепи и максимально допустимой заданной величине (установленной в контроллере 21) токовой нагрузки.In another embodiment,
В другом варианте, когда датчик тока 22 регистрирует, что величина тока на электродах в котле 17 падает ниже заданного значения, подходящего для их нормального функционирования, например 14 А, контроллер 21 активирует насос 14. Насос 14 подает раствор электролита 11 в котел 17, уровень раствора электролита 11 в котле 17 повышается и площадь погружения в раствор электродов также становится больше, сопротивление уменьшается, величина тока между электродами в котле 17 увеличивается. Когда электрический ток, протекающий через зазор 37 между электродами, поднимается до заданной величины согласно настройкам датчика тока 22, контроллер прерывает ток к насосу 14, выключая подачу раствора электролита 11 в котел 17 и прекращая повышение величины тока.In another embodiment, when the
В настоящем варианте осуществления изобретения контроллер 21 предварительно настроен таким образом, что котел работает с заданной величиной тока между электродами для максимального ускорения парообразования, а датчик тока 22 и насос 14 работают на корректировку и поддержание величины тока, близкой к максимальной контрольной точке, такой как 14 А для 20-амперной системы. Такая схема позволяет вносить изменения в ионный состав раствора электролита, например повышать ионизацию воды посредством настройки уровня воды в контакте с электродами в котле 17, чтобы поддерживать предварительно заданную величину тока и парогенерацию. Настройка уровня раствора электролита 11 в котле 17 позволяет сохранять постоянство сопротивления раствора электролита 11 даже при изменении удельного сопротивления раствора электролита 11. Когда величина тока падает ниже заданного уровня, скажем, 14 А, контроллер 21 включает насос 14, а когда величина тока вновь поднимается до 14 А, контроллер 21 отключает насос 14. Таким образом, уровень раствора электролита 11 в котле 17 корректируется так, чтобы достигать предварительно заданной величины тока даже в том случае, если концентрация электролита изменяется. В одном варианте осуществления изобретения насос включается и выключается несколько раз в минуту. В другом варианте контроллер 21 настраивается таким образом, чтобы датчик тока 22 производил замеры величины тока каждые 3 секунды, и в случае, если величина тока оказывается ниже 14 А, контроллер включает насос 14, который работает до тех пор, пока величина тока снова не достигнет отметки 14 А. Когда насос 14 работает, датчик тока 22 проводит постоянный мониторинг тока, так чтобы контроллер 21 смог в любой момент отключить насос 14. Хотя в настоящем примере датчик тока 22 проверяет величину тока каждые 3 секунды, интервал для проверки тока и контрольная точка могут быть настроены и на другие значения.In the present embodiment, the
Как показано на ФИГ. 2, датчик тока 22 также связан с контроллером 24 фазового угла, таким как SSRMAN-1P Microprocessor Controlled SSR Mounted Phase Angle Control Module, который производится корпорацией NuWave Technologies, Inc., Норристаун, Пенсильвания, США. Затраченная мощность - одна из потенциальных переменных в определении электрического тока. Контроллер 24 фазового угла, ограничивающий ток, работает на то, чтобы не позволить среднеквадратическому значению тока превысить заданное значение. Контроль за электропроводностью входящего раствора электролита 11, а также контроль за уровнем раствора электролита 11 в котле 17 позволяют поддерживать сильный рабочий ток. Но при таком максимальном токе даже небольшие изменения могут стать причиной превышения контрольной точки выключения и привести к автоматическому разрыву цепи, что остановит процесс парогенерации.As shown in FIG. 2, the
В альтернативном варианте оператор может добавить слишком много электролита, повышая проводимость до контрольной отметки, на которой линейное напряжение позволит току превысить контрольную точку выключения. Контроллер 24 фазового угла в сочетании с датчиком тока 22 регистрирует, что величина тока приближается к контрольной отметке и ограничивает ток посредством выключения на части каждого периода (цикла) переменного тока. Контроллер 24 фазового угла может быть настроен на выключение тока на части цикла. Таким образом, можно ограничить среднеквадратическую силу тока (а значит, и выделяющуюся мощность) на необходимую величину.Alternatively, the operator may add too much electrolyte, increasing the conductivity to a test point at which the line voltage will allow the current to exceed the cut-off point. The
Длительность указанной части каждого цикла переменного тока выбирается таким образом, чтобы снизить среднеквадратическое значение тока и, следовательно, затраченную мощность.The duration of the indicated part of each alternating current cycle is selected in such a way as to reduce the rms value of the current and, consequently, the consumed power.
