SU1051740A1 - Electrode liquid heater - Google Patents

Electrode liquid heater Download PDF

Info

Publication number
SU1051740A1
SU1051740A1 SU823380728A SU3380728A SU1051740A1 SU 1051740 A1 SU1051740 A1 SU 1051740A1 SU 823380728 A SU823380728 A SU 823380728A SU 3380728 A SU3380728 A SU 3380728A SU 1051740 A1 SU1051740 A1 SU 1051740A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrode
heater
power
water
heating
Prior art date
Application number
SU823380728A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Королев
Original Assignee
Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт filed Critical Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority to SU823380728A priority Critical patent/SU1051740A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051740A1 publication Critical patent/SU1051740A1/en

Links

Abstract

ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, внутри которого коаксиально и с зазором установлены закрепленный на днище iкорпуса через проходной изол тор i внутренний фазный стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно днища корпуса нулевой цилиндрический электрод, о т л и чающий с   тем, что, с целью удешевлени  нагревател  и повьлиени  надежности его работы, цилиндрический электрод выполнен в форме стакана с центральным бтверстием в и снабжен пробкой в форме .регулировочного винта, а нижний .торец стержневого электрода заглублен в цилиндрический электрод.Q (Л ел Nt ОELECTRODE LIQUID HEATER, comprising a case inside which the internal phase rod electrode fixed to the bottom of the case through the insulator i is mounted coaxially and with a gap and a stationary and with a gap relative to the bottom of the case in order to reduce the cost of the heater and improve the reliability of its operation, the cylindrical electrode is made in the form of a glass with a central hole and is provided with a stopper in the form of an adjusting screw, and the lower end of the rod rod the electrode is recessed into the cylindrical elektrod.Q (A Nt O ate

