ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к отопительной технике и может быть использована для отопления и горячего водоснабжения как индивидуального жилья, так и производственных помещений.
Известен электрокотел по патенту RU 17969, содержащий металлический корпус с входным и выходным патрубками для циркулирующего теплоносителя, расположенный внутри корпуса по меньшей мере один теплоэлектронагреватель (ТЭН) и средство его крепления на верхней торцевой поверхности корпуса.
Однако со временем под действием давления теплоносителя в местах соединения корпуса с ТЭНом, а также в местах соединения стенок корпуса между собой могут возникнуть деформации и даже появиться зазоры. Через образовавшиеся зазоры теплоноситель вытекает из корпуса. В свою очередь в полость корпуса котла проникает воздух, и его преизбыток ведет к перегреву ТЭНов и их преждевременному выходу из строя.
Известен также водогрейный электрокотел «Невский» (http://www.topka.ru/catalog/detail.php?ID=1543), содержащий металлический герметичный корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, высота которого меньше ширины его основания, входной и выходной патрубки для подачи и отвода теплоносителя и по меньшей мере один теплоэлектронагреватель, расположенный в корпусе вдоль его длины.
Этот электрокотел обладает достаточной прочностью, однако при прохождении теплоносителя через полость котла в большей степени нагревается средняя часть корпуса, тогда как у стенок он остается менее нагретым. Неравномерное распределение тепла приводит к увеличению времени нагрева теплоносителя до нужной температуры, а значит к лишним затратам электроэнергии.
Кроме того, для обеспечения достаточной жесткости корпус известного электрокотла выполнен относительно громоздким и тяжелым, что снижает удобство его эксплуатации.
Задачей полезной модели является повышение КПД электрокотла, а также уменьшение его массы и габаритов.
Указанная задача решается тем, что электрический водогрейный котел, содержащий металлический герметичный корпус в форме прямоугольного
параллелепипеда, высота которого меньше ширины его основания, входной и выходной патрубки для подачи и отвода теплоносителя и по меньшей мере один теплоэлектронагреватель, расположенный в корпусе вдоль его длины, согласно изобретению, снабжен рассекателем потока теплоносителя, расположенным в корпусе напротив входного патрубка, и по меньшей мере одной распоркой, установленной в корпусе между его основаниями и жестко соединенной с ними.
Наличие в корпусе распорки, жестко связывающей основания корпуса, способствует снижению деформации корпуса под воздействием внутреннего давления жидкости.
Рассекатель потока, увеличивающий турбулентность потока и, тем самым интенсифицирующий теплообмен в теплоносителе, предпочтительно выполнен в виде пластины, расположенной перпендикулярно оси входного патрубка и своими двумя противоположными сторонами жестко соединенной с основаниями корпуса. Такое выполнение и закрепление рассекателя потока также способствует повышению жесткости корпуса.
Распорка может быть выполнена в виде шпильки, приваренной своими концами к основаниям корпуса. Предпочтительно наличие в корпусе не менее четырех распорок.
Преимущественно входной и выходной патрубки расположены на противоположных сторонах корпуса, а их оси расположены на одной прямой и параллельны большей стороне основания корпуса.
Корпус предпочтительно выполнен из стали, его высота не превышает 100 мм, а толщина его стенок не превышает 3 мм.
На фиг.1 изображен электрокотел с условно снятыми ТЭНами, общий вид в перспективе;
на фиг.2 - то же, вид сбоку;
на фиг.3 - то же с установленными ТЭНами, вид сверху.
Электрокотел содержит металлический корпус 1, на противоположных сторонах которого расположены входной и выходной патрубки 2 и 3, соответственно, для циркулирующего теплоносителя. Продольные оси патрубков 2 и 3 лежат на одной прямой и практически параллельны продольной оси корпуса 1. Во внутренней полости корпуса 1 расположен по меньшей мере один теплоэлектронагреватель (ТЭН) 4 расположенный вдоль длины этого корпуса.
В плоскости, по существу перпендикулярной продольной оси входного патрубка 2, расположен рассекатель 5 потока. Рассекатель 5 может быть выполнен в виде пластины, жестко установленной между двумя противоположными стенками корпуса,
или в виде пространственной ферму П-образного сечения, опирающуюся на стенку корпуса 1, на уровне отверстия 6 входного патрубка 2.
Для повышения жесткости конструкции, а также для того, чтобы максимально уменьшить габариты электрокотла, в полости корпуса установлены, например, четыре распорки 7. Количество распорок зависит от размеров корпуса и толщины его стенок и выбирается из условия обеспечения достаточной жесткости корпуса при заданном давлении теплоносителя. Распорки выполнены в виде металлических стержней, например, в виде шпилек, жестко установленных посредством сварки между двумя противоположными стенками корпуса 1.
Корпус 1 электрокотла выполнен из стали, так как этот металл легок в обработке и менее подвержен деформациям.
Посредством установки распорок 7 в полости корпуса 1 можно добиться того, что высота корпуса не будет превышать 100 мм при толщине стенок не более 3 мм, не оказывая отрицательного влияния на рабочие характеристики котла.
Электрокотел работает следующим образом.
Относительно холодный теплоноситель поступает во входной патрубок 2 и нагревается от расположенных в полости корпуса 1 ТЭНов 4. Рассекатель 5 потока рассекает струю теплоносителя на два противоположных потока, ударяющиеся о противоположные стенки корпуса 1. При этом происходит интенсивное перемешивание теплоносителя, что значительно повышает его теплообмен с ТЭНами 4. Нагретый до заданной температуры теплоноситель выходит через выходной патрубок 3.
Установив регулятор температуры (не показан) на нужную позицию, можно задать необходимую температуру теплоносителя.
Предложенный электрокотел надежен и удобен в эксплуатации, компактен, а также имеет привлекательный внешний вид. Кроме того, за счет установленного в его внутренней полости рассекателя значительно улучшается теплосъем с нагревателей, не допускается их перегрев, снижаются шумы, увеличивается срок службы нагревателей и КПД котла.