RU2641419C2 - Electrooptical heating element of hot water boiler - Google Patents
Electrooptical heating element of hot water boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641419C2 RU2641419C2 RU2016122913A RU2016122913A RU2641419C2 RU 2641419 C2 RU2641419 C2 RU 2641419C2 RU 2016122913 A RU2016122913 A RU 2016122913A RU 2016122913 A RU2016122913 A RU 2016122913A RU 2641419 C2 RU2641419 C2 RU 2641419C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- quartz glass
- tube
- water boiler
- halogen lamp
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротеплотехнике, более конкретно к инфракрасным нагревателям, имеющим тело накала, преимущественно применяемым в качестве нагревателей для производственных и бытовых нужд, например для обогрева помещений, сушки и т.д.The invention relates to electrothermal engineering, and more particularly to infrared heaters having a filament body, mainly used as heaters for industrial and domestic needs, for example for space heating, drying, etc.
Изобретение может быть использовано в энергетике, химической, легкой промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.The invention can be used in energy, chemical, light industry, agriculture and other sectors of the economy.
Известны инфракрасные излучатели, содержащие вакуумированную трубчатую колбу и установленное в ней тело накала, выполненное металлическим [патент Великобритании №1449510, кл. HIF, 1976].Known infrared emitters containing an evacuated tubular flask and installed in it a glow body made of metal [UK patent No. 1449510, class. HIF, 1976].
Недостаток данного инфракрасного излучателя заключается в том, что металлическое тело накала имеет меньшую эмиссионную способность и не обеспечивает требуемый поток излучения.The disadvantage of this infrared emitter is that the metal filament body has a lower emissivity and does not provide the required radiation flux.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является инфракрасный излучатель, содержащий вакуумированную оптически прозрачную трубчатую колбу, размещенное в ней тело накала с токовыводами на концах, выполненными из термостойкой проволоки, скрученной в пружины, внутри которых размещены концы тела накала. Концы проволоки выведены наружу через присоединенные к проволоке отрезки термостойкой фольги. На концах колбы образованы монолитные участки 9, 10 из материалов колбы, фольги и проволоки. К этим участкам прикреплены цоколи [Патент РФ №2237946, М. Кл. Н01К 1/04; H01K 1/38 от 13.11.2003 г. (прототип).]The closest in technical essence and the achieved result is an infrared emitter containing an evacuated optically transparent tubular flask, a filament body located in it with current leads at the ends made of heat-resistant wire twisted into springs, inside of which the ends of the filament body are placed. The ends of the wire are brought out through pieces of heat-resistant foil attached to the wire. At the ends of the flask, monolithic sections 9, 10 are formed from the materials of the flask, foil and wire. The socles are attached to these sites [RF Patent No. 2237946, M. Cl.
Недостатком данного инфракрасного излучателя является то, что его реализация функционально не позволяет обеспечить быстрый и экономичный нагрев потока жидкости (теплоносителя), проходящей через нагревательную емкость водогрейного котла, ввиду сравнительно малой площади контакта жидкости и трубчатого электрического нагревателя, больших потерь энергии, расходуемой на нагрев его спирали (нагревающего элемента), а также невозможности быстрой замены инфракрасного излучателя.The disadvantage of this infrared emitter is that its implementation does not functionally allow for fast and economical heating of the liquid flow (coolant) passing through the heating capacity of the boiler, due to the relatively small contact area of the liquid and the tubular electric heater, large losses of energy used to heat it spiral (heating element), as well as the inability to quickly replace the infrared emitter.
Технической задачей является снижение затрат электроэнергии, повышение технико-экономических и эксплуатационных свойства процессов, протекающих в водогрейном котле, создание равномерного температурного поля по всему объему нагревательной колбы, а также создание внутри ламп нормального вольфрамо-галогенного цикла, упрощение эксплуатации водогрейного котла путем замены вышедших из строя ламп без разгерметизации отопительной системы, а в качестве нагревающего элемента использование экономичных и эффективных галогенных инфракрасных термоизлучателей, помещенных внутрь трубок из кварцевого стекла.The technical task is to reduce energy costs, increase the technical, economic and operational properties of the processes taking place in the boiler, create a uniform temperature field throughout the volume of the heating bulb, as well as create a normal tungsten-halogen cycle inside the lamps, simplify the operation of the boiler by replacing building lamps without depressurization of the heating system, and the use of economical and effective halogen infrared as a heating element termoizluchateley placed inside the quartz glass tubes.
