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
вверх
|
