ПРОТОЧНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам для нагрева текущих жидкостей и может быть использована в бытовых и промышленных целях для их нагрева.
Известен индукционный электрокотел (RU патент ПМ 109948 МПК Н05В 6/10 (2006.01), содержащий не менее одного проточного бака для прохождения через него нагреваемой жидкой среды, индуктор, входной патрубок для нагреваемой жидкой среды и выходной патрубок для нагретой жидкой среды. В качестве индуктора использовано не менее трех электродов из нержавеющей стали, установленных внутри каждого вертикально установленного бака так, что концы электродов находятся снаружи бака, а электроды выполнены с возможностью погружения внутрь бака на разную глубину.
Известен электроводонагреватель (RU патент 2119616 МПК F24H 1/20 1995.01), предназначенный для нагрева проточной воды для бытовых нужд. Электронагреватель выполнен в виде нагревательного модуля, в состав которого входят корпус трубчатой формы с подводящим и отводящим патрубками, ТЭН с узлами герметизации, установленный внутри корпуса коаксиально по всей длине корпуса с зазором 1,0-2,5 мм, датчик наличия воды в корпусе, выполненный в виде сигнализатора давления, чувствительный элемент которого связан гидравлическим каналом с внутренней полостью корпуса, термоограничитель и светоиндикатор работы ТЭНа.
Известен принятый за прототип вихревой индукционный нагреватель жидких сред конвекционный (RU патент ПМ 133262 МПК F24H 1/20 (2006/1), который состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, верхней герметизирующей крышки, кольцевого дна, стакана с двойными стенками, индукционной катушки. При этом стенки стакана с двойными стенками выполнены разновысокими - внутренняя стенка выше внешней и имеет косой срез, а стакан установлен с опорой на кольцевое дно.
Недостатками прототипа является неравномерный нагрев жидкости, повышенная трудоемкость изготовления и недостаточная надежность.
Задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Поставленная задача решается тем, что в проточном нагревателе жидкости содержащем стальной корпус в виде трубы с днищем, входным и выходным патрубками, нагреватель, установленный внутри корпуса с радиальным зазором и опорой на его днище, выполненный в виде двухслойной герметичной гильзы, одинаковой длины труб, с осевым каналом для протока жидкости, между стенками которого размещена катушка индуктивности, а между торцами нагревателя и корпусом в нижней и верхней его зонах образованы камеры входа и выхода жидкости, герметизирующий фланец и пульт управления, верхний торец нагревателя выполнен в виде шайбы с фаской под углом 30-60 градусов, направленной навстречу потоку жидкости, а соотношение площадей проходных каналов гильзы и кольцевого зазора между стенками корпуса и нагревателя выполнено равным 2,85-1,25, при этом опора нагревателя, в нижней части, выполнена в виде не менее двух диаметрально расположенных стержней, приваренных к стенкам корпуса. Кроме того, пространство между стенками нагревателя, в котором размещена катушка индуктивности, заполнено сухим кварцевым песком. Кроме того, он снабжен терморегулятором в виде термореле, встроенного в электрическую схему пульта управления.
Отличительными признаками полезной модели являются:
- выполнение верхнего торца нагревателя в виде шайбы с фаской под углом 30-60 градусов, направленной навстречу потоку жидкости;
- выполнение площадей проходных каналов гильзы и кольцевого зазора С между стенками корпуса и нагревателя в соотношении 2,85-1,25;
- выполнение опор нагревателя в виде не менее двух диаметрально расположенных стержней, приваренных к стенкам корпуса нагревателя;
- заполнение пространства между стенками нагревателя, в котором размещена катушка индуктивности, сухим кварцевым песком;
- установка в устройство терморегулятора в виде термореле, встроенного в электрическую схему управления.
Совокупность отличительных признаков предложения обеспечивает решение поставленной задачи.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где:
На фиг. 1 - показан общий вид нагревателя; на фиг. 2 - выносной элемент I на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение АА на фиг. 1.
В состав проточного нагревателя жидкости входят стальной корпус 1, нагреватель 3 и пульт управления 4. Корпус 1 выполнен трубчатой формы, в донной части имеет герметичное дно 5, а на его образующей выполнены входной патрубок 6, расположенный в нижней части и выходной патрубок 7, расположенный в верхней части. Внутри корпуса 1 установлен нагреватель 3, выполненный в виде стальной двухслойной гильзы, состоящей из внутренней 8 с осевым каналом и наружной 9 труб, имеющих одинаковую длину, между которыми размещен нагревательный элемент 10 (катушка индуктивности). Нагреватель 3 герметично закрытый снизу дном в виде шайбы 11, а верхний торец - шайбой 12. Пространство между стенками труб 8 и 9, где размещен нагревательный элемент 10, заполнено сухим кварцевым песком, который обеспечивает дополнительное охлаждение витков индукционной катушки. Концы нагревательного элемента 10 выведены через гермовводы 13 в подкрышечное пространство, образованное фланцем 17, соединенным жестко с нагревателем гермовводами 13, и крышкой 2, закрывающей корпус 1 сверху. Через пластиковый ввод, установленный на крышке, концы нагревателя соединяются с пультом управления 4. Нагреватель 3 тремя диаметрально расположенными опорами 14 соединяется с корпусом 1 в нижней его части. Датчик температуры - терморегулятор 15 в виде термореле, встроенный в электрическую схему пульта управления 4 устанавливается на подводящих трубопроводах. Между дном 5 корпуса 1 и дном нагревателя 3 (шайба 11) образована камера ввода жидкости, а между фланцем 17 и верхней частью нагревателя 10 (шайбой 12) - камера выхода нагретой жидкости. Внутреннее пространство трубы 8 и пространство между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью трубы 9 образуют каналы для протока жидкости. При этом для обеспечения равномерного нагрева жидкости, протекающей из камеры ввода в камеру выхода, на шайбе 12 под углом 30-60 градусов выполнена фаска 16, направленная навстречу протоку жидкости, а соотношение площадей проходных каналов гильзы и кольцевого зазора С между стенками корпуса и нагревателя выполнено равным 2,85-1,25.
Работа проточного нагревателя жидкости.
Исходное положение.
Корпус 1 проточного нагревателя патрубками 6 и 7 подключен к водопроводной сети. На пульт управления 4 выведены концы нагревательного элемента 10 и подключен терморегулятор 15, на пульт управления подано рабочее напряжение. В корпус 1 нагревателя под рабочим давлением от 1,5 до 4,0 атмосфер подана проточная вода.
Конвекционный нагрев воды происходит при протоке ее через нагреватель. Во время работы контролируется температура нагрева воды. При отклонении температуры воды от заданного интервала термореле выдает команды на включение - выключение нагревательного элемента 10.
Авторами - заявителями разработана документация, изготовлены и испытаны опытные образцы проточных нагревателей трех типоразмеров. При этом отмечено снижение трудоемкости их изготовления. Испытания подтвердили высокую степень надежности предложенных нагревателей и снижение энергозатрат на нагрев проточной жидкости.
Предложение принято к внедрению на одном из предприятий г. Миасса.