Техническая задача и цель изобретения достигаются тем, что электрооптический нагревательный элемент водогрейного котла выполнен в виде трубки из кварцевого стекла с установленной внутри по меньшей мере одной высокотемпературной электрической галогенной лампой, создающей источник излучения инфракрасного спектра свечения. Трубка закреплена внутри емкости водогрейного котла и расположена в средней его части. Емкость трубки из кварцевого стекла выполнена изолированной от жидкого теплоносителя помещенного внутри объема емкости водогрейного котла и от самой емкости. Галогенная лампа укреплена в центре трубки из кварцевого стекла, а выводы электрических цоколей патронов галогенной лампы размещены за пределами емкости водогрейного котла. Кроме того, трубка из кварцевого стекла может быть выполнена достаточного размера, чтобы внутри нее могло быть установлено множество галогенных ламп, укрепленных в кассетные патроны, соединенные параллельно и запитанные от сети переменного тока. Емкость водогрейного котла с жидким теплоносителем подключена к отопительной системе через входной и выходной патрубки.The technical problem and the objective of the invention are achieved in that the electro-optical heating element of the boiler is made in the form of a quartz glass tube with at least one high-temperature electric halogen lamp installed inside, creating a radiation source of the infrared emission spectrum. The tube is fixed inside the capacity of the boiler and is located in its middle part. The capacity of the quartz glass tube is made isolated from the liquid coolant placed inside the volume of the capacity of the boiler and from the tank itself. The halogen lamp is mounted in the center of the quartz glass tube, and the leads of the electrical sockets of the halogen lamp cartridges are located outside the capacity of the boiler. In addition, the quartz glass tube can be of sufficient size so that many halogen lamps can be installed inside it, mounted in cassette cartridges connected in parallel and powered from an alternating current main. The capacity of the boiler with a liquid coolant is connected to the heating system through the inlet and outlet pipes.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан галогенный инфракрасный термоизлучатель, выполненный в виде галогенной лампы инфракрасного спектра свечения; на фиг. 2, фиг. 2 a показана емкость водогрейного котла с укрепленной в нем трубкой из кварцевого стекла без установленного в ней галогенного инфракрасного термоизлучателя, т.е. лампы инфракрасного спектра свечения, на фиг.3 приведена принципиальная схема устройства электрооптического нагревательного элемента в сборе помещенного в емкость водогрейного котла; на фиг. 4 приведено устройство электрооптического нагревательного элемента с несколькими галогенными лампами инфракрасного спектра свечения, помещенными в одну общую трубку из кварцевого стекла, на фиг. 3 a и фиг. 4 a показана замена вышедших из строя галогенных инфракрасных термоизлучателей, выполненных в идее ламп инфракрасного спектра свечения.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a halogen infrared heat emitter made in the form of a halogen lamp of the infrared spectrum; in FIG. 2, FIG. 2 a The capacity of a boiler with a quartz glass tube fixed in it without a halogen infrared heat emitter installed in it is shown, i.e. lamps of the infrared spectrum of luminescence, figure 3 shows a schematic diagram of a device for an electro-optical heating element assembled placed in a tank of a hot water boiler; in FIG. 4 shows a device of an electro-optical heating element with several halogen lamps of the infrared spectrum of luminescence placed in one common quartz glass tube; FIG. 3 a and FIG. four a Shown is the replacement of failed halogen infrared heat emitters made in the idea of infrared lamps.
Электрооптический нагревательный элемент водогрейного котла содержит нагревательный элемент, выполненный в виде емкости водогрейного котла 1 с закрепленной внутри нее трубкой из кварцевого стекла 2, внутренний объем которой изолирован от объема емкости водогрейного котла 1, в стенке которой выполнены входной 3 и выходной 4 патрубки для подключения к системе отопления объекта.The electro-optical heating element of the boiler contains a heating element made in the form of the capacity of the
Кварцевая трубка 2 имеет выходы на две стороны за пределы емкости водогрейного котла 1. Внутри кварцевой трубки 2 установлена галогенная лампа 5 инфракрасного спектра свечения, которая крепится в электрических ламповых патронах 6. Кроме того, емкость водогрейного котла 1 может быть оснащена одной общей кварцевой трубкой 2 большего диаметра для установки внутри нее множества (больше одной) галогенных ламп 5 инфракрасного спектра свечения, подключаемых к электросети через кассетные ламповые патроны 7 (фиг. 4, фиг. 4 a ). В некоторых случаях для удобства обслуживания ламповые патроны 6 и 7 могут быть выполнены как выступающими за корпус емкости водогрейного котла 1, так и утопленными внутри него с общей кварцевой трубкой 2 для установки в ней как одной, так и множества (больше одной) галогенных ламп 5. Внутренний объем трубки из кварцевого стекла 2 изолируют от жидкого теплоносителя 8, заправленного внутрь емкости водогрейного котла, подключенного к отопительной системе обогреваемого объекта (не показана).The
Электрооптический нагревательный элемент для водогрейного котла работает следующим образом.Electro-optical heating element for a hot water boiler operates as follows.
