початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2152565

СПОСІБ ЕЛЕКТРИЧНОГО НАГРІВУ ПРОТОЧНОЇ РІДИНИ
І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ

Ім'я винахідника: Казанов А.М .; Заворін А.С .; Макєєв О.О .; Південець Є.Г.
Ім'я патентовласника: Казанов Анатолій Михайлович; Заворін Олександр Сергійович; Макєєв Анатолій Анатолійович; Південець Євген Георгійович
Адреса для листування: 630075, Новосибірськ, вул. А. Невського 6, кв.37, Южанинова Є.Г.
Дата початку дії патенту: 1998.11.19

Спосіб і пристрій для електричного нагріву рідини призначені для використання в опалювальних системах житлових і виробничих приміщень в якості резервного теплопостачання цих систем. Пристрій містить корпус з підвідним та відвідним патрубками, всередині якого концентрично встановлені нагрівальний елемент з проточками на зовнішній поверхні і колектор з отворами в сторону нагрівального елементу. Пристрій може бути виконано в однофазних і трифазному варіанті. Рідину, що нагрівається подають в колектор електричного нагрівача і через його перфорацію потік направляють в корпус радіально нагрівального елементу, омиваючи його поверхню. Швидкість спрямованого на нагрівальний елемент потоку задають більше среднерасходной швидкості в обсяг пристрою в просторі, обмеженому колектором і нагрівальним елементом, що забезпечує бульбашкової кипіння рідини в проточках нагрівального елементу і винос бульбашок за його межі, за рахунок такого руху рідини в проточках не утворюється плям висихання, що перешкоджає утворенню накипу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області теплотехніхі і може бути використано для отримання гарячої води в опалювальних системах житлових і виробничих приміщень, в тому числі в якості резервного теплопостачання цих систем.

Відомий спосіб нагріву проточної рідини шляхом безпосереднього контактування рідини з нагрівальним елементом, розміщеним всередині корпусу, що реалізується в різних відомих пристроях. Наприклад, в трубчастому підігрівачі текучого середовища (патент США N 5396574, 1992, F 24 H 1/10), в якому нагрівається рідина подається в корпус, виконаний у вигляді змійовика, і нагрівається, безпосередньо контактуючи з електричними резистивним нагрівальними елементами, що повторюють конфігурацію корпусу . А та в електронагрівнику (патент Великобританії N 2270370, 1994 г., F 24 H 1/10), в якому надходить в циліндричний корпус рідина нагрівається U-образними нагрівальними елементами.

Однак в зазначеному способі, що реалізується описаними пристроями, рідина, контактуючи з нагрівальними елементами, викликає високу накипоутворення на поверхні нагрівальних елементів, що призводить до зниження їх тепловіддачі, а нерівномірність нагріву рідини в обсязі корпусу знижує ефективність даного способу і, відповідно, пристроїв його реалізують.

Відомий спосіб нагріву проточної рідини, описаний в авт. св. СРСР N 1041823, F 24 H 1/20, 1983 р, в якому для підвищення ефективності способу забезпечують більш рівномірний нагрів рідини по всьому об'єму електрообігрівача за рахунок радіальної подачі потоку рідини, що нагрівається рівномірно по всій висоті корпусу.

Спосіб реалізується в пристрої електроводонагрівача, що включає циліндричний корпус з співвісно розташованим колектором, які мають вертикальні ряди отворів. Нагрівальний елемент виконаний у вигляді набору пластин, розташованих радіально між рядами отворів колектора.

Однак і ці технічні рішення не забезпечують значного зниження накипоутворення і вимагають проведення додаткових заходів по попередньому очищенні води, що нагрівається.

Найбільш близьким за технічною сутністю заявляється є спосіб нагріву рідини і реалізує його пристрій, описані в авт.св. СРСР N 1651049, F 24 H 1/20, 1991 р

Згідно способу рідину, що нагрівається подають в колектор електрообігрівача, формують радіально спрямований потік з колектора до нагрівального елементу, рівномірно омиваючи його поверхню, і нагріту рідину подають споживачеві.

Пристрій, що реалізовує цей спосіб, містить корпус з підвідним та відвідним патрубками, розміщений в корпусі співвісно йому колектор з перфорацією, що охоплює нагрівальний елемент.

Недоліком даних технічних рішень є їх низька ефективність за рахунок все-таки значної кількості накипу, осаждаемой на нагрівальний елемент, хоча процес накипформування здійснюється більш повільно, ніж у розглянутих аналогах. Це обумовлено погіршенням масообміну в загальному обсязі рідини в порівнянні з раніше розглянутими аналогами.

Завданням, на вирішення якої спрямовано заявляється винаходу, є розробка способу нагріву проточної рідини і пристрої для його реалізації, що забезпечують високу ефективність за рахунок зниження накипоутворення без попереднього очищення рідини, що нагрівається.

