ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2140609
ЭЛЕКТРОПАРОГЕНЕРАТОР САМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ
Имя изобретателя: Ларев Анатолий Валентинович
Имя патентообладателя: Ларев Анатолий Валентинович
Адрес для переписки: 664033, Иркутск, ул.Лермонтова, д.297б, кв.181, Лареву Анатолию Валентиновичу
Дата начала действия патента: 1998.04.15
Изобретение относится к области устройств, используемых для автономного
парового отопления помещений и для технологических нужд. Парогенератор содержит
герметичный корпус 1 с размещенными в его полости электродами 2, образующими совместно
с корпусом нагревательную камеру, совмещенную с резервной емкостью, патрубок 3,
используемый для подачи пара в подогреваемую систему и приема из нее конденсата,
герметичную компенсационную емкость 4, соединенную с нагревательной камерой ниже
уровня расположения электродов и поднятую на высоту Н, предохранительный клапан 5,
установленный на компенсационной емкости. Изобретение обеспечивает упрощение
конструкции и повышение удобства в эксплуатации.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области устройств, используемых для автономного
парового отопления помещений и технологических нужд.
Известны электродные парогенераторы, регулирование мощности которых
осуществляется автоматическим изменением площади погружения электродов в воду в
зависимости от давления пара в нагревательной камере и использующие его для подачи
пара в подогреваемую систему.
Близким к заявляемому является парогенератор Казакова Н.И. (описание изобретения N 80626
под названием "Котельная установка"). Котельная установка содержит
нагревательную камеру, соединенную вверху через кран с напорным трубопроводом
подогреваемой системы, а снизу через кран с компенсационной емкостью, совмещенной с
резервной емкостью, и соединенной с обратным трубопроводом системы, причем поднятой
над электродами. Предусмотрен насос со сбросным клапаном и пусковое устройство в виде
трубы с кранами.
Котельная установка имеет следующие недостатки:
- применение нормально открытых кранов, требующих обслуживания и являющихся
устройствами низкой надежности при высоких рабочих температурах;
- необходимость в ручных операциях при запуске парогенератора и выводе его на режим
работы;
- в варианте установки низкого давления обеспечивается саморегулирование по давлению
пара только теоретически, когда потребляемая системой и выдаваемая парогенератором
мощности после вывода их на рабочий режим строго одинаковые, а на практике любое
последующее снижение потребляемой или повышение выдаваемой мощности (например,
вследствии повышения напряжения в электросети) приведет к неконтролируемому
повышению давления пара - "разносу", поэтому необходимо постоянное наблюдение за
давлением пара и ручная его подрегулировка краном установки выдаваемой мощности либо
сообщать подогреваемую систему с атмосферой, получая другие последствия;
- необходимость в подкачивающем устройстве со сбросным клапаном для создания
повышенного по сравнению с атмосферным давления пара, что значительно усложняет
устройство и эксплуатацию парогенератора, а главное, снижает надежность его из-за
постоянно работающего насоса при высокой температуре;
- повышенное гидравлическое сопротивление перетеканию пара из нагревательной камеры в
подогреваемую систему из-за наличия между ними крана установки выдаваемой мощности.
Наиболее близким к заявляемому является парогенератор Ларева А.В. (заявка N 96121495/06 "Электронагреватель
саморегулируемый"), содержащий нагревательную камеру, соединенную с входным и
выходным патрубками; компенсационную емкость, совмещенную с резервной и соединенную с
нагревательной камерой, а также с обратным трубопроводом подогреваемой системы, при
этом поднятую на высоту по отношению к электродам; нормально открытый подпружиненный
клапан с сильфонным приводом, установленный между нагревательной камерой и выходным
патрубком.
Этот парогенератор имеет следующие недостатки:
- наличие встроенного механического регулятора мощности, содержащего подвижные части,
и требующего дополнительных затрат на его изготовление, сборку и обслуживание;
- ограничение напора подачи пара в подогреваемую систему высотой гидростатического
столба воды;
- повышенное гидравлическое сопротивление перетеканию пара из нагревательной камеры в
подогреваемую систему из-за наличия клапана регулятора.
В основу изобретения поставлена задача создания предельно простого по устройству и
технологичного парогенератора с бесступенчатым саморегулированием мощности по
давлению пара без использования подкачивающих устройств, механических и других
регуляторов, позволяющего использовать дополнительный сверх гидростатического
столба воды напор для подачи пара в подогреваемую систему при одновременном повышении
его надежности и безопасности.
Поставленная задача решена за счет того, что загерметизированная компенсационная
емкость соединена исключительно с подэлектродным пространством и снабжена
предохранительным клапаном, а в качестве обратного использован трубопровод подачи
пара в подогреваемую систему.
