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 RU2189542

ЕЛЕКТРОДНИЙ Нагрівач РІДИНИ

Ім'я винахідника: Харитонов П.Т .; Мкртчян С.Р .; Ігнатов В.Д.
Ім'я патентовласника: Харитонов Петро Тихонович
Адреса для листування: 440023, г.Пенза, вул. Кримська, 137, П.Т.Харітонову
Дата початку дії патенту: 2000.10.27

Винахід призначений для використання в котлах, акумуляторних водонагрівачах, автономних системах опалення, які живляться від електромережі. Суть винаходу: нагрівач являє собою циліндричний корпус з конусної нижньою частиною, в корпусі коаксіально розміщений на діелектричної перегородці конічний фазний електрод з гвинтовою частиною, що проходить через діелектричну перегородку і різьбову втулку. Конічна форма фазного електрода і нижній частині корпусу, а й рухоме з'єднання фазного електрода дозволяють плавно регулювати потужність водонагрівача без коригування провідності рідини, що нагрівається.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до конвекційним водонагрівачів електродного типу, призначене для роботи в автономних мережах рідинного теплопостачання з використанням конвекційних теплообмінників, радіаторів і може застосовуватися в якості конвекційного нагрівача води для технічних цілей, технологічних процесів.

Відомий електродний нагрівач рідини [1], що забезпечує ступінчасте регулювання теплової та електричної потужності.

У аналогу для забезпечення регулювання потужності між фазовими і нульовими циліндричними електродами розміщений екранує металевий електрод, який через комутатор електрично пов'язаний з джерелом живлення і центральним фазним електродом. Токовиводи всіх трьох електродів розміщені на діелектричній перегородці і закриті заземленим металевим кожухом. У свою чергу, електроди розміщені в корпусі з відводить і підводить, патрубками, а діелектрична перегородка є кришкою корпусу.

Крім того, корпус в зборі поміщений в заземлений кожух, в аналогу забезпечена ступінчаста регулювання потужності нагріву рідини за допомогою комутатора. Недоліками аналога є складна конструкція через наявність комутатора, а й відсутність можливості плавного регулювання потужності в широких межах.

Найбільш близьким відомим технічним рішенням є проточний нагрівач ЗЕП - 06 [2], який містить корпус з вхідним і вихідним штуцерами, два фазних електрода, коаксиально розміщені в корпусі і закріплені в діелектричних перегородках, фазний та нульовий висновки для подачі електроживлення і циліндричну порожнину, причому потужність електронагріву регулюється ступінчасто шляхом різних комбінацій включення фазних електродів і плавно підбором провідності рідини, що нагрівається.

Недоліками прототипу є:

- Ускладнення схеми керування нагріванням в зв'язку з необхідністю комутації фазних електродів для ступеневого регулювання потужності водонагрівача;

- Необхідність коригування провідності рідини, що нагрівається для забезпечення плавного регулювання потужності водонагрівача.

Завданням винаходу є спрощення пристрою і забезпечення плавного регулювання потужності водонагрівача без коригування провідності рідини, що нагрівається.

Для досягнення поставленої задачі в нагрівачі, що містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, коаксиально розміщений в корпусі на діелектричній перегородці в порожнини з нагрівається рідиною фазний електрод, останній і нижня частина корпусу виконані конічними, фазний електрод має гвинтовий стрижень, що проходить через діелектричну перегородку і забезпечений хвостовиком.

При цьому гвинтовий стрижень і діелектрична перегородка можуть бути з'єднані один з одним гвинтовий металевою втулкою, а між втулкою і перегородкою введена еластична герметизуюча кільцева шайба. Крім того, кут конічних поверхонь корпусу і фазного електрода може дорівнювати 10-20 ^o С. Крім того, діелектрична перегородка виконана по зовнішньому діаметру з різьбленням і закріплена на різьбової частини внутрішньої поверхні корпусу. Крім того, хвостовик на гвинтовому стержні фазного електрода має довжину не менше максимального ходу фазного електрода на осі нагрівача і забезпечений ручкою, що обертається.

На фіг.1 представлений загальний вид нагрівача.

Нагрівач містить корпус 1 з конічною частиною 2 і захисним циліндром 3, закритим з верхнього торця кришкою 4 і заглушкою 5. Конічна частина 2 забезпечена подводящим патрубком 6, а корпус 1 забезпечений відводить патрубком 7.

У внутрішній порожнині 8 нагрівача розміщений конічний фазний електрод 9, забезпечений гвинтовим стержнем 10, що проходить через діелектричну перегородку 11 і різьбову втулку 12, яка в свою чергу сполучена з перегородкою 11 на різьбі.

