УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам предназначенным для нагрева жидкости и может быть использовано в жилищно-коммунальной отрасли, сельском хозяйстве для обогрева помещений.
Известны вихревые теплогенераторы Горлова, содержащие корпус, ускоритель движения, выполненный в виде - циклона, торцевая часть которого соединена с цилиндрической частью корпуса, а боковая посредством инжекционного патрубка - с электроприводным насосом, байпасный трубопровод, тормозные устройства (RU 2204090, С2, F 25 В 9/02, F 25 В 29/00, 2003.05.10; RU 2204770, С2, F 25 В 9/02, F 25 В 29/00, 2003.05.20).
Известные теплогенераторы, вследствие своих конструктивных особенностей отличаются повышенной вибрацией.
Известно устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор, рабочий сетевой насос с электроприводом, соединенный с корпусом теплогенератора, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающие взаимосвязь теплогенератора с теплообменниками, при этом теплогенератор, имеющий ускоритель движения жидкости, связан с насосом посредством инжекционного патрубка, соединенного с боковой стороной ускорителя движения жидкости (RU 2045715, С1, F 25 В 29/00, 1995.10.10).
Недостатком устройства является повышенная вибрация и уровень шума при использовании установки, кроме того, конструкция устройства не предусматривает регулировку давления в системе отопления и регулировку нагрузки на электродвигатель.
Наиболее близким к заявляемому решению являются теплогенераторы МУСТ, выпускаемые НПП «Ангстрем», г.Тверь, и устройства для нагрева жидкости на их основе, принцип действия которых основан на изобретении, описанном в патенте (RU 2132517, С1, F 24 Н 3/02, 2003.05.10). В известном устройстве для нагрева жидкости, содержащем теплогенератор, рабочий сетевой насос с электроприводом, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, имеющим блок ускорителей движения жидкости в виде улиток, инжекционные патрубки, соединенные с боковой стороной блока ускорителей движения жидкости, каждый инжекционный патрубок состоит из соосно
установленных и жестко соединенных между собой коноидального насадка с цилиндрической частью, дросселя, вихревого патрубка с размещенным внутри него завихрителем, а к сетевому насосу присоединен напорный трубопровод, на противоположном конце которого установлен глушитель, один выход которого соединен верхним трубопроводом с верхнем коллектором, а другие выходы через инжекционные патрубки - с блоком ускорителей движения жидкости, причем каждый выходной патрубок вихревой трубы теплогенератора сообщается с нижним коллектором.
Недостатком устройства также являются возникающий при его работе шум и вибрация батарей системы отопления, заниженный КПД устройства из-за неполного использования мощности применяемого насоса. Кроме того, в процессе работы из-за невозможности регулирования давления в системе отопления, электродвигатель сетевого насоса испытывает большие нагрузки, что может приводить к его поломкам и сокращению срока эксплуатации как электродвигателя, так и быстрому износу насоса.
Задачей полезной модели является повышение КПД устройства, улучшение эксплуатационных характеристик и надежности работы.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем теплогенератор, рабочий сетевой насос с электроприводом, подключенный через всасывающий патрубок к системе водоснабжения и соединенный с напорным трубопроводом, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, нижний коллектор, торец которого через фланец и задвижку соединен с подающим трубопроводом, а боковая сторона коллектора соединена с входным отверстием насоса трубой с размещенной в ней заслонкой, за которой установлен боковой отвод с фланцем и задвижкой, соединенный с обратным трубопроводом, диаметр всасывающего патрубка, выполнен равным входному отверстию насоса, а заслонка в боковой трубе выполнена в виде задвижки с возможностью регулирования просвета трубы.
Устройство для нагрева жидкости поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена часть устройства с заявляемыми конструктивными признаками, вид сбоку, на фиг.2 - заслонка в боковой трубе устройства.
Устройство для нагрева жидкости содержит электрический сетевой насос 1, с входным отверстием 2 и всасывающим патрубком 3, соединяющим сетевой насос с системой водоснабжения, напорный трубопровод 4, нижний коллектор 5, соединенный
через фланец 6 и задвижку (на фиг. не показана) с системой отопления и присоединенной к его боковой поверхности боковой трубы 7 с заслонкой 8, выполненной в виде задвижки с возможностью регулирования просвета трубы.
Устройство работает следующим образом.
При включении электрического сетевого насоса 1 вода из системы водоснабжения через всасывающий патрубок 3 и равное ему по диаметру входное отверстие сетевого насоса 2 поступает в центробежный насос, который подает воду в напорный трубопровод 4, далее проходя через все системы теплогенератора вода нагревается и попадает в нижний коллектор 5, и далее в систему отопления. Часть нагретой воды при открытой заслонке попадает через боковую трубу 7 во входное отверстие насоса 2, частично разбавляя и подогревая, поступающую из системы водоснабжения холодную воду. Для того, чтобы установить в системе отопления необходимое давление, меняют просвет трубы 7 с помощью заслонки 8, подбирая то положение заслонки, при котором давление в системе будет оптимальным, а работа электродвигателя осуществляться в нормальном режиме, без перегрузок.
При полностью открытой заслонке давление в системе отопления минимальное, при этом нагрузка на электродвигатель сетевого насоса достигает максимальных величин. Частичное перекрытие просвета боковой трубы ведет к снижению объема всасываемой жидкости, что позволяет снизить нагрузки на электродвигатель и при этом повысить давление в отопительной системе.
Выполнение диаметров всасывающего патрубка и входного отверстия сетевого насоса равными позволяет исключить вибрацию всего устройства и снизить шум при его работе. Кроме того, это позволяет увеличить напор подаваемой в насос воды и использовать насосы большей мощности, например, марок К 100-65-250, с напором воды 80 м, что увеличивает производительность устройства на 10-15%, по сравнению с устройством по прототипу, где изготовителем предписано использование устройств с насосами марок КМ 100-65-200 и К 100-65-250А с напором воды 50 м и 65 м соответственно.
Выполнение заслонки в боковой трубе в виде задвижки с возможностью регулирования просвета трубы и, следовательно, потока поступающей воды, позволяет регулировать давление в системе отопления и снизить нагрузку на электродвигатель, тогда как в известном устройстве заслонка, имеющая другую конструкцию, установлена для балансирования потоков холодной и горячей воды.
Был изготовлен и испытан опытный образец устройства. Скорость нагрева воды с помощью заявляемого устройства составила 10° в 1 мин, электродвигатель и насос при этом не подвергаются перегрузкам. Устройство по прототипу, также испытанное заявителем, позволяет нагревать воду со скоростью 7° в 1 мин.