RU60684U1 - Трехфазный электродный водоподогреватель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к средствам подогрева теплоносителя с применением электродов и может найти применение в различных системах отопления. Водоподогреватель содержит герметичный корпус, коаксиально установленные в нем фазовые и полые электроды, патрубки подвода и отвода теплоносителя изолятор и клеммы, при этом в корпусе водоподогревателя смонтировано три полых электрода, по крайней мере, каждый из них выполнен с двумя окнами, расположенными напротив входного патрубка и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом электроды смонтированы в полости корпуса водоподогревателя на равном расстоянии друг от друга с зазором между трубными электродами и корпусом водоподогревателя, в центре каждого полого электрода смонтирован центральный электрод, каждая пара электродов изолирована друг от друга при помощи размещенного по периметру наружной каждого центрального электрода, каждый электрод водоподогревателя снабжен клеммами для питания. Входной патрубок смонтирован на боковой поверхности водоподогревателя в нижней части корпуса водоподогревателя и связан с его полостью, а выходной патрубок смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя. Каждая пара - полый и центральный - электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично и параллельно друг другу при помощи основания корпуса в нижней части и при помощи держателя в верхней части. В настоящее время автором изготовлена опытная партия предлагаемых водоподогревателей, которые проходят испытания. Предварительные испытания показали хорошие результаты по стойкости электродов и эффективности нагрева.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к средствам подогрева теплоносителя с применением электродов и может найти применение в различных системах отопления.

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.

К недостаткам известного водоподогревателя можно отнести неравномерный износ фазного электрода в зоне отвода теплоносителя. Это объясняется локальным перегревом теплоносителя в этой зоне, повышенной проводимостью теплоносителя и как следствие быстрый износ электродов водоподогревателя.

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.

Известен электродный водоподогреватель - прототип - см. свидетельство на полезную модель №14643 от 14.03.2000 года М. кл. 7 F 24 Н 1/00, содержащий герметичный корпус, коаксиально установленные в нем фазный и трубный электроды, патрубки подвода и отвода жидкости, изолятор и клеммник токоввода, при этом фазный электрод выполнен в форме стержня переменного сечения. Стержень фазного электрода выполнен в форме усеченного конуса, причем диаметр стержня в зоне патрубка подвода теплоносителя выполнен, например, равным 16 мм, а в зоне отвода теплоносителя равным 14 мм. стержень фазного электрода выполнен из металла, например нержавеющей стали, или графита.

Теплоноситель, проходя между электродами нагревается и поднимаясь в дальнейшем поступает в магистраль.

К недостаткам известной конструкции можно отнести быстрый износ фазного электрода и вследствие этого сниженная эффективность работы водоподогревателя.

Технической задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности повышение эффективности и надежности работы водоподогревателя, а также повышение износостойкости центрального фазного электрода.

Поставленная задача достигается тем, что в корпусе водоподогревателя смонтировано три трубных электрода, по крайней мере, каждый из них выполнен с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом электроды смонтированы в полости корпуса водоподогревателя на равном расстоянии друг от друга с зазором между трубными электродами и корпусом водоподогревателя, внутри каждого трубного электрода смонтирован фазный электрод, при этом, фазный электрод каждой пары через изолятор, находящийся на нижней его части, отделен от трубного электрода и корпуса

водоподогревателя, каждый фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммами для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля, патрубок отвода теплоносителя выполнен сужающимся.

Патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности в нижней части корпуса водоподогревателя и связан с его полостью.

Патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя.

Изолятор каждого фазного электрода снабжен уплотнением, установленным в кольцевой канавке с возможностью герметичного контакта с внутренней поверхностью трубного электрода.

Перфорационные отверстия выполнены по всей длине каждого трубного электрода.

Каждая пара - трубный и фазный - электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично и параллельно друг другу при помощи основания корпуса водоподогревателя в нижней части и при помощи держателя в верхней части.

Признаки того, что в корпусе водоподогревателя смонтировано три трубных электрода, по крайней мере, каждый из них выполнен с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом электроды смонтированы в полости корпуса водоподогревателя на равном расстоянии друг от друга с зазором между трубными электродами и корпусом водоподогревателя, внутри каждого трубного электрода смонтирован фазный электрод, при этом, фазный электрод каждой пары через изолятор, находящийся на нижней его части, отделен от трубного электрода и корпуса водоподогревателя, каждый фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммами для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля, патрубок отвода теплоносителя выполнен сужающимся - являются признаками

существенными, промышленно выполнимыми, направленными на достижение поставленной полезной моделью технической задачи.

