RU57875U1

RU57875U1 - ELECTRODE WATER HEATER

Info

Publication number: RU57875U1
Application number: RU2006104129/22U
Authority: RU
Inventors: Иван Иванович Сергиенко
Original assignee: Иван Иванович Сергиенко
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к автономным малогабаритным средствам, обеспечивающим нагрев теплоносителя. Полезная модель водоподогревателя содержит герметичный корпус, коаксиально установленные в нем фазный и трубный электроды, размещенные в полости корпуса водоподогревателя в среде теплоносителя, патрубки его подвода и отвода, при этом фазный электрод смонтирован на равном расстоянии от внутренних стенок трубного электрода, а водный раствор йодита калия и металлического йода в технологическом растворе выполнен в следующем соотношении, в мас.%The utility model relates to the field of heat power engineering, in particular to autonomous small-sized means providing heating of the heat carrier. A useful model of a water heater contains a sealed housing, phase and tube electrodes coaxially installed in it, placed in a cavity of the water heater body in a coolant medium, its supply and exhaust pipes, the phase electrode is mounted at an equal distance from the inner walls of the pipe electrode, and the aqueous solution of potassium iodite and metallic iodine in the technological solution is made in the following ratio, in wt.%

Йодит калияPotassium iodite 15-3015-30 Металлический йодMetallic iodine 0,5-10.5-1 ВодаWater до 100up to 100

Равное расстояние фазного электрода от внутренних стенок трубного электрода обеспечивается за счет фиксатора положения фазного электрода, выполненного в виде крестовины, по крайней мере, с тремя упорами. В настоящее время автором изготовлена опытная партия предлагаемых электродных водоподогревателей. Несколько водоподогревателей было передано для проведения комплексных испытаний в производственных и жилых помещениях. Предварительные данные испытаний показали хорошие стабильные результаты. После опытной эксплуатации предлагаемого электродного водоподогревателя в течение 6 месяцев, на стенках труб и внутренних поверхностях отопительных приборов накипи не было. Автором принято решение по организации производства предлагаемых водоподогревателей.The equal distance of the phase electrode from the inner walls of the tube electrode is ensured by the position lock of the phase electrode, made in the form of a cross with at least three stops. Currently, the author has made an experimental batch of the proposed electrode water heaters. Several water heaters were transferred for complex tests in industrial and residential premises. Preliminary test data showed good stable results. After the trial operation of the proposed electrode water heater for 6 months, there was no scale on the pipe walls and the inner surfaces of the heating appliances. The author decided to organize the production of the proposed water heaters.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к автономным малогабаритным средствам, обеспечивающим нагрев теплоносителя.The utility model relates to the field of heat power engineering, in particular to autonomous small-sized means providing heating of the heat carrier.

Известен электродный подогреватель см. свидетельство на полезную модель №3074 «Электродный водоподогреватель» М. кл. F 24 Н 1/20, содержащий герметичный корпус, фазный электрод, размещенный в среде теплоносителя, патрубки подвода и отвода теплоносителя.Known electrode heater, see certificate for utility model No. 3074 "Electrode water heater" M. cl. F 24 N 1/20, containing a sealed housing, a phase electrode placed in the medium of the coolant, the inlet and outlet of the coolant.

К недостаткам известного водоподогревателя можно отнести неравномерный износ фазного электрода в зоне отвода теплоносителя. Это объясняется локальным перегревом теплоносителя в этой зоне и как следствие быстрый износ электродов водоподогревателя.The disadvantages of the known water heater include the uneven wear of the phase electrode in the zone of removal of the coolant. This is due to local overheating of the coolant in this zone and, as a consequence, the rapid wear of the electrodes of the water heater.

Известно более совершенное устройство см. свидетельство на полезную модель №8784 «Электродное нагревательное устройство» М. кл. F 24 Н 1/20, в котором для теплоносителя выполнен дополнительный обводной канал, а корпус нагревательного устройства снабжен ребрами жесткости. Указанное устройство имеет сложную и малоэффективную конструкцию.A better device is known, see certificate for utility model No. 8784 "Electrode heating device" M. cl. F 24 N 1/20, in which an additional bypass channel is made for the coolant, and the housing of the heating device is equipped with stiffeners. The specified device has a complex and ineffective design.