Внутри емкости водогрейного котла 1 крепят трубку из кварцевого стекла 2, в которую устанавливают галогенную лампу 5 инфракрасного спектра свечения с выводом электрических цоколей патронов за пределы емкости водогрейного котла 1 нагревательного элемента. Внутренний объем трубки из кварцевого стекла 2 выполняют изолированным от жидкого теплоносителя 8, заправленного внутрь емкости водогрейного котла 1, подключенного к отопительной системе обогреваемого объекта.Inside the tank of the
Выбор кварцевого стекла трубки 2 обусловлен наибольшей прозрачностью этого материала для инфракрасного спектра излучения при оптимальном сочетании других эксплуатационных параметров, главными из которых являются высокая прочность и минимальное термическое расширение материала. Галогенную лампу или лампы 5 инфракрасного спектра свечения крепят в центре трубки из кварцевого стекла 2, расположенной в средней части емкости водогрейного котла 1 в патронах 6 или 7. Такое расположение ламп выбирают для создания равномерного температурного поля по всему объему емкости водогрейного котла 1, а также необходимости создания внутри галогенной лампы 5 инфракрасного спектра свечения нормального вольфрамо-галогенного цикла, к тому же установка галогенной лампы 5 в стеклянной кварцевой трубке 2, внутренний объем которой изолируют от жидкого теплоносителя 8, залитого во внутренний объем емкости водогрейного котла 1, что значительно упрощает эксплуатацию водогрейного котла, т.к. замена вышедших из строя галогенных ламп 5 инфракрасного спектра свечения не требует разгерметизации отопительной системы (см. фиг. 3 a и фиг. 4 а ).The choice of
На фиг. 4 и фиг. 4 a приведены схемы устройства электрооптического нагревательного элемента с несколькими галогенными лампами 5 инфракрасного спектра свечения, помещенными в одну общую стеклянную кварцевую трубку 2, т.е. емкость водогрейного котла 1 нагревательного элемента оснащена одной общей кварцевой трубкой 2 с установленным внутри нее множеством (больше одной) галогенных ламп 5 инфракрасного спектра свечения, закрепленных в кассетные патроны 7.In FIG. 4 and FIG. 4 a shows a diagram of a device for an electro-optical heating element with
Галогенные лампы 5, при кассетном использовании, подключают параллельно и запитывают через силовые реле (не показано) от сети переменного тока ~220 В. Входной 3 и выходной патрубок 4 подключены к системе отопления объекта, а температура t0 теплоносителя 8 отслеживается термопарой (не показана). Галогенные лампы 5 создают удельную мощность направленного инфракрасного излучения 2⋅107 Вт/см2, т.е. в 40 раз мощнее при одних и тех же затратах электроэнергии.
Таким образом электрооптический нагревательный элемент водогрейного котла позволяет снизить затраты электроэнергии на нагрев технологической среды (жидкости теплоносителя 8) на 20-30% по сравнению с известными электрическими нагревателями благодаря использованию в качестве нагревателей жидкости теплоносителя 8 высокотемпературных электрических инфракрасных галогенных ламп 5 с полезным использованием всего спектра их электромагнитного излучения, которое обладает рядом преимуществ и позволяет повысить технико-экономические и эксплуатационные свойства процессов, протекающих в водогрейном котле за счет:Thus, the electro-optical heating element of the boiler allows to reduce the cost of electricity for heating the process medium (heat transfer fluid 8) by 20-30% compared with the known electric heaters due to the use of 8 high-temperature electric
- активного поглощения направленного инфракрасного излучения текучей средой (например, водопроводной водой);- active absorption of directional infrared radiation by a fluid (for example, tap water);
- поглощения части спектра инфракрасного излучения, пропускаемого технологической средой теплоносителя 8, всеми внутренними плоскостями нагревательной емкости водогрейного котла;- absorption of part of the spectrum of infrared radiation transmitted by the
- расположения высокотемпературных электрических инфракрасных галогенных лампы или ламп 5 в стеклянной кварцевой трубке 2, что упрощает эксплуатацию водогрейного котла, а замена вышедших из строя ламп не требует разгерметизации отопительной системы.- the location of high-temperature electric infrared halogen lamps or