Таким образом, сильный ток поддерживается, но не превышает предельно допустимой величины. Действие датчика тока 22 и контроллера 24 фазового угла по корректировке среднеквадратической величины тока в сочетании с контролем за ионным содержанием раствора электролита 11 обеспечивают сильный ток, близкий к его максимальному значению, но не позволяют превысить этот максимум.Thus, a strong current is maintained, but does not exceed the maximum permissible value. The action of the
В одном из вариантов использования системы парогенерации система парогенерации 10 может генерировать пар постоянно посредством управления количеством и частотой подачи потока раствора электролита 11 в котел 17. В этом варианте контроллер 21 нагнетает раствор электролита 11 с частотой, достаточной для того, чтобы поддерживать постоянное количество воды в котле 17 в процессе парогенерации. В другом варианте раствор электролита 11 можно добавлять через промежутки времени, например каждые 90 секунд, в целях обеспечить прерывистую парогенерацию. В другом варианте определенное количество пара образуется в котле 17 посредством добавления в котел 17 какого-то количества воды, например 1/10 литра раствора электролита 11, в этом случае пар образуется до тех пор, пока это количество раствора электролита 11 полностью не выпарится.In one embodiment of the steam generation system, the
Когда раствор электролита 11 подается в котел 17, вода будет искать общий уровень между электродами. Ток будет присутствовать только между положительно заряженным и отрицательно заряженным электродами, когда электроды будут соединены раствором электролита 11. Таким образом, процесс парогенерации прекращается либо когда выпарен весь раствор электролита 11, а дополнительно вода не подается, либо когда электропитание от электродов отключается или подача энергии прекращается другим способом.When the
В одном из вариантов электропитание не подается с целью поддерживать раствор электролита 11 горячим для экономии энергии. Преимущество данного варианта в том, что требуется малое количество раствора электролита 11 для обеспечения желаемого объема пара в любой момент, и преобразование раствора электролита 11 в пар в котле 17 происходит очень быстро. Например, в котел 17 можно добавить всего лишь несколько миллилитров раствора электролита. Заявители выявили, что такое малое количество воды комнатной температуры было преобразовано в пар посредством системы парогенерации за 3 секунды. Скорость увеличивается за счет того, что система парогенерации настоящего варианта осуществления изобретения обеспечивает прохождение очень большого количества энергии через относительно малое количество раствора электролита. Например, при подаче тока напряжением 120 В и силой 14 А обеспечивается мощность 1680 Вт, при этом за 3 секунды выделяется 5040 Дж энергии. Этой энергии достаточно для того, чтобы за вышеуказанные 3 секунды повысить температуру и выпарить 8 мл воды, начальная температура которой составляла 20°С. Так как в котел 17 можно постоянно добавлять раствор электролита 11, пар в котле 17 может генерироваться непрерывно, без задержек в дальнейшем.In one embodiment, no power is supplied to keep the
По мере того как между электродами котла 17 образуется пар, он поступает в паровую камеру в котле 17 или в устройство использования пара. В данном случае паровой клапан отсутствует, так как количество поступающего пара определяется количеством раствора электролита, подаваемого в котел 17, и работой системы управления 16.As steam forms between the electrodes of the
На ФИГ. 3 и 4 показан один из вариантов котла 30, в который поступает раствор электролита 48 и из которого выходит пар 49. Котел 30 включает кожух 31, который состоит из металла, такого как титан, или другого электропроводного и нержавеющего материала, например графит. В данном варианте кожух 31 имеет цилиндрическую форму и подсоединен к нейтральному проводу 43 электрической цепи 20. Кожух 31 снабжен первым торцевым колпаком 32 и вторым торцевым колпаком 33. Предпочтительно, чтобы торцевые колпаки изготавливались из непроводящего материала, такого как полипропилен, чтобы образовать водонепроницаемое герметизированное внутреннее пространство. Кожух 31 является здесь также наружной поверхностью котла 30.In FIG. 3 and 4 show one embodiment of a
