Устройство преобразования электрической энергии в тепловую

Полезная модель относится к устройствам для получения тепловой энергии и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение экономичности и стабильности работы устройства. Технический результат заключается в непрерывной подаче и нагреве рабочей жидкости, снижении расхода материалов электродов Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве преобразования электрической энергии в тепловую, состоящем из корпуса, заправочного штуцера и электродов, корпус имеет цилиндрическую форму, первый электрод выполнен в виде сопла, имеющего на внешней поверхности канавки, цилиндрическую входную область и коническую выходную область, тангенциальные каналы для подачи рабочей жидкости в межэлектродный канал, второй электрод, в котором выполнен канал для дополнительного подвода рабочей жидкости, расположен концентрично к первому электроду с регулируемой величиной торцевого межэлектродного зазора.

Полезная модель относится к устройствам для получения тепловой энергии и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения.

Из существующего уровня техники известно устройство для нагрева и нагнетания токопроводящей жидкости (ТПЖ), которое содержит нагревательную камеру, выполненную с обеспечением возможности прерывистого режима пропускания электрического тока через ТПЖ. При этом пропускание электрического тока через жидкость прекращается в процессе вытеснения и возобновляется в процессе заполнения камеры. [Патент РФ 2419039, МПК F24H 1/20, опубл. 20.05.2011].

Недостатком данного устройства является необходимость герметизации электродной нагревательной камеры и наличие клапанов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство преобразования электрической энергии в тепловую, содержащее корпус, снабженный подводящим патрубком, группу размещенных в корпусе, содержащем не менее пяти групп электродов, в каждую из которых входит не менее четырех электродов, при этом как группы электродов, так и электроды в каждой группе разнесены по высоте корпуса и равномерно расположены по всему его объему в горизонтальных плоскостях. [Патент РФ 2355953, МПК F24H 1/20, опубл. 20.05.2009].

Недостатком данного устройства является то, что при регулировании температуры нагрева используются не все электроды.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение экономичности и стабильности работы устройства.

Технический результат заключается в непрерывной подаче и нагреве рабочей жидкости, снижении расхода материалов электродов

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве преобразования электрической энергии в тепловую, состоящем из корпуса, снабженного подводящим патрубком и электродов, согласно полезной модели корпус имеет цилиндрическую форму, первый электрод выполнен в виде сопла, имеющего на внешней поверхности канавки, цилиндрическую входную область и коническую выходную область, тангенциальные каналы для подачи рабочей жидкости в межэлектродный канал, второй электрод, в котором выполнен канал для дополнительного подвода рабочей жидкости, расположен концентрично к первому электроду с регулируемой величиной торцевого межэлектродного зазора на внешней поверхности второго электрода и внутренней поверхности сопла выполнены винтовые канавки.

Кроме того, в устройстве преобразования электрической энергии в тепловую согласно полезной модели канавки на внешней поверхности сопла выполнены винтовыми.

Кроме того, в устройстве преобразования электрической энергии в тепловую согласно полезной модели канавки на внешней поверхности сопла выполнены продольными.

Кроме того, в устройстве преобразования электрической энергии в тепловую согласно полезной модели канавки на внешней поверхности сопла выполнены поперечными.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 изображен продольный разрез устройства преобразования электрической энергии в тепловую. На фиг.2 изображен поперечный разрез устройства преобразования электрической энергии в тепловую, отражающий расположение тангенциальных каналов.

Устройстве преобразования электрической энергии в тепловую состоит из цилиндрического корпуса 1, подводящего патрубка 2,первого электрода 3 выполненного в виде сопла, имеющего цилиндрическую входную область и коническую выходную, внешняя поверхность которого служит для предварительного нагрева рабочей жидкости, с тангенциальными каналами 4 для подвода рабочей жидкости, второго электрода 5, с регулируемой величиной торцевого межэлектродного зазора X и изолятора 6. Изолятор 6, выполненный из диэлектрического материала, служит для исключения разряда между электродами в радиальном направлении, а также в качестве уплотнения. В втором электроде 5 выполнен канал 7 для дополнительного подвода рабочей жидкости. На внешней поверхности второго электрода 5 и на внутренней поверхности сопла выполнены винтовые канавки. В качестве рабочей жидкости используется вода, как электропроводящая жидкость.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Через подводящий патрубок 2 внутренняя полость устройства для получения тепловой энергии из электрической заполняется электропроводящей жидкостью. К электродам подается электрический ток. При касании вторым электродом 5 внутренней поверхности первого электрода 3 появляется электрическая дуга, нагревающая электроды 3 и 5, а также окружающую рабочую жидкость. Параметры электрической дуги определяются величиной торцевого межэлектродного зазора X. Жидкость, поступающая в устройство через патрубок 2 при контакте с внешней поверхностью электрода 3 нагревается и подается в межэлектродную часть через каналы 4, служащие для закрутки рабочей жидкости. При движении в проточной части устройства жидкость испаряется. Жидкость, подаваемая через канал 7, охлаждает второй электрод 5. Через отверстие в электроде 3 истекает струя нагретого пара. Регулирование ее температуры возможно изменением характеристики электрической дуги, а также расходом жидкости через подводящий патрубок 2 и канал 7. Винтовые канавки на втором электроде 3 и внутренней поверхности сопла, продольные, или поперечные, или винтовые канавки на внешней поверхности сопла увеличивают площадь теплообмена и способствуют предварительному нагреву рабочей жидкости.

Итак, заявляемая полезная модель позволяет регулировать температуру истекающего пара, предварительно нагревать рабочую жидкость до ее взаимодействия с электрической дугой и снизить расход электродов из-за оплавления.

1. Устройство преобразования электрической энергии в тепловую, состоящее из корпуса, снабженного подводящим патрубком, и электродов, отличающееся тем, что корпус имеет цилиндрическую форму, первый электрод выполнен в виде сопла, имеющего на внешней поверхности канавки, цилиндрическую входную область и коническую выходную область, тангенциальные каналы для подачи рабочей жидкости в межэлектродный канал, второй электрод, в котором выполнен канал для дополнительного подвода рабочей жидкости, расположен концентрично к первому электроду с регулируемой величиной торцевого межэлектродного зазора, на внешней поверхности второго электрода и внутренней поверхности сопла выполнены винтовые канавки.

2. Устройство преобразования электрической энергии в тепловую по п.1, отличающееся тем, что канавки на внешней поверхности сопла выполнены винтовыми.

3. Устройство преобразования электрической энергии в тепловую по п.1, отличающееся тем, что канавки на внешней поверхности сопла выполнены продольными.

4. Устройство преобразования электрической энергии в тепловую по п.1, отличающееся тем, что канавки на внешней поверхности сопла выполнены поперечными.