Известен электродный водоподогреватель - прототип - см. свидетельство на полезную модель №16541 от 21.08.2000 года М. кл. 7 F 24 Known electrode water heater - prototype - see certificate for utility model No. 16541 from 08.21.2000 M. class. 7 F 24

Н 1/20, содержащий герметичный корпус, коаксиально установленные в нем фазный и трубный электроды, размещенные в среде электролита-теплоносителя, патрубки подвода и отвода теплоносителя и клеммник токоввода, при этом в качестве электролита-теплоносителя использован водный раствор йодита калия и металлического йода при следующем соотношении ингредиентов, мас.%H 1/20, containing a sealed housing, phase and tube electrodes coaxially installed in it, placed in the medium of the heat-transfer fluid, heat supply and removal pipes and a current terminal block, while an aqueous solution of potassium iodite and metallic iodine was used as the heat transfer fluid the following ratio of ingredients, wt.%

Йодит калияPotassium iodite 25-3025-30 Металлический йодMetallic iodine 1one Дистиллированная водаDistilled water до 100up to 100

Трубный элемент выполнен проточным, его стенка снабжена сквозными отверстиями, соединяющими внутреннее пространство трубы с коллектором подвода теплоносителя, а оси отверстий трубы направлены нормально продольной оси электрода. Отверстия в стенке трубного электрода выполнены разного диаметра. Теплоноситель, проходя между электродами нагревается и поднимается вверх. В процессе нагрева теплоносителя и прохождения электрического тока через электроды положительные ионы-катионы перемещаются к катоду, а отрицательные ионы-анионы к аноду. В предложенном растворе теплоносителя при прохождении электрического тока в толще теплоносителя происходит постоянный процесс обеднения и восстановление обедненной производными йода элементами, (йодид-анионов J- и молекулярного йода J₂., трийодид-анион J₃.), в результате чего концентрация введенных в теплоноситель составляющих сохраняется постоянной в течение длительного времени.The pipe element is made flowing, its wall is provided with through holes connecting the inner space of the pipe with a collector for supplying coolant, and the axis of the pipe holes are directed normally to the longitudinal axis of the electrode. The holes in the wall of the tube electrode are made of different diameters. The coolant passing between the electrodes heats up and rises. In the process of heating the coolant and passing an electric current through the electrodes, positive cation ions move to the cathode, and negative anion ions move to the anode. In the proposed coolant solution, when an electric current passes through the thickness of the coolant, a constant process of depletion and restoration of elements depleted in iodine derivatives (iodide anions J- and molecular iodine J _2. , Triiodide anion J _3. ) Occur, resulting in a concentration introduced into the coolant constituents remains constant for a long time.

К недостаткам известной конструкции водоподогревателя можно отнести то, что фазный электрод, установленный с различными расстояниями от внутренней поверхности трубного электрода подвергается более интенсивному износу, а известный состав теплоносителя недостаточно эффективен при его использования в отопительных системах, проработавших The disadvantages of the known design of the water heater can be attributed to the fact that the phase electrode installed with different distances from the inner surface of the pipe electrode is subjected to more intensive wear, and the known composition of the coolant is not effective enough when used in heating systems that have worked

некоторое время и имеющих на стенках труб и котлов накипь, что снижает продолжительность и эффективность работы водоподогревателя.some time and having scale on the walls of pipes and boilers, which reduces the duration and efficiency of the water heater.

Технической задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности повышение эффективности, надежности и продолжительности работы водоподогревателя и повышение технологических возможностей состава по предотвращению накипи на внутренних стенках труб и приборов отопительной системы.The technical task of this utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype, in particular, increase the efficiency, reliability and duration of the water heater and increase the technological capabilities of the composition to prevent scale on the inner walls of pipes and devices of the heating system.

Поставленная полезной моделью задача достигается тем, что фазный электрод смонтирован на равном расстоянии от внутренних стенок трубного электрода, а водный раствор йодита калия и металлического йода в технологическом растворе выполнен в следующем соотношении, в мас.%The task posed by the utility model is achieved in that the phase electrode is mounted at an equal distance from the inner walls of the tube electrode, and the aqueous solution of potassium iodite and metal iodine in the technological solution is made in the following ratio, in wt.%

Равное расстояние фазного электрода от внутренних стенок трубного электрода обеспечивается за счет фиксатора положения фазного электрода, выполненного в виде крестовины, по крайней мере, с тремя упорами.The equal distance of the phase electrode from the inner walls of the tube electrode is ensured by the position lock of the phase electrode, made in the form of a cross with at least three stops.

Признаки того, что фазный электрод смонтирован на равном расстоянии от внутренних стенок трубного электрода, а водный раствор йодита калия и металлического йода в технологическом растворе выполнен в следующем соотношении, в мас.%Signs that the phase electrode is mounted at an equal distance from the inner walls of the tube electrode, and the aqueous solution of potassium iodite and metallic iodine in the technological solution is made in the following ratio, in wt.%

- являются признаками существенными, промышленно выполнимыми и направленными на достижение поставленной полезной моделью задачи. При этом продлевается срок службы фазного электрода за счет его равномерного износа, а на внутренних поверхностях труб и приборов отопительной системы контактирующих с теплоносителем не образуется накипи.- are essential, industrially feasible and aimed at achieving the objectives set by the utility model. At the same time, the life of the phase electrode is prolonged due to its uniform wear, and scale does not form on the inner surfaces of the pipes and devices of the heating system in contact with the coolant.

