Электрический котел

(5 Ц 5 Р 2 ЗЖИОЗ 1,;:;ПАП,8 ТЧсСлК СА КОМУ ЕТЕЛЬСТ В кой теплофизики АН Трепутнев, Е.Д,Домальство СССР30, 1981.льство СССР28, 1981.КОТЕЛится к электроание: системь ло- .опДь ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относэнергетике, Использов Ы 1728574 А ЗОБРЕТЕ НИ 2ления и горячего водоснабжения. Сущность: котел содержит цилиндрический корпус 3, коаксиально расположенный в нем электро- нагреватель, выполненный в виде двух электрически последовательно соединенных электродов 4, 5, выполненных соответственно в виде трубчатого змеевика из перфорированной трубы овального сечения, снабженной продольными ребрами и сплошного усеченного металлического конуса, охватывающего с зазором первый. Электроды 4, 5 монтируются на днище 9, Корпус 3 содержит теплоизоляцию 10, указатель 11 уровня и электроконтактный манометр 12, 2 ил.10 Изобретение относится к электротеплотехнике и может использоваться в системахотопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений,Известен, например, электрический котел, содержащий соосно размещенные корпус и змеевик, подключенный к источникунагреваемой жидкости и к одному из полюсов электрического тока, Диэлектрическаявтулка расположена на наружной поверхности корпуса. Внутри корпуса соосно установлен электроизолированный от негоэлектрод, подключенный к другому полюсуэлектрического тока и снабженный подводящим патрубком и каналом для проходажидкости в полость корпуса, откуда жидкость поступает в змеевик, навитый снаружи.Недостатком такого котла является обязательное существование на части змеевика зоны ухудшенного (закризисного)теплообмена при получении на выходе дажевлажного пара, что приводит к сильномуросту температуры стенки трубы вплоть допережога,Наиболее близким к предлагаемому является электрический паровой котел, содержащий цилиндрический корпус, внутрикоторого коаксиально установлен электронагреватель, выполненный в виде примыкающих к поверхности изолятора трубчатыхзмеевиков, электрически последовательносоединенных между собой, и подключенныйк источнику нагреваемой среды. Змеевикивыполнены с увеличивающимся проходнымсечением по ходудвижения жидкости и подключены к источнику последней параллельно, а по всей длине змеевиков в зонепримыкания их к изолятору выполненысквозные щели,Однако данный котел работает в режиме прямоточного парогенератора, Теплотехнически сн более надежен, посколькуимеет сквозные щели, позволяющие осуществлять сепарацию фаз пар-жидкость, инекоторый теплоотвод с внешней поверхности змеевика в выходной части. Интенсивность теплоотдачи в системепар-стенка всегда намного ниже, чем припузырьковом кипении в этом же канале.Поскольку здесь имеют место режимы течения: однофазной жидкости при начальном и развитом кипении, придисперсно-кольцевой структуре потокаи, наконец, переход к охлаждению поверхности влажным паром, неизбежен переход через кризис теплооотдачи прикипении в зону ухудшенного теплообмена,Это приводит к сильному росту температуры теплоотдающей стенки. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Целью изобретения является интенсификация теплообмена,Поставленная цель достигается тем, что в электрическом котле, содержащем снабженный патрубками подвода воды и отвода пара корпус, в полости которого коаксиально установлены последовательно соединенные два электрода, один из которых выполнен в виде трубчатого змеевика с перфорацией, второй электрод выполнен в форме усеченного металлического конуса, в который помещен с зазором трубчатый змеевик, размещенный по конической поверхности. Змеевик выполнен с продольными ребрами по всей длине, имеет овальное поперечное сечение и упомянутые перфорации в виде прорезей, расположенных вдоль трубы попарно оппозитно в перпендикулярно диаметральных плоскостях.На фиг.1 изображен электрический котел, продольный разрез; на фиг.2 - трубка, из которой изготовлен змеевик котла.Электрический котел содержит снабженный патрубками 1 и 2 подвода воды и отвода пара корпус 3, в полости которого коаксиально установлены последовательно соединенные между собой электроды 4 и 5. Электрод 4 выполнен в виде трубчатого змеевика 6 с перфорацией 7, Электрод 5,выполнен в форме усеченного металлического конуса, в который помещен с зазором трубчатый змеевик, размещенный по конической поверхности, выполненный с продольными ребрами 8 по всей длине, имеющий овальное поперечное сечение. Перфорации 6 выполнены в виде прорезей, расположенных вдоль трубы 7 попарно оппозитно в перпендикулярно диаметральных плоскостях. Электроды 4 и 5 смонтированы на днище 9. Корпус 3 снабжен теплоизоляцией 10, указателем 11 уровня и электроконтактным манометром 12, Электрод 4 в верхней и нижней частях скреплен с электродом 5.Электрический котел работает следующим образом.При включении котла в замкнутый контур естественной циркуляции через входной патрубок 1 конденсат поступает в нижнюю часть корпуса 3. Вследствие нагрева организоаывается подъемное движение, а с определенной по ходу воды части змеевика 6 начинается и развивается поверхностное кипение, Получающийся пар или пароводяная смесь через выходной патрубок 2 поступает в рекуперативный нагреватель сетевой воды, используемый для горячего водоснабжения или включенный в систему отопления, или для того и другого одновременно. Электроконтактный манометр вклюПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб., 4/5 Тираж дарственного комитета по 113035, Москва, Жвенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул;Гагарина, 101 Прои чен в систему автоматического включения- выключения электропитания в заданных по давлению пределах,Тепловыделение осуществляется с поверхностей змеевика б и корпуса 3 за счет оммического сопротивления электрическому току, что упрощает конструкцию в аспекте обеспечения электробезопасности котла во время эксплуатации.Трубка змеевика 6 выполнена овального сечения из соображений снижения гидравлического сопротивления формы. Прорези и расположенные в лобовой относительно потока части трубки продольные ребра 8 обеспечивают разрушение теплового погранслоя движущейся жидкости, что способствует уменьшению термического сопротивления теплоотдаче и увеличению эффективности нагревателя.Кроме того, при кипении внутри трубки выходящий из прорезей пар не только усиливает эффект разрушения пограничного слоя, но и интенсифицирует перемешивание воды в окрестности змеевика. Формула изобретения5 Электрический котел, содержащийснабженный патрубками подвода воды и отвода пара корпус, в полости которого коаксиально установлены последовательносоединенные между собой два электрода,10 один из которых выполнен в виде трубчатого змеевика с перфорацией, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификациитеплообмена, второй электрод выполнен вформе усеченного металлического конуса,15 в который помещен с зазором трубчатыйзмеевик, размещенный по конической поверхности, выполненный с продольнымиребрами по всей длине, имеющий овальноепоперечное сечение и упомянутые перфора 20 ции в виде прорезей, расположенных вдольтрубы попарно оппозитно в перпендикулярно диаметральных плоскостях,