Данное изобретение поясняется чертежом, где изображен парогенератор в разрезе.
|
Парогенератор содержит герметичный корпус 1 с размещенными в его полости электродами 2,
образующими совместно с корпусом нагревательную камеру, совмещенную с резервной
емкостью; патрубок 3, используемый для подачи пара в подогреваемую систему и приема из
нее конденсата; герметичную компенсационную емкость 4, соединенную с нагревательной
камерой ниже уровня расположения электродов и поднятую выше электродов на высоту H;
предохранительный клапан 5, установленный на компенсационной емкости.
|
ПАРОГЕНЕРАТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
При подаче питания на электроды 2 вода, заполняющая корпус 1, нагревается до кипения.
Развивая максимально возможную мощность, парогенератор за счет полностью замкнутой
системы создает избыточное давление пара, используемое для подачи его в патрубок 3 и
вытеснения воды в компенсационную емкость 4 с целью создания гидростатического столба
воды "H", необходимого для подачи пара в подогреваемую систему под контролируемым
давлением. Одновременно в компенсационной емкости 4 происходит сжатие находящегося в
ней воздуха, создавая дополнительный к гидростатическому столбу воды контролируемый
напор подачи пара в подогреваемую систему, а в нагревательной камере - уменьшение
уровня воды. В некоторый момент начнется снижение уровня погружения электродов в воду
и мощность парогенератора уменьшится до наступления баланса потребляемой системой и
выдаваемой парогенератором мощности. Если в нагревательную камеру недостаточно
заправлено воды, то парогенератор не выйдет на расчетное давление, а если был заправлен
ее излишек, то повышающееся сверх расчетного давление пара в нагревательной камере
сожмет воздух в компенсационной емкости 4 до открытия предохранительного клапана 5,
который стравит часть воздуха и примет в компенсационную емкость 4 излишек
заправленной воды.
При повышении потребной мощности давление в системе начнет падать, что вызовет
расширение сжатого в компенсационной емкости 4 воздуха и подачу из нее необходимой
порции воды в нагревательную камеру для повышения выдаваемой мощности.
Следовательно, парогенератор автоматически выходит на любое заранее заданное
давление пара и поддерживает его без использования подкачивающих устройств и
регуляторов с клапанами, датчиками, преобразователями, шкафами управления и т.п.
Существенным преимуществом предложенного парогенератора является, с одной стороны,
отсутствие элементов дополнительного сопротивления подаче пара, а с другой стороны -
наличие дополнительного к гидростатическому столбу H напора от сжатого воздуха,
обеспечивающих максимально возможные мощность и расстояние передачи пара.
Изменение давления пара в процессе работы парогенератора осуществляется частичным
сливом из нагревательной камеры (снижение) или пополнением в нее (повышение давления)
воды, например, с помощью нормально закрытых вентилей, используя канализацию и
водопроводную сеть. Изменять давление пара можно также стравливанием либо подачей
воздуха в компенсационную емкость, например, от рессивера с помощью управляемого
воздушного редуктора. Учитывая, что в водопроводной сети или в воздушной системе
давление ограничено, то даже по халатности обслуживающего персонала невозможно
создать в парогенераторе и обогреваемой системе аварийную ситуацию.
Установка в основном или дополнительном корпусе газопламенноводяного теплообменника
в пределах уровня расположения электродов позволяет получить резервный на случай
отключения электроэнергии парогенератор на твердом, жидком или газовом топливе,
который можно использовать в качестве основного, например, в случае удорожания
электроэнергии по сравнению с тепловой.
Таким образом, предложенный парогенератор предельно прост по устройству, весьма
технологичен, обладает исключительно высокой надежностью и безопасностью, удобен в
наладке и эксплуатации, гибок и удобен в управлении, не содержит в себе элементов,
требующих метрологического обеспечения, что позволяет широко использовать его для
отопления помещений и технологических нужд.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Электропарогенератор саморегулируемый, содержащий герметичный корпус с патрубком и
установленными в его полости электродами, герметичную компенсационную емкость,
соединенную с подэлектродным пространством корпуса и расположенную выше электродов, а
также предохранительный клапан, отличающийся тем, что использованный в качестве
резервной емкости корпус своим подэлектродным пространством через компенсационную
емкость соединен с предохранительным клапаном, а входной и выходной патрубки
объединены.
2. Электропарогенератор саморегулируемый по п.1, отличающийся тем, что в пределах уровня
расположения электродов установлен газопламенно водяной теплообменник.
Версия для печати
Дата публикации 30.01.2007гг
вверх
|