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам электродного нагрева жидкости, и может найти применение преимущественно в сельс-ком хоз йстве. ИзвесУни электродные Нагреватели жидкости , с элёктродаг и коаксиального типа, содержание .корпус, на днище которого закреплены два коаксиальньлх электрода l . Недостатком подобных нагревателей  вл етс  обратно пропорциональна  за висимость мощности, от удельного сопротивлени  нагреваемой жидкости при 20 С и Упр мо пропорциональна  ее зависимость от температуры. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электродный нагреватель жидкости, со держащий корпус , внутри которого коаксиально и с зазором расположены закрепленный на днище корпуса через проходной изол тор внутренний фазньй .стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно днища корпуса нулевой цилиндрический электрод 2. Недостатком да нного нагревател   вл етс - зависимость мощности от удельного сопротивлени  воды. Кроме того, чтобы обеспечить посто нство поддержани  температуры нагретой жид кости, дл  этого нагревател  необходи мо создать специальную электрическую систему автог штического регулировани  (САР). Такие САР требуют определенных затрат на их создание и при позиционном регулировании вызывают . Iрезкие колебани  мощности, потребл емой из сети. Недостатком нагревател   вл етс  также необходимость в сравнительно сложном механизме перемещени . камеры нагрева. Цель изобретени  - удешевление нагревател  и повышение надежности -его работы. Дл  достижени  указанной цели в электродном нагревателе жидкости, содержащем корпус, внутри которого коаксиально и о зазором, установлены закрепленный на днище корпуса через проходной изол тор внутренний фазный стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно(дни|«а корпуса нулевой цилиндрический электрод, цилиндрический электрод выполнен в фор ме стакана с центральным отверстием в донце и снабжен пробкой в форме регулировочного винта, а нижний то . рёц Ьтержневого электрода заглублен в цилиндрический электрод. На фиг.1 представлен электродный нагреватель жидкос:ти; на фиг. 2 - гра фики зависимостей мощности от времен (. и угла, поворота в6 регулировочного винта; на фиг.З - график зависимос . тей МО1ДНОСТИ от времени ( и удельного сопротивлени  воды 20 дл  et на фиг.4 - графики мощности и температуры дл  режимов нагрева и термоса дл  заданных температур (tf 2, Ц). Нагреватель содержит фазный электрод Ij нулевой электрод - камеру на-лрева , выполненную в виде стакана 2, отверстие 3 дл  выхода воды и пара, пробку-регулировочный винт 4, проходной- изол тор 5, корпус б нагревател , скобу 7 дл  установки винта 4. Стакан устанавливаетс  соосно с фазным электродом и присоедин етс  вместе с корпусом к нейтрали электрической сети.Уровень воды в установившемс  режиме работы внутри камеры, нагрева обозначен цифрой 8. Нагреватель работает следующим образом. При включении в сеть электродного нагревател  дл  угла поворота регулировочного , перекрывающего отверстие 3, с О, когда камера нагрева полностью заполнена водой, начальна  мощность РНОЧ, определ етс  площадью поверхности фазного электрода и удельным сопротивлением воды ГФИГ.2). Под дейст.вием этой мощности происходит нагрев воды в объеме камеры До температуры кипени  практически без смешивани  с водой, наход щейс  в корпусе-. Образукицийс  пар выходит через отверстие 3, сечение которого регулируетс  винтом 4. Давление пара понижает уровень воды в камере 2 нагрева до тех пор, пока не установитс  динамическое равновесие в режиме кипени , соответс1;вующее установившейс  мощности. Врем  переходного режима соответствует времени нагрева- до кипени  внутреннего объема воды и не превышает 1-2 мин. Значение установившейс  мощности определ етс  сечением отверсти  3 дл  выхода пара, .которое измен етс  поворотом регулировочного винта и практи|чески не зависит от удельного сопротивлени  ВОДЬ рго .Это видно из графиков, приведенных на фи.г.3. При Об -О/ установленном до эаполне ни  корпуса водой, мощность равна нулю. Максимальна  мощновть соот- ; ветствует полному открытию отверсти  3, что имеет место при oi 360°. Стабилизаци , установившейс  мощности нагревател  при изменении удельного сопротивлени  воды происходит за счет того, что при уменьшении удельного сопротивлени  в некоторый момент времени возрастает ток и мощность по сравнению с предшествующим установившимс  режимом. Это вызывает увеличение паропроизводительности , а следовательно , увеличение давлени  внутри камеры нагрева. При этом уровень воды понижаетс , уменьшаетс  актив-, на  поверхность электродов и мощность;The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for electrode heating of a liquid, and can be used mainly in agriculture. Izves Uni electrode Fluid heaters, with electric and coaxial type, content. Housing, on the bottom of which two coaxial electrodes are fixed l. The disadvantage of such heaters is inversely proportional to the dependence of the power, on the resistivity of the heated fluid at 20 ° C and Im Up is proportional to its dependence on temperature. The closest in technical essence to the present invention is an electrode fluid heater containing a housing within which the internal three-core electrode fixed to the bottom of the housing through the bushing insulator and fixedly and with a gap relative to the bottom of the housing zero zero electrode 2 are located coaxially and with clearance. The disadvantage of this heater is the dependence of power on the resistivity of water. In addition, in order to maintain the temperature of the heated fluid, it is necessary to create a special auto-regulating electrical system (ATS) for this heater. Such SARs require certain costs for their creation and are called for in the case of positional regulation. Sharp fluctuations in power consumed from the network. A disadvantage of the heater is also the need for a relatively complex transport mechanism. heating chambers. The purpose of the invention is to reduce the cost of the heater and increase the reliability of its operation. To achieve this goal, in the electrode fluid heater, which contains a housing, inside of which an internal phase rod electrode fixed to the bottom of the housing through a bushing insulator is mounted coaxially and about the gap, and a zero cylindrical electrode, a cylindrical electrode it is made in the shape of a glass with a central hole in the bottom and is provided with a stopper in the form of an adjusting screw, and the lower one, the rod of the rod electrode, is recessed into a cylindrical electrode. Tavlen electrode fluid heater: ti; Fig. 2 - graphs of power vs. time dependences (. and angle, rotation B6 of the adjusting screw; Fig. 3) is a graph of the dependences of the power against time; .4 - graphs of power and temperature for heating and thermos conditions for given temperatures (tf 2, C). The heater contains a phase electrode Ij zero electrode - a chamber, made in the form of a cup 2, a hole 3 for the exit of water and steam, a plug - adjusting screw 4, passage - insulator 5, body b of heater, bracket 7 for installing the screw 4. The glass is installed coaxially with the phase electrode and connected together with the housing to the neutral of the electrical network. The water level in the steady state operation inside the chamber, heating is indicated by the number 8. The heater works as follows. When an electrode heater is turned on for the angle of rotation of the adjusting blocking hole 3, O, when the heating chamber is completely filled with water, the initial power of the NNOC is determined by the surface area of the phase electrode and the water resistivity (FIGF). Under the effect of this power, the water in the chamber volume is heated to the boiling point with little or no mixing with the water in the case-. Formation of steam escapes through the hole 3, the cross section of which is adjusted by the screw 4. The vapor pressure lowers the water level in the heating chamber 2 until a dynamic equilibrium is established in the boiling mode, corresponding to 1, which is the established power. The time of the transitional regime corresponds to the time of heating to the boiling of the internal volume of water and does not exceed 1-2 minutes. The value of the steady-state power is determined by the cross-section of the steam outlet 3, which varies by turning the adjusting screw and is practically independent of the resistivity of the driver. Pgo. This is evident from the graphs shown in Fig. 3. When On -O / installed before the case of any body water, power is zero. Maximum power correspondingly; It allows the full opening of hole 3, which takes place at oi 360 °. Stabilization of the steady state power of the heater with a change in the water resistivity occurs due to the fact that as the resistivity decreases at a certain point in time, the current and power increase in comparison with the previous steady state. This causes an increase in steam production and, therefore, an increase in pressure inside the heating chamber. At the same time the water level decreases, the active-, to the surface of the electrodes and the power decrease;

