КОТЕЛ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ (ВАРИАНТЫ)

Котел водонагревательный электродный относится к устройствам для нагрева жидкостей и предназначен для использования в системах водяного отопления при отсутствии централизованного теплоснабжения.
Известен котел электродный водогрейный, состоящий из электрода, помещенного в корпус с пластмассовой оболочкой. Корпус выполнен из стальной трубы с патрубком для подвода нагреваемой воды и отверстием на торце для отвода нулевого провода с изоляционным колпачком /RU 42092 U1, F24H 1/30, опубл. 20.11.2004/. На корпусе выполнена клемма для подвода провода заземления и клемма для подвода нулевого провода, установленного резьбовой пластмассовой гайке и пластмассовой втулке, а также изоляционной пластмассовой крышки. На торце электрода выполнена клемма для подвода фазного провода. Резьбовое соединение гайки уплотнено уплотнительной лентой, что обеспечивает высокую надежность герметизации, особенно при проведении профилактических работ, связанных с выворачиванием электродного узла для очистки или замены.
Известен котел электродный водонагревательный, в котором для повышения надежности, прочности, упрощения и повышения эксплуатационных и технических качеств корпус выполнен цилиндрическим из бесшовной толстостенной трубы, покрытой снаружи полимерно-порошковой краской, а изнутри - антикоррозийной краской и оснащен клеммами - «фаза», «Ноль», и «Заземление» - защищенных изолирующими пластиковыми кожухами, для подключения фазового, нулевого и заземляющего электрических проводников /RU 64739 U1, F24D 3/08, опубл. 10.07.2007/. Цилиндрический корпус является одновременно рабочей камерой, внутри которой расположен электродный нагревательный элемент длиной 40-160 мм, прикрепленный к стенке корпуса посредством крепежно-изолирующего и, одновременно, токоподводящего фазового узла, выполненного в виде связанной с электродным нагревательным элементом удлиненной резьбовой шпильки, являющейся проводниковой клеммой для подключения электрического фазового проводника, внутреннего изолятора, жаропрочной прокладки, промежуточного и наружного изоляторов.
Недостатком известного котла является слабая электроизоляционная надежность фазного узла, и как, следствие надежность самого котла.
Задачей, на решение которой направлена заявляемое техническое решение, является разработка надежной и удобной в эксплуатации конструкции котла водонагревательного электродного, отвечающей необходимым требованиям безопасности.
При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении надежности котла в части ухода от опасности при высокотемпературном длительном режиме эксплуатации.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в котле водонагревательном электродном, содержащим металлический изолированный корпус с входным и выходным патрубками для соединения с системой водяного отопления, и установленный внутри корпуса вдоль него электрод - нагревательный элемент, который закреплен к корпусу посредством шпильки, являющейся одновременно фазной клеммой, а также клеммы для подключения нулевого провода и провода заземления, выполненные в виде шпилек и расположенные на корпусе по сторонам от фазной клеммы, особенностью является то, что нагревательный элемент выполнен из модифицированного графита или чугунного сплава или немагнитного стального нержавеющего легированного сплава, а шпилька, являющаяся фазной клеммой, дополнительна изолирована на расстоянии от корпуса до электрода посредством наплавки, выполненной из высокопрочного каучука.
Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в котле водонагревательном электродном, содержащим металлический изолированный корпус с входным и выходным патрубками для соединения с системой водяного отопления, и установленный внутри корпуса вдоль него электрод - нагревательный элемент, который закреплен к корпусу посредством шпильки, являющейся одновременно фазной клеммой, а также клеммы для подключения нулевого провода и провода заземления, выполненные в виде шпилек и расположенные на корпусе по сторонам от фазной клеммы, особенностью является то, что нагревательный элемент выполнен из модифицированного графита или чугунного сплава или немагнитного стального нержавеющего легированного сплава, а шпилька, являющаяся фазной клеммой, дополнительна изолирована на расстоянии от корпуса до электрода посредством наплавки, выполненной из высокопрочного каучука, при этом корпус котла снаружи дополнительно покрыт наплавленным резиновым покрытием.
Заявляемое техническое решение относится к группе полезных моделей (варианты), связанных между собой настолько, что они образуют единый творческий замысел, при этом относятся к устройствам одного вида, одинакового назначения, обеспечивающих получение одного и тоже же технического результата - увеличение надежности котла.