Поставлена ​​задача здійснена в способі електричного нагріву проточної рідини, що полягає в тому, що нагрівається рідина подають в колектор електричного нагрівача і через його перфорацію потік направляють в корпус радіально нагрівального елементу, омиваючи його поверхню, і нагріту рідину виводять з нагрівача, відповідно до винаходу, швидкість спрямованого на нагрівальний елемент потоку задають більшою среднерасходной швидкості в загальному обсязі пристрої, утворюючи зону підвищеної циркуляції в просторі, обмеженому колектором і нагрівальним елементом, що забезпечує бульбашкової кипіння рідини в проточках нагрівального елементу і винос бульбашок за його межі.

Для реалізації зазначеного способу в пристрої для нагріву проточної рідини, що містить корпус з підвідним та відвідним патрубками, всередині якого концентрично встановлені нагрівальний елемент і колектор з отворами, відповідно до винаходу, нагрівальний елемент має проточки на зовнішній поверхні, а отвори колектора звернені в бік нагрівального елементу.

При виконанні пристрою в однофазному варіанті нагрівальний елемент розташований на осі пристрою, а колектор виконаний у вигляді не менше трьох трубчастих елементів, розташованих навколо нагрівального елементу по колу, концентричної корпусу, на рівній відстані один від одного.

При виконанні пристрою в трифазному варіанті колектор розташований на осі пристрою, а нагрівальний елемент виконаний у вигляді не менше трьох трубчастих елементів, розташованих навколо колектора по колу, концентричної корпусу, на рівній відстані один від одного.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1. наведено загальний вигляд електронагрівача (однофазний варіант); на фіг. 2 - розріз по А-А електронагрівача; на фіг. 3 - трифазний варіант електрообігрівача; на фіг. 4 - розріз по А-А трифазного електрообігрівача.

Спосіб реалізується в пристрої, який містить корпус 1, співвісний корпусу циліндричний трубчастий нагрівальний елемент 2, на зовнішній поверхні якого виконані проточки 3, наприклад горизонтальні або спіральні. Колектор 4 має ряд отворів 5, розміщених по всій довжині труби і звернених до нагрівального елементу 2. Отвори 5 можуть бути виконані у вигляді суцільної прорізи або набору отворів. Корпус 1 забезпечений відводить патрубком 6.

Реалізація способу нагріву проточної рідини ілюструється роботою електрообігрівача.

Що підлягає нагріванню рідина подається через підвідний патрубок (на кресленні не зображений) в колектор 4 і через отвори 5 направляється в корпус 1 радіально на нагрівальний елемент 2. За рахунок інтенсивного нагрівання рідини в проточках 3 нагрівального елементу 2 відбувається пароутворення. Бульбашки рідини, заповнюючи проточку, як би біжать по ній, підганяли оточуючий нагрівальний елемент радіальним потоком. За рахунок цього руху в проточках не утворюється плям висихання, що перешкоджає утворенню накипу. Потоком рідини бульбашки виносяться з проточек і конденсуються в загальному обсязі рідини. У процесі нагрівання між колектором 4 (від місця отворів 5) і нагрівальним елементом 2 (до два проточки 3) утворюється кільцева зона активної циркуляції, за рахунок якої відбувається винос накипеобразующих речовин в загальний обсяг рідини. Температура рідини у всьому обсязі корпусу швидко вирівнюється і нагріта рідина рухається на вихід до відводить патрубка 6.

Використання способу і пропонованого варіанту пристрою для його реалізації дозволяє забезпечити більш економічний процес нагріву проточної рідини, що дає можливість використовувати, наприклад, в мережах теплопостачання воду без попередньої підготовки (очищення). Крім того, збільшується термін служби пристрою до планового профілактичного чищення.

Ці технічні рішення можуть бути широко використані в опалювальних системах загального теплопостачання житлових і виробничих приміщень, в тому числі в якості резервного теплопостачання, а й для тепло- і водопостачання систем індивідуального користування, наприклад пансіонатів, баз відпочинку.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб електричного нагріву проточної рідини, що полягає в тому, що нагрівається рідина подають в колектор, формують радіально спрямований потік на нагрівальний елемент з колектора по всій його довжині і нагріту рідину виводять з пристрою, який відрізняється тим, що задають швидкість радіально спрямованого потоку більшою среднерасходной швидкості в загальному обсязі пристрої, утворюючи зону підвищеної циркуляції між колектором і нагрівальним елементом, що забезпечує бульбашкової кипіння рідини і винос бульбашок за межі нагрівального елементу.

2. Пристрій для нагріву проточної рідини, що містить корпус з підвідним та відвідним патрубками, всередині якого концентрично встановлені нагрівальний елемент і колектор з рядом отворів по всій його довжині, звернених в бік нагрівального елементу, що відрізняється тим, що нагрівальний елемент має проточки на зовнішній поверхні.

3. Пристрій за п.2, що відрізняється тим, що нагрівальний елемент розташований на осі пристрою, а колектор виконаний у вигляді не менше трьох трубчастих елементів, розташованих навколо нагрівального елементу по колу, концентричної корпусу, на рівній відстані один від одного.

4. Пристрій за п.2, що відрізняється тим, що колектор розташований на осі пристрою, а нагрівальний елемент виконаний у вигляді не менше трьох трубчастих елементів, розташованих навколо колектора по колу, концентричної корпусу, на рівній відстані один від одного.

Версія для друку
Дата публікації 29.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів