UA25263U

UA25263U - Electrode liquid heater

Info

Publication number: UA25263U
Application number: UAA200703920U
Authority: UA
Inventors: Valerii Oleksandrovy Kozhukhar; Yurii Vasyliovych Kovalenko; Mykhailo Pavlovych Franko; Vadym Mykhailovy Brushniovskyi; Anatolii Mykhailovych Shevchuk; Volodymyr Myronov Vysochanskyi
Original assignee: Open Joint Stock Company Yampi
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2007-08-10

Abstract

An electrode liquid heater has dielectric body, supply and discharge branch pipes, phase, zero and additional electrodes. In design of electrode heater presented phase and cylindrical rod electrodes go coaxially through end surface of cover, and zero tubular electrode is mechanically and electrically connected to supply branch pipe and goes coaxially through end surface of body and forms chamber with body. Phase electrode is installed to cylindrical zero electrode and its position is fixed by support as cross. Zero and phase electrodes form working chamber in which heating of liquid takes place. Cold liquid is supplied by circulation pump through gaps of support in between of electrodes, there it is heated. Supply and discharge branch pipes are in opposite positions to provide better circulation of liquid. Both branch pipes are earthed.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель, що заявляється відноситься до галузі теплової енергетики, а саме до електронагрівальних 2 приладів, які перетворюють електричну енергію в теплову, а саме до пристроїв електродного нагріву текучого середовища і може бути використана в системах опалення.The claimed useful model relates to the field of thermal energy, namely to electronic heating 2 devices that convert electrical energy into thermal energy, namely to devices for electrode heating of the fluid medium and can be used in heating systems.

Відомий електричний водонагрівач |(ЗО Мо937911, кл. Е24Н1/20, 1982), включає електричний корпус вхідним та вихідним патрубками, по вісі якого розміщені коаксіальні трубчасті зовнішній та центральний електроди, що підключені до джерела струму, які утворюють між собою міжелектродну порожнину, а між електродом і корпусом 0. кільцевий проміжок.The well-known electric water heater |(ZO Mo937911, class E24Н1/20, 1982), includes an electric body with inlet and outlet pipes, along the axis of which coaxial tubular outer and central electrodes are placed, connected to a current source, which form an interelectrode cavity between them, and between electrode and body 0. annular gap.

Недоліком цього пристрою є великі теплові втрати.The disadvantage of this device is large heat losses.

Відомий електродний водонагрівач рідини |З Моб87320, кл. Е24Н1/20, 1977), включає співвісно встановлені електроди, розташовані по вісі герметично закритого зверху корпуса, який має підвідні та відвідні патрубки, компенсаційну ємність. 12 Недоліком цього електродного нагрівача рідини є складна конструкція нагрівача та технологія його виготовлення. Крім того, він має низькі експлуатаційні характеристики.The well-known liquid electrode water heater | With Mob87320, class. Е24Н1/20, 1977), includes coaxially installed electrodes located along the axis of a hermetically closed case from above, which has inlet and outlet nozzles, a compensating capacity. 12 The disadvantage of this electrode liquid heater is the complex design of the heater and its manufacturing technology. In addition, it has low operational characteristics.

Найбільш близьким до технічного рішення, яке заявляється і взятий за найближчий аналог є електродний нагрівач (патент КО 213482 Злектродньій нагреватель, кл. Е24Н1/20)Ї, який включає співвісно установлені фазний і пасивний електроди, що утворюють кільцеву камеру. Корпус виконує роль нульового електрода.The closest to the technical solution that is claimed and taken as the closest analogue is an electrode heater (patent KO 213482 Electromagnetic heater, class E24Н1/20), which includes coaxially installed phase and passive electrodes forming an annular chamber. The body acts as a zero electrode.

Пасивний електрод електрично ізольований від фазного електрода і корпуса ізолятором. Корпус нагрівача обладнаний підвідним та відвідним патрубками і компенсаційною ємністю.The passive electrode is electrically isolated from the phase electrode and the housing by an insulator. The heater body is equipped with inlet and outlet pipes and a compensation tank.

Недоліком цього пристрою є наявність великої кількості патрубків, електродів, їх взаємне розташування та електричне підключення, що ускладнює конструкцію нагрівача та технологію його виготовлення, експлуатацію, ремонт нагрівача. 29 У відповідності з вищевикладеним, задачею даної корисної моделі є створення високоефективного, в компактного, простого по конструкції та технології виготовлення і ремонту, надійного та довговічного в експлуатації нагрівача рідини.The disadvantage of this device is the presence of a large number of nozzles, electrodes, their mutual location and electrical connection, which complicates the design of the heater and its manufacturing technology, operation, and repair of the heater. 29 In accordance with the above, the task of this useful model is to create a highly efficient, compact, simple in design and manufacturing and repair technology, reliable and long-lasting liquid heater.

