Однофазный электродный водоподогреватель

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к средствам подогрева теплоносителя с применением электродов и может найти применение в различных системах отопления. Водоподогреватель включает герметичный корпус, полость которого связана с патрубками подвода и отвода теплоносителя и электроды, при этом в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля. Патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности водоподогревателя и связан с полостью корпуса водоподогревателя, а патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса, изолятор выполнен с кольцевой канавкой для уплотнительного кольца для обеспечения герметичности уплотнения между трубным и фазным электродами. 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.

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, его повышенной проводимостью 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 №14645 от 08.02.2000 года М. кл. 7 F 24 Н 1/20, содержащий герметичный корпус, фазовый электрод, размещенный в трубном электроде, патрубок подвода и отвода теплоносителя, при этом трубный элемент выполнен проточным, его стенка снабжена сквозными отверстиями, соединяющими внутреннее пространство трубы с коллектором подвода теплоносителя, а оси отверстий трубы направлены нормально продольной оси электрода. Отверстия в стенке трубного электрода выполнены разного диаметра. Теплоноситель, проходя между электродами, нагревается и с использованием естественной циркуляции поднимается вверх.

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 водонагревателя, а также повышение стойкости фазного электрода.

Поставленная задача достигается тем, что в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя, и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод

водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля.

Патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности водоподогревателя и связан с полостью корпуса водоподогревателя.

Патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя.

Изолятор выполнен с кольцевой канавкой для уплотнения и обеспечения герметичности между трубным и фазным электродами.

Трубный и фазный электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично.

Проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено меньше проходного сечения патрубка подвода теплоносителя.

Проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено равным проходному сечению патрубка подвода теплоносителя.

Признаки того, что в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля -являются признаками существенными, промышленно выполнимыми, направленными на достижение поставленной полезной моделью технической задачи.

Признаки выполнения патрубка подвода теплоносителя, смонтированного на боковой поверхности водоподогревателя и его связи с

полостью корпуса водоподогревателя, а также, расположение патрубка отвода теплоносителя, смонтированного в верхней части корпуса водоподогревателя, выполнение изолятора с кольцевой канавкой для уплотнения и обеспечения герметичности между трубным и фазным электродами, размещение трубного и фазного электродов, смонтированных в корпусе водоподогревателя герметично, проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено меньше или равным проходному сечению патрубка подвода теплоносителя - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков полезной модели, способствуют достижению поставленной полезной моделью технической задачи.

На фиг 1 схематично представлен предлагаемый однофазный электродный водоподогреватель.

Водоподогреватель состоит, например, из цилиндрического корпуса 1 с размещенными в его полости трубным электродом 2, фазным электродом 3 с изолятором 4, уплотнениями 5. Перфорационные отверстия 6 трубного электрода 2 выполнены в цилиндрической части рабочей зоны электродов 2 и 3. Патрубок 7 подвода теплоносителя смонтирован на боковой цилиндрической стороне корпуса 1 водоподогревателя и связан с полостью корпуса 1. Патрубок 8 отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса 1 и связан с полостью трубного электрода. Фазный электрод 3 снабжен клеммой 9, корпус снабжен клеммой рабочего нуля 10. Трубный электрод 2 смонтирован в корпусе 1 водоподогревателя и имеет надежный контакт с корпусом 1.

Предлагаемый водоподогреватель работает следующим образом:

Исходное положение. Корпус водоподогревателя соединен с рабочим нулем, а фазный электрод соединен с фазой питания.

При включении питания, электрический ток начинает проходить через

теплоноситель, расположенный в рабочей зоне между трубным 2 и фазным 3 электродами. При прохождении электрического тока между электродами происходит нагревание теплоносителя. Теплоноситель, по мере прохождения по высоте между электродами постепенно нагревается до определенной температуры и, как более легкий, поднимается вверх, а затем поступает в магистраль. При этом в рабочую зону электродов по патрубку 7 подвода теплоносителя постоянно поступает, предназначенный для подогрева теплоноситель. По мере подъема теплоносителя вдоль электродов рабочей зоны, с внешней стороны трубного электрода при помощи перфорационных отверстий 6 осуществляется подпитка проходящего подогретого потока не нагретым теплоносителем, что снижает температуру последнего и обеспечивает более полный прогрев теплоносителя и более равномерную его температуру по всей высоте рабочей зоны электродов 2 и 3. Предлагаемый водоподогреватель, встроенный в систему с естественной циркуляцией теплоносителя, по отношению к отопительным приборам преимущественно размещают ниже отопительных приборов, т.к. при этом возрастает циркуляционный напор теплоносителя. В системах с принудительной циркуляцией теплоносителя процесс прогрева теплоносителя носит еще более эффективный характер.

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.

1. Однофазный электродный водоподогреватель, включающий герметичный корпус, полость которого связана с входным и выходным патрубками и электроды, отличающийся тем, что в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя, и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля.

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

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 выполнен с кольцевой канавкой для уплотнения и обеспечения герметичности между трубным и фазным электродами.

5. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что трубный и фазный электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично.

6. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено меньше проходного сечения патрубка подвода теплоносителя.

7. Водоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено равным проходному сечению патрубка подвода теплоносителя.