Між торцем втулки 12 і перегородкою поміщена еластична герметизуюча шайба 13 для запобігання виходу рідини з порожнини 8. Гвинт 10 має хвостовик 14 під ключ і обмежувальну шайбу 16.

До різьбовій втулці 13 приєднаний провід 15 подачі фазного живлення на електрод 9.

До корпусу 1 приварені різьбові висновки 17 і 18 для підключення нульового дроти живлення і дроти заземлення відповідно.

Перегородка 11 з'єднана герметично з корпусом 1 і забезпечує коаксіальне положення електрода 9 в порожнині 8 нагрівача при будь-якому положенні гвинта 10 у втулці 12. Регулювання положення електрода 9 в порожнині 8 забезпечується ключем 19 (фіг.2) з діелектричного матеріалу, що вводиться через отвір 20 в кришці 4. у крайньому верхньому положенні електрода 9 відстань між поверхнями корпусу 1 і електрода 9 максимально, площа ефективної взаємодії між ними мінімальна, тому при наявності рідини в порожнині 8 нагрівача і подачі напруги харчування на висновки 15 і 17 нагрівача через рідину потече мінімальний струм, відповідно до закону Джоуля-Ленца. В крайньому нижньому положенні електрода 9 відстань між поверхнями корпусу 1 і електрода 9 мінімально. А площа ефективної взаємодії між ними максимальна, що забезпечить максимальний струм через рідину і максимальну потужність нагріву.

При подачі на фазний провід 15 і висновок 17 напруги живлення U _з в порожнині 8 тече струм де R _{у '-} еквівалентний опір між електродом 9 і корпусом 2.

значення де q - питома провідність рідини в порожнині 3; S _е - еквівалентна площа взаємодії поверхні електрода 9 і корпусу 2; r - відстань між поверхнями корпусу 2 і електрода 9.

Варіанти постійного розміщення елементу регулювання потужності нагрівача показані на фіг.3 і 4. Ключ 19 виконаний у вигляді ручки, що обертається, підгорнутим пружиною 21, що упирається в шайбу 22 (Фіг.3) або шайбою 23 з ексцентричною шайбою 24 (фіг.4).

Хвостовик 14 стрижня має довжину, трохи більше максимального ходу електрода від нагрівача і вільно переміщається в прорізи ручки 19.

При цьому забезпечується можливість оперативного регулювання положення фазного електрода в порожнині нагрівача, а значить потужності нагрівача шляхом обертання ручки 19.

У порівнянні з аналогом запропоноване технічне рішення забезпечує плавне регулювання теплової та електричної потужності в широких межах при істотному спрощення конструкції і технології виготовлення нагрівача. Нагрівач (фіг.1) зібраний виключно з елементів у формі тіл обертання, одержуваних шляхом токарної обробки без застосування дорогих штампів.

Випробування і розрахунки показали, що вибором кута корпусних поверхонь в межах 10-20 ^o забезпечується регулювання електричної та теплової потужності нагрівачів в 10-16 разів, при цьому відпадає потреба в комутаторі фазних і екранують електродів, з яких використовується всього один фазний електрод.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Електродний нагрівач рідини. Патент RU 2095945 С1, кл. Н 05 В 3/44, F 24 Н 1/20.

2. Водонагрівач електродний проточний. МЖГП.681946.001 ТУ.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електродний нагрівач рідини, що містить корпус з вхідним і вихідним патрубками, коаксиально розміщений в корпусі на діелектричній перегородці в порожнини з нагрівається рідиною фазний електрод, який відрізняється тим, що фазний електрод і нижня частина корпусу виконані конічними, фазний електрод має гвинтовий стрижень, що проходить через діелектричну перегородку, і забезпечений хвостовиком.

2. Електродний нагрівач рідини по п. 1, який відрізняється тим, що гвинтовий стрижень і діелектрична перегородка з'єднані один з одним гвинтовий металевою втулкою, а між втулкою і перегородкою введена еластична герметизуюча кільцева шайба.

3. Електродний нагрівач рідини по п. 1, який відрізняється тим, що кут конічних поверхонь корпусу і фазного електрода дорівнює 10-20 ^o С.

4. Електродний нагрівач рідини по п. 1, який відрізняється тим, що діелектрична перегородка виконана по зовнішньому діаметру з різьбленням і закріплена на різьбової частини внутрішньої поверхні корпусу.

5. Електродний нагрівач рідини по п. 1, який відрізняється тим, що хвостовик на гвинтовому стержні фазного електрода має довжину не менше максимального ходу фазного електрода на осі нагрівача і забезпечений ручкою, що обертається.

Версія для друку
Дата публікації 21.03.2007гг

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