Устройство для нагрева жидкости Советский патент 1984 года по МПК F22B21/00 F25B21/02 H01L35/28 

tc

Сд

-ч|

о Изобретение относится к теплообменным установкам,работающим на эффекте Пельтье, и может быть использовано в теплоэнергетике, преимущественно для нагрева .воды. Известен парогенератор, содержащий ТОПКУ, газоход-/и экранные трубы 13.. Недостаток парогенератора - мала экономичность, поскольку тепло отходящих газов утилизируется неполностью. Известен водонагреватель, содерж щий источник тепла (горелки) и поверхность нагрева, размещенную над горелками в газоходе , Однако в данном водонагревателе оптимизации подлежат лишь процессы горения и не предусмотрена полная утил зация теплоотходящих газов, так как имеют место радиационные потери в окружающую среду. Известен нагреватель жидкостей, содержащий полый ротор с верхней и боковой стенками, последняя из которых при-мыкает к термоэлектричес кой батарее СЗ-З. Несмотря на то, что этот нагрева тель более экономичен по сравнению с указанными, поскольку в нем осуществляется частичная утилизация тепла вследствие наличия термоэлектрической батареи, недостаток; заключается в том, что термоэлектри ческую батарею необходимо подключат к источнику тока. Известно устройство для нагрева жидкости, преимущественно воды, содержащее источник тепла и поверхность нагрева. Данное устройство для нагрева жидкости представляет собой вертикальный водогрейный котел, имеющий литые трубчатые стенки, расположенные над плитой 43. Недостаток известного устройства заключается в его неэкономичности всл ствии отсутствия утилизации тепла отх дящих дымовых газов. Цель изобретения - повышение эк номичности работы устройств для нагрева воды. Цель достигается тем, что устро ство для нагрева жидкости, преимущественно воды, содержащее источни тепла и поверхность нагрева, допол нительно содержит термоэлектрическ генератор и холодильник, электрически соединенные один с другим 02 последовательно и имеющие горячие и холодные спаи, при этом горячие спаи термогенератора имеют тепловой контакт с поверхностью нагрева, а холодные спаи термогенератора и горячие спаи термохолодильника снабжены общим магистральным трубопроводом, присоединенным к поверхности нагрева, с образованием циркуляционного контура для нагреваемой жидкости. Устройство может быть снабжено индивидуальным источником тока, а термогенёратор - реле контроля напряжения с контактами, одни из ко- торых присоединен к указанному источнику тока термохолрдильника, а другой - к термогенератору. ija фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для нагрева жидкости; на фиг. 2 - электрическая схема последовательного подключения термохолодильника и термогенератора к источнику тока. . . Устройство содержит источник 1 тепла, поверхность 2 нагрева, выполненную из труб, образующих стенку котла, термоэлектрический генератор 3, термоэлектрический холодильник 4, имеющие соответственно холодные сдай 5 и 6 и горячие спаи 7 и-8, общий магистральный трубопровод 9, индивидуальный источник 10 тока, iipH- соединенный к термоэлектрическому холодильнику 4, -контакты 11 и 12, реле 13 контроля напряжения, заслонку 14, камеру 15, газоход 16, теплообменник 17, отражатели 18, электропровод 19. Устройство работает следующим образом. Образукяциеся при сгорании топлива в топке 1 газы движутся по газоходу 16, турбулизируются отражателями 18 и нагревают, поверхность 2, выполненную из труб, воду, циркулирующую внутри труб, и горячие спаи 7 термогенератора 3. В,теплообменнике 17 циркулирует холодная вода, которая охлаждает горячие спаи 8. термоэлектрического холодильника 4, . В результате, в термоэлектрическом генераторе 3 возникает термоэлектродвижущая сила и к холодильнику -подводится электрический ток (направление в генераторе 3 показано на фиг. 1 пунктиром)-. В результате обеспечивается охлаждение камеры 15 и нагрев воды в теплообменнике 17, которая затем по магистральному трубопрово- -,

ду 9 поступает к холодным спаям 5 термогенератора 3, откуда в трубы поверхности 2, при этом осуществляет ся постепенный нагрев воды.

Регулировайие работы предлагаемого устройства с помощью электрической схемы (фиг. 2) осуществляется Следующим образом.

В случае, когда на поверхность нагрева воздействует номинальная нагрузка, термоэлектрический генератор 3 обеспечивает номинальное падение напряжения на термоэлектрическом холодильнике 41 При этом контакт I реле 13 замкнуты, контакты 12 разомкнуты и источник 10 тока отключен.

В .случае нарушения режима работы устройства для нагрева жидкости, т.е. либо при уменьшении тепловой нагрузки на.поверхность 2, либо ее

ремонте, термоэлектрический генератор 3 не обеспечивает требуемого падения напряжения на термоэлектрическом холодильнике- 4. Если имеет местЪ падение напряжения.ниже допустимого ,- реле 13 разрыва - контакты 11-замыкает контакты 12 на источник 10 тока, подключая термоэлектрический холодильник 4 к сети.

При восстановлении режима работы устройства для нагрева жидкости (воды ) падение напряжения на термо электрическом генераторе 3 восста.навливается и по сигналу .реле 13 Термоэлектрический холодильник 4 подключается к термоэлектрическому генератору 3.

Изобретение просто в конструктивном отношении, не требует значительных капитальных вложений и экон мично в работе. .

Ю

PI

fO

rjn

/ffO

13

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ, преимущественно воды, содержащее источник тепла и поверхность нагрева, отличающееся тем, что, с целью повьапения эконр мичности, устройство дополнительно содержит термоэлектрические генератор и холодильник, электрически сое диненньге один с другим последовательно и имеющие горячие и холодные спаи, при этом горячие спаи термо- генератора имеют тепловой контакт с поверхностью нагрева, а холодные спаи термогенератора и горячие спаи термохолодильника снабжены общим магистральным трубопроводом, присоединенным к поверхности нагрева с образованием циркуляционного контура для нагреваемой жидкости. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что, с целью обеспечения автономной работы термохолодильника, последний снабжен индивидуальным источником тока, а термогенератор - реле контроля W напряжения с : Контактами ,один из которых присоединен к указанному источнику тока термохолодильника, § а другой - к термогенератору.

It

11

Лиг 2