Зазначена задача досягається тим, що в електродний нагрівач рідини, який включає циліндричний корпус 1 з діелектрика, циліндричний стержневий фазний електрод 2 з ніжкою захищеною ізоляційною трубкою 9, о установлений трубчастий циліндричний нульовий електрод З, що електрично і механічно з'єднаний з металевим «о підвідним патрубком 4, який встановлений в корпус 1 з утворенням камери 5, причому для фіксації положення має фіксуючий упор 6 у вигляді хрестовини. Фазний 2 та нульовий З електроди підключені до однофазної мережі сч -2208, 50Гц з глухо заземленою нейтралью, з системою заземлення ТМ-С-5 і утворюють між собою відкриту з ою торців трубчасту робочу камеру. Корпус 1 обладнаний плоскою діелектричною кришкою 7 з металевим відвідним 3о патрубком 8. Підвідний 4 і відвідний 8 патрубки - електропровідні, заземлені і розміщуються навпроти один сч одного. Відвідний патрубок 8 служить додатковим нульовим електродом. Також застосовується набір гідроізоляційних прокладок 10, 11, 12 призначених для герметизації конструкції.The specified task is achieved by installing a tubular cylindrical neutral electrode Z, which is electrically and mechanically connected to a metal inlet pipe 4, which is installed in the body 1 to form a chamber 5, and for fixing the position it has a fixing stop 6 in the form of a cross. The phase 2 and zero Z electrodes are connected to a single-phase network of сх -2208, 50Hz with a deafly grounded neutral, with a TM-С-5 grounding system and form a tubular working chamber open at both ends. Housing 1 is equipped with a flat dielectric cover 7 with a metal outlet 3o pipe 8. Supply pipe 4 and outlet pipe 8 are electrically conductive, grounded and located opposite each other. Branch pipe 8 serves as an additional zero electrode. A set of waterproofing gaskets 10, 11, 12 designed for sealing the structure is also used.

Корисна модель пояснюється кресленням, на якому представлено наступне: «A useful model is explained by a drawing that shows the following: "

На Фіг. - представлений загальний вигляд електродного нагрівача рідини у перерізі. З 50 На Фіг. позицією 1 позначений циліндричний корпус електродного нагрівача рідини, який виконано з с діелектрика.In Fig. - a general cross-sectional view of the electrode liquid heater is presented. From 50 to Fig. Position 1 indicates the cylindrical body of the liquid electrode heater, which is made of a dielectric.

Із» Позицією 2 позначений фазний електрод, який встановлений в кришку 7 та фіксується гайкою 13.With" Position 2 indicates the phase electrode, which is installed in cover 7 and fixed with nut 13.

Позицією З позначений циліндричний нульовий електрод, який встановлений в корпус 1 і електрично і механічно з'єднано з металевим вхідним патрубком 4, причому для фіксації положення має фіксуючий упор 6 у вигляді хрестовини. о Позицією 4 позначений підвідний патрубок, що електрично і механічно з'єднаний з нульовим електродом 3. 4! Позицією 5 позначена камера, що утворюється між діелектричним корпусом 1 та нульовим електродом 3.The position C indicates the cylindrical zero electrode, which is installed in the housing 1 and is electrically and mechanically connected to the metal inlet pipe 4, and for fixing the position it has a fixing stop 6 in the form of a cross. o Position 4 indicates the inlet pipe, which is electrically and mechanically connected to the zero electrode 3. 4! Position 5 indicates the chamber formed between the dielectric housing 1 and the zero electrode 3.

Позицією 6 позначений фіксуючий упор у вигляді хрестовини з проміжками для циркуляції теплоносія. о Позицією 7 позначена діелектрична плоска кришка на якій закріплений фазний електрод 2 та відвідний б 20 патрубок 8.Position 6 indicates a fixing stop in the form of a cross with gaps for the circulation of the coolant. o Position 7 indicates the dielectric flat cover on which the phase electrode 2 and the lead b 20 nozzle 8 are fixed.

Позицією 8 позначений металевий відвідний патрубок, який заземлений і розміщений на кришці 7 напроти с» підвідного патрубка 4.Position 8 indicates a metal branch pipe, which is grounded and placed on the cover 7 opposite c" of the inlet pipe 4.

Позицією 9 позначена захисна ізоляційна трубка, що служить для захисту ніжки фазного електрода 2.Position 9 indicates a protective insulating tube that serves to protect the leg of phase electrode 2.

