|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Каталог патентов/ В раздел каталога/ Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2045699
АВТОНОМНАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ
Имя изобретателя: Козлов Юрий Павлович
Имя патентообладателя: Козлов Юрий Павлович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1992.07.15
Использование: в бытовых отопительных системах, преимущественно для отопления дачных домов и небольших теплиц. Сущность изобретения: автономная котельная установка парового отопления содержит питательный бак с водой, снабженный регулятора уровня 5, нагревательный прибор и парогенератор, выполненный в виде трубчатого испарителя 3, снабженного с внутренней стороны электродами 4, включенными в электрическую сеть. При этом испаритель установлен внутри питательного бака и имеет в нижней части отверстие для поступления воды, а в верхней части отверстие для выхода пара, нагревательный прибор 6, конструктивно совмещенный с парогенератором выполнен из материала повышенной теплоемкости и имеет внутри каналы 7 для протекания теплоносителя, при этом верхний канал 7 соединен с верхней частью парогенератора, а нижний канал соединен с питательным баком.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к бытовым отопительным системам и может быть использовано для отопления индивидуальных жилых домов, гаражей и т.п.
Преимущественное использование- отопление дачных домов и небольших теплиц.
Известны различные котельные установки, в том числе использующие электродный котел. Например, известная электродная котельная установка содержит питательный бак, насос, электродный котел и блок управления. Другая известная котельная установка содержит питательный бак, снабженный регулятором уровня, герметичный электродный котел, расширительный бак, питательный трубопровод и пароотводящую трубку с запорным вентилем.
Известен парогенератор, в основу работы которого положен принцип действия электродного котла.
Наиболее близким по своему техническому решению является система парового отопления низкого давления с верхним распределением пара, взятая за прототип, которая содержит котел для получения пара (парогенератор), соединенный через магистральный паропровод с верхней частью нагревательных приборов и конденсатопровод, включенный между нижней частью нагревательных приборов и котлом.
Недостатками системы являются сложность в обслуживании паровых котлов, высокая температура поверхности нагревательных приборов, трудность регулирования температуры отапливаемых помещений, большие потери тепла в трубопроводах.
Достигаемым техническим результатом изобретения является упрощение конструкции при одновременном повышении эффективности автономной котельной установки парового отопления.
Это достигается тем, что в автономной котельной установке парового отопления, содержащей питательный бак с водой, снабженный регулятором уровня, парогенератор, соединенный с питательным баком, и нагревательный прибор, подключенный между парогенератором и питательным баком, парогенератор выполнен вы виде трубчатого испарителя, снабженного с внутренней стороны электродами, включенными в электрическую сеть и установленного внутри питательного бака, при этом испаритель имеет в нижней части отверстие для поступления воды, а в верхней части отверстие для выхода пара, а нагревательный прибор, конструктивно совмещенный с парогенератором, выполнен из материала повышенной теплоемкости и имеет внутри каналы для протекания теплоносителя, при этом верхний канал соединен с верхней частью парогенератора, а нижний канал с питательным баком.
Сущность изобретения заключается в том, что нагревание и испарение воды осуществляется в сосуде малого объема трубчатом испарителе за счет протекания электрического тока между электродами испарителя через полный объем воды, заключенный в испарителе, что повышает скорость парообразования.
Изменение уровня воды в питательном баке приводит к изменению объема испаряемой воды в испарителе, что изменяет скорость парообразования и, как следствие, позволяет регулировать температуру нагрева стенок нагревательного прибора.
Выполнение нагревательного прибора из материала высокой теплоемкости позволяет использовать преимущество регенеративных теплообменников: высокотемпературный теплоноситель (пар), двигаясь с высокой скоростью по каналам нагревательного прибора нагревает конструкцию, которая обогревает помещение как конвективным способом, так и излучением не только во время работы, но и после выключения котельной установки.
Совмещение в единой конструкции котельной установки и нагревательного прибора позволяет избежать потерь тепла в трубопроводах, что повышает эффективность паровой отопительной системы.
Отличительными признаками изобретения являются введение трубчатого испарителя, снабженного с внутренней стороны электродами и установленного внутри питательного бака; введение конструктивно совмещенного с парогенератором нагревательного прибора, выполненного из материала повышенной теплоемкости и имеющего внутри каналы для протекания теплоносителя.
Эти признаки известны из литературы, но по отношению к прототипу они являются новыми и позволяют проявить новые свойства, а именно упростить конструкцию при одновременном повышении эффективности автономной котельной установки парового отопления.
