ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК F24H1/20 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обогрева жилых и производственных помещений и горячего водоснабжения.

Известен электроводонагреватель для систем отопления и горячего водоснабжения, содержащий расположенные в корпусе электроды в виде многопластинчатого пакета [1]. Недостатком этого электроводонагревателя является использование электрического нагрева низкой эффективности, удельные энергозатраты при этом составляют 1,8-2 Вт•ч/(л•^oС).

Известен электроводонагреватель, состоящий из двух коаксиальных электродов, установленных на некотором расстоянии друг от друга и погруженных в нагреваемую среду, причем наружный электрод выполнен в виде цилиндрической спирали, установленной равноудаленно вокруг центрального электрода на заданном расстоянии. Наружный электрод выполнен в виде отдельных пластин. [2]. Недостатком этого электроводонагревателя является сложность конструкции и недостаточная эффективность, удельные энергозатраты при этом составляют 1,3-1,6 Вт•ч/(л•^oС.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы электронагревателя путем снижения расхода электроэнергии.

Задача решается тем, что электронагреватель содержит многопластинчатые электроды, установленные с зазором, соединенные токовводом и погруженные в нагреваемую среду, электроды выполнены из разнородных чередующихся металлов - нержавеющей стали и титанового сплава, в качестве нагреваемой среды используют водный раствор солей, взятых при следующем соотношении компонентов: нитрат натрия (NaNО₃) 100-150 г/л, аммоний лимоннокислый трехзамещенный (С₆Н₁₇ON₃) 2-3 г/л.

На чертеж представлен электронагреватель, продольный разрез.

Электронагреватель состоит из двух токовводом 1, 2 и многопластинчатого пакета электродов 3, 4. Токов вод 1 соединяет электроды 3, выполненные из нержавеющей стали, токоввод 2 - электроды 4 из титанового сплава. Электроды погружаются в нагреваемую среду 5, представляющую собой водный раствор солей: нитрат натрия NаNО₃ 100-150 г/л, аммоний лимоннокислый трехзамещенный С₆Н₁₇O₇N₃ 2-3 г/л.

Устройство работает следующим образом: на токовводы 1, 2 подается переменное напряжение промышленной частоты. В результате непосредственно через нагреваемую среду потечет ток между электродами 3, 4 с выделением тепла как в нагреваемой среде, так и на поверхности титановых электродов.

Предлагаемый механизм повышения эффективности электронагрева основывается на неравнозначности тепловых эффектов химических реакций образования окислов титана в анодный и катодный полупериод электрического тока.

Процессы, происходящие на поверхности титановых электродов, приводят к повышению эффективности электронагрева, поэтому эти электроды должны находиться между электродами из нержавеющей стали. Таким образом, при любом количестве электродов крайними электродами должны быть электроды, выполненные из нержавеющей стали. Во время нагрева на поверхности электродов не обнаружено газообразования.

Проведенные опыты показывают, что увеличение концентрации NaNO₃ и С₆Н₁₇О₇N₃ свыше указанных не приводят к заметному снижению удельных энергозатрат при работе электронагревателя, при уменьшении концентраций солей ниже указанных удельные энергозатраты возрастают.

Результаты экспериментальной проверки предложенного устройства с электродами, выполненными из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т и титанового сплава ОТ4-0, представленные в таблице, показывают, что его использование повышает эффективность электронагрева за счет снижения удельного количества электричества в 1,5-2 раза.

Источники информации
1. А. С. 165255. Электроводонагреватель. Крохин СВ., Кропис Г.П.

2. Патент 2059941 С1. Электроводонагреватель. Степанов Е.М. и др.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обогрева жилых и производственных помещений и горячего водоснабжения. Сущность изобретения: в электронагревателе установленные с зазором многопластичные электроды, соединенные токовводами и погруженные в нагреваемую среду, выполнены из разнородных материалов - нержавеющей стали и титанового сплава, и установлены поочередно, а в качестве нагреваемой среды используют водный раствор солей при заданном соотношении компонентов. Такое выполнение электронагревателя повышает эффективность электронагрева за счет снижения удельного количества и исключения газообразования на поверхности электродов во время нагрева. 1 ил., 1 табл.

Электронагреватель, содержащий установленные с зазором многопластинчатые электроды, соединенные токовводами и погруженные в нагреваемую среду, отличающийся тем, что многопластинчатые электроды выполнены из разнородных материалов - нержавеющей стали и титанового сплава и установлены поочередно, а в качестве нагреваемой среды используют водный раствор солей при следующем соотношении компонентов, г/л:
Нитрат натрия - 100-150
Аммоний лимонно-кислый трехзамещенный - 2-3
Вода - Остальноее