ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относиться к электротехнике, а именно, к устройствам для электродного нагрева жидкости, и может найти применение в системах циркуляционного водяного отопления объектов, не имеющих централизованного теплоснабжения, например, бытовок для строителей и монтажников, теплиц, коттеджей и т. п..
Известен электродный водогрейный котел для систем водяного отопления, содержащий зануленный цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками и днищем с жестко закрепленным в нем, соосно корпусу, фазным электродом, охватываемым диэлектрическим экраном с приводом осевого перемещения 1.
Регулирование мощности в этом котле осуществляется вертикальным перемещением диэлектрического экрана. Поэтому недостатком известного устройства является большой вертикальный габарит, ведущий к излишней материалоемкости.
Известен электродный нагреватель жидкости, выбранный за прототип, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода 2.
Регулирование мощности в этом нагревателе осуществляется изменением расстояния между электродами при повороте, в пределах 180°, регулирующего электрода, выполненного в виде полосы. При этом электроды выгнуты по дугам концентрических окружностей. Недостатком известного нагревателя является большая неравномерность электрического поля между электродами, обусловленная тем, что при такой конструкции электродов тяжело добиться параллельности их поверхностей, как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации, что, в конечном счете, приводит к их быстрому неравномерному износу.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания простого по устройству, технологичного в изготовлении, надежного и безопасного в эксплуатации электродного нагревателя жидкости с бесступенчатым регулированием мощности, в основном для систем автономного водяного отопления служебных помещений и коттеджей, позволяющего встраивать его непосредственно в систему отопления.
Поставленная задача решена за счет того, что в известном техническом решении, содержащем цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода жидкости, крышку, концентрически установленные фазный и нулевой электроды, один из которых неподвижный, а другой, регулирующий, установлен с возможностью поворота относительно неподвижного электрода, согласно полезной модели, электроды (неподвижный и регулирующий) выполнены в виде полых цилиндров, у которых боковые, взаимообращенные друг к другу поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора, в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций.
Выполнение неподвижного и регулирующего электродов в виде полых цилиндров, у которых боковые, взаимообращенные друг к другу, поверхности представляют собой, в поперечном сечении, равные в угловом отношении круговые сектора, в виде равномерно чередующихся электропроводных и неэлектропроводных секций позволяет существенно упростить конструкцию нагревателя, повысить технологичность изготовления, надежность и безопасность эксплуатации и обеспечить бесступенчатое регулирование мощности в диапазоне от минимальной до максимальной. При этом возможность выполнения неэлектропроводных секций на электродах, выполненных из электропроводного материала, или в виде соответствующих сквозных прорезей (когда ни один из электродов не является корпусообразующим), или в виде выгнутых по дугам концентрических окружностей, соответствующих окружностям электродов, полос из неэлектропроводного материала неподвижно укрепленных на взаимообращенных друг к другу боковых поверхностях электродов, или сочетания сквозных прорезей и полос из
неэлектропроводного материала, например эмали, позволяет выбрать конструкцию нагревателя более подходящего для изготовления на имеющемся оборудовании с сохранением эксплуатационных качеств.
На фиг. 1 изображено одно из исполнений электродного нагревателя жидкости, когда электропроводный корпус является заодно и нулевым электродом (зануленный корпус), в продольном разрезе. На фиг. 2 сечение по А- А на фиг. 1., при взаимном положении неподвижного и регулирующего электродов соответствующему минимальной мощности нагревателя. На фиг.З - сечение по А-А на фиг.1., при взаимном положении неподвижного и регулирующего электродов соответствующему максимальной мощности нагревателя.
