ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 1999 года по МПК H05B3/60 H05B3/04 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидких сред, и может найти применение в системах тепловодоснабжения и отопления.

Известен электродный нагреватель жидкой среды, содержащий снабженный патрубками ввода и вывода среды корпус, в котором установлены пакет вертикальных неподвижных разделенных зазорами пластинчатых электродов и введенный в указанные зазоры пакет равновеликих электродам изоляционных пластин, соединенных со штоком вертикального перемещения [1].

Недостатком известной конструкции является наличие механической системы регулирования мощности нагревателя, что уменьшает надежность конструкции и увеличивает ее габариты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электродный водонагреватель, состоящий из корпуса и нагревательных элементов, выполненных в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, имеющих токовводы.

Нагрев осуществляется при протекании тока через слой воды между электродами. Режим работы водонагревателя обеспечивается наличием воздушной пробки в верхней части нагревательной камеры. Мощность нагревателя регулируется механизмом перемещения нагревательной камеры, изменяющим уровень воздушной пробки в электродной системе, а следовательно и площади активной поверхности электродов [2].

Недостатками известной конструкции является необходимость оборудования нагревателя системой управления мощности, компенсирующей изменение электропроводности воды при изменении ее температуры, что увеличивает его габариты и уменьшает надежность, а также наличие отложения солей и накипи на электродах в процессе их работы.

Задачей настоящего изобретения является создание новой конструкции электродного нагревателя жидкости, которая исключает необходимость внешнего регулирования для компенсации изменений электропроводности воды, устраняет отложение солей и накипи на электродах и уменьшает массо-габаритные характеристики всей конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в электродном нагревателе жидкости, состоящем из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным и, имеющих токовводы, согласно изобретению межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее.

Такая конструкция электродного нагревателя жидкости создает в межэлектродном пространстве каждой пары электродов при подаче напряжения на них ряд парогенераторов за счет разности площадей нижних и верхних отверстий и небольших размеров каждой секции. Тепло из каждой секции передается паром, который вырывается из отверстий, барботирует в остальной объем нагревателя и конденсируется. Это обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи, сокращая время разогрева всей системы циркуляции теплоносителя, кроме того, нерастворимые соли, образующиеся в каждой секции под воздействием пульсации жидкости и кипения, выносятся с паром в окружающий объем.

Компактность нагревателя осуществлена тем, что кипение локализовано в небольших объемах, что исключает закипание теплоносителя в объеме корпуса нагревателя, и как следствие срыв циркуляции теплоносителя по контуру нагрева.

Сопоставительный анализ заявляемого электродного нагревателя жидкости и прототипа показывает, что межэлектродное пространство разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее.

Таким образом, заявляемый электродный нагреватель жидкости соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники, и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Возможность использования заявляемого изобретения в системах водоснабжения и отопления обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

Заявляемый электродный нагреватель жидкости изображен на чертеже, где представлен общий вид электродного нагревателя в разрезе.

Электродный нагреватель жидкости состоит из корпуса 1 с нагреваемой жидкостью 2 и ряда нагревательных элементов 3, помещенных в корпус 1, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов 4, 5, один из которых 4 выполнен сплошным и, имеющих токовводы 6, 7, межэлектродное пространство 8 в каждом элементе 3 разделено на ряд секций 9 горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками 10. В каждой секции 9 в наружном электроде 5 выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции 9 образовано большее количество отверстий 11, а в верхней ее части - меньшее количество отверстий 12.

При работе электродного нагревателя жидкость 2 из корпуса 1 поступает в секции 9, где закипает, находясь между включенными электродами 4, 5, образуя пар, который вырывается через отверстия 11 и 12 в жидкостное пространство 2, окружающее элемент 3, перемешивая слои жидкости 2 и увеличивая их теплообмен. По мере испарения секция 9 заполняется жидкостью 2 через отверстия.

Таким образом, достигается компактность электродного нагревателя жидкости при упрощении его конструкции и повышении належности работы, что выгодно отличает его от прототипа.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 165262, кл. H 05 B 3/60, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР N 845298, кл. H 05 B 3/60, опубл. 07.07.81 (прототип).

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электродного нагрева жидких сред и может найти применение в системах тепловодоснабжения и отопления. В электродном нагревателе жидкости, состоящем из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, и имеющих токовводы межэлектродное, пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками. В каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее количество отверстий. В нагревателе достигается компактность при упрощении его конструкции и повышении надежности в работе. 1 ил.

Электродный нагреватель жидкости, состоящий из корпуса с нагреваемой жидкостью и ряда нагревательных элементов, помещенных в корпус, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических металлических электродов, один из которых выполнен сплошным, и имеющих токовводы, отличающийся тем, что межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секций горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а в каждой секции в наружном электроде выполнены сквозные отверстия, причем в нижней части секции образовано большее количество отверстий, а в верхней ее части - меньшее.