падает, стрем сь к значению мощности установившегос  режима, который имел . место до изменени  удельного сопротивлени  воды.Че .м меньше высотаэлектродной системы и чем больше диаметры электродов , тем ближе.оказываетс  новое значение установившейс  мощности к предшествующему. Это объ сн етс  теМд что даже малое изменение давлени  . внутри камеры нагрева уровн  8 воду Ю вызывает значительное изменение, акг тивной площади электродов. Аналог ичгно в обратном пор дке происходит установление мощности в случае увеличени  удельного сопротивлени  воды. .15falls, striving for the value of the power of the steady state that it had. the place before the change of the water resistivity. The smaller the height of the electrode system and the larger the diameters of the electrodes, the closer. A new value of the established power to the previous one is shown. This is due to the temd that even a small pressure change. Inside the heating chamber of level 8, water Yu causes a significant change in the active area of the electrodes. In analogy, in the reverse order, the power is established in the case of an increase in the water resistivity. .15

Из зависимостей (фиг.З) видно,что при изменен ии удельного сопротивлени  воды. Р20 т 10 до 80 ОМм устано-, вивша с  мощность нагрева практически не измен етс . По результатам ошз1-20 тов мощность дл  J}2o 10 Ом-м на 8% превышает заданную дл  Рю ; и дл  Р20 80 она заданной | ,на 12%. Таким образом, при i увеличении удельного сопро тивле- 25 ни  в 8 раз мощность измен - .. етс  примерно на 20%, т.е. наблицаетс  эффект с.амостабилизсцдии мсвдности водонагревател .;From the dependences (fig. 3) it is seen that when the specific resistivity of water is changed. P20 t 10 to 80 OMm installed, the heating power remains almost unchanged. According to the results of 1–20 tov, the power for J} 2o 10 Ohm-m is 8% higher than that given for Ryu; and for P20 80 it is given | , by 12%. Thus, when i increases the specific resistance by 25 times or 8 times, the power changes - by about 20%, i.e. there is an effect of stabilizing the water heater’s capacity;

Дл  известных водонагревателей : JQ установившиес  значен г  мощн.ости со-У ответствовали бы максимальным значф-For well-known water heaters: JQ steady-state values of power, Co-Y would correspond to a maximum value of

ни м PMQKct Vakcg максэ «Измене-, нйе удельного сопротивлени  воды сказываетс  на времени переходного « процесса до выхода на установииаийе  режим (1-2 мин). Чем меньше удельное V сопротивление воды, тем меньше вре-. м  переходного процесса. Кроме того, величина р2оопредел ет величину максимальной- мощности в переходн.ом процвс-PMQKct Vakcg max "The change in the specific resistivity of water affects the transition time to the establishment mode (1-2 minutes). The lower the specific V water resistance, the less time. m transition process. In addition, the value of p2 o determines the magnitude of the maximum power in the transient process.

се. -; V . - - . , .,;:,о„,. se -; V. - -. , .,;:,about",.