В данном варианте первый торцевой колпак 32 снабжен патрубком 38 для ввода раствора электролита 48. Первый торцевой колпак 32 имеет также патрубок 39 для вывода пара 49, чтобы далее направить его по назначению, например на подогрев пищи. Входной патрубок 38 и патрубок 39 для вывода пара могут изготавливаться в форме трубы с зазубринами, которая подгоняется к шлангу, трубе или другому передаточному устройству с трубным зажимом или другим фиксирующим приспособлением.In this embodiment, the
В данном варианте второй торцевой колпак 33 также снабжен электрическим соединительным элементом 41 для подсоединения к положительной линии питания 42 электрической цепи 20. Положительная линия питания 42 идет внутри канала 34 вдоль нижней поверхности второго торцевого колпака 33, который не соединен с внутренним пространством, наполняемым жидкостью. В альтернативном варианте положительная линия питания 42 может проходить через отверстие во втором торцевом колпаке 33. Электрический соединительный элемент 41 может включать винт в качестве контакта, способного передавать ток на положительный электрод 4 0 внутри котла 30. Торцевой колпак 33 также включает крышку 45, выполненную из непроводящего материала, такого как поликарбонат, и установленную поверх электрического соединения элемента 41 и положительной линии питания 42. Положительный электрод 40 соединен с электрическим соединительным элементом 41 и расположен во внутреннем пространстве котла 30. Положительный электрод 40 герметизирован по нижнему краю силиконовым кольцом 46. В данном варианте положительный электрод 40 изготовлен из графита. В альтернативном варианте можно использовать другие проводящие материалы, такие как нержавеющая сталь, титан. В данном варианте оба электрода изготовлены из графита. Зазор 37 между наружной окружностью положительного электрода 40 и внутренней окружностью проводящего кожуха 31 содержит раствор электролита 48, проводящий ток.In this embodiment, the
Внутренняя поверхность котла 30 включает нижнее пространство: положительный электрод 40, зазор 37 и часть кожуха 31, и верхнее пространство, которое используется в качестве камеры расширения 36, как показано на ФИГ. 4. В одном варианте работы котла 30 раствор электролита 48 подается во внутреннее пространство котла 30 в зазор 37 между положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31. Высота раствора электролита 48 в данном наполняемом зазоре регулируется и может изменяться в процессе парогенерации, как описывается в настоящей заявке выше. При наличии раствора электролита 48 в зазоре 37 и электрического заряда на положительном электроде 40 и проводящем кожухе 31 ток между электродами 31 и 40 создает тепло, которое нагревает раствор электролита 48 и генерирует пар 49.The inner surface of the
Пространство выше положительного электрода 40 во внутреннем пространстве котла 30 служит расширительной камерой 36 для раствора электролита 48, испаряемого с образованием пара 49, который, в свою очередь, в силу герметизации создает давление, выталкивающее пар 49 к патрубку 39 для вывода пара в камеру 19 или другое приемное устройство, предназначенное для пара. Расширительная камера 36 имеет объем, достаточный для того количества пара, которое требуется для обеспечения постоянного снабжения паром, если такая потребность возникает. В альтернативном варианте можно обеспечить дозированную подачу пара или конкретный объем пара.The space above the
Переменными параметрами в парогенерации являются размер зазора 37 между проводящим кожухом 31 и положительным электродом 40, высота или уровень раствора электролита 48 в зазоре 37, проводимость и сопротивление раствора электролита 48 в зазоре 37 и используемое электрическое напряжение. В одном из предлагаемых вариантов способом управления током и скоростью парогенерации является регулировка уровня раствора электролита 48, контактирующего с положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31. В другом варианте для регистрации тока используется датчик тока, и когда величина тока падает ниже заданного уровня, такого как 14 А, контроллер 21 включает насос 14, нагнетающий дополнительный раствор электролита в зазор 37 котла 17. Подача раствора электролита 11 продолжается, пока датчик