Водонагреватель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН Ю 8 Н 511 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ ВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621 Л 65.94(088,8) . (56) 1. Соколов Е. Я., Зингер Н, М. Струйные аппараты. М"Энергия", 1970, с. 251-270;2, Авторское свидетельство СССР М 334442, кл. Р 24 Н 1/10., 1969. (54)(57) 1. ВОПОНАГРЕВАТЕЛЬ, со. держащий контактную камеру, паропровоц с сильфоном и соплом, введенным в контактную камеру, проточную емкость,.подключенную через .золотниковый клапан 801038745 к источнику холодной воды и патрубку, тангенциально сопряженному суказан ной камерой, причем золотниковый клапан внешними полостями связан посредством прямого и обратного трубопроводов соответственно с паропровоцом и контакт ной камерой, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью уменьшения инерцион ности при регулировании перехоцнык режи мов, он цополнительно содеркит уста новленную в проточной емкости камеру охлаждения, расположенную над сильфоном и образукидим с ним замкнутый объем2. Воцонагреватель по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с а тем, что проточная емкость снаружи снабисена теплоизоляцней, Я10387Изобретение относится к энергетикеи может быть использовано в воцонагревателях контактного типа, используемыхв промышленных и бытовых системах горячего водоснабжения,Известен водонагреватель, содержащийсопла, контактную камеру для смешивания теплоносителей различных параметров и диффузор, в котором кинетическаяэнергия смешанного теплоносителя преобразуется в потенциальную1 ,Однако такой водонагреватель характеризуе тся невозможностью поцдержаниястабильной температуры смешанного теплоносителя при колебании параметровпоцвоцимых теплоносителей.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является водонагреватель, содержащий контактную камеру, паропровод с сильфоном и соплом,введенным в контактную камеру, проточную емкость, поцхлюченную через золотниковый клапан к источнику холоднойводы и патрубку, тангенциально сопряженному с указанной хамерой, причем золот никовый клапан внешними полостями связан посредством трубопровода соответственно с паропроводом и контактнойкамерой Г 2.Недостатком данного воцонагревателяЗОявляется инерционность при регулировании переходных режимов, обусловленная,тем, что проточная емкость заглубленав полость сильфона и образующаяся в нейзастойная зона препятствует быстромувозцействию холодной воды через сильфон на параметры пара и наоборот, икроме того, размещение проточной емкости в полости сильфона усложняет технологию денных устройств небольшойпроизводительности, что ограничивает40диапазон их применения,Цель изобретения - уменьшение инерционности при регулировании переходныхрежимов.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве соцержащем хонтактнуюкамеру, паропровод с сильфоном и соплом, введенным в контактную камеру,проточную емкость, подключенную череззолотниковый клапан к источнику холодной воды и патрубку, тангенциально сопряженному с указанной камерой, причемзолотниковый клапан внешними полостямисвязан посредством прямого и обратноготрубопроводов соответственно с паропроводом и контактной камерой, водонагреватель дополнительно содержит установленную в проточной емкости камеру о 45 2лажцения, расположенную нац сильфоном и образующую с ним замкнутый объем.Кроме того, проточная емкость снаружи снабжена теплоизоляцией.На чертеже изображен воцонагреватель, продольный разрез.Воцонагреватель содержит контактную камеру 1, паропровоц 2 с сильфо ном 3 и соплом 4, ввеценным в контактную камеру 1, проточную емкость 5, подключенную через золотниковый хлапан 6 к источнику 7 холодной воны и патрубку 8, тангенциально сопряженно му с указанной хамерой 1. Золотниковый клапан 6 связан внешними полостями 9 и 10 посрецством прямого и обратного трубопроводов 11 и 12 соответственно с паропровоцом 2 и контактной камерой 1, Воцонагреватель дополнижльно содержит установленную в проточной емкости 5 камеру охлаждения 13, расположенную нац сильфоном 3 и образующую с ним замкнутый объем 14, который заполнен термостатной жидкостью. Проточная емкость снаружи снабжена теплоизоляцией 15, внешняя полость - пружиной 16, а контактная камера 1 - циффузором 17,Воцонагреватель работает следующим образом.