Проточный электроводонагреватель

Полезная модель относится к области теплотехники, преимущественно к устройствам, предназначенным для нагрева воды при ее протекании через водонагреватель.
Известен проточный электроводонагреватель ЭПВН ТУ3468-001-97567311-06 производства АО "ЭВАН" г. Нижний Новгород (руководство по эксплуатации ЛИТЯ.681951.001РЭ). Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного технического решения, заключаются в наличии горизонтально расположенного цилиндрического корпуса, в котором размещены трубчатые электронагреватели (ТЭНы), и двух патрубков: входного, расположенного в нижней части корпуса, для подачи холодной воды, и выходного, расположенного в верхней части корпуса, для отвода нагретой воды. Выбор формы корпуса определяется техническими требованиями к конструкции проточного электроводонагревателя - цилиндрический корпус выдерживает большее давление по сравнению с корпусом в виде прямоугольного параллелепипеда.
Недостатком известной конструкции является низкая скорость потока нагреваемой воды у поверхности ТЭНов, и как следствие малая интенсивность теплообмена между ТЭНами и водой.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в интенсификации теплообмена между ТЭНами и нагреваемой водой путем увеличения скорости потока.
Объемный расход - объем воды, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени, равен произведению скорости потока на площадь поперечного сечения потока. Таким образом, при заданном объемном расходе уменьшение площади поперечного сечения потока приводит к увеличению скорости потока.
Технический результат достигается тем, что в проточном электроводонагревателе, включающем горизонтально расположенный цилиндрический корпус, в котором размещены ТЭНы, с входным патрубком, расположенным в нижней части корпуса для подачи холодной воды, и выходным патрубком, расположенным в верхней части корпуса для отвода нагретой воды, внутренние перегородки с отверстиями делят корпус на четыре отсека, обеспечивающими последовательное прохождение нагреваемой воды всех отсеков, в каждом из которых размещены ТЭНы.
Технический результат, заключающийся в увеличении скорости потока, достигается за счет того, что объем корпуса делится внутренними перегородками на четыре отсека, в каждом отсеке размещены ТЭНы. Отверстия во внутренних перегородках обеспечивают последовательное прохождение нагреваемой воды всех отсеков корпуса. В результате площадь поперечного сечения потока уменьшается до площади сечения отдельного отсека, то есть в четыре раза. Во столько же возрастает скорость потока нагреваемой воды у поверхности ТЭНов. И примерно во столько же раз возрастает расстояние, которое преодолевает вода в водонагревателе. Интенсивность теплообмена при прочих равных условиях возрастает примерно пропорционально скорости потока воды.
Расположение цилиндрического корпуса, внутренних перегородок и отверстий в них обеспечивают направление потока нагреваемой воды при движении по отдельным отсекам, которое не направлено против естественного движения нагретой воды - снизу вверх, то есть поток нагреваемой воды движется либо в горизонтальном направлении, либо вверх.
Предлагаемая полезная модель проточного электроводонагревателя представлена на чертеже Фиг. 1. Холодная вода через входной патрубок 1, расположенный в нижней части корпуса, поступает в первый отсек нижней части корпуса 2, ограниченной внутренними перегородками 3, в котором размещен ТЭН 4. Отверстия во внутренних перегородках обеспечивают последовательное прохождение нагреваемой воды всех четырех отсеков корпуса со встроенными ТЭНами. Нагретая вода выводится через выходной патрубок 5, расположенный в верхней части корпуса. Направление потока воды показано стрелками.
Сравнительные испытания показали, что в водонагревателе с четырьмя отсеками температура нагрева воды (разность температур нагретой воды из выходного патрубка и холодной воды, поступающей во входной патрубок) возрастает примерно на 41% по сравнению с известной конструкцией при равном объемном расходе и мощности нагрева.