тока 22 не покажет, что величина тока поднялась до заданного уровня в 14 А. В этот момент контроллер 21 отключает насос 14. В другом варианте при отключенном насосе замер величины тока не производится в течение заданного промежутка времени, например 3 секунды. В рассматриваемом варианте максимально частое включение насоса 14 - это один раз в 3 секунды. В другом варианте зазор 37 между положительным электродом 40 и проводящим кожухом 31 составляет 1/4 дюйма, высота положительного электрода 40 - примерно 1/3 часть от высоты внутреннего пространства котла 30, а полная высота этого внутреннего пространства - примерно 5 дюймов. Однако возможны альтернативные варианты, формы и размеры.Variable parameters in steam generation are the size of the
На ФИГ. 5 и 6 показан другой вариант выполнения котла 50 для парогенерации. Котел 50 включает корпус 51, выполненный из непроводящего ток материала, такого как полипропилен. Он может также быть выполнен из любого материала, который не проводит электрический ток, или из материала, такого как металл, покрытый непроводящим материалом, например, сталь, покрытая политетрафторэтиленом (тефлоном). Корпус 51 включает боковые стенки 52 и дно 53, которые образуют прямоугольный корпус в виде ящика, и прямоугольное внутреннее пространство. Можно использовать другие формы. Корпус 51 имеет открытый верх, который закрывается корпусной крышкой 55 и герметизируется уплотнением 56. Корпусная крышка 55 крепится крепежными деталями 57 для герметизации корпуса 51, чтобы он стал водонепроницаемым. Корпус 51 включает подводящую трубу 65 и трубу 66 для отвода пара.In FIG. 5 and 6 show another embodiment of a
Корпус 51 обычно включает первый электрод 60 и второй электрод 61. Корпус 51 может также включать третий электрод 62. Корпус 51 также содержит четвертый электрод 63. Электроды 60-63 изготовлены из устойчивого к коррозии, токопроводного материала, такого как нержавеющая сталь, титан или графит. В одном варианте электроды 60-63 расположены на равных расстояниях друг от друга и выполнены в форме прямоугольных пластин. Третий электрод 62 и четвертый электрод 63 могут иметь электрическое соединение с электродами 60 и 61. В одном варианте первый электрод 60 и третий электрод 62 соединены с одной ветвью (положительной), а второй электрод 61 и четвертый электрод 63 - с другой ветвью (отрицательной или нейтральной) от источника тока, например 120 В.The housing 51 typically includes a
Конкретные формы и размеры электродов могут варьироваться, чтобы подходить по размеру и форме к корпусу 51, но изменяться таким образом, чтобы позволять раствору электролита вступать в контакт со всеми электродами 60-63. В одном варианте присутствует желобок 64 для протекания жидкости между электродами 60-63, причем желобок 64 обычно располагается вдоль нижнего края электродов 61, 62. Пространство между электродами можно регулировать, чтобы обеспечить более эффективное протекание тока через раствор электролита 11. В рассматриваемом варианте электрический ток поступает через шнур питания и штепсельную вилку 69, подобно тому, как это происходит в других вариантах. В альтернативном варианте можно использовать соединение фиксированной разводкой. Ответвительная коробка 68 прилегает к корпусу 51 и используется для электропроводки 67, которые передают команды управления от системы управления 16 и обеспечивают соединение электродов 60-63 со шнуром питания и штепсельной вилкой 69.The specific shapes and sizes of the electrodes may vary to fit in size and shape to the housing 51, but be varied so as to allow the electrolyte solution to come into contact with all electrodes 60-63. In one embodiment, there is a
Фильтр 70 состоит из основного корпуса 71 и крышки фильтра 74, используемой для фильтрования воды и герметично закрывающей корпус 71 после наполнения контейнеров 72, 73 фильтрующим материалом, как показано на ФИГ. 7. Фильтрующий материал упакован в отдельные сменные контейнеры 72, 73, такие как марлевые мешочки с поваренной солью и древесным углем, как описано выше в настоящей заявке. Один вариант включает по меньшей мере один сменный контейнер 72 с ионным содержимым, таким как поваренная соль, и один сменный контейнер 73 с альтернативным фильтрующим материалом, таким как древесный уголь или химически чистый уголь. Крышка фильтра 74 состоит из связывающих отверстий 75, которые управляют потоком воды на входе и выходом раствора электролита из фильтра 70.The