Признаки монтажа фазного электрода от внутренних стенок трубного электрода обеспечивающих равное расстояние за счет фиксатора положения фазного электрода, выполненного в виде крестовины, по крайней мере, с тремя упорами - являются признаками дополнительными, разъясняющими основные и направлены на достижение поставленной полезной моделью технической задачи.The signs of mounting the phase electrode from the inner walls of the tube electrode ensuring an equal distance due to the position lock of the phase electrode, made in the form of a cross with at least three stops - are additional signs that explain the main ones and are aimed at achieving the technical task set by the useful model.

На фиг.1 схематично представлен предлагаемый водоподогреватель. Водоподогреватель состоит из корпуса 1 выполненного преимущественно цилиндрическим с трубным электродом 2 и фазным электродом 3 с изолятором 4 и уплотнениями 5. Перфорационные отверстия 6 выполнены на цилиндрической поверхности по высоте трубного электрода 2, причем отверстия в нижней части трубного электрода по диаметру меньше, чем в верхней части трубного электрода и по диаметру выполнены от 1 до 10 мм. Для обеспечения заданного объема теплоносителя, поступающего в рабочую зону по высоте электродов, количество отверстий можно увеличить, сохранив их диаметр. Диаметр верхних перфорационных отверстий 6 (или их количество по высоте) выбирается в зависимости от мощности и производительности водоподогревателя. Нагрев теплоносителя происходит в рабочей зоне трубного и фазного электродов. Патрубок подвода 7 теплоносителя смонтирован на боковой цилиндрической стороне корпуса 1 водоподогревателя, преимущественно в нижней части корпуса 1 водоподогревателя напротив окон 8 трубного электрода и связан с его полостью. Патрубок 9 отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса 1 и связан с полостью трубного электрода. Фазный электрод 3 снабжен клеммой 10, корпус 1 снабжен клеммой 11 рабочего нуля. Фиксатор 12 с тремя, по крайней мере, упорами 13, смонтирован в верхней части фазного электрода, и обеспечивает надежное положение фазного электрода в полости трубного электрода. Изолятор 4 между трубным электродом 2 и Figure 1 schematically shows the proposed water heater. The water heater consists of a housing 1 made predominantly cylindrical with a pipe electrode 2 and a phase electrode 3 with an insulator 4 and seals 5. Perforation holes 6 are made on a cylindrical surface along the height of the pipe electrode 2, and the holes in the lower part of the pipe electrode are smaller in diameter than in the upper parts of the tube electrode and in diameter are made from 1 to 10 mm. To ensure a given volume of coolant entering the working area along the height of the electrodes, the number of holes can be increased, while maintaining their diameter. The diameter of the upper perforation holes 6 (or their number in height) is selected depending on the power and performance of the water heater. Heating of the coolant occurs in the working area of the tube and phase electrodes. The coolant supply pipe 7 is mounted on the cylindrical side of the body of the water heater 1, mainly in the lower part of the body 1 of the water heater opposite the windows 8 of the pipe electrode and is connected with its cavity. The pipe 9 of the coolant outlet is mounted in the upper part of the housing 1 and is connected with the cavity of the tube electrode. The phase electrode 3 is equipped with a terminal 10, the housing 1 is equipped with a working zero terminal 11. The latch 12 with three at least stops 13, is mounted in the upper part of the phase electrode, and provides a reliable position of the phase electrode in the cavity of the tube electrode. Insulator 4 between the tube electrode 2 and

фазным электродом 3 в верхней части размещен на уровне первого нижнего перфорационного отверстия 6.a phase electrode 3 in the upper part is placed at the level of the first lower perforation hole 6.

Предлагаемый электродный водоподогреватель работает следующим образом:The proposed electrode water heater works as follows:

Исходное положение. Корпус водоподогревателя соединен с рабочим нулем, а фазный электрод подсоединен к фазе питания. Теплоноситель имеет заданный состав ингредиентов.Initial position. The body of the water heater is connected to the working zero, and the phase electrode is connected to the supply phase. The coolant has a given composition of ingredients.

