ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК F22B1/30 F24H1/20 

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

Известен электронагреватель саморегулируемый, содержащий герметичный корпус с нижним входным и верхним выходным патрубками и установленными в его полости электродами, образующими совместно с корпусом нагревательную камеру, компенсационную емкость, расположенную выше электродов и соединенную с входным патрубком корпуса и обратным трубопроводом подогреваемой системы, нормально открытый клапан с приводом, нагревательная камера и подогреваемая система соединены через клапан с приводом (RU 2115861, F22В 1/30, F24Н 1/20, Н05В 3/60, 1998).

Недостатком данного электронагревателя является то, что регулирование осуществляется по давлению (температуре) теплоносителя, что усложняет задачу поддержания температуры на требуемом в технологическом процессе уровне.

Наиболее близким является 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, 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 (RU 2133914, F22В 1/30, F24H 1/20, 1999).

Недостатком данного водонагревателя является то, что температуру воды в емкости можно повышать с помощью изменения высоты подвеса вытеснительной емкости, но возможность задания и поддержания температуры на заданном уровне в сторону ее понижения или повышения отсутствует. Все это ограничивает возможности применения водонагревателя в технологических процессах, в которых требуется регулирование мощности и поддержание температуры воды на заданном уровне.

Цель изобретения - расширение диапазона использования водонагревателя с саморегулированием мощности и повышение точности поддержания заданной температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в водогревателе, содержащем бак для воды с паровой рубашкой, электродную камеру, полость которой через трубку соединена с компенсационной емкостью, гидравлически сообщающейся с атмосферой, согласно изобретению верхняя точка электродной камеры гидравлически соединена с входом электромагнитного клапана, выход которого верхним патрубком соединен с паровой рубашкой водонагревателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Водонагреватель 1 включает в себя бак для воды 2 и паровую рубашку 3, наружная поверхность которых покрыта слоем теплоизоляционного материала 4, защищенного от повреждений кожухом 5. Бак 2 оснащен подводящим и отводящим патрубками 6 и 7 с вентилями 8 и 9 и терморегулятором 10. Паровая рубашка 3 через оснащенный электромагнитным клапаном 11 трубопровод 12 соединена с камерой электродного парогенератора 13. Электродная камера 13 частично заполнена электропроводящей жидкостью 14, в верхней части камеры имеется зона испарения 15. Электродная группа 16 подключена к источнику 3-фазного переменного тока. Полость электродной камеры 13 через соединительную трубку 17 и компенсационную емкость 18 соединена с атмосферой.

Водонагреватель работает следующим образом. В бак 2 через входной патрубок 6 заливается необходимое количество воды, после чего вентиль 7 закрывают. В полость электродной камеры 13 заливается электропроводящая жидкость 14. На терморегуляторе 10 устанавливают требуемое значение температуры. На зажимы электродной группы 16 подается 3-фазное переменное напряжение. При прохождении тока через электропроводящую жидкость 14 происходит ее разогрев с испарением в зоне 15. По трубопроводу 12 пар поступает в паровую рубашку 3. В первоначальный момент времени, когда вода в баке имеет низкую температуру, тепловой напор через стенки бака 2 имеет максимальное значение, пар интенсивно конденсируется на стенках паровой рубашки 3, отдавая свою энергию воде. Конденсат по ее стенкам через трубопровод 12 стекает обратно в полость электродной камеры 13. По мере нагрева воды в баке 2 теплоотдача от пара уменьшается, увеличивается давление в паровой рубашке 3 и электропроводная жидкость из полости электродной камеры 13 через трубку 17 вытесняется в компенсационную емкость 18, оголяя электроды 16 и тем самым уменьшая потребляемый ток и, соответственно, паропроизводительность. При достижении температуры воды заданного значения от установленного в баке 2 датчика температуры сигнал поступает на терморегулятор 10, который прерывает с помощью электромагнитного клапана 11 поступление пара в рубашку 3. Образующийся в электродной камере пар создает в зоне испарения 15 избыточное давление и через трубку 17 вытесняет электропроводную жидкость 14 из электродной камеры 13 в компенсационную емкость 18. Потребляемая мощность парогенератора снижается, и он переходит в режим «горячего» резерва. При понижении температуры воды в баке 2 до минимального допустимого значения терморегулятор 10 открывает клапан 11 и возобновляет подачу пара в рубашку 3, давление в полости электродной камеры 53 падает и она заполняется электропроводящей жидкостью 14. Разбор горячей воды потребителями из водонагревателя 1 осуществляется через патрубок 8 при открытом вентиле 9.

Таким образом, предлагаемый водонагреватель обеспечивает нагрев воды в заданном диапазоне температур за счет применения электромагнитного клапана. Кроме того, применение для нагрева воды парогенератора с компенсационной емкостью обеспечивает саморегулирование потребляемой электрической мощности без использования дорогостоящей силовой коммутационной аппаратуры.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для горячего водоснабжения и отопления жилых и производственных помещений. Водонагреватель содержит бак для воды с паровой рубашкой, электродную камеру, полость которой через трубку соединена с компенсационной емкостью, гидравлически сообщающейся с атмосферой. Верхняя точка электродной камеры гидравлически соединена с входом электромагнитного клапана, выход которого верхним патрубком соединен с паровой рубашкой водонагревателя. Такое выполнение водонагревателя позволит расширить диапазон возможного его использования с саморегулированием мощности, повысить точность поддержания заданной температуры. 1 ил.

Водонагреватель, содержащий бак для воды с паровой рубашкой, электродную камеру, полость которой через трубку соединена с компенсационной емкостью, гидравлически сообщающейся с атмосферой, отличающийся тем, что верхняя точка электродной камеры гидравлически соединена с входом электромагнитного клапана, выход которого верхним патрубком соединен с паровой рубашкой водонагревателя.