На ФИГ. 8 показан вариант котла 80 для парогенерации и его соединения, которые можно использовать для подачи пара в устройство, использующее пар, такое как аппарат для обработки паром одежды. Котел 80 состоит из корпуса 81, изготовленного из жаропрочного пластика, такого как полипропилен. В другом варианте корпус 81 изготовлен из прозрачного или полупрозрачного жаропрочного материала. Корпус 81 может быть разной формы, например форма трубы на ФИГ. 8. Еще в одном варианте котел 80 имеет герметичные торцевые крышки 82, 85, которые крепятся на корпусе посредством резьбы на обоих торцах корпуса 81 и на съемных крышках 82, 85. Внутри корпуса 81 располагаются первый съемный электрод 90 и второй съемный электрод 91, изготовленные из поводящего материала, такого как графит, и расположенные в растворе электролита таким образом, чтобы каждый электрод 90, 91 в равной степени контактировал с раствором электролита, когда корпус 81 расположен вертикально, как показано на ФИГ. 8.In FIG. 8 shows an embodiment of a
В первой торцевой крышке 82 есть углубление для электрода и коммуникационный порт 83, предназначенный для выхода пара и для соединения с подводящим трубопроводом 92 для пара. Коммуникационный порт 83 может иметь миниатюрную трубную вставку. В одном варианте первая торцевая крышка 82 имеет внутреннее кольцевое уплотнение, чтобы герметизировать соединение с корпусом и не позволить утечку пара или воды. На второй торцевой крышке 85 находится электродный крепеж, который расположен внутри второй торцевой крышки 85 и электрически изолирован от нее. Установочная пластина 8 6 включает колпачки 87 держателя для концов электродов 90, 91, изготовленных в форме карандаша и обеспечивающих контакт с электродами 90, 91. Вторая торцевая крышка 85 содержит уплотнение, обеспечивающее герметичность и водо- и паронепроницаемость, когда торцевая крышка 85 навинчивается на корпус 81. Пластина 86 электродного держателя и колпачки 87 стационарны, тогда как вторая торцевая крышка 85 поворачивается, чтобы обеспечить герметизацию.In the
Как показано на ФИГ. 8, один вариант электрической линии питания 95 включает двухкомпонентную структуру. Первая соединительная деталь 97 входит в другую соединительную деталь 98, такое соединение отделяет котел для парогенерации 80 от штепсельной вилки 99. Штепсельная вилка 99 включается в сетевую розетку и соединена со второй соединительной деталью 98. Когда вторая соединительная деталь 98 соединяется с первой соединительной деталью 97, электрический ток может протекать к электродам 90, 91 через электрическое соединение внутри колпачков 87. Вода в корпусе 81 закипает и преобразуется в пар, который поступает в устройство, использующее пар, через подводящий трубопровод 92. В другом варианте подводящий трубопровод 92 соединен с устройством через быстрое соединение 93. В корпус 81 могут быть установлены дополнительные электроды. Первая и вторая соединительные детали 97, 98 могут включать предохранительный замок на случай нечаянного расцепления. Кроме того, в них может входить непроводящая защита.As shown in FIG. 8, one embodiment of an electrical power line 95 includes a two-component structure. The first connecting
В одном случае для осуществления варианта, представленного на ФИГ. 8, система управления отсутствует. Поваренная соль и водопроводная вода добавляются оператором. Затем оператор включает систему парогенерации в сетевую розетку, и система генерирует пар до тех пор, пока вода в котле не заканчивается. Во многих местах система будет работать на водопроводной воде и генерировать пар даже без добавления поваренной соли, так как в воде уже содержатся нерастворимые проводящие примеси.In one case, to implement the option presented in FIG. 8, the control system is missing. Salt and tap water are added by the operator. The operator then plugs the steam generation system into a power outlet, and the system generates steam until the water in the boiler runs out. In many places, the system will run on tap water and generate steam even without adding salt, as the water already contains insoluble conductive impurities.
