ОДНОФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, в частности к средствам подогрева теплоносителя с применением электродов и может найти применение в различных системах отопления.
Известен электродный подогреватель см. свидетельство на полезную модель №3074 «Электродный водоподогреватель» М. кл. F 24 Н 1/20, содержащий герметичный корпус, фазный электрод, размещенный в среде теплоносителя, патрубки подвода и отвода теплоносителя.
К недостаткам известного водоподогревателя можно отнести неравномерный износ фазного электрода в зоне отвода теплоносителя. Это объясняется локальным перегревом теплоносителя, его повышенной проводимостью и как следствие быстрый износ электродов водоподогревателя.
Известно более совершенное устройство см. свидетельство на полезную модель №8784 «Электродное нагревательное устройство» М. кл. F 24 Н 1/20, в котором для теплоносителя выполнен дополнительный обводной
канал, а корпус нагревательного устройства снабжен ребрами жесткости.
Указанное устройство имеет сложную и малоэффективную конструкцию.
Известен электродный водоподогреватель - прототип - см. свидетельство на полезную модель №14645 от 08.02.2000 года М. кл. 7 F 24 Н 1/20, содержащий герметичный корпус, фазовый электрод, размещенный в трубном электроде, патрубок подвода и отвода теплоносителя, при этом трубный элемент выполнен проточным, его стенка снабжена сквозными отверстиями, соединяющими внутреннее пространство трубы с коллектором подвода теплоносителя, а оси отверстий трубы направлены нормально продольной оси электрода. Отверстия в стенке трубного электрода выполнены разного диаметра. Теплоноситель, проходя между электродами, нагревается и с использованием естественной циркуляции поднимается вверх.
К недостаткам известной конструкции можно отнести быстрый износ фазного электрода и вследствие этого сниженная эффективность работы водоподогревателя.
Технической задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности повышение эффективности и надежности работы водонагревателя, а также повышение стойкости фазного электрода.
Поставленная задача достигается тем, что в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя, и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод
водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля.
Патрубок подвода теплоносителя смонтирован на боковой поверхности водоподогревателя и связан с полостью корпуса водоподогревателя.
Патрубок отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса водоподогревателя.
Изолятор выполнен с кольцевой канавкой для уплотнения и обеспечения герметичности между трубным и фазным электродами.
Трубный и фазный электроды смонтированы в корпусе водоподогревателя герметично.
Проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено меньше проходного сечения патрубка подвода теплоносителя.
Проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено равным проходному сечению патрубка подвода теплоносителя.
Признаки того, что в корпусе водоподогревателя смонтирован трубный электрод, по крайней мере, с двумя окнами, расположенными напротив патрубка подвода теплоносителя и перфорационными отверстиями для входа теплоносителя, расположенными в рабочей зоне электродов, при этом проходное сечение патрубка подвода теплоносителя сопоставимо с сечением патрубка отвода теплоносителя, в центре трубного электрода смонтирован фазный электрод, снабженный изолятором, выполненным вне рабочей зоны электродов, фазный электрод водоподогревателя снабжен клеммой для питания, а корпус водоподогревателя снабжен клеммой для рабочего нуля -являются признаками существенными, промышленно выполнимыми, направленными на достижение поставленной полезной моделью технической задачи.
Признаки выполнения патрубка подвода теплоносителя, смонтированного на боковой поверхности водоподогревателя и его связи с
полостью корпуса водоподогревателя, а также, расположение патрубка отвода теплоносителя, смонтированного в верхней части корпуса водоподогревателя, выполнение изолятора с кольцевой канавкой для уплотнения и обеспечения герметичности между трубным и фазным электродами, размещение трубного и фазного электродов, смонтированных в корпусе водоподогревателя герметично, проходное сечение патрубка отвода теплоносителя выполнено меньше или равным проходному сечению патрубка подвода теплоносителя - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков полезной модели, способствуют достижению поставленной полезной моделью технической задачи.
На фиг 1 схематично представлен предлагаемый однофазный электродный водоподогреватель.
Водоподогреватель состоит, например, из цилиндрического корпуса 1 с размещенными в его полости трубным электродом 2, фазным электродом 3 с изолятором 4, уплотнениями 5. Перфорационные отверстия 6 трубного электрода 2 выполнены в цилиндрической части рабочей зоны электродов 2 и 3. Патрубок 7 подвода теплоносителя смонтирован на боковой цилиндрической стороне корпуса 1 водоподогревателя и связан с полостью корпуса 1. Патрубок 8 отвода теплоносителя смонтирован в верхней части корпуса 1 и связан с полостью трубного электрода. Фазный электрод 3 снабжен клеммой 9, корпус снабжен клеммой рабочего нуля 10. Трубный электрод 2 смонтирован в корпусе 1 водоподогревателя и имеет надежный контакт с корпусом 1.
Предлагаемый водоподогреватель работает следующим образом:
Исходное положение. Корпус водоподогревателя соединен с рабочим нулем, а фазный электрод соединен с фазой питания.
При включении питания, электрический ток начинает проходить через
теплоноситель, расположенный в рабочей зоне между трубным 2 и фазным 3 электродами. При прохождении электрического тока между электродами происходит нагревание теплоносителя. Теплоноситель, по мере прохождения по высоте между электродами постепенно нагревается до определенной температуры и, как более легкий, поднимается вверх, а затем поступает в магистраль. При этом в рабочую зону электродов по патрубку 7 подвода теплоносителя постоянно поступает, предназначенный для подогрева теплоноситель. По мере подъема теплоносителя вдоль электродов рабочей зоны, с внешней стороны трубного электрода при помощи перфорационных отверстий 6 осуществляется подпитка проходящего подогретого потока не нагретым теплоносителем, что снижает температуру последнего и обеспечивает более полный прогрев теплоносителя и более равномерную его температуру по всей высоте рабочей зоны электродов 2 и 3. Предлагаемый водоподогреватель, встроенный в систему с естественной циркуляцией теплоносителя, по отношению к отопительным приборам преимущественно размещают ниже отопительных приборов, т.к. при этом возрастает циркуляционный напор теплоносителя. В системах с принудительной циркуляцией теплоносителя процесс прогрева теплоносителя носит еще более эффективный характер.
В настоящее время автором изготовлена опытная партия предлагаемых водоподогревателей. Несколько водоподогревателей было передано для проведения комплексных испытаний в производственных и жилых помещениях. Предварительные данные испытаний показали хорошие стабильные результаты.
Автором принято решение по организации производства предлагаемых водоподогревателей.