Процесс поцготовки горячей воды начинается с подачи пара и состоит в следующем. Омывая сильфен 3 пар соплом 4 подается в контактную камеру 1, Одновременно давлением пара через прямой трубопровоц 9 золотниковый клапан 6, преодолевая упругость пружины 16, перемешается вправо на пропорциональную давлению пара величину. Открывается доступ воцы в проточную емкость 5, и, омывая камеру охлажцения 13, она поступает по патрубку 8, тангенциально входит в контактную камеру 1 и цвижеэся в ее полости по конусно-винтовому пути. Пар отдает тепло вращающемуся потоку воды и конденсируется. Смесь нагретой воды и конденсаТа пара входит а диффузор 17, гце кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную и под давлением поступает к потребителям или в аккумулирующую емкость,Автоматическая поцготовка горячей воды стабильной температуры сильфоном 3 и золотниковым клапаном 6, обеспечивающими регулирование качественных соотношений теплоносителей, поступающих в контактную камеру 1 как при установившемся, так и цри переходных режимах, и состоит в следующем.3 1038Пар, поступающий в воцонагреватель, омывает сильфон 3, нагревает термостатную жидкость. Но оцновременно холодная воца, омывая камеру охлажцения 13, отводит тепло от жидкости. Таким обра 5 эом, термостатная жицкость является промежуточным. теплоносителем в процессе двойного теплообмена фпар - термо статная жидкость - холодная вона", и температура ее нагрева определяет поло О жение сильфона 3 на входе пара в сопло 4. При расчетных параметрах поцвоцимых теплоносителей он и золотниковый клапан 6 занимают номинальные положения, находясь в равновесном состояи, и в контактную камеру 1 теплоносители поступают в соотношении, обеспечивающем поцготовку воды заданной температуры и расчетной производительности. Изменение параметров вызывает автоматическую перестановку золотникового клапана 6 и сильфона 3 в новые равновесные положения, при которых качественное соотношение теплоносителей сохраняется,Так, при изменении давления или тем пературы поступающей в воцонагреватель воды изменяется скорость отвода тепла от термостатной жидкости, нарушается баланс двойного теплообмена в сильфоне 3 и камере охлаждения 13, аксиальная сила, создаваемая разностью сил упругости термостатной жидкости и омывающего сильфон 3 пара, переставляет его в новое равновесное положение на величину, пропорциональную изменению температуры те рмостатной жидкости. Изменяется поцача пара на величину, пропорциональную изменению параметра воцы, т.е. сохраняется качественное соотношение поцвоцимых теплоносителей и стабильная температура нагретой воды.4 О При изменении давления пара изменяется его давление на золотниковый клапан 6 через прямой трубопровод 11, который переставляется в новое равновесное положение на величину, пропорциональную изменению цавления пара, Изменяется подача воды и нарушается равновесное состояние сильфона 3, что вызывает его перестановку в новое положение и изменяет поцачу пара, т.е. и в этом режиме работы обеспечивается стабильная температура воды.При колебаниях разбора нагретой во 55 ды изменяется цавление в верхней части контактной камеры 1, сообщающейся обратным трубопроводом 12 с подпружиненным торцом клапана 6, гце при номинальном разборе давление ниже атмосферного эа счет высокой скорости истечения пара из сопла, что вызывает изменения положений этого клапана и подачи воды в контактную камеру Х. Изменение подачи воцы вызывает изменение подачи пара сильфоном 3, т.е. осуществляется автоматическое регулирование производительности воцонагревателя в зависимости от интенсивности разбора нагретой воцы.Воцонагреватель автоматически останавливается при перерывах в поцаче оцного иэ теплоносителей или в разборе нагретой воды. При перерыве в подаче воцы прекрашается отбор тепла у термостатной жицкости, возрастает давление в сильфоне 3 и он, перемещаясь в крайнее,нижнее положение, отсекает подачу пара в контактную камеру. При переры:- ве в подаче пара золо 1 никовый клапан 6 пружиной 16 переставляется в крайнее левое положение и отсекает подачу воды в воцонагреватель. При перерыве в разборе нагретой. воны возрастает цавление в верхней части контактной камеры 1, воспринимаемое через обратный трубопровод 12 подпружиненным торцом эолотникового клапана 6 и при цостижении величины, равной давлению в паропровоце 2, воспринимаемому цругой внешней поло стью 9, пружина 16 переставляет егов крайнее левое положение и отсекает подачу воды, что вызывает и отсечку поцачи пара, При возобновлении подачи теплоносителей и разбора нагретой воцы воцонагреватель автоматически вклю чается в работу. Степень нагрева воды может быть задана изменением силы сжатия пружины 16, подбором термостат ной жидкости по ее температуре парооб разования, а также изменением плошади. оребрения камеры 13 охлажцения, Для уменьшения внешних возцействий других температурных факторов на цвойной теплообмен в термостатной жицкости проточ ная емкость снаружи снабжена теплоиэоляцией 15.Прецлагаемое выполнение камеры охлажцения, установленной в проточной емкости, расположенной нац сильфоном, и образующей с ним замкнутый обьем, и проточной емкости, снабженной сиару жи теплоиэоляцией, позволяет эффективней использовать воцонагреватель.1038745 Я 7 р 783 Подписноевенного . комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д. 4 Р 5 199/45 Тираж ВНИИПИ Государс по делам йэоб 13035,Москва,Ж 3