Возможно управление переходным ,.-; режимом нагрева путем изменени  уррйHfi В заполнени  электродной систел« ; водой дл  начального кюмента пускэ. 45 (в случае необходимости ограничени . ,Possible management transition, .-; heating mode by changing the urrHfi B filling in the electrode system; water for the initial start up cycle 45 (if necessary restrictions.,

Работа водонагревател  в режиме поддержани  заданной т:емпературы уже нагретой воды иллюстрируетс  хтрафиками на фиг.4. При достижении за- ; 50 данной темпе1ратуры tj рйгуЛировоч131ьЛ« винтом перекрываетс  выход пара из ; камеры нагрева. Генерируемый в камеipe пар вытесн ет воду и мощность дает до значени  Р , соответствующегоад мощности тепловых потерь при задан ной температуре перегрева, Есгли пе:рекрывать выход пара из камеры йа;грева при 4.2 и t , то моидаость будет иметь значени  и Р, соот- . ветствующие тепловым потер м при этих температурах. Таким образом обеспечиваетс  режим, термоса при дабой заданной температуре перегреваThe operation of the water heater in the mode of maintaining the desired temperature t: the temperature of already heated water is illustrated by the effects of FIG. 4. When reaching for-; 50 of the given temperature tj RiguLirovochka131L "with the screw blocks the escape of steam from; heating chambers. The steam generated in Kameipe displaces water and power gives up to a value P, corresponding to the power of heat losses at a given overheating temperature, Yesgli ne: to shut off steam output from chamber ya, heating at 4.2 and t, then mobility will have the value and P, respectively . heat losses at these temperatures. In this way, the thermos at the given set overheating temperature is provided.

.относительно температуры окружаю1щей .среды.. relative to ambient temperature.

Это объ сн етс  тем, что в случае понижени  температуры воды в корпусе происходит конденсаци  пара внутри камеры нагрева, давлениеснижаетс , уровень 8 воды поднимаетс , увеличива  а.ктивную поверхность электродов , а следовательно, мощность подогрева, и температура воды в корпусе устанавливаетс  на заданном уровне. То же самое происходит в случае проточных нагревателей. В случае увеличени  расхода воды через нагреватель возрастает конденсаци  пара в камере нагрева, уровень воды поднимаетс , устанавлива сь таким образом что новое значение мощности соответствует новому расходу при обеспечени установленной температуры нагрева.This is due to the fact that in case of a decrease in the temperature of the water in the housing, steam condenses inside the heating chamber, the pressure decreases, the water level 8 rises, increasing the active surface of the electrodes, and therefore the heating power, and the water temperature in the housing . The same happens in the case of flow heaters. In the event of an increase in the flow rate of water through the heater, the steam condensation in the heating chamber increases, the water level rises, setting so that the new power value corresponds to the new flow rate while ensuring the set heating temperature.

Эффект са1моста(5илиаации мощности нагрева в установившемс  режиме работы нагревател  дл  воды с-разным удельным сопротивлением позвол ет исjпользовать один и тот же водонагреватель .дл  воды практически из любыхThe effect of a bridge (5) of the heating power in the steady state operation of the heater for water with different resistivity allows the use of the same water heater from almost any

природных источников без предварительных измерений и химической подготовки , т.е. снижаетс  трудоемкостьnatural sources without preliminary measurements and chemical preparation, i.e. reduced labor intensity

:эксплуатацииИ расшир етс  область: exploitationand expanding scope

;применени .; application.

I . , . . I. , .

I ,. : . I,. :.

Величина мс дности нагрева может измен тьс  в широких пределах, прак;тичёски от О до 100%, с помощью из;менени  угла поворота об регулировоч;ного винта 4, что значительно проще по сравнению с перемещением камеры нагрева.The magnitude of the MS of heating can vary over a wide range, in practical terms from 0 to 100%, by changing the angle of rotation of the adjusting screw 4, which is much simpler than the movement of the heating chamber.

Кроме того, в предлагаемом электродном нагревателе отсутствует ;отдельна  от экранного электрода камера нагрева, она здесь совмещена с экраншлм электродом, т.е. уменьшаютс  габариты электродной системы и камеры нагрева в целом и сН1йкаетс  расход металла на ее изготовление ..;. --. In addition, in the proposed electrode heater is absent; the heating chamber is separate from the screen electrode, it is combined with the screen electrode here, i.e. the dimensions of the electrode system and the heating chamber as a whole are reduced, and the metal consumption for its production is reduced. -.

