Электрический нагреватель жидкости Советский патент 1990 года по МПК F24H1/20 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в па- рогенераторных, теплообменных и конденсационных установках.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности путем предотвращения отложений накипи.

На Чертеже изображен электрический нагреватель жидкости.

Электрический нагреватель жидкости содержит корпус 1 со съемной крышкой 2, патрубками подвода 3 и отвода 4 нагреваемой жидкости, а также раз- , мещенный в полости корпуса 1 нагревательный элемент 5 в виде электродов. Полость корпуса 1 частично заполнена промежуточным теплоносителем 6, удельный вес которого и температура кипе- . ния превышают удельный вес и температуру кипения нагреваемой жидкости, а также удельный вес накипи, при этом

патрубок 3 подвода нагреваемой жидкости подключен к распределителю, расположенному в объеме промежуточного теплоносителя 6 и выполненному в виде труб 7, снабженных на выходных концах обратными клапанами 8, имеющими общий привод 9, взаимодействующий с датчиком 10 давления, установленным на патрубке 3 подвода нагреваемой жидкости. В качестве промежуточного теплоносителя 6 может быть использована ртуть. Обратные клапаны 8 выполнены в виде решетчатой крышки. Привод 9 выполнен в виде двуплечего рычага, установленного с возможностью поворота относительно шарнира 11, и с помощью шарнира 12 соединен с крышкой. Другой стороной рычаг соединен сдатчиком 10 давления в виде клапана, нагруженным пружиной 13. Крышка через уплотнения 14 (жаросл

05 СО

сл

®

315

стойкая резина, например) выведена Из корпуса 1. Патрубок-3 подвода сообщен с распределителем посредством коллектора 15. В нижней части корпуса 1 расположен вентиль 16 для подвода или отвода промежуточного тепло™ носителя 6.

Электрический нагреватель жидкости работает следующим образом.

К нагревательному элементу 5 (электродам) подводят электрический ток, Ртуть, являясь хорошим проводником, пропускает ток и одновременно сама нагревается, После этого через патрубок 3 начинают подачу нагреваемо жидкости (воды). При этом трубы 7 закрыты подвижной крышкой, что предотвращает попадание ртути в полость коллектора 15, поэтому попавшая в коллектор 15 жидкость не может выходить из вертикальных труб 7. В результате в коллекторе 15 повышается давление. После превышения давления жидкости допустимого (рабочего) зна- чения пружина 13 сжимается, датчик 10 давления подает сигнал на привод 9 и часть жидкости выходит из коллектора 15. Перемещение клапана (датчика 10) вызывает соответственно пере- мещение двуплечего рычага. Последний поворачивается относительно шарнира 11, что вызывает перемещение шарнира 12 и соответственно крышки. Уплотни- тельные приспособления 14 предотвра- щают истечение ртути при перемещении крышки. Нагреваемая жидкость через вертикальные трубы 7 тонкими струями продвигается вверх сквозь нагретую массу ртути, отбирая тепло, нагрева- ется и размещается в верхней части корпуса 1, откуда выводится через отводящий патрубок 4. Рабочее давление нагреваемой жидкости зависит от высоты слоя жидкой ртути и должно превышать давление данного слоя. Размещенная в нижней части корпуса 1 на коллектором 15 ртуть не участвует в основном процессе теплообмена однако вызывает предварительное нагрева- ние жидкости, размещенной в коллекторе 15. Тонкие струи нагреваемой жидкости ей всех сторон омываются жидкой ртутью, получают тепло и одновременно перемещаются вверх. При этом высокая эффективность теплопе- редачи достигается за счет высокого теплообменного контакта между двумя жидкостями при прохождении одной жид64

кости через другую. Кроме того, повышение эффективности может быть достигнуто бесступенчатым регулированием скорости нагреваемой жидкости, что легко осуществимо увеличением или уменьшением давления ее подачи. При нагревании жидкости образуется накипь. Однако, имея меньший по сравнению с ртутью удельный вес, накипь размещается над слоем ртути, поэтому указанная накипь не мешает процессу теплообмена между ртутью и проходящей сквозь нее жидкостью и снятие слоя указанной накипи легко осуществимо после снятия крышки 2 и не требует применения сложных устройств и приспособлений.

После окончания работы водонагревателя прекращается подача электрического тока к электродам, перемещением крышки 2 закрываются сверху вертикальные трубы 7, и одновременно прекращается подача нагреваемой жидкости в патрубок 3.

Таким образом, в устройстве обеспечивается проницание нагретой жидкости (ртути) другой жидкостью, требующей нагревания (воды). Это обеспечивает максимальный теплообменный контакт между этими жидкостями, что повышает эффективность электрического водонагревателя.

В предлагаемом нагревателе можно использовать и другие жидкости (нагреваемую и нагревающую). Однако при их подборе должно быть учтено, что температура кипения нагревающей жидкости должна превышать температуру кипения нагреваемой, а удельный вес нагреваемой жидкости должен подбираться с таким расчетом, чтобы не имел места унос частиц нагревающей жидкости. Такой подбор позволит предотвратить также отложение накипи на электродах, поверхностях нагрева и стенках корпуса.

Формула изобретения

1. Электрический нагреватель жидкости, содержащий корпус со съемной крышкой, патрубками гсодвода и отвода нагреваемой жидкости, а также размещенный в полости корпуса нагревательный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем предотвращения отложений накипи, полость корпуса частично заполнена промежуточны теплоносителем с удельным весом и температурой кипения, превышающими удельный вес и температуру кипения нагреваемой жидкости, а также удель- ный вес накипи, при этом патрубок подвода нагреваемой жидкости подключен к распределителю, расположенному в объеме промежуточного тесшоносите- ля и выполненному в виде труб, снаб

695166

женных на выходных концах обратным клапанами, имеющими общий привод, взаимодействующий с датчиком давления, установленным на патрубке подвода нагреваемой жидкости.

I

2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что в качестве промежуточного теплоносителя используют ргуть,

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в парогенераторных и теплообменных установках. Цель - повышение надежности и экономичности путем предотвращения отложений накипи. Полость корпуса частично заполнена промежуточным теплоносителем (ПТ), удельный вес (УВ) которого и температура кипения (ТК) превышают УВ и ТК нагреваемой жидкости, а также УВ накипи. Таким ПТ и.б. ртуть. При работе электрического нагревателя жидкости электрический ток проходит через ПТ и нагревает жидкость, проходящую снизу вверх через ПТ. Накипь собирается над слоем ПТ и удаляется. В устройстве достигается высокая эффективность теплообмена при прямом контакте ПТ и нагреваемой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.