На ФИГ. 9 представлен еще один вариант системы парогенерации 10 для осуществления настоящей патентной заявки в том виде, как он может быть продан потребителям для приготовления пищи или других операций, требующих постоянного снабжения паром, дозированную его подачу или производство заранее определенного объема пара.In FIG. 9 shows another embodiment of the
Резервуар 100 системы парогенерации 10 ФИГ. 9 изготавливается из прозрачного, съемного и моющегося материала, такого как пластик, и может отделяться от блока управления 101. Блок управления 101 включает котел для парогенерации, такой как котел 30, показанный на ФИГ. 3, 4. Такой котел 30 внутри блока управления расположен вертикально и в него подается раствор из резервуара 100.The
Блок управления 101 включает также схему системы управления 16, как показано на ФИГ. 2. Блок управления 101 может также включать индикатор включения/выключения 102 и другие индикаторы, например индикатор включателя/выключателя, и ручку для того, чтобы задавать время операции, которая соединена с контроллером 21. Система парогенерации 10 также имеет чашу для конденсата 103, которая находится под отделением 104, предназначенным для получения пара, и является съемной. Пар из котла, который находится в блоке управления, переходит в приемное отделение 104 и в паровую камеру 107, в которую можно укладывать продукты питания или другие объекты. Приемное отделение 104 для пара и паровая камера 107 включают крышку 105 на шарнирном соединении с ручкой 106. В рассматриваемом варианте паровая камера 107 имеет множество отверстий 108, расположенных на одной или более поверхностях и позволяющих пару из приемного отделения 104 для пара двигаться через паровую камеру 107. Конденсат пара собирается в чашу 103 для сбора конденсата.The
Раскрытые методы и системы были показаны и описаны соответственно вариантам, представленным на чертежах, однако в них можно внести разные изменения, не выходя за пределы существа и объема изобретения, которые описаны в прилагаемой формуле.The disclosed methods and systems have been shown and described in accordance with the options presented in the drawings, however, various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention, which are described in the attached claims.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2011/048007 WO2013025208A1 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Steam generator system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014109828A RU2014109828A (en) | 2015-09-27 |
RU2584627C2 true RU2584627C2 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=47715332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014109828/06A RU2584627C2 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | System for steam generation from electrolyte solution (versions) |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2745050A4 (en) |
JP (1) | JP6065237B2 (en) |
KR (1) | KR20140064862A (en) |
CN (1) | CN103857958B (en) |
AU (1) | AU2011374994B2 (en) |
CA (1) | CA2844489A1 (en) |
HK (1) | HK1199297A1 (en) |
MX (1) | MX353543B (en) |
RU (1) | RU2584627C2 (en) |
WO (1) | WO2013025208A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213444U1 (en) * | 2022-07-12 | 2022-09-13 | Александр Иванович Степулёв | Device for obtaining ionized steam |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9462909B1 (en) | 2013-05-01 | 2016-10-11 | Iwd Holdings, Llc | Apparatus utilizing infrared emissions and steam to treat food |
CN104591467A (en) * | 2015-02-26 | 2015-05-06 | 罗民雄 | Electrolytic water vapor generation device |
US10030961B2 (en) | 2015-11-27 | 2018-07-24 | General Electric Company | Gap measuring device |
US10536992B2 (en) * | 2016-10-12 | 2020-01-14 | John Arthur Cobb, JR. | Resistance method |
KR102043822B1 (en) * | 2019-04-04 | 2019-12-02 | 정지운 | Rapid steam generator using electrolysis |
CN113865081B (en) * | 2021-10-15 | 2022-09-09 | 安徽安泽电工有限公司 | Automatic electrode boiler of scale removal |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU80626A1 (en) * | 1948-11-10 | 1948-11-30 | Н.И. Казаков | Boiler room installation |
SU1666847A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-07-30 | Орловский научно-исследовательский институт легкого машиностроения | Stem generator |
RU2013687C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-05-30 | Нелюбов Павел Леонидович | Electrode boiler |
RU2314660C2 (en) * | 2005-02-21 | 2008-01-10 | ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. | Water heater which uses electrodes (variants) |
WO2010019833A2 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Ideas Well Done Llc | Rapid liquid heating |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1954248A (en) * | 1931-11-18 | 1934-04-10 | Frederick T Kaelin | Electric steam generator |
DE732436C (en) * | 1940-04-10 | 1943-03-03 | Junker & Ruh A G | Steam boiler with electrode heating |
US3114028A (en) * | 1957-02-13 | 1963-12-10 | William Vischer | Electrode type vapor generator |