Кроме повышения технико-экономических и эксплуатационных свойства процессов, протекающих в водогрейном котле, создается равномерное температурное поле по всему объему емкости водогрейного котла 1, а также создается внутри ламп нормальный вольфрамо-галогенный цикл.In addition to increasing the technical, economic and operational properties of the processes occurring in the boiler, a uniform temperature field is created throughout the entire capacity of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122913A RU2641419C2 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | Electrooptical heating element of hot water boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122913A RU2641419C2 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | Electrooptical heating element of hot water boiler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016122913A RU2016122913A (en) | 2017-12-12 |
RU2641419C2 true RU2641419C2 (en) | 2018-01-17 |
Family
ID=60718319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016122913A RU2641419C2 (en) | 2016-06-09 | 2016-06-09 | Electrooptical heating element of hot water boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641419C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1553777A1 (en) * | 1987-04-13 | 1990-03-30 | Институт Физико-Технических Проблем Энергетики Ан Литсср | Module for infra-red heating |
JPH08280531A (en) * | 1996-05-16 | 1996-10-29 | Toshiba Corp | Rice boiler |
CN200941693Y (en) * | 2006-08-28 | 2007-08-29 | 齐英凯 | High efficiency energy saving red infrared radiating heating tube |
RU2442935C1 (en) * | 2010-07-06 | 2012-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" | Method of liquid heating in the vertical static tank with flat bottom the hight of which is over the bottom size |
KR101151017B1 (en) * | 2011-10-14 | 2012-05-30 | 조현민 | Unit for generating supersaturated steam and system using thereof |
RU137093U1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-01-27 | Виктор Георгиевич Бочеваров | ELECTRIC BOILER FOR HEATING AND HEATING OF LIQUID MEDIA AND A MODULE FOR ITS IMPLEMENTATION |
-
2016
- 2016-06-09 RU RU2016122913A patent/RU2641419C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1553777A1 (en) * | 1987-04-13 | 1990-03-30 | Институт Физико-Технических Проблем Энергетики Ан Литсср | Module for infra-red heating |
JPH08280531A (en) * | 1996-05-16 | 1996-10-29 | Toshiba Corp | Rice boiler |
CN200941693Y (en) * | 2006-08-28 | 2007-08-29 | 齐英凯 | High efficiency energy saving red infrared radiating heating tube |
RU2442935C1 (en) * | 2010-07-06 | 2012-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" | Method of liquid heating in the vertical static tank with flat bottom the hight of which is over the bottom size |
KR101151017B1 (en) * | 2011-10-14 | 2012-05-30 | 조현민 | Unit for generating supersaturated steam and system using thereof |
RU137093U1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-01-27 | Виктор Георгиевич Бочеваров | ELECTRIC BOILER FOR HEATING AND HEATING OF LIQUID MEDIA AND A MODULE FOR ITS IMPLEMENTATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016122913A (en) | 2017-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101357056B1 (en) | Fluid heating device | |
US1814897A (en) | Apparatus for utilizing solar heat | |
US10704803B2 (en) | Infrared water heater | |
RU2442935C1 (en) | Method of liquid heating in the vertical static tank with flat bottom the hight of which is over the bottom size | |
RU2641419C2 (en) | Electrooptical heating element of hot water boiler | |
US4521674A (en) | Electric fluid heater employing pressurized helium as a heat transfer medium | |
CN105737126A (en) | Instant superheated steam generator with quartz tube | |
KR20100087240A (en) | Near infra red lamp heater boiler | |
RU137092U1 (en) | MODULE FOR ELECTRIC HEATING OF LIQUID MEDIA (OPTIONS) | |
CN105582570B (en) | A kind of sterilizing unit remaining best ultraviolet light output | |
TW201209355A (en) | High efficiency water boiling device | |
KR101013267B1 (en) | The non-contact type heater | |
RU137093U1 (en) | ELECTRIC BOILER FOR HEATING AND HEATING OF LIQUID MEDIA AND A MODULE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
KR20100010404U (en) | Lamp pipe heater and thermal exchanger using the same | |
RU208535U1 (en) | Electric boiler | |
CN208582732U (en) | Photothermal generation device, disinfection cabinet and oven | |
RU135088U1 (en) | LOW-VOLT ELECTRIC THREE-PHASE DIRECT ACTION NATURAL GAS HEATER | |
JP2021009003A (en) | Near infrared heating device | |
KR101809169B1 (en) | Apparatus for Heating Fluid | |
ITFI20130154A1 (en) | ILLUMINATING MICROWAVE STOVE WITH ENERGY RECOVERY | |
CN205939061U (en) | Instant superheated steam generator of quartz capsule | |
JP2020020555A (en) | High-temperature water production device | |
JP3043543U (en) | Liquid heating device | |
KR102151097B1 (en) | Boiler using carbon heater | |
KR20100008205U (en) | Infra red lamp boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190610 |