Устройство для получения горячей воды и пара

Полезная модель относится к водонагревателям электродного типа, предназначена для нагрева воды и для получения пара в быту, может быть использована для нагрева воды в технических целях технологических процессов. Устройство для получения горячей воды и пара содержит корпус с вводным и выводным патрубками, фазным электродом, расположенным в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса. Устройство отличается тем, что рабочая поверхность фазного электрода и внутренняя рабочая поверхность корпуса выполнены в виде параболоида или гиперболоида, а в верхней части параболического электрода выполнена кольцеобразная выточка. Полезная модель позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление и обеспечить улучшенную конвективность. 1 илл.

Полезная модель относится к водонагревателям электродного типа, предназначена для нагрева воды и для получения пара в быту, может быть использована для нагрева воды в технических целях технологических процессов.

Известен электрический водонагреватель [патент 13083 Российская Федерация, МПК F24H 1/10. Электрический водонагреватель / Перфильев Н.И., Бондарев Б.Н., Перфильев И.Н., Марьяшин А.А..; Заявитель и патентообладатель Перфильев Николай Иванович. Ин-т связи. - 99118123/20; заявл. 16.08.1999; опубликовано 20.03.2000. 7 с. 3 ил.], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, размещенные в нем соосно навстречу друг другу фазный электрод установленный с возможностью возвратно поступательных движений, изолированный от корпуса токопроводящий стержень, соединенный с источником тока и фазным электродом, внутри которого выполнена полость, образующая его рабочую поверхность. Рабочая поверхность фазного электрода размещена концентрично рабочей поверхности нулевого электрода с образованными между ними кольцевыми зазорами, рабочая поверхность нулевого и фазного электрода выполнены коническими цилиндрами в виде вогнутой и выпуклой сфер, а проходящий канал выпускного патрубка выполнен расширенным наружу по ходу жидкости.

Конструкции сложна в изготовлении и эксплуатации, как следствие, имеет относительно высокую стоимость, слаба циркуляция жидкости.

Наиболее близким техническим решением является электродный нагреватель жидкости [патент 2189542 РФ, МПК F24J 1/20. Электродный нагреватель жидкости / Харитонов П.Т., Мкртчян С.Р., Игнатов В.Д.; Заявитель и патентообладатель Харитонов Петр Тихонович. - 2000127009/06; заявл. 27.10.2000; опубликовано 20.09.2002. 4 с. 4 ил.], содержащий корпус с входным и выходным патрубками, коаксиально расположенные в корпусе на диэлектрической перегородке в полости с нагревающей жидкостью, при этом фазный электрод и нижняя часть корпуса выполнены коническими, где угол конической поверхности корпуса и фазного электрода равен 10-20°.

Недостатками прототипа являются повышенное гидравлическое сопротивление проходящей жидкости и недостаточная конвективность (турбулентность).

Техническим результатом полезной модели является уменьшение гидравлических сопротивлений и обеспечение улучшенной конвективности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для получения горячей воды и пара, содержащем корпус с вводным и выводным патрубками, фазным электродом, расположенным в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса, согласно полезной модели, рабочая поверхность фазного электрода и внутренняя рабочая поверхность корпуса выполнены в виде параболоида или гиперболоида, а в верхней части параболического электрода выполнена кольцеобразная выточка. При этом выточка на верхней поверхности фазного электрода образует кольцеобразную полость.

Технический результат - обеспечение уменьшения гидравлического сопротивления в зоне нагрева и улучшения конвективности достигается за счет движения жидкости по параболической кривой, обеспечивающего плавный переход жидкости от поверхности с малым диаметром к поверхности с большим диаметром без гидроударов и завихрений, с малым коэффициентом сопротивления, при изменении рабочего зазора, а также за счет кольцеобразной выточки на фазном электроде, образующей полость, которая обеспечивает вихреобразование Это позволяет работать в широком диапазоне температур при нагреве воды и парообразовании. Подбором формы параболической поверхности можно обеспечить оптимальные условия работы нагревателя в различных режимах от нагрева воды до парообразования.

На фигуре 1 представлен общий вид параболического водонагревателя.

Устройство содержит корпус 1 с параболической частью 2, расположенной в корпусе 1, фазный электрод с параболической рабочей поверхностью 3, вводной патрубок 4 для подачи воды, кольцеобразную выточку 5 на фазном электроде 3, нулевой провод 6, расположенный на корпусе 1, фазный провод 7, соединенный с металлической резьбовой втулкой 8, регулировочный стержень 9 фазного электрода 3, находящийся в изолированной от корпуса крышке 10, отводящий патрубок 11, находящийся в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом. В зависимости от температуры поступающей через подводящий патрубок 4 воды, с помощью регулировочного винта 9 устанавливается (регулируется) расстояние между гиперболической рабочей поверхностью корпуса 2 и гиперболической рабочей поверхностью фазного электрода 3. В крайнем нижнем положении фазного электрода 3 между рабочими поверхностями корпуса 2 и электрода образуется минимальный зазор, при котором вода при нагревании преобразуется в пар. При смещении фазного электрода 3 вращением регулировочного стержня 9, увеличивается зазор на максимальное значение, ограниченное резьбовой частью регулировочного стержня 9 фазного электрода 3, при этом вода нагревается. Холодная вода поступает под давлением из системы центрального водоснабжения через подводящий патрубок 4 в водонагреватель, поднимаясь в зазоре между корпусом 1 с параболической частью 2 и фазным электродом с параболической рабочей поверхностью 3, при этом объем жидкости от нижней части корпуса до верхней постепенно увеличивается, и, попадая в полость 5, образованную кольцеобразной выточкой на фазном электроде 3, обеспечивает вихреобразование, что приводит к улучшению теплопередачи между слоями жидкости. Ток, протекая между электродом 3 и корпусом 1 через воду, нагревает ее.

Устройство для получения горячей воды и пара, содержащее корпус с вводным и выводным патрубками, фазным электродом, расположенным в корпусе на регулируемом стержне, проходящем через диэлектрическую крышку корпуса, отличающееся тем, что рабочая поверхность фазного электрода и внутренняя рабочая поверхность корпуса выполнены в виде параболоида или гиперболоида, а в верхней части параболического электрода выполнена кольцеобразная выточка.