Позиціями 10,11,12 позначені гумові гідроізоляційні прокладки, які призначені для герметизації конструкції. 29 Позицією 13 позначена гайка, яка кріпить фазний електрод 2 до кришки 7. с До фазного електроду 2 підводиться фазна напруга, до електроду З підводиться нульова напруга, а підвідний 4 і відвідний 8 патрубки заземлюються.Items 10, 11, 12 indicate rubber waterproofing gaskets, which are designed to seal the structure. 29 Position 13 marks the nut that fastens phase electrode 2 to cover 7. c Phase voltage is supplied to phase electrode 2, zero voltage is supplied to electrode Z, and inlet 4 and outlet 8 pipes are grounded.

Електродний нагрівач рідини може бути з'єднаний з системою опалення за допомогою різі, по зовнішній або внутрішній поверхні патрубків 4, 8, які під'єднані до заземлення, а підвідний патрубок 4 знаходиться в 60 електричному контакті з нульовим циліндричним електродом 3.The electrode liquid heater can be connected to the heating system by means of a thread, on the outer or inner surface of the nozzles 4, 8, which are connected to the ground, and the inlet nozzle 4 is in 60 electrical contact with the zero cylindrical electrode 3.

Відвідний патрубок 8 розміщується навпроти підвідного патрубка 4.The outlet nozzle 8 is located opposite the inlet nozzle 4.

Електродний нагрівач рідини працює наступним чином. В типову автономну систему опалення, наприклад, набір радіаторів або регістрів, встановлюється електродний нагрівач рідини. До підвідного патрубка 4 приєднується циркуляційний насос, а на відвідному патрубку 8 може встановлюватись електронна система бо регулювання температури. Таким чином рідина заповнює весь простір полості нульового електрода 3, камеру 5 між корпусом 1 та циліндричним електродом З і повністю омиває фазний 2 та циліндричний нульовий З електроди, а також додатковий нульовий електрод, який виконано у формі відвідного патрубка 8. Електричний струм починає протікати між електродами 2 і З та розігрівати рідину. Рідина, яка доведена до температуриElectrode liquid heater works as follows. In a typical autonomous heating system, for example, a set of radiators or registers, an electrode liquid heater is installed. A circulation pump is connected to the supply pipe 4, and an electronic temperature control system can be installed on the outlet pipe 8. In this way, the liquid fills the entire cavity of the zero electrode 3, the chamber 5 between the housing 1 and the cylindrical electrode Z and completely washes the phase 2 and cylindrical zero Z electrodes, as well as the additional zero electrode, which is made in the form of a branch pipe 8. The electric current begins to flow between electrodes 2 and 3 and heat the liquid. A liquid brought to temperature

Кипіння, створює гідравлічний паровий удар та примусово за допомогою циркуляційного насосу видаляється крізь отвір циліндричного нульового електрода З в автономну систему опалення, тим самим створюється циркуляція теплоносія в теплообміннику (радіаторі, регістрі і т.п.) за рахунок примусової циркуляції та конвекції. Більш холодна рідина подається циркуляційним насосом через просвіти хрестоподібного фіксуючого упору в проміжок між електродами і знов заповнює весь простір циліндричного нульового електрода З і процес 7/0 повторюється знову. Рідина, яка заповнює камеру 5, має меншу температуру, ніж кип'яча рідина в міжелектродному проміжку і служить свого роду буфером між металевим електродом і пластмасовим корпусом, охолоджуючи зовнішню неробочу поверхню циліндричного електрода.Boiling creates a hydraulic steam shock and is forcibly removed with the help of a circulation pump through the opening of the cylindrical zero electrode Z into the autonomous heating system, thereby creating circulation of the coolant in the heat exchanger (radiator, register, etc.) due to forced circulation and convection. A colder liquid is supplied by the circulation pump through the openings of the cross-shaped fixing stop into the gap between the electrodes and again fills the entire space of the cylindrical zero electrode C and the 7/0 process is repeated again. The liquid that fills the chamber 5 has a lower temperature than the boiling liquid in the interelectrode gap and serves as a kind of buffer between the metal electrode and the plastic body, cooling the outer non-working surface of the cylindrical electrode.

Регулювання потужності даного нагрівача до кількох разів досягається зміною розмірів (довжини та діаметру) фазного та нульового електродів, тобто площі електричного контакту.Adjusting the power of this heater up to several times is achieved by changing the dimensions (length and diameter) of the phase and neutral electrodes, that is, the area of electrical contact.

Регулювання та захист від закипання рідини в нагрівачі, наприклад, при відсутності потоку рідини через нагрівальну систему, забезпечуються електронним регулятором (контролером).Regulation and protection against liquid boiling in the heater, for example, in the absence of liquid flow through the heating system, are provided by an electronic regulator (controller).