В предлагаемой конструкции применена изоляционная промежуточная наплавка фазной клеммы, которая является частью крепежно-изоляционного узла, что позволяет улучшить электроизоляцию фазной клеммы путем исключения опасности ее плавления при высокотемпературном длительном режиме эксплуатации и, следовательно, повысить надежность котла.
Выполнение электронагревательного элемента (электрода) из модифицированного графита позволяет увеличить КПД, теплопроизводительность и энергосбережение котла, а также коррозионную стойкость, что значительно увеличивает его надежность, и, как следствие, срок службы.
Применение в конструкции электрода чугунного сплава позволяет также значительно увеличить его коррозионную стойкость, КПД и надежность в эксплуатации.
Выполнение электрода из немагнитного стального нержавеющего легированного сплава (например марки 12ХН10Т) позволяет улучшить характеристики котла в части электромагнитной совместимости и обеспечить малые потери энергии на вихревые токи, что, как следствие, исключить магнитное влияние на рабочую среду (теплоноситель), и следовательно, повысить надежность работы котла.
Корпус котла снаружи покрыт наплавленным резиновым покрытием, которое обеспечивает теплоизоляцию, что также снижает теплопотери при эксплуатации котла и увеличивает энергосбережение и электроизоляционную безопасность.
По сравнению с пластмассовым покрытием резиновое при транспортировке котла и его эксплуатации не трескается и не разрушается при нагреве корпуса котла, что также увеличивает его электроизоляционную надежность и улучшает эстетическую привлекательность.
В заявляемой конструкции котла могут быть применены электроды большей длины, в целях увеличения мощности (токопроводимости) с целью снижения времени запуска котла в эксплуатацию и его выхода на рабочую мощность.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен котел водонагревательный электродный.
Котел водонагревательный электродный содержит металлический изолированный корпус 1 с входным и выходным патрубками для соединения с системой водоснабжения, и установленный внутри корпуса 1 вдоль него электрод 2 - нагревательный элемент, который закреплен к корпусу 1 посредством резьбовой удлиненной шпильки, являющейся одновременно фазной клеммой 3.
Нагревательный элемент 2 выполнен из модифицированного графита или чугунного сплава или немагнитного стального нержавеющего легированного сплава.
Фазная клемма 3 является частью крепежно-изоляционного узла, состоящего из внутреннего изолятора 4, расположенного над электродом 2 со стороны фазной клеммы 3, наплавки изоляционной промежуточной 4, дополнительно изолирующей фазную клемму 3 на расстоянии от корпуса 1 до электрода 2, а также наружного изолятора 6, защищающего фазную клемму, выступающую за пределы корпуса 1 котла. Внутренний 4 и наружный 6 изоляторы, а также наплавка изоляционная промежуточная выполнены из высокопрочного каучука.
Электрод 2 притянут к корпусу 1 через фазную клемму 3 посредством крепежного средства, например шайбы 8 и гайки 9.
Котел содержит также клемму 10 для подключения нулевого провода - «ноль» и клемму 11 для подключения провода заземления - «заземление», которые выполнены в виде резьбовых шпилек, расположены на корпусе 1 по сторонам от фазной клеммы 3 и закреплены на нем посредством крепежных средств, например шайбы и гайки, предназначенных для крепления электропроводников.
Все три токопроводящие клеммы «ноль», «заземление» и «фаза» изолированы от внешней среды посредством защитных изоляционных колпачков 12.
Изолирующие элементы могут быть выполнены из термостойких полиамидного, полиэтиленового полимеров и высокопрочного каучука.
Корпус 1 имеет входной и выходной патрубки в виде резьбовых частей 13 для соединения с системой водяного отопления.
Корпус 1 (рабочая камера) котла выполнен из бесшовной толстостенной трубы и снаружи покрыт наплавленным резиновым покрытием 14.
Котел работает следующим образом.
Котел вертикально монтируют в требуемом месте в систему водяного отопления, например путем соединения посредством муфт резьбовых частей 13 корпуса 1 котла с трубами системы водяного отопления, заполняют теплоносителем и подсоединяют клеммы 3, 10 и 11 к системе электроснабжения. После заполнения корпуса 1 теплоносителем и подачи электрического тока начинается электродный нагрев теплоносителя за счет ионизации. Нагретый теплоноситель подается через выходной патрубок к радиаторам отопления.