Электродный нагреватель жидкости (см. фиг. 1.) содержит корпус 1, неподвижный нулевой электрод, в виде полого цилиндра с днищем и патрубком подвода жидкости 2 и патрубком отвода жидкости 3.4крышка корпуса 1 с установленным на ней, с возможностью поворота и концентрично неподвижному нулевому электроду - корпусу 1, регулирующим электродом 5, в виде полого цилиндра из токопроводящего материала. 6 - шайба электроизоляционная верхняя. 7 - шайба электроизоляционная нижняя. На корпус 1 с крышкой 4 надет защитный колпак - 8. Внутренняя боковая поверхность неподвижного нулевого электрода - корпуса 1, поделена, в поперечном сечении, на равные в угловом отношении круговые сектора (см. фиг. 2 и фиг. 3), в виде равномерно чередующихся электропроводных 9 и неэлектропроводных 10 секций.
В рассматриваемой конструкции нагревателя неэлектропроводные секции 10 выполнены из неэлектропроводного материала в виде полос соответствующей ширины, выгнутых по дуге окружности, соответствующей внутренней поверхности корпуса 1, неподвижного нулевого электрода, и неподвижно укрепленных на ней. А внешняя боковая поверхность регулирующего, неподвижного фазного электрода 5, изготовленного из электропроводного материала, поделена на равные в угловом отношении круговые сектора, соответствующие секторам неподвижного электрода, зануленного корпуса 1, в виде равномерно чередующихся электропроводных Ни неэлектропроводных 12 секций. При этом неэлектропроводные секции 12, в рассматриваемом случае, изготовлены в виде сквозных прорезей, соответствующей величины, в боковой поверхности полого цилиндрического регулирующего электрода 5.13- ручка регулятора мощности нагревателя, соединенная с регулирующим электродом 5.14- шкала регулятора мощности в диапазоне Минимальная - Максимальная мощность. 15 - нулевой провод. 16 фазный провод. 17 - провод заземления.
Электродный нагреватель жидкости работает следующим образом. Нагреватель патрубками 2 и 3 присоединяют к трубам системы отопления в низшей точке, заземляют проводом 17. Подключают к электросети непосредственно или через блок управления нулевым проводом 15 и фазным проводом 16. Заполняют систему отопления водой и подают напряжение назануленный корпус 1 и фазный электрод 5. При этом нагреватель находиться в исходном положении (см. фиг. 2), когда электропроводные секции 11 фазного регулирующего электрода 5 находятся строго напротив неэлектропроводных секций 10 зануленного корпуса 1, а положение ручки регулятора мощности 13 соответствует положению Минимальная мощность шкалы указателя мощности 14. Проходящий через жидкость ток минимальный. Затем, вращая ручку регулятора мощности 13, в пределах диапазона Минимальная -Максимальная мощность шкалы регулятора 14, устанавливаем нагреватель на максимальную мощность (см. фиг. 3). При этом электропроводные секции 11 фазного регулирующего электрода 5 находятся строго напротив электропроводных секций 9 зануленного корпуса 1, а положение ручки регулятора мощности 13 соответствует положению Максимальная мощность шкалы указателя мощности 14. Проходящий через жидкость ток максимальный. Нагретая в корпусе 1 вода через патрубок отвода жидкости 3 поступает в отопительные приборы (не показаны). Охладившись в отопительных приборах, вода через патрубок подвода жидкости 2 поступает в корпус 1, где вновь нагревается, повторяя цикл. Поворачивая регулирующий электрод 5, путем вращения ручки регулятора мощности 13, соединенной с ним, изменяют активную взаимодействующую поверхность электропроводных секций 9 и 11 зануленного корпуса 1 и регулирующего фазного электрода 5, соответственно. Что контролируется по положению ручки регулятора мощности 13 на шкале 14. После достижения нужной температуры воды в системе отопления, соответствующей нужной температуре в помещении, регулировку прекращают.
Таким образом, простота конструкции нагревателя, сочетаемая с технологичностью его изготовления, надежностью, простотой и безопасностью в эксплуатации, и обеспечение простого бесступенчатого регулирования мощности позволяют обеспечить его широкое использование в автономных циркуляционных системах отопления.
1 Патент РФ № 2027949, кл. F22B 1/30, 1993 г. 2 Патент РФ № 2029199, кл. F24H 1/20, 1992 г.