При цьому електробезпека забезпечується сучасними електронними пристроями захисту від відключення нуля, пристроями захисту від замикання, пристроями зниження небажаних втрат струмів до нормативної межі, наприклад, використовуючи технічне рішення згідно з патентом |РФ Мо2126542 автор Халетов М.М...At the same time, electrical safety is ensured by modern electronic devices for protection against zero disconnection, short-circuit protection devices, devices for reducing unwanted current losses to the regulatory limit, for example, using a technical solution according to the patent | RF Mo2126542 author Khaletov M.M...

Між фазним електродом 2 та металевим корпусом теплообмінника може виникнути електричний струм, що може привести до ураження людини електричним струмом. Це є небезпечним фактором при використанні автономної системи опалювання.Between the phase electrode 2 and the metal body of the heat exchanger, an electric current can occur, which can lead to an electric shock. This is a dangerous factor when using an autonomous heating system.

Тому додатковий нульовий електрод у вигляді металевого відвідного патрубка 8 знімає на себе по всьому перерізу отвору кришки 7 частину електричного струму, тобто здійснює зниження електричного витоку до в Мінімально безпечного рівня.Therefore, the additional zero electrode in the form of a metal branch pipe 8 takes over the entire cross-section of the opening of the cover 7 a part of the electric current, that is, it reduces the electric leakage to the minimum safe level.

Крім того, електричне з'єднання нульового електрода З з підвідним патрубком 4, заземлення підвідного 4 та - відвідного 8 патрубків та виготовлення корпуса 1 з ізоляційного матеріалу надає додатковий захист від ураження електричним струмом.In addition, the electrical connection of the zero electrode C with the lead pipe 4, the grounding of the lead pipe 4 and the lead pipe 8, and the manufacture of the housing 1 from insulating material provides additional protection against electric shock.

Електродний нагрівач рідини, що заявляється, на відміну від найближчого аналога має більш технологічну с зо Конструкцію, так корпус 1, кришка 7 виконані за допомогою литва з діелектричного матеріалу, нульовий З і фазний 2 електроди виконані у вигляді простих тіл обертання - циліндрів, матеріалом для яких можуть бути ісе) прутки і труби, тому нагрівач високотехнологічний, легко монтується, обслуговується та ремонтується. сThe proposed electrode liquid heater, unlike its closest analogue, has a more technological construction, so the body 1, cover 7 are made using a casting made of dielectric material, the zero Z and phase 2 electrodes are made in the form of simple bodies of rotation - cylinders, the material for which can be i.e.) rods and pipes, so the heater is high-tech, easy to install, maintain and repair. with

Підвищення ефективності системи опалення на 3095 досягається особливостями конструкції нагрівача рідини, а саме безпосереднім розігрівом теплоносія між електродами, відкритим прямоточним протіканням о з5 рідини через патрубки, що знаходяться навпроти, підвищеною примусовою циркуляцією, що забезпечується с циркуляційним насосом.Increasing the efficiency of the heating system on the 3095 is achieved by the features of the design of the liquid heater, namely, the direct heating of the coolant between the electrodes, the open direct flow of liquid through the opposite nozzles, the increased forced circulation provided with a circulation pump.

Дана конструкція більш безпечна від ураження електричним струмом, виключає втрати тепла нагрівача за рахунок високої теплоізоляції діелектричного корпуса 1, має знижений ризик отримання опіків від корпуса без застосування додаткового теплозахисту. «This design is safer from electric shock, eliminates heat loss of the heater due to the high thermal insulation of the dielectric housing 1, has a reduced risk of burns from the housing without the use of additional heat protection. "

Дана конструкція зручна в під'єднанні і має можливість монтажу в нові та існуючі системи опалення, як з с самостійно, так і в поєднанні з нагрівачами інших типів.This design is convenient to connect and can be installed in new and existing heating systems, both independently and in combination with heaters of other types.

Дана конструкція дозволяє ефективно використовувати електроенергію для автономних систем опалення в ;» побуті, комунальному та приватному господарстві.This design allows efficient use of electricity for autonomous heating systems in ;" household, communal and private economy.

Claims

The formula of the invention is named) o Electrode liquid heater, which includes a dielectric body (1), inlet (4) and outlet (8) from the nozzle, phase (2) and zero (3) electrodes, which is distinguished by the fact that the cylindrical rod phase 5p electrode (2) passes coaxially through the end surface of the cover (7), the zero tubular electrode (3) (2) is electrically and mechanically connected to the inlet (4) nozzle and passes coaxially through the end surface c" of the body (1), the cylindrical zero electrode (3) forms a chamber (5) with the housing (1), a fixing stop (b) in the form of a cross is placed on the phase electrode (2), the additional zero electrode is made in the form of a nozzle (8), lead (4) and lead (8) the nozzles are electrically conductive, grounded and placed opposite each other.

p. 60 b5