Электродный нагреватель Советский патент 1991 года по МПК F24H1/20 F22B1/30 

ON Ю 09 СЛ Ш 00

Изобретение относится к энергетике и является дополнительным по авт.св. № 879184.

В известном изобретении электродный нагреватель содержит корпус с теплообменником и центральной герметичной камерой, сообщенной с компенсационной емкостью, заполненной промежуточным теплоносителем с образованием жидкостного и газового объемов и снабженной фазовым электродом. Компенсационная емкость выполнена герметичной, а теплообменник установлен в газовом объеме центральной камеры.

Такой нагреватель имеет ограниченные функциональные возможности, так как не может быть использован в электроэнергетических системах с изолированной нейтралью, например, на судах.

Как известно, применение электроэнергетических систем с нулевым проводом, заземление нейтральной точки и использование корпуса судна в качестве то- копровода не допускается, а в указанном нагревателе корпус его электрически соединен с фазными электродами через промежуточный теплоноситель.

Если нагреватель трехфазный, то в нем при включении питания образуется искусственная нулевая точка, соединенная с корпусом через промежуточный теплоноситель. Введение электрической изоляции между корпусом нагревателя и корпусом корабля не решает проблемы, так как остается электрическая связь между корпусом нагревате- ля и корпусом корабля через теплообменник. При работе нагревателя на наружной поверхности теплообменника образуется конденсат промежуточного теплоносителя, который струями стекает в жидкостный объем нагревательной камеры. Через струи конденсата теплоносителя создается электрическая цепь между теплообменником и фазным электродом, а поскольку теплообменник металлический и связан с металлическими трубопроводами судна, то образуется связь системы электропитания с корпусом судна. Введение разделительных изоляторов на входе и выходе теплообменника не устраняет электрической связи между теплообменником и корпусом судна в том случае, если нагреваемая среда является проводником электрического тока, например, если нагреватель предназначен для нагрева морской воды.

В этом случае электрическая связь между теплообменником и корпусом судна образуется через нагреваемую среду.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей нагревателя, т.е. обеспечение возможности

использования его в электроэнергетических системах с изолированной нейтралью, например, на судах.

Указанная цель достигается тем, что в

состав электродного нагревателя, содержащего корпус с нагревательной камерой, частично заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами и теплообменником, рэсположенным в ее газовом обьеме, сообщенной с герметичной компенсационной емкостью, дополнительно введен рэссеиватель конденсата промежуточного теплоносителя, установленный в газовом объеме

нагревательной камеры под теплообменником, а между корпусом и нагревательной камерой установлен электрический изолятор,

Введение между нагревательной камерой и корпусом электрического изолятора и установка в газовом объеме нагревательной камеры под теплообменником рассеивателя струй конденсата промежуточного теплоносителя позволяет исключить электрическую

связь между фазными электродами и корпусом нагревателя, а также между фазными электродами и теплообменником, т.е. обеспечивает возможность использования нагревателя в электроэнергетических

системах с изолированной нейтральной точкой.

На чертеже изображен электродный нагреватель.

Электродный нагреватель состоит из

корпуса 1 с нагревательной камерой 2, частично заполненной промежуточным теплоносителем, снабженной фазными электродами 3 и теплообменником 4, расположенным в ее газовом объеме. Нагревательная камера 2 сообщена в нижне-й части с герметичной компенсационной емкостью 5. Между нагревательной камерой 2 и корпусом 1 имеется электрический изолятор 6, а в газовом объеме нагревательной камеры

2 под теплообменником 4 установлен рассе- иватель 7 струй конденсата промежуточного теплоносителя.

Нагреватель работает следующим образом.

При подаче напряжения протекающий между электродами 3 электрический ток выделяет тепло,.повышается температура промежуточного теплоносителя и давление его пара в нагревательной камере 2. Пар, находящийся в газовом объеме, конденсируется на поверхности теплообменника 4, отдавая тепло нагреваемой среде, а конденсат возвращается в жидкостный объем нагревательной камеры 2.

Если количество тепла, выделяемое в зазоре между электродами 3, больше количества тепла, потребляемого нагреваемой средой, то в камере 2 повышается температура промежуточного теплоносителя, возрастает давление его пара, которое вытесняет часть теплоносителя в компенсационную емкость 5. При снижении уровня жидкости между электродами 3 уменьшается их рабочая гсаерхность и соответственно снижвет- ся потребляемая мощность, Пои определенном уровне промежуточного теплоносителя наступает равновесие потребляемой и отдаваемой мощности и нагреватель работает а режиме лоддерхо- ния заданной температуры.

Струи конденсата промежуточного теп лоносителя, стекающие с теплообменника 4, попадают на рассеи атель 7, который размельчает их на отдельные капли, предотвращая образование электрической цепи между теплообменником 4 и фазными электродами 3. Конструктивное исполнение рас- сеивателя 7 может быть различным,

0

5

0

5

главное, чтобы он обеспечивал стекание конденсата промежуточного теплоносителя в жидкостный объем нагревательной камеры 2 отдельными каплями. Электрический изолятор 6 обеспечивает разрыв электрической цены между корпусом 1 нагревателя и фазными электродами 3.

Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности известного нагревателя, так как обеспечивает использование его в электроэнергетических системах с изолированной нейтралью, например, на судах. Формула изобретения Электродный нагреватель по -вт,св. №879184, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при использовании в устройствах с электроизолированной нейтралью, он дополнительно содержит рассеиеатель конденсата промежуточного теплоносителя, установленный в газовом объеме камеры под теплообменником, а между корпусом и камерой установлен электрический изолятор.

Изобретение относится к энергетике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при использовании в устройствах с электроизолированной нейтралью. Электродный нагреватель содержит корпус 1 с нагревательной камерой 2, частично заполненной промежуточным теплоносителем, внутри которой расположены фазный электрод 3 и теплообменник 4. Между нагревательной камерой 2 и корпусом 1 расположен электрический изолятор 6. а над теплообменником 4 установлен рассеи- ватель 7 конденсата промежуточного теплоносителя, что позволяет исключить электрическую связь между фазным электродом 3, корпусом 1 и теплообменником 4 и обеспечить возможность использования нагревателя в устройствах с электроизолированной нейтралью. 1 ил.