Признаки того, что патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности в нижней части корпуса водоподогревателя и связан с его полостью, патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя, изолятор каждого фазного электрода снабжен уплотнением, установленным в кольцевой канавке с возможностью герметичного контакта с внутренней поверхностью трубного электрода, перфорационные отверстия выполнены по всей длине каждого трубного электрода, каждая пара - трубный и фазный - электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично и параллельно друг другу при помощи основания корпуса водоподогревателя в нижней части и при помощи держателя в верхней части - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков полезной модели, способствуют достижению поставленной полезной моделью технической задачи. Так, параллельность трубных электродов относительно корпуса водоподогревателя при помощи держателя и основания, размещение электродов на равном расстоянии друг от друга с зазором между трубным электродом и корпусом водоподогревателя, а также поступление теплоносителя через перфорационные отверстия трубного электрода обеспечивает равномерное поступление теплоносителя к каждому фазному электроду и соответственно способствуют равномерному износу электродов.

На фиг1 схематично представлен предлагаемый трехфазный электродный водоподогреватель.

Водоподогреватель состоит, например, из цилиндрического корпуса 1 с размещенными в его полости трубными электродами 2, фазными электродами 3 с изоляторами 4 и уплотнениями 5. Перфорационные отверстия 6 каждого трубного электрода 2 выполнены по всей длине

цилиндрической части трубного электрода 2. Патрубок 7 подвода теплоносителя смонтирован на боковой цилиндрической стороне в нижней части корпуса 1 водоподогревателя и связан с его полостью. Патрубок 8 отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса 1 и связан с полостями трубных электродов. Каждый фазный электрод 2 снабжен клеммами 9, корпус снабжен клеммой рабочего нуля 10.

Предлагаемый водоподогреватель работает следующим образом:

Исходное положение. Перед началом работы водоподогревателя его корпус соединен с рабочим нулем, а фазные электроды подсоединены к фазам питания.

При включении питания, электрический ток одновременно начинает проходить через теплоноситель, расположенный в рабочей зоне между каждым трубным 2 и каждым фазным 3 электродами. При прохождении электрического тока между электродами происходит нагревание теплоносителя. Теплоноситель, по мере прохождения по высоте между каждой парой электродов, постепенно нагревается до определенной температуры и поднимается как более легкий вверх и далее в магистраль, а в рабочую зону электродов по патрубку 7 подвода теплоносителя поступает предназначенный для подогрева теплоноситель. Так, если теплоноситель через патрубок 7 подвода теплоносителя поступил с температурой, например, в 45 градусов, то по мере подъема теплоносителя вверх, например на 30-40 мм, его температура поднимается на 4-8 градусов в зависимости от заданной конечной температуры теплоносителя. Далее при подъеме еще на 30-40 мм температура поднимается еще на 4-8 градусов и т.д. Для того, чтобы не было перегрева фазного электрода в перфорационные отверстия 6 по всей длине поступает теплоноситель с меньшей температурой чем теплоноситель, находящийся в полости цилиндрического зазора между каждым трубным и каждым фазным электродами. 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).

В настоящее время автором изготовлена опытная партия предлагаемых водоподогревателей. Несколько водоподогревателей было передано для проведения комплексных испытаний в производственных и жилых помещениях. Предварительные данные испытаний показали хорошие стабильные результаты.

Автором принято решение по организации производства предлагаемых водоподогревателей.

Claims (6)

1. Трехфазный электродный водоподогреватель, содержащий герметичный корпус, коаксиально установленные в нем фазные и трубные электроды, патрубки подвода и отвода теплоносителя, изолятор и клеммы, отличающийся тем, что в корпусе водоподогревателя смонтировано три трубных электрода, по крайней мере, каждый из них выполнен с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом электроды смонтированы в полости корпуса водоподогревателя на равном расстоянии друг от друга с зазором между трубными электродами и корпусом водоподогревателя, внутри каждого трубного электрода смонтирован фазный электрод, при этом фазный электрод каждой пары через изолятор, находящийся на нижней его части, отделен от трубного электрода и корпуса водоподогревателя, каждый фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммами для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля, патрубок отвода теплоносителя выполнен сужающимся.

2. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности в нижней части корпуса водоподогревателя и связан с его полостью.

3. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя.

4. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что изолятор каждого фазного электрода снабжен уплотнением, установленным в кольцевой канавке с возможностью герметичного контакта с внутренней поверхностью трубного электрода.

6. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что перфорационные отверстия выполнены по всей длине каждого трубного электрода.

7. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что каждая пара - трубный и фазный электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично и параллельно друг другу при помощи основания корпуса водоподогревателя в нижней части и при помощи держателя в верхней части.