На чертеже схематически показана конструкция автономной котельной установки.
 | Автономная котельная установка парового отопления представляет собой питательный бак 1, который заполняется водой 2 на высоту, определяемую регулятором 5 уровня. Внутри питательного бака 1 установлен трубчатый испаритель 3, который выполняется из изоляционного материала, например из керамики в виде трубки круглого, прямоугольного или любого иного сечения. С внутренней стороны трубчатый испаритель 3 имеет электроды 4, которые включаются в электрическую сеть. Трубчатый испаритель 3 имеет в нижней части отверстие для поступления воды 2 из питательного бака 1, а в верхней части отверстие для выхода пара. Нагревательный прибор 6 выполняется из материала повышенной теплоемкости, например из керамики, и имеет внутри каналы 7 для протекания теплоносителя. Нагревательный прибор 6 устанавливается на трубчатый испаритель 3 таким образом, что верхнее отверстие испарителя 3 соединяется с верхним каналом нагревательного прибора 6. При этом выходное отверстие нижнего канала нагревательного прибора 6 соединяется с верхней частью питательного бака 1. Каналы 7 нагревательного прибора 6 образуют замкнутый путь движения теплоносителя: отверстие для выхода пара из трубчатого испарителя 3 верхний канал промежуточные каналы нижний канал нагревательного прибора 6 вода 2 питательного бака 1-нижнее отверстие для поступления воды 2 в испаритель 3. |
АВТОНОМНАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Регулятором уровня 5 устанавливается необходимый уровень воды 2 в питательном баке 1, определяемый требуемой температурой отопления помещения. Питательный бак 1 заполняется водой 2 до установленного уровня. Вследствие свойства сообщающихся сосудов вода 2 заполняет трубчатый испаритель 3 до уровня, установленного регулятором 5.
При включении электродов 4 в электрическую сеть через весь объем воды, заключенный между электродами 4 внутри трубчатого испарителя 3 протекает электрический ток, вследствие чего вода нагревается и вскипает, образуя пар. Скорость парообразования определяется величиной ионной проводимости воды и активной площадью электродов.
Пар через верхнее отверстие трубчатого испарителя 3 поступает в каналы 7 нагревательного прибора 6, где конденсируясь, отдает стенкам прибора 6 теплоту парообразования. Образовавшийся конденсат стекает из нижнего канала нагревательного прибора 6 в питательный бак 1.
Процесс парообразования и протекания теплоносителя по каналам нагревательного прибора идет непрерывно, пока электроды 4 включены в электрическую сеть и питательный бак 1 наполнен водой 2.
Нагревательный прибор 6 отдает теплоту в окружающее пространство как конвективным способом, так и излучением, причем излучением почти в два раза выше, чем радиаторы отопления 4, что повышает эффективность отопительной системы.
Регулятор уровня 5 позволяет изменять уровень воды 2 в питательном баке 1, а следовательно, и объем испаряемой воды в трубчатом испарителе 3. Последнее обстоятельство приводит к изменению скорости парообразования и в конечном счете к повышению или понижению температуры отапливаемого помещения.
Предлагаемая система парового отопления является полностью автономной. Она практически не требует обслуживания. В случае полного испарения или утечки воды из питательного бака электрическая цепь оказывается разомкнутой, установка автоматически выключается из работы. Заполнение питательного бака водой производится в начале эксплуатации. В дальнейшем требуется только компенсировать потери воды за счет непредусмотренных утечек пара.
Установка безопасна, поскольку теплоносителем является низкотемпературный пар и температура стенок нагревательного прибора не превышает 100оС.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
АВТОНОМНАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ, содержащая питательный бак, заполненный водой и снабженный регулятором уровня, парогенератор, соединенный с питательным баком, и нагревательный прибор с каналами для протекания теплоносителя, подключенный между парогенератором и питательным баком, отличающаяся тем, что парогенератор установлен внутри питательного бака и выполнен в виде трубчатого испарителя, снабженного с внутренней стороны электродами, включенными в электрическую сеть, и отверстиями в нижней части для поступления воды, а в верхней части для выхода пара, каналы нагревательного прибора размещены один над другим, при этом верхний канал подключен к отверстию для выхода пара испарителя, а нижний соединен с питательным баком.
Версия для печати
Дата публикации 19.03.2007гг
Created/Updated: 25.05.2018