КОТЕЛ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ Российский патент 1999 года по МПК F22B1/30 H05B3/60 

Изобретение относится к электронике, а именно к устройствам для электродного нагрева жидкостей, и может найти применение в системах циркуляционного водяного отопления преимущественно в сельской местности, при отсутствии централизованного теплоснабжения.

Известно устройство для нагрева проточной жидкости, встроенное непосредственно в трубопровод системы циркуляционного водяного отопления, содержащее цилиндрический корпус с разъемными входным и выходным патрубками и расположенными в нем нулевым и фазным электродами, выполненными в виде двух самостоятельных блоков, подсоединенных к внешней электрической цепи (1).

Недостатками известного устройства являются его ограниченность по мощности из-за однофазного питания и сложность изготовления, монтажа электродов.

Известен трехфазный электродный котел, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, выбранный за прототип (2).

Однако при достаточной тепловой мощности и простоте сборки и монтаже электродов основным недостатком этого котла является то, что его нельзя встроить непосредственно в систему циркуляционного водяного отопления, проходящую, как правило, по стенам помещений и следовательно требуется дополнительная площадь для его монтажа и обслуживания. К тому же котел не технологичен и трудоемок в производстве, материалоемок.

Задачей изобретения является создание котла электродного водогрейного, в основном, для систем циркуляционного водяного отопления служебных помещений и коттеджей, который при достаточной для этого мощности обладал бы простотой конструкции, высокой технологичностью изготовления, малой материалоемкостью и позволял бы встраивать его непосредственно в систему отопления.

Указанная задача решается тем, что в известном техническом решении, трехфазном электродном котле, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, корпус выполнен в виде трехосного эллипсоида, разъемного по диаметральной плоскости нормальной большей его оси и усеченного по ее концам двумя нормальными ей эквидистантными диаметральной плоскости плоскостями с образованием в сечениях двух тождественных эллипсов, в одном конце которых выполнены патрубки, сообщающиеся с внутренней замкнутой полостью корпуса, а в другом конце установлены электроды.

Таким образом корпус, в виде усеченного с двух концов трехосного эллипсоида, состоит из двух тождественных полукорпусов с внутренней полостью, патрубками для прохода жидкости и узлами крепления электродов, соединенных в единое целое, например, с помощью фланцев в основании полукорпусов, по плоскости разъема, совпадающей с диаметральной плоскостью нормальной большей оси трехосного эллипсоида. При этом все размеры определяются конструктивно. Полукорпуса можно собрать в единый корпус в разных вариантах. Как с патрубками (узлами крепления электродов), находящимися на одной оси, по одну сторону большей оси корпуса, так и с патрубками (узлами крепления электродов), находящимися по разные стороны от большей оси корпуса. Как со сплошными электродами, едиными для двух полукорпусов, так и с электродами, разделенными на две группы, по группе в каждом полукорпусе. Как в трехфазном, так и однофазном исполнении. Вариант исполнения обусловлен только требованиями, предъявляемыми к котлу.

Высокие конструктивные возможности, технологичность в изготовлении и малая материалоемкость котла обусловлены его формой, позволяющей легко монтировать в нем всевозможные электроды и отливать его на высокопроизводительных шнековых прессах из термостойкой пластмассы. Эта же форма котла позволяет легко встраивать его в циркуляционную систему водяного отопления, идущую, как правило, по стене помещения.

На фиг. 1 изображен котел электродный водогрейный, продольный в разрез, первый вариант выполнения; на фиг. 2 -сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен котел, с частичным выровом, второй вариант выполнения сборки корпуса котла. Все последующие варианты выполнения котла есть разновидность первого и второго вариантов с разными электродами.

Котел электродный водогрейный содержит корпус в виде трехосного эллипсоида, усеченного с концов по большей оси и рассеченного диаметральной плоскостью на два тождественных полукорпуса 1 и 2, снабженных для сборки фланцами 3 и 4, соответственно.

Полукорпуса 1 и 2 выполнены с патрубками 5 и 6 для монтажа в систему циркуляционного теплоснабжения и гнездами 7 и 8, соответственно, для установки электродов 9. 10 - прокладка между полукорпусами 1 и 2. 11 - токопровод, на котором крепится электрод 9. 12 - защитный кожух. В зависимости от варианта сборки котла патрубки 5 и 6 полукорпусов 1 и 2 могут быть на одной оси (см. фиг. 1) или на разных осях, сторонах корпуса (см. фиг. 3). Электроды 9 могут быть или сплошными, общими для полукорпусов 1 и 2, крепящимися с двух концов в гнездах 7 и 8, образующими одну группу электродов (см. фиг. 1) или разбитыми на две самостоятельные группы (см. фиг. 3). При этом в первом варианте сборки котла электроды 9 могут быть как сплошными, так и разбитыми на две группы, каждая из которых подсоединяется к внешней электрической цепи самостоятельно. Конструкция котла позволяет устанавливать электроды как в однофазном исполнении, так и трехфазном исполнении с общим нулем или без него. Все это значительно расширяет возможности котла. Полукорпуса 1 и 2 полностью тождественные целесообразно изготовлять из термостойкой пластмассы на высокопроизводительных шнековых прессах.

Котел электродный водогрейный работает следующим образом. Котел встраивают, монтируют, в систему циркуляционного водяного отопления в нужном месте, что легко сделать, учитывая форму корпуса и вариантность расположения патрубков 5 и 6 на полукорпусах 1 и 2 (соответственно) (см., например, фиг. 1). Систему отопления заполняют водой, обработанной обычным способом с доводкой ее сопротивления до 2000... 4000 Ом/см и подсоединяют котел к внешней электрической цепи. Охлажденная вода от радиаторов отопления через патрубок 6 поступает в корпус котла, где нагревается проходящим через нее током между электродами 9. Нагретая вода через патрубок 5 поступает к радиаторам отопления.

Источники информации
1. Патент США N 2474637, кл. 392-318, 1945 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 639158, кл. H 05 B 3/60, 1970 г.

Изобретение предназначено для использования в системах циркуляционного водяного отопления преимущественно служебных помещений и коттеджей. Корпус котла выполнен в виде усеченного трехосного эллипсоида, состоящего из двух тождественных полукорпусов 1 и 2 с фланцами 3 и 4, патрубками 5 и 6 для встраивания в систему отопления и гнездами 7 и 8 соответственно для установки электродов 9 в однофазном или трехфазном исполнении как с нулем, так и без него. Такая конструкция котла снижает его материалоемкость, повышает технологичность изготовления, позволяет собирать его в нескольких вариантах в зависимости от требуемых характеристик и обеспечивает его удобный и легкий монтаж в систему циркуляционного водяного отопления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Котел электродный водогрейный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого установлены электроды, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трехосного эллипсоида, разъемного по диаметральной плоскости, нормальной большей его оси, и усеченного по ее концам двумя плоскостями, нормальными ей и эквидистантными диаметральной плоскости с образованием в сечениях двух тождественных эллипсе, в одном конце которых выполнены патрубки, сообщающиеся с внутренней замкнутой полостью корпуса, а в другом конце установлены электроды. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что корпус в виде двух тождественных полукорпусов выполнен из термостойкой пластмассы на шнековых прессах.