При включении питания, электрический ток начинает проходить через теплоноситель, расположенный в рабочей зоне между трубным 2 и фазным 3 электродами. При прохождении электрического тока между электродами происходит нагревание теплоносителя. Теплоноситель, по мере прохождения по высоте в кольцевой зазор между электродами 2, 3, постепенно нагревается до определенной температуры и, как более легкий, поднимается вверх и далее поступает в магистраль, а в рабочую зону электродов по патрубку 7 подвода теплоносителя через окна 8 трубного электрода 2 поступает, предназначенный для подогрева теплоноситель. При этом, образующиеся в электролите заряды, воздействуя и заряжая электроны йодита калия и металлического йода нейтрализуют поступающие соли и восстанавливаются, чем обеспечивается высокая продолжительность работы водоподогревателя. Для того, чтобы не было интенсивного износа фазного электрода, его устанавливают строго на одинаковом расстоянии от внутренних стенок трубного электрода. Одинаковое расстояние в нижней части электродов обеспечивается за счет изолятора 4, а в верхней при помощи дополнительного средства - фиксатора 13, выполненного, по крайней мере, с тремя упорами 14, и устанавливаемого на верхнюю часть фазного электрода.When you turn on the power, an electric current begins to pass through the coolant located in the working area between the tube 2 and phase 3 electrodes. With the passage of electric current between the electrodes, the heating medium is heated. The coolant, as it passes through the height in the annular gap between the electrodes 2, 3, gradually heats up to a certain temperature and, as a lighter one, rises up and then enters the highway, and into the working area of the electrodes through the nozzle 7 for supplying the coolant through the windows 8 of the pipe electrode 2 arrives, intended for heating the coolant. At the same time, the charges formed in the electrolyte, acting and charging the electrons of potassium iodite and metallic iodine, neutralize the incoming salts and are restored, which ensures a high duration of the water heater. In order to avoid intensive wear of the phase electrode, it is installed strictly at the same distance from the inner walls of the tube electrode. The same distance in the lower part of the electrodes is ensured by the insulator 4, and in the upper one by means of an additional means - the latch 13, made with at least three stops 14, and mounted on the upper part of the phase electrode.

По мере подъема подогретого теплоносителя, в него, через перфорационные отверстия 6 трубного 2 электрода (поскольку диаметр, или количество перфорационных отверстий по высоте трубного 2 электрода увеличивается) добавляется возрастающее количество свежего, с более As the heated coolant rises, through it, through the perforation holes 6 of the pipe 2 electrode (since the diameter, or the number of perforation holes along the height of the pipe 2 electrode increases), an increasing amount of fresh, with more

низкой температурой, теплоносителя. Это приводит к выравниванию температуры теплоносителя в рабочей зоне электродов, чем предотвращается местный перегрев теплоносителя, а соответственно предотвращается повышенная проводимость теплоносителя и износ электродов. Уплотнение 5 на изоляторе 4 обеспечивает герметичность водоподогревателя.low temperature, coolant. This leads to equalization of the temperature of the coolant in the working area of the electrodes, which prevents local overheating of the coolant, and accordingly prevents increased conductivity of the coolant and wear of the electrodes. The seal 5 on the insulator 4 ensures the tightness of the water heater.

Предлагаемый водоподогреватель, по отношению к отопительным приборам одной системы размещают, преимущественно, ниже отопительных приборов, т.к. при этом возрастает циркуляционный напор теплоносителя (для отопительных систем с естественной циркуляцией). Для отопительных систем с принудительной циркуляцией теплоносителя размещение водоподогревателя может быть выполнено на любом уровне по отношению к другим приборам и элементам отопительной системы.The proposed water heater, in relation to the heating devices of one system is placed mainly below the heating devices, because this increases the circulation pressure of the coolant (for heating systems with natural circulation). For heating systems with forced circulation of the coolant, the location of the water heater can be performed at any level in relation to other devices and elements of the heating system.

В настоящее время автором изготовлена опытная партия предлагаемых электродных водоподогревателей. Несколько водоподогревателей было передано для проведения комплексных испытаний в производственных и жилых помещениях. Предварительные данные испытаний показали хорошие стабильные результаты. После опытной эксплуатации предлагаемого электродного водоподогревателя в течение 6 месяцев, на стенках труб и внутренних поверхностях отопительных приборов накипи не было.Currently, the author has made an experimental batch of the proposed electrode water heaters. Several water heaters were transferred for complex tests in industrial and residential premises. Preliminary test data showed good stable results. After the trial operation of the proposed electrode water heater for 6 months, there was no scale on the pipe walls and the inner surfaces of the heating appliances.

Автором принято решение по организации производства предлагаемых водоподогревателей.The author decided to organize the production of the proposed water heaters.

Claims

1. The electrode water heater comprising a sealed housing, phase and tube electrodes coaxially installed in it, placed in the cavity of the water heater body in a coolant medium, its supply and exhaust pipes, characterized in that the phase electrode is mounted at an equal distance from the inner walls of the pipe electrode, and the water a solution of potassium iodite and metallic iodine in the technological solution is made in the following ratio, wt.%:

Potassium iodite 15-30 Metallic iodine 0.5-1 Water Up to 100

2. The water heater according to claim 1, characterized in that an equal distance of the phase electrode from the inner walls of the pipe electrode is ensured by a position lock of the phase electrode, made in the form of a cross with at least three stops.