ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК F22B1/30 F24H1/20 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения или отопления.

Известен водонагреватель, содержащий герметичный электродный котел с пароотводящей трубкой, снабженной запорным вентилем, питательным трубопроводом и расширительным баком (см. Авторское свидетельство СССР N 1666848, 1991 г., F 22 B 1/30).

Наиболее близким является водонагреватель, содержащий снабженную подводящей с вентилем и отводящей трубками емкость, вертикально расположенный в последней теплообменник, снабженный пароотводящей трубкой с вентилем, и выносной парогенератор с внутренними электродами и расширительной емкостью, расположенный под емкостью (см. Авторское свидетельство СССР N 1836601, 1991 г., F 22 B 1/30).

Недостаток - громоздкость и высокие затраты на изготовление, неудобства, связанные с обслуживанием и ремонтом парогенератора и теплообменника, а также неудобства в эксплуатации в связи с необходимостью при включении водонагревателя осуществлять спуск воздуха из теплообменника через пароотводящую трубку с вентилем.

Цель - снижение стоимости изготовления, улучшение условий обслуживания, ремонта и обеспечения компактности конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в водонагревателе, снабженном подводящей с вентилем и отводящей трубками емкостью, в ее нижней части установлен на фланцевом разъеме горизонтальный теплообменник, во внутренней полости которого размещены электроды электродного парообразователя. Теплообменник сообщается нижней частью (ниже уровня электродов) с вытеснительной емкостью, а также его верхней частью через дроссельную шайбу с очень малым отверстием (диаметр 1 - 1,5 мм) для удаления в процессе работы водонагревателя воздуха и газов - продуктов разложения воды в вытеснительную емкость и далее в атмосферу.

Изобретение поясняется чертежом.

Водонагреватель содержит теплоизолированную емкость - термос 1 с подводящей и отводящей трубками и в нижней ее части окно с фланцем для установки во внутрь емкости горизонтального теплообменника 2. Во внутреннюю полость теплообменника 2 введена система электродов 3 для нагрева до кипения воды, заливаемой в теплообменник 2, и парообразования. Электроды 3 расположены горизонтально и крепятся на фланце 4 через проходные изоляторы. Ниже уровня электродов 3 во фланце 4 имеется отверстие с патрубком 5 и гибким шлангом 6, через которое осуществляется гидравлическая связь внутренней полости теплообменника 2, заполненной водой, и вытеснительной емкости 7, сообщающейся с атмосферой. Выше уровня электродов 3 на фланце 4 имеется патрубок с дроссельной шайбой 8, через который из теплообменника по мере заполнения его паром вытесняется воздух и газы в вытеснительную емкость 7 и далее в атмосферу.

Водонагреватель работает следующим образом. В исходном состоянии внутренняя полость теплообменника 2 полностью или частично (не ниже уровня электродов 3) выполнена водой. При подаче напряжения на электроды 3 начинается интенсивный нагрев воды и ее кипение внутри теплообменника 2 и через ее стенки происходит нагрев воды в емкости 1. По мере нагрева воды скорость конденсации пара на стенках теплообменника 2 уменьшается, скапливающийся в теплообменнике пар образует небольшое избыточное давление, которое и вытесняет воду из него в вытеснительную емкость 7. Вместе с тем избыток воздуха и газов в теплообменнике 2 под воздействием избыточного давления удаляется из него в виде парогазовой смеси в вытеснительную емкость 7. Небольшое количество пара, прошедшего через дроссельную шайбу 8, конденсируется на стенках вытеснительной емкости 7 и возвращается в теплообменник 2, а оставшиеся газы уходят в атмосферу.

При нагреве воды в емкости 1 до определенной температуры скорость конденсации пара настолько уменьшается, что весь объем теплообменника 2 заполнится паром, вытеснив воду в вытеснительную емкость 7. Понижение уровня воды оголяет электроды 3 и тем самым уменьшает мощность нагрева. При остывании воды (например, при разборе) конденсация пара в теплообменнике 2 увеличивается, давление в нем падает и уровень воды, покрывающей электроды 3, повышается, увеличивается мощность нагрева.

В водонагревателе электродная система 3 парообразователя размещается непосредственно в теплообменнике таким образом, что стенки теплообменника 2 выполняют и функцию корпуса парогенератора, что позволяет сделать установку более компактной и простой в изготовлении. Горизонтальная компоновка теплообменника 2 позволяет улучшить условия обслуживания, разборки и сборки нагревателя во время ремонта. Применение устройства постоянного удаления из теплообменника 2 воздуха и газов - продуктов разложения воды по мере заполнения его паром упрощает процесс обслуживания, так как исключает необходимость ручного спуска воздуха из теплообменника в процессе работы нагревателя.

Изобретение предназначено для использования в системах горячего водоснабжения или отопления. Водонагреватель содержит емкость 1, внутри которой расположен теплообменник 2. Электроды 3 расположены во внутренней полости теплообменника 2 горизонтально и крепятся на фланце 4. Ниже уровня электродов 3 во фланце 4 имеется отверстие с патрубком 5 и шлангом 6. Выше уровня электродов 3 на фланце 4 имеется патрубок с шайбой 8. Такое выполнение водонагревателя позволяет снизить стоимость изготовления, улучшить условия обслуживания, ремонта и обеспечивает компактную конструкцию. 1 ил.

Водонагреватель, содержащий снабженную подводящей с вентилем и отводящей трубками емкость, расположенный в последней теплообменник, парогенератор с системой электродов и сообщающийся в точке ниже уровня электродов с вытеснительной емкостью, отличающийся тем, что система электродов парогенератора размещена непосредственно в полости горизонтально расположенного теплообменника, полностью или частично заполненного водой, при этом верхняя часть теплообменника через дроссельную шайбу соединена с вытеснительной емкостью.