NL158376B (en) * | 1974-01-18 | 1978-11-15 | Innovative Process Equipment | QUICK COOKING. |
LU76777A1 (en) * | 1977-02-16 | 1978-10-18 | ||
JPS54107701U (en) * | 1977-09-09 | 1979-07-28 | ||
US4327459A (en) * | 1980-04-14 | 1982-05-04 | Metropolitan Vacuum Cleaner Co., Inc. | Combined steam and vacuum cleaner |
GB8611305D0 (en) * | 1986-05-09 | 1986-06-18 | Eaton Williams Raymond H | Humidifier control means |
CH682177A5 (en) * | 1991-04-12 | 1993-07-30 | Condair Ag | |
JP3076662B2 (en) * | 1992-03-27 | 2000-08-14 | マツダ株式会社 | Engine cooling water circulation device |
GB9303582D0 (en) * | 1993-02-23 | 1993-04-07 | Eaton Williams Group Ltd | Electrode boilsers with automatic control |
KR200269604Y1 (en) * | 2001-12-12 | 2002-03-25 | 고정순 | steam cleaner |
CN101000133A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-18 | 黄淑娴 | Electrode steam generator |
-
2011
- 2011-08-16 MX MX2014001813A patent/MX353543B/en active IP Right Grant
- 2011-08-16 EP EP11870902.1A patent/EP2745050A4/en not_active Withdrawn
- 2011-08-16 WO PCT/US2011/048007 patent/WO2013025208A1/en active Application Filing
- 2011-08-16 CN CN201180072907.3A patent/CN103857958B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-16 CA CA2844489A patent/CA2844489A1/en active Pending
- 2011-08-16 JP JP2014525977A patent/JP6065237B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-16 AU AU2011374994A patent/AU2011374994B2/en not_active Ceased
- 2011-08-16 RU RU2014109828/06A patent/RU2584627C2/en not_active IP Right Cessation
- 2011-08-16 KR KR1020147006635A patent/KR20140064862A/en not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-12-22 HK HK14112799.2A patent/HK1199297A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU80626A1 (en) * | 1948-11-10 | 1948-11-30 | Н.И. Казаков | Boiler room installation |
SU1666847A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-07-30 | Орловский научно-исследовательский институт легкого машиностроения | Stem generator |
RU2013687C1 (en) * | 1991-04-03 | 1994-05-30 | Нелюбов Павел Леонидович | Electrode boiler |
RU2314660C2 (en) * | 2005-02-21 | 2008-01-10 | ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. | Water heater which uses electrodes (variants) |
WO2010019833A2 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Ideas Well Done Llc | Rapid liquid heating |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213444U1 (en) * | 2022-07-12 | 2022-09-13 | Александр Иванович Степулёв | Device for obtaining ionized steam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014109828A (en) | 2015-09-27 |
JP2014526028A (en) | 2014-10-02 |
CA2844489A1 (en) | 2013-02-21 |
WO2013025208A1 (en) | 2013-02-21 |
CN103857958B (en) | 2016-12-28 |
EP2745050A4 (en) | 2015-08-12 |
HK1199297A1 (en) | 2015-06-26 |
KR20140064862A (en) | 2014-05-28 |
AU2011374994B2 (en) | 2017-04-20 |
JP6065237B2 (en) | 2017-01-25 |
MX2014001813A (en) | 2014-07-28 |
EP2745050A1 (en) | 2014-06-25 |
AU2011374994A1 (en) | 2014-03-20 |
MX353543B (en) | 2018-01-17 |
CN103857958A (en) | 2014-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2584627C2 (en) | System for steam generation from electrolyte solution (versions) | |
JP5516585B2 (en) | Apparatus and method for rapid heating of liquid | |
DK2649015T3 (en) | Compact electrolytic apparatus with closed control circuit | |
CA2759322C (en) | Food steamer containers with sequential ohmic water heating | |
CN202188617U (en) | Instant heating type water boiler | |
CN208121213U (en) | A kind of hypochlorite generator's binding electric pole type cooling system | |
US20110266272A1 (en) | Steam Generator System | |
US20130199928A1 (en) | Device for producing an electrochemically activated solution by means of an electrolysis process | |
EA030370B1 (en) | Heating element powered by alternating current and heat generator accomplished by the heating element | |
RU203049U1 (en) | Automated electrode boiler | |
CN212339196U (en) | Immersed electrode steam generator | |
CA2613943A1 (en) | Water heater with integral pulsed electrolysis heater and method of using same | |
KR20150000021A (en) | Water ionizer | |
JPS6014086Y2 (en) | steam generator | |
RU203253U1 (en) | Automated electrode steam generator | |
MX2009010771A (en) | Integral system for disinfecting pool water. | |
CA2897246C (en) | A steam generator using a plasma arc | |
CN203657129U (en) | Electric heating type humidifier | |
RU104666U1 (en) | REGULATED ELECTRODE TYPE STEAM GENERATOR | |
JPS6014084Y2 (en) | steam generator | |
RU1827058C (en) | Multi-purpose liquid heater | |
CN202665959U (en) | Intelligent double-temperature-control multifunctional crissum fuming and washing instrument | |
RU2333892C1 (en) | Method for obtaining fresh water and desalination installation to this effect | |
KR20120081030A (en) | Steam generating apparatus | |
JP2002224675A (en) | Disinfection apparatus for water supply |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180817 |