Поддержание любой заданной тем:пературы нагретой жидкости с помо1 щью данного нагреват-ел  обеспечива;ет высокую точность поддержани  за .; данной температу1«, исключает боль|ши .е колебани  мощности, которые име ют место при двухпозиционном регули; ровании с применением САР, вообще исключает необходимость в создании электри е ской системы автоматического регулировани  дл  поддержани  заданной температуры. Это позвол ет использовать простейшие схемы вклю чени  нагревател , содержащие только коммутационные аппараты.Maintaining any given order: the heated fluid with this heater provides a high maintain accuracy; this temperature, 1 ", eliminates the greater | shi. power fluctuations that occur when the on-off control; with the use of ATS, generally eliminates the need to create an electric automatic control system to maintain the desired temperature. This makes it possible to use the simplest schemes for switching on a heater containing only switching devices.

Таким образом, удешевл етс  аппаратура управлени  и згициты, а также повышаетс  Надежность работы в св зи с уменьшением количества аппаратов .In this way, the control equipment and zgitsyts become cheaper, and the reliability of operation is increased due to the decrease in the number of devices.

Claims (1)

( 5 4.) ( 5 7 ) ЭЛЕКТРОДНЫЙ ЖИДКОСТИ, содержащий которого коаксиально и с зазором установлены закрепленный на днище /корпуса через проходной изолятор внутренний фазный стержневой электрод и неподвижно и с зазором относительно днища корпуса нулевой цилиндрический электрод, ю щ и й с я тем, что, ’ '* шевления нагревателя и надежности его работы, кий электрод выполнен в форме стакана с центральным бтверстием в дон'це и снабжен пробкой в форме регулировочного винта, а нижний торец стержневого электрода заглублен в цилиндрический электрод.(5 4.) (5 7) ELECTRODE LIQUID, which contains coaxially and with a gap an internal phase rod electrode fixed to the bottom / of the housing through the bushing and immovably and with a gap relative to the bottom of the housing, a zero cylindrical electrode that, '' * of stirring the heater and the reliability of its operation, the cue electrode is made in the form of a cup with a central hole in the bottom and equipped with a stopper in the form of an adjusting screw, and the lower end of the rod electrode is buried in a cylindrical electrode. о т л и ч ас целью удеповышения цилиндричес3/60, 1978. НАГРЕВАТЕЛЬ корпус, внутриabout l and h as the purpose of increase of cylindrical 3/60, 1978. HEATER case, inside
SU823380728A 1982-01-11 1982-01-11 Electrode liquid heater SU1051740A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823380728A SU1051740A1 (en) 1982-01-11 1982-01-11 Electrode liquid heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823380728A SU1051740A1 (en) 1982-01-11 1982-01-11 Electrode liquid heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051740A1 true SU1051740A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=20992014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823380728A SU1051740A1 (en) 1982-01-11 1982-01-11 Electrode liquid heater

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051740A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кудр вцев И.Ф. и Карасенко В.А. Электрический нагрев и электIротехнологи . М., Колос, 1975, с. 45-50. 2. Авторское свидетельство СССР № 845.298, кл. Н 05 В 3/60, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6169852B1 (en) Rapid vapor generator
FI58680B (en) FOERFARANDE FOER ALSTRING AV VATTENAONGA SAERSKILT FOER LUFTFUKTNING OCH AONGALSTRARE FOER GENOMFOERANDE AV FOERFARANDET
US3796857A (en) Electrode boiler
SU1051740A1 (en) Electrode liquid heater
US3775589A (en) Steam generator with electrically heated boiling chamber
US2987605A (en) Heater for liquid and gaseous media
US3824372A (en) Low voltage electric boilers
US3144546A (en) Immersed electrode heater for liquids
US2454174A (en) Method of controlling the power input of electrical conductance heaters
US3629550A (en) Apparatus for the production of steam for humidifying air
US4326120A (en) Temperature control system for an electrode type liquid heater
US2785274A (en) Hot water heater
SU1097865A1 (en) Electrode heater
US3767893A (en) Method of balancing current volume based on temperature setting for an electrode-type liquid heater for a boiler
RU2217667C2 (en) Electrode-type liquid heater
SU845298A1 (en) Electrode liquid heater
US2467837A (en) Hot-water heater
RU2095717C1 (en) Thermal tube
US4347613A (en) Method and apparatus for convection control of metallic halide vapor density in a metallic halide laser
RU2238481C2 (en) Electrode-type heater
KR20140022268A (en) Electrical type of boiler for industrial use
SU1656506A1 (en) Thermostatic device
SU766794A1 (en) Method for controlling supply of gas mixture during electrolysis
RU2015458C1 (en) Electrode